Un dispositivo de almacenamiento de energía doméstico es un dispositivo que almacena energía eléctrica para usarla cuando sea necesario, también conocido como producto de almacenamiento de energía eléctrica o"sistema de almacenamiento de energía de batería"(BESS), en adelante denominado almacenamiento domiciliario. El componente principal de un BESS es una batería recargable, generalmente una batería de iones de litio o de plomo-ácido. Los otros componentes son el inversor, un sistema de control que controla de forma inteligente la carga y descarga.

Con el almacenamiento de energía en el hogar promedio, podemos hacer realidad el concepto de generación de energía distribuida, aliviar la presión sobre la transmisión de la red, reducir el uso de combustibles fósiles y es una iniciativa de descentralización necesaria para lograr la neutralidad de carbono o la neutralidad cero.

Historia del desarrollo

Antes de explorar en detalle el almacenamiento doméstico, echemos un vistazo a la historia de los sistemas de almacenamiento de energía (ESS):

En las décadas de 1950 y 1960, el Departamento de Energía de Estados Unidos llevó a cabo el programa de Sistemas de Almacenamiento de Energía, dirigido por los Laboratorios Nacionales Sandia, para realizar investigaciones sobre cómo almacenar energía nuclear. En la década de 1970, cuando Estados Unidos enfrentaba una grave crisis petrolera, el foco de la investigación de Sandia Labs se desplazó hacia fuentes de energía renovables que podrían reemplazar al petróleo. En la década de 1980, el Departamento de Energía de EE. UU. amplió aún más el programa de investigación de Sandia Labs para incluir el desarrollo y pruebas exploratorias de baterías y al mismo tiempo crear fuentes de energía renovables. Desde entonces, Sandia Labs se ha dedicado a la exploración de programas de almacenamiento de energía. Sin embargo, en aquel momento el concepto de almacenamiento de energía todavía tenía un alcance nacional y no implicaba un uso comercial o residencial.

En 1991, el programa se actualizó a un programa de almacenamiento de energía en baterías de red y también se iniciaron algunas pruebas de instalaciones de almacenamiento de energía eléctrica para uso comercial. La Organización Internacional Plomo-Zinc (ILZO) y el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) también participaron en la investigación durante este período. En 1996, los sistemas de almacenamiento de energía estaban tomando forma y comenzaban a expandirse para uso comercial y residencial.

En términos de oportunidades estratégicas para el almacenamiento de energía en el hogar, Europa y Estados Unidos están actualmente por delante del mercado interno, con sus necesidades más avanzadas en términos de penetración fotovoltaica en el hogar y estabilidad energética, razón por la cual el mercado de almacenamiento de energía en el hogar en el extranjero es más maduro. que el mercado nacional, siendo Europa y Estados Unidos actualmente los mercados prioritarios para la expansión de Weida como marca.

Beneficios del sistema de almacenamiento en el hogar:

Nivel nacional:

Superar las pérdidas de transmisión: la pérdida de energía de transmisión de la central eléctrica a la familia es inevitable, especialmente en la densidad de población de la metrópoli, no se puede construir una central eléctrica dentro de ella, la pérdida de transmisión es mayor. Sin embargo, si se anima a los hogares a generar y almacenar electricidad por su cuenta y se reduce la transmisión externa, entonces las pérdidas de transmisión se pueden reducir significativamente y la transmisión por red se puede hacer eficiente.

Soporte de red: el almacenamiento de energía doméstico que está conectado a la red y alimenta el excedente de energía de la generación doméstica a la red puede aliviar en gran medida la presión de la red: 1) al proporcionar respuesta de suministro de energía durante las horas pico, lo que puede reducir el uso de generación diésel ineficiente; y 2) utilizando una frecuencia industrial que sea compatible con la red local, como 50 Hz o 60 Hz.

Reducir el uso de energía fósil: Los hogares que almacenan su propia generación de energía pueden mejorar en gran medida la eficiencia del uso de la electricidad, mientras que la tecnología de generación de electricidad a partir de fuentes de energía fósil como el gas natural, el carbón, el petróleo y el diésel se eliminará gradualmente.

