KRISTEN ARDANI和DAVID LABRADOR著

近几个月，住宅太阳能加存储市场肯定得到了很多关注。With the release of new, lower-cost products and implementation of utility time-of-use and demand-charge rate structures, the overall economics of photovoltaics (PV)-plus-storage systems continue to improve — but questions remain as to what’s ultimately needed to achieve widespread deployment.

为了更好地了解这一市场演变，岩石山地研究所（RMI）探索了电池储能所提供的服务和价值，并与国家可再生能源实验室（NREL）合作，进一步研究，审查PV的成本和价值-plus-存储系统。

这是关于这个主题的系列报告的第一篇，住宅太阳能光伏储能的安装成本基准和部署障碍:2016年第一季度，提供最详细的组件和系统级成本崩溃，以便迄今为止，并将先前未知的软成本进行了第一次。该报告还股票对采用市场壁垒的见解。

帮助野火传播

早在2015年4月，RMI和包括Global X和HOMER Energy在内的合作伙伴发布了一项研究，负荷叛逃的经济学，该检查如何与传统电力服务竞争电网连接的太阳能加电池。

研究结果表明，到2030年，这种系统的成本下降，加上电网电力零售价格上涨，将使电网太阳能+电池系统在经济上对美国许多地区的客户最优。此外，太阳能+电池系统还可以为客户提供其他重要的好处，比如在电网中断的情况下为关键负载提供备用电源，以及通过峰值需求调整和使用时间转换节省成本。然而，在当时，RMI的研究并没有详细说明能源储存成本的确切性质。

弄清楚如何将苹果与苹果进行比较

今天，RMI和NREL首先分析了来自包括Lazard和GTM的各种现有研究的数据，除了我们自己的经验RMI创新中心。

分析PV-Plus存储安装的组件成本和系统价格的一个挑战是选择适当的指标。与独立的PV不同，能量存储缺乏一套标准的广泛接受的基准测试度量，例如装机容量的每瓦机或稳定的能量成本。

储能成本可以根据系统的总能量(以$/千瓦时(kWh)表示)和充电或放电速率(以$/千瓦时(kW)表示)而变化。一些用户可能更倾向于优化他们的系统以获得更长时间的放电，而另一些用户可能有较高的峰值需求，希望优化他们的存储解决方案以功率(kW)而不是能量容量(kWh)。考虑到家庭偏好和负荷分布的多样性，使用单一的指标可能会人为地扭曲报告的成本，使其难以在不同的系统之间进行比较。因此，我们使用总安装价格作为主要指标，而不是使用标准化的系统大小指标。

为了分析2016年第一季度安装的PV +存储的组件成本和系统价格，我们采用了NREL的组件和系统级自下而上的成本建模方法，用于独立PV。我们的方法包括核算安装住宅系统时发生的所有组件和项目开发成本，并对此类系统的现金购买价格进行建模，不包括投资税收抵免(ITC)。

着手处理案件

应用这些方法，我们看了两个主要情况：我们将作为小电池（3-kW / 6-kWh）的情况，另一个是我们称之为大电池（5-kW / 20-kwh）案例。对于每个，我们在两组替代方案周围测试敏感性：DC或交流耦合配置，以及改装或新安装。DC和AC耦合之间的区别确定电池是否直接从PV面板存储电源，或者首先将其转换为交流电源，这允许来自PV面板和电网的AC充电。

小电池盒是为典型客户的自耗电量设计的，包括峰值需求的调整和使用时间的转换，而大电池盒的设计是为了支持更大的后备能源需求，以提高对停电的弹性。

Here’s what we found: the benchmarked price of the small-battery case — which uses a 5.6-kW PV array and a 3-kW/6-kWh lithium-ion battery — is about twice as high as the price of a stand-alone, grid-connected 5.6-kW PV system (see the bar graph in Image #2, below). The DC-coupled system price ($27,703) is $1,865 lower than the AC-coupled system price ($29,568) for a new PV-plus-storage installation. The price premium for AC-coupled systems is mainly due to the hardware and labor costs associated with the additional grid-tied inverter required for AC coupling.

然而，安装价格并不是比较AC和DC耦合系统时唯一的考虑因素：交流耦合系统在发电时通常使用PV能量的应用中更有效，并且DC耦合系统趋于更有效在稍后存储和使用PV能量和使用的应用中。

我们还比较了图中显示的小电池盒和大电池盒，后者旨在通过在电网中断期间提供更长时间的备用电源来提高弹性。更大的系统使用5.6 kw光伏阵列和更高容量的5 kw /20 kwh锂离子电池(见下图3)。

这种弹性系统的dc耦合价格为45237美元，比小电池系统的dc耦合价格高出63%。带有交流耦合的弹性系统的价格是47,171美元，比小电池系统的价格高出60%。但是，作为大系统成本增加的交换条件，在其他条件相同的情况下，一个家庭承受临界负载的时间可能是小系统的四倍左右。

所有经济可行性都是本地的

组件级击穿显示硬件成本仅占小电池系统总价格的一半，大约60％的大电池弹性系统。并且其余成本取决于系统的安装位置：允许的允许，互连，净计量和消防代码等地位特定成本和流程可以很大，不仅影响项目成本，而且影响了项目时间表。

影响并网太阳能加储能项目财务可行性的一些最大变量是当地公用事业费率、激励措施和辅助效益估值。通常，电价结构(例如，是否采用峰值需求定价、使用时间费率等)是决定为光伏系统增加存储能力的主要因素。

一条向前走的道路

尽管pv +存储系统的成本继续下降，但由于许可和监管障碍的软成本，许多住宅使用的pv +存储系统仍然相对较高。然而，随着公用事业和司法管辖区对住宅存储系统的熟悉，我们预计美国的住宅存储市场将以日益增长的速度增长

本文提出的工作是帮助技术制造商，安装人员和其他利益相关者确定成本减少机会的重要一步，同时还向决策者通知妨碍太阳能存储部署的监管，政策和市场特征。技术成本正在迅速变化，而且该成本基准为持续跟踪现实世界系统的改进而奠定了基础。

©2017岩石山学院。发表许可。最初发布了RMI出口。Kristen Ardani是一项太阳能计划，可在国家可再生能源实验室（NREL）的太阳能软成本和技术推向市场。David Labrador是RMI的作家/编辑。