近些年我国积极扶持光伏产业发展，如今光伏制造规模、装机规模、发电量和光伏效率均居世界首位。而分布式发电因其投资小、建设快等特性应用场景比集中式更广，2016年以来分布式发电并网容量逐年增长，到2021年底在全国光伏并网容量中占比已达35.13%。
国内已有多个省市发布政策文件，要求新能源按比例配置储能设施。以云南省为例，要求新能源场站具备一次调频功能，配置5%~20%储能。未来分布式光伏-储能系统将成为分布式能源发展的主流模式。
根据最新光伏并网政策，自2021年全国取消光伏发电并网补贴。本文以云南省某县家庭用户为研究对象，基于无政府补贴背景，建立系统全生命周期成本收益评估模型，为户用分布式光伏-储能发电项目投资提供参考。
以云南某县年用电4500kWh农户为研究对象，根据云南调查年鉴，农村常住居民家庭耐用品电视机、洗衣机、电冰箱、手机、取暖器等常用品类及使用习惯，估算无储能光伏发电系统农户每日自用4kWh，增加储能系统可自用11kWh，基本覆盖农户每日用电量，剩余需电量从电网公司购买。
根据储能电池容量配置公式，电池需求容量为10kWh。
以10kW-10kWh多晶硅-钠离子储能发电系统为研究案例，系统参数如表1。
云南省太阳能资源属二类地区，太阳辐射总量为1527kWh/m2，10kW装机容量首年理论发电量是12200kWh。
储能电池选择低成本、长寿命、高安全、高能量密度的钠离子电池。在系统整个生命周期内，光伏系统的逆变器更换2次，汇流箱更换1次，计量装置更换1次，储能电池更换2次。
光伏组件回收价格为初始价格的40%，其余设备回收按会计准则计提。
云南省户用电价如表2所示。云南省光伏发电并网电价为0.3458元/kWh。
10kW-10kWh多晶硅-钠离子光伏储能发电系统投资成本组成由表3所示，无储能光伏系统初始投资占总投资比重67.67%、设备维护占16.9%、设备更换占15.46%。安装储能电池会增加11.43%的初始投资、17.14%的维护成本和一倍的更换成本。
储能电池单位容量成本变化对光伏-储能系统年净收益影响如图1所示。
图1 储能成本不同系统收益变化
无储能系统首年净收益为-35350元，系统退役时总收益为32468元；储能成本200元/kWh首年净收益为-37380元，系统退役时总收益为48083元；储能成本400元/kWh首年净收益为-39410元，系统退役时总收益为41253元。
项目静态投资回收期如图2所示，分别是14.87、12.16、13.35年。
图2不同储能成本项目回收期
安装储能系统会增加投资成本，但对比项目总收益和静态回收期，当前钠离子储能电池市场价格背景下，无储能系统已不具备经济优势。
用户自用综合电价高于上网电价，储能系统增加了发电系统年收益。随着储能电池技术提升，储能成本下降会继续增加项目总效益。
10kWh储能，不同光伏装机规模对光伏-储能系统收益影响及投资回收期如图3所示。
图3 10kWh储能，不同装机规模初始投资成本及投资回收期
3个装机规模的首年投资额依次相差17675元，最终项目收益以10kW为比较基准，15kW收益增加58.9%，20kW增加117%；项目投资回收期均在12年以上，15kW比10kW短0.55年，20kW比15kW短0.26年。
扩大安装规模可增加项目收益总额和缩短投资回收期，但综合考虑农户对初始投资额的承受力、项目收益及投资回收年限，户用安装以15kW规模为宜。
通过计算案例模型，分析不同储能成本和装机规模情况下光伏-储能系统的经济收益，基于评估分析得到结论：以钠离子储能电池当前市场价格，无储能光伏系统已不具备经济优势；储能电池容量不变，增加装机规模会增加项目总收益并缩短投资回收期，但边际效益逐渐降低，若农户自建光伏-储能发电系统，装机规模15kW综合优势最高。
安装储能系统能最大程度实现光伏电力就地消纳，余电并网可增加农户经济收益，应推进户用分布式光伏-储能系统开发。
来源：户用分布式光伏-储能系统经济性分析
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原文始发于微信公众号（光伏产业通）：户用分布式光伏-储能系统装机多大功率最划算？