Nivel de hogar:

Reducir las facturas de energía: los hogares que almacenan su propia generación de energía pueden reducir drásticamente el uso de electricidad de la red.

Evite las tarifas pico: Las baterías de almacenamiento pueden almacenar electricidad durante los períodos pico bajos y descargarla durante los períodos pico.

Lograr la independencia energética: las familias almacenarán la generación de energía solar durante el día y la utilizarán durante la noche, mientras que los cortes repentinos de energía también se pueden utilizar como fuente de energía de respaldo.

Deficiencias de los sistemas de almacenamiento doméstico:

Impacto ambiental de las baterías: Los primeros sistemas de almacenamiento doméstico generalmente usaban baterías de plomo-ácido, que tienen la ventaja de ser altamente reciclables: el 99% de las baterías de plomo-ácido en los EE. UU. son reciclables. Sin embargo, los electrolitos de plomo y ácido sulfúrico de las baterías de plomo-ácido son extremadamente perjudiciales para el medio ambiente. Además, las baterías de plomo-ácido tienen una vida útil corta y están siendo reemplazadas gradualmente por baterías de iones de litio.

Ventajas de la batería de iones de litio 

1. Ciclo de vida prolongado: las baterías de iones de litio se cargan y descargan a una velocidad de 1 C. Su ciclo de vida es mayor o igual a 500 veces. Sin embargo, incluso si la batería de plomo-ácido se descarga a 0,5 y se carga a 0,15c, su ciclo de vida es menor o igual a 350 veces y su capacitancia es menor o igual al 60%.

2. Buen rendimiento de descarga a baja temperatura: las baterías de iones de litio pueden funcionar normalmente a -25 ℃, la capacidad puede alcanzar el 70 % del estándar, mientras que las baterías de plomo-ácido pueden alcanzar el 50 % de la capacidad a -10 ℃, pero no Funciona normalmente a -25 ℃.

3. Fuerte capacidad de carga: una batería de iones de litio completamente cargada colocada durante 2 meses, su capacidad es mayor o igual al 80%, mientras que las baterías de plomo-ácido colocadas durante 2 meses, solo 40%-50% de la capacidad nominal.

4. Fuerte resistencia. El peso de la batería de iones de litio es solo el 30% del de la batería de plomo-ácido, por lo que, bajo el mismo voltaje y capacidad, la batería de iones de litio tiene una mayor resistencia.

5. Alta energía específica: dado que el volumen de la batería de iones de litio es solo el 30% del volumen de la batería de plomo-ácido, la reserva de energía de la batería de iones de litio es mayor que la de la batería de plomo-ácido con el mismo uso de espacio.

6. Amplio rango de temperatura de funcionamiento: las baterías de iones de litio pueden funcionar en el rango de -25 °C a 55 °C, mientras que las baterías de plomo-ácido solo pueden funcionar en el rango de 10 °C a 40 °C.

7. Tiempo de carga corto: las baterías de iones de litio se pueden cargar con alta corriente, el tiempo de carga es de solo 4 a 5 horas, mientras que las baterías de plomo-ácido tardan de 8 a 10 horas.

8. Alto rendimiento medioambiental: en comparación con las baterías de plomo-ácido, las baterías de iones de litio son productos muy respetuosos con el medio ambiente, las baterías de plomo-ácido contienen una gran cantidad de plomo, metal pesado nocivo para el cuerpo humano y el medio ambiente.

9. Descarga de alta corriente: las baterías de iones de litio descargan alta corriente a 1C, la capacidad es solo el 60% de la capacidad nominal.

10. La descarga de alta corriente no afecta el ciclo de vida: la descarga de alta corriente del multiplicador de la batería de iones de litio 1.5c no afecta el ciclo de vida. Sin embargo, las baterías de plomo-ácido se descargan a una tasa de corriente elevada de 1,5c. Su ciclo de vida es sólo del 30% al 40% del ciclo de vida nominal.

Nivel de hogar:

Alto costo inicial: El costo actual de la batería es muy alto, oscilando entre 400 y 700 dólares/kWh.

