户用光储系统,即家庭光伏加储能系统,近年来在全球范围内尤其是光伏发展较快的区域,如欧洲、北美和澳大利亚等地,呈现出显著的增长趋势。户用光储系统兴起的主要因素可以归纳为以下几个方面:
随着全球对气候变化的关注度提升,越来越多的家庭和个人倾向于采用可再生能源,以减少碳足迹,户用光储系统符合这一趋势。
各国政府为了推动清洁能源的使用,出台了一系列的激励政策,如上网电价补贴(FITs)、税收减免、初始投资补贴等,降低了户用光储系统的初期投资成本,提高了投资回报率。
太阳能光伏板和电池储能技术的不断进步,导致了成本的显著下降,使得户用光储系统变得更加经济可行。
光伏逆变器和电池管理系统(BMS)的智能化,提升了系统的整体效率和安全性。
5)技术成熟度
光伏板的效率提高,储能电池的寿命延长,系统更可靠和高效。
自然灾害、电网老化或维护不当等因素导致的频繁断电,增加了家庭对稳定电力供应的需求。户用光储系统能够在电网中断时提供应急电源,增强家庭的能源独立性。
随着消费者对能源自主性和可控性的追求,户用光储系统提供了实现这些目标的可能性,同时也满足了消费者对高科技和智能家居产品的需求。
第三方融资模式,如电力购买协议(PPAs)、租赁和共享储蓄计划,降低了户用光储系统的准入门槛,让更多家庭能够负担得起。
户用光储系统在国际市场上正经历着快速发展,尤其在那些拥有有利政策环境、高电价以及对可再生能源有强烈需求的国家和地区。截至2023年,欧洲太阳能发电容量已超200GW,家庭储能系统的安装量呈爆炸性增长。据预测,到2025年,欧洲户用光储系统装机容量将达到12.8GWh。
家庭用户具有“用电量少、用户数多、组成复杂”的特性,用户在每个月收到电费账单时才知道用电情况,再加上普通民众不了解电力需求侧管理,即使想要调整用电方式也难以下手,节省电费支出的方式有限。户用储能系统是一种用于家庭或小型商业场所的能源存储解决方案,它通常与太阳能光伏(PV)系统结合使用,以提高能源的自给自足率和电网的可靠性。户用光储系统主要组成部分包括光伏系统、储能系统、家庭负载和户用能量控制器。户用光储系统可以提升电能调度、削峰填谷的能力,实现能源的最大化利用,优化电费的开支。
光储逆变器:将光伏或储能电池的直流电转换为交流电,以便与电网或家庭负载对接。
双向计量电表:安装于家庭电网和公共电网之间的连接点,即“电网接口”或“并网点”,通常在电表箱内或靠近家庭主断路器的位置,测量家庭既从电网消耗的电力(正向计量),也向电网输送的电力(反向计量)。
家庭的负载主要由各种电器和设备构成,包括照明系统、空调和暖气、洗衣房设备、安防系统、汽车充电桩等。
协调光伏、储能与电网之间的能量流动,优化能源使用,包括计划曲线、削峰填谷、新能源消纳等。
可以自行决定是否更愿意在较低电价时消耗电力,调整其消费行为,从而显著降低电力成本,更好地控制家庭电费账单。
在一些地区,家庭用户可以利用光储系统在电价较低时充电,在高峰时段电价较高时使用存储的电能,或者甚至向电网售电,实现套利。
家庭用户希望通过安装光储系统减少对电网的依赖,特别是在停电或电网不稳定的情况下,光储系统可以作为备用电源,保障家庭的基本用电需求。
许多家庭用户深切关注环保问题,并希望通过实际行动减少碳排放。光储系统作为一种零排放的清洁能源解决方案,完全符合这一环保需求。此外,投资光储系统还可享受政府提供的各类补贴、税收减免等激励政策。
海外家用光伏发电十年前就已经开始成熟使用,由于光伏日内发电与家庭负载应用在时间上不完全匹配,家庭用户希望与储能配合使用,实现电力需求全部自给。
安科瑞Home EMS户用光储系统解决方案,能够对家庭中光伏、储能、负载进行实时监测、用能计量、能耗分析、诊断告警、全景分析、有序管理和策略控制,实现家庭用电的高效、可靠、安全、有序。
户用能量控制器对下通过RS485、以太网、WiFi等方式读取家庭计量表计、光储逆变器、智能家居等设备的运行数据与状态,支持Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT等通信规约。通过控制器对发用电数据与用电时段的分析,实现家庭能源的优化调节与最优经济运行,并通过WiFi/4G/以太网的方式将系统数据发送至云端平台,实现多个户用能源的监测与管理。同时,户用能量控制器可在网络故障时将数据存储在本地,待网络恢复时从中断的位置继续上传数据,保证服务器端数据不丢失。
Home EMS提供WEB和APP两种访问方式,用于查看光伏、储能、负载的实时状态、监测系统告警、统计用能和收益,并调整运行参数和控制策略,可以通过手机APP查看数据和调整设置。
1)家庭综合管理功能
家庭能源综合概览
展示家庭中光伏、储能和负载的运行情况,实时统计储能充放电、负荷用能、新能源发电,新能源产生的社会和经济效益情况。
综合能源报表
对单个家庭光伏、储能、市电进行分类统计及汇总,包括光伏尖峰平谷发电量及上网量、储能尖峰平谷充放电量和电网尖峰平谷用电量。
综合收益报表
对单个家庭光伏、储能和用电成本及收益进行分类统计及汇总,包括光伏尖峰平谷发电收益及上网收益、储能尖峰平谷充放电成本及收益和电网尖峰平谷电费。
故障报警
记录设备在日常运行中是否超过限制或发生异常的日志,包括但不限于电流、电压、功率和频率等需要监测信号、光伏组件温度过高、逆变器故障、电池温度异常、电池电压异常、SOC异常等,主要记录发生异常的点位、时间、设备、参量、上下限值、报警值和详情等。
支持时间、参数名等列进行数据筛选。
支持导出为EXCEL形式。
将报警信息按照故障、紧急、一般进行分类显示,支持报警数据同环比分析。
2)手机APP
首页
展示家庭地址、天气情况、新能源消纳情况及收益、光伏/储能/负荷情况。
数据监控
展示天气情况、光伏、储能和并网的实时数据及收益情况,支持日/月/年/累计历史数据查看,以曲线形式展示。
数据统计
以月、年统计新能源消纳情况及收益;以日、月、年统计用电情况及新能源占比;统计累计社会效益。
提高光伏消纳:
实时调节储能充放电,家庭负荷低时,做光伏发电余电的蓄水池;负荷高且光伏发电不足时放电,降低家庭电费;
峰谷价差套利:
利用电网的峰谷电价差帮助家庭用户获取收益,谷电价充电,峰电价放电;
避免电费超量:
家庭用电高峰时,启动储能放电,减少家庭电费开支。如储备电量不足时通过APP推送、短信推送提前预警;
紧急情况下家庭储备电源:
由于多数国家电网供应并不稳定,容易发生停电现象,储能电池常备应急电量,实现家庭用电的无缝运行;
环保数据统计:
各国政府对环保越来越重视,针对未来的碳排补贴,家庭绿电使用对绿色环保的贡献,APP上都可以看到。
户用储能系统正变得越来越普及,尤其在那些重视能源独立性、追求节能减排的家庭中。随着技术的发展和成本的进一步降低,预计户用储能系统将在未来发挥更加重要的作用。
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