安装光伏和风电等新能源发电,可以直接减排,是实现碳达峰和碳中和的主力军,而安装储能,可以提高光伏和风电在电网的比例,减少弃风弃光比例,可以间接减排。

目前光伏系统和储能系统成本较低,而且还在持续下降中,投资光伏和储能既有利可图,还可以响应国家号召,为环保做一份贡献。

下面分析一下,光伏、光储以及用户侧储能三个项目的特点,投资经济性对比。

储能、光伏、光储投资性分析和对比

以江苏某工业厂房为例, 高峰时间段为8-12点、17-21点(1.2324元/度)。平峰时间段为12-17点、21-24点(0.7371元/度)。低谷时间段为0-8点(0.333元/度)。该工厂平均负载功率为800kVA,工厂是早上8点开工,下午18点收工。
一年工作时间为300天左右。以下模式设定为厂房业主有闲余资金自投,光伏发电或者储能用于抵消电费开支,没有计算资金的货款成本,以及税金和租金等各种开支。 

储能、光伏、光储投资性分析和对比

 

01光伏并网发电

 

特点:光伏并网系统,负载优先使用太阳能,当负载用不完后,多余的电送入电网,当光伏电量不足时,电网和光伏可以同时给负载供电,光伏发电依赖于电网和阳光。

 

当电网断电时,逆变器就会启动孤岛保护功能,太阳能不能发电,负载也不能工作;系统输出功率和光照同步,和电网峰平谷电价没有关系。

根据该公司屋顶可装光伏和面积,负载用电负载功率和用电情况,安装一个500kW的光伏电站,开工期间光伏用电可以全部自用,正常工作日8点之前和18点之后和休息日余量上网,以脱硫电价0.391元/度卖给电网公司,经过综合计算,自发自用比例为80%,余电上网比例为20%。

 

储能、光伏、光储投资性分析和对比


按照2023年的光伏电站市场行情,组件价格大幅下降,到7月已在1.2元/W左右,500kW光伏系统初装费用约为200万元。

 

500kW在江苏地区,平均每年发电50万度,峰段占比较大,约为24万度,按1.2324元每度价格算,每年收益约为29.6万元,平段约为16万度,按0.7371元每度价格算,每年收益为11.8万元,余量上网比例为20%为10万度,以脱硫电价0.391元卖给电网公司,总收入为3.91万元,加起来约为45.3万元,大约4.4年收回投资。

 

02光伏储能系统

 

相对于并网发电系统,光储系统增加了充放电控制器和储能电池,成本提本,但是应用范围更宽。

一是可以设定在电价峰值时以额定功率输出,减少电费开支;
二是可以电价谷段充电,峰段放电,利用峰谷差价赚钱;
三是当电网停电时,光伏系统作为备用电源继续工作,逆变器可以切换为离网工作模式,光伏和蓄电池可以通过逆变器给负载供电。
上述的项目,在光伏电站增加一个储能系统,光伏安装300kW,初装费用约为120万元,设计一套300kW/600kWh储能系统,配备3台100kW/200kWh储能系统,整个储能系统初装费用为80万元,加起来约为200万元。

储能、光伏、光储投资性分析和对比

光伏平均每年发电30万度,光伏和储能所有的电改为全部在电价高峰值放出,周末光伏的电除了自用之外也储能起来,只有长假期间才送到电网。
光伏平均每年发电30多万度,有350天可以全部在电价高峰值放出,大约为28万多度,每年收益约为34.5万元,2万度电以脱硫电价0.391元卖给电网公司,总收入为0.4万元。
利用峰谷0.9元每度的价差,每天充电600度,充放电效率算0.9,在高峰期放540度,一年收益约14万元,夏天停电时,光储可以为工厂重要负载持续供电3-4小时,大大增加用电的可靠性,加上储能还可以改善功率因素,减少变压器扩容费用,估计一年能增加3.5万,每年收益52.4万, 大约3.8年收回投资。 

03用户侧储能系统

该系统主要设备是双向储能逆变器和蓄电池,电价谷时充电,电价峰时充电,电网停电时,作为后备电源使用。我们设计一台500kW的PCS双向储能变流器,2000kWh蓄电池,整个系统初装费用为240万元。

利用峰谷价差充放电,效率算0.9,设计高峰期放1800度,谷0.9元每度的价差,总的价差约1620元,一年算300天约48.6万元;

 

电网停电会给工厂带来较大的损失,停电一小时,可能损失几千到几万元,加装了储能系统,还可以做为备用电源使用,安装储能系统,还可以节省变压器的容量费用,估算一年5万左右,这样全部加起来约58.6万元,大约4年可以收回投资。

 

04总结

 

光储市场由于竞争激烈,光伏组件价格大幅下降,储能锂电池电芯价格大幅下降,在此情况下,工商业光伏电站、光储电站、储能电站都有很好的投资价值。

储能、光伏、光储投资性分析和对比

 

从上表可以看出,三个方案投资收益有差别,从全生命周期上看,光伏系统加上储能,并扩展储能系统的应用范围,投资收益最好,最具有发展前景。

资料来源:兴储世纪、网络等

原文始发于微信公众号(艾邦储能与充电):储能、光伏、光储投资性分析和对比

作者 li, meiyong

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