Instalación complicada: algunos sistemas de almacenamiento domésticos deben estar equipados con inversores adicionales y dispositivos de monitorización inteligentes.

Gran tamaño: el tamaño de un sistema es de aproximadamente 500x250x700 mm (sin contar los paneles solares) y en esta etapa sólo las casas unifamiliares pueden cumplir con los requisitos de espacio.

Almacenamiento de energía en el hogar 

Los dispositivos de almacenamiento de energía domésticos almacenan electricidad localmente para su uso posterior. Los productos de almacenamiento de energía electroquímicos, también conocidos como sistemas de almacenamiento de energía en baterías (o BESS para abreviar), se basan en baterías recargables, normalmente basadas en baterías de iones de litio o de plomo-ácido, que se controlan por ordenador con un software inteligente para gestionar la carga. y ciclos de descarga. La empresa también está desarrollando tecnología de baterías de pequeño flujo para uso doméstico. Como tecnologías locales de almacenamiento de energía para uso doméstico, son pequeños parientes del almacenamiento en red basado en baterías y apoyan el concepto de generación distribuida. Cuando se utilizan junto con la generación in situ, prácticamente pueden eliminar las interrupciones en un estilo de vida fuera de la red.

Generación en sitio

El almacenamiento generalmente proviene de paneles solares fotovoltaicos generados durante el día y de la electricidad almacenada consumida después del atardecer, cuando la demanda de energía alcanza su punto máximo en las casas desocupadas durante el día. Las pequeñas turbinas eólicas son menos comunes, pero aún pueden usarse como complemento o alternativa a los paneles solares para uso doméstico. Los coches eléctricos que se utilizan entre semana deben cargarse durante la noche y son ideales para el almacenamiento de energía en hogares con paneles solares y bajo consumo de electricidad durante el día. Los fabricantes de automóviles eléctricos BMW, BYD, Nissan y Tesla venden a sus clientes dispositivos de almacenamiento de energía domésticos de marca privada. Hasta 2019, estos dispositivos no han seguido las reducciones de precio de las baterías de los automóviles. Estos dispositivos también se pueden programar para aprovechar tarifas diferenciales para proporcionar energía a menor precio en momentos de baja demanda; en el caso de las tarifas Economy 7 del Reino Unido, siete horas a partir de las 00:30 horas - para ser utilizado para el consumo en horarios de precios más altos. Debido a la creciente popularidad de los medidores inteligentes, las tarifas inteligentes se utilizarán cada vez más junto con dispositivos de almacenamiento de energía en el hogar para aprovechar los bajos precios fuera de las horas pico y evitar el uso de energía de alto precio en los momentos de máxima demanda.

¿Qué es el almacenamiento de energía en el hogar? Explicando los pros y los contras del almacenamiento de energía en el hogar

El almacenamiento de energía en el hogar es cuando un dispositivo de almacenamiento de energía en el hogar almacena electricidad localmente para su uso posterior. Los productos de almacenamiento de energía electroquímico, también conocidos como sistemas de almacenamiento de energía en baterías (o BESS para abreviar), tienen en su núcleo baterías recargables, generalmente basadas en baterías de iones de litio o de plomo-ácido, que están controladas por computadora con un software inteligente para manejar la carga. y ciclos de descarga.

I. Ventajas del almacenamiento de energía en el hogar

1, superar las pérdidas de la red: debido a las pérdidas de transmisión en la red, la transmisión de electricidad desde las centrales eléctricas a los centros de población es inherentemente ineficiente, especialmente en aglomeraciones urbanas densas que consumen energía donde las centrales eléctricas son difíciles de ubicar. Al permitir que un mayor porcentaje de la generación in situ se consuma en el lugar en lugar de exportarse a la red eléctrica, los dispositivos de almacenamiento de energía en el hogar pueden reducir las ineficiencias del transporte de la red.

2. Soporte a la red energética

En teoría, los dispositivos de almacenamiento de energía domésticos, cuando se conectan a un servidor a través de Internet, podrían solicitarse para proporcionar servicios a muy corto plazo a la red eléctrica:

(1) Reducción del estrés de la demanda en las horas pico: proporcionar una respuesta a la demanda a corto plazo durante los períodos de demanda pico, reduciendo la necesidad de una operación ineficiente de los activos de generación a corto plazo, como los generadores diésel.

(2) Corrección de frecuencia: proporcione una corrección a muy corto plazo para mantener la frecuencia del suministro de energía dentro de la tolerancia requerida por el regulador (por ejemplo, 50 Hz o 60 Hz +/- n%).

3. Reducir la dependencia de los combustibles fósiles

Debido a estas eficiencias y su capacidad para aumentar el consumo in situ de energía solar, estos dispositivos reducen la cantidad de electricidad generada a partir del uso de combustibles fósiles (es decir, gas natural, carbón, petróleo y diésel).

¿Cuáles son las tendencias en los sistemas de almacenamiento de energía domésticos?

Los sistemas de almacenamiento de energía domésticos generalmente se pueden combinar con la generación de energía fotovoltaica distribuida para formar un sistema de almacenamiento fotovoltaico doméstico. El sistema de almacenamiento doméstico incluye principalmente dos tipos de productos: baterías e inversores.

(1) De la tendencia de las baterías, la batería de almacenamiento de energía a una evolución de mayor capacidad. Con el aumento del consumo de electricidad residencial, la cantidad de electricidad por hogar aumentó gradualmente, la batería se puede modularizar para lograr la expansión del sistema, mientras que las baterías de alto voltaje se convierten en la tendencia.

(2) A partir de la tendencia de los inversores, ha aumentado la demanda de inversores híbridos adecuados para el mercado incremental y de inversores aislados que no necesitan estar conectados a la red.

(3) De la tendencia del producto final, el tipo dividido actual es el principal, es decir, el sistema de batería e inversor con el uso del desarrollo gradual posterior a la máquina integrada.

(4) A partir de la tendencia del mercado regional, la estructura de la red y las diferencias en el mercado eléctrico causadas por los productos principales en diferentes regiones son ligeramente diferentes. El modo conectado a la red es dominante en Europa, más el modo fuera de la red en los Estados Unidos y el modo de planta de energía virtual se está explorando en Australia.

¿Por qué sigue creciendo el mercado extranjero de almacenamiento de energía en el hogar? Beneficiándose de la tasa de penetración distribuida del almacenamiento de energía y fotovoltaica de la tracción doble, el almacenamiento de energía en el hogar en el extranjero crece rápidamente. La instalación fotovoltaica, el alto grado de dependencia energética de Europa del extranjero, el conflicto entre Rusia y Ucrania ha agravado la crisis energética, los países europeos han ajustado al alza las expectativas de instalación fotovoltaica. La penetración del almacenamiento de energía, el aumento de los precios de la energía provocados por el aumento de los precios de la electricidad residencial, la economía del almacenamiento de energía, los países han introducido políticas de subsidio para fomentar la instalación de almacenamiento de energía en los hogares.

¿Cómo es el desarrollo del mercado extranjero y qué tamaño tiene el espacio de mercado? Estados Unidos, Europa y Australia son los principales mercados para el almacenamiento de energía residencial. Según las estadísticas de BNEF, en 2020, EE.UU. añadirá 154MW/431MWh de capacidad instalada para almacenamiento de energía en los hogares, impulsado principalmente por políticas de subsidios; Europa agregará 639 MW/1179 MWh de capacidad instalada para el almacenamiento de energía en los hogares, y la economía del almacenamiento en los hogares se verá reforzada por el rápido aumento de los precios de la electricidad residencial; Australia agregará 48 MW/134 MWh de capacidad instalada para almacenamiento de energía en los hogares, y la alta tasa de penetración de la energía fotovoltaica en los hogares es la base para el desarrollo del almacenamiento en los hogares, y la planta de energía virtual tendrá una alta tasa de penetración de la energía fotovoltaica en los hogares. La alta tasa de penetración de la energía fotovoltaica en los hogares es la base para el desarrollo del almacenamiento de energía en los hogares, y el mercado de centrales eléctricas virtuales agrega el almacenamiento de energía en los hogares para participar en servicios auxiliares y mejorar la tasa de rendimiento. Esperamos que, suponiendo una tasa de penetración del 15 % del almacenamiento de energía en el mercado fotovoltaico recién instalado y una tasa de penetración del 2 % del almacenamiento de energía en el mercado de almacenamiento en 2025, la capacidad global de almacenamiento de energía en los hogares alcance los 25,45 GW/58,26 GWh. con una tasa de crecimiento compuesta de la energía instalada del 58% de 2021 a 2025.

¿Cuáles son las barreras clave para la industria del almacenamiento de energía en el hogar? Creemos que las barreras clave en la industria del almacenamiento de energía en el hogar son los canales y la solidez del producto. Los sistemas de almacenamiento de energía domésticos se utilizan generalmente junto con la energía fotovoltaica en los tejados, y la forma del producto es similar a los pequeños electrodomésticos, con ciertos atributos de producto de consumo, pensando desde la perspectiva de los productos 2C.

(1) El canal afecta el alcance y la cobertura de mercado del producto, y los fabricantes pueden crear sus propios canales en el extranjero o vincularse profundamente con el canal para lograr el propósito de ventas;

(2) Los parámetros técnicos como la capacidad de carga del producto, el nivel de voltaje y el método de acoplamiento determinan el posicionamiento del producto en el mercado, y la inversión en I+D y la construcción del sistema de servicios son la clave para garantizar la potencia del producto. 

¿Qué segmentos se beneficiarán?

La batería y el PCS son los dos componentes principales del sistema de almacenamiento de energía en el hogar, que son los segmentos más beneficiados del mercado de almacenamiento de energía en el hogar. Según nuestra estimación, en 2025, la nueva capacidad instalada de almacenamiento de energía en el hogar será de 25,45 GW/58,26 GWh, correspondientes a 58,26 GWh de envíos de baterías y 5,45 GW de envíos de PCS, y esperamos que para 2025, el espacio de mercado incremental para las baterías ascenderán a 78.400 millones de yuanes y el espacio de mercado incremental para los PCS será de 20.900 millones de yuanes. Por lo tanto, el negocio de almacenamiento de energía de la industria representó una alta proporción de la gran cuota de mercado, el diseño del canal y las empresas de marcas fuertes se beneficiarán.

1, productos de almacenamiento en el hogar: a la máquina todo en uno, mayor cantidad cargada de desarrollo de tendencias

1.1 Producto: demanda de apoyo al mercado de energía fotovoltaica doméstica incremental y en existencias

El almacenamiento de energía en el hogar se utiliza generalmente junto con la energía fotovoltaica doméstica, y la capacidad instalada marcó el comienzo de un rápido crecimiento. Sistema de almacenamiento de energía doméstico, también conocido como sistema de almacenamiento de energía de batería, el núcleo es una batería de almacenamiento de energía recargable, generalmente basada en baterías de iones de litio o de plomo-ácido, controlada por una computadora, en coordinación con otro hardware y software inteligente para lograr el ciclo de carga y descarga. Los sistemas de almacenamiento de energía domésticos generalmente se pueden combinar con la generación de energía fotovoltaica distribuida para formar un sistema de almacenamiento fotovoltaico doméstico. Desde el punto de vista del usuario, los sistemas de almacenamiento fotovoltaico doméstico pueden eliminar los efectos adversos de los cortes de energía en la vida normal y al mismo tiempo reducir las facturas de electricidad; desde el lado de la rejilla,

El sistema de almacenamiento de energía en el hogar es un nuevo tipo de sistema híbrido para la adquisición, almacenamiento y uso de energía, que se basa en el sistema tradicional de generación de energía fotovoltaica conectado a la red para agregar energía de almacenamiento de batería de litio, que consta de baterías, inversores híbridos y paneles fotovoltaicos. Los siguientes son tipos y características comunes de los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica domésticos.

(1) Sistemas híbridos de almacenamiento de energía fotovoltaica para hogares

El sistema híbrido de almacenamiento de energía fotovoltaica generalmente consta de módulos fotovoltaicos, baterías de litio, inversores híbridos, medidores inteligentes, CT, por red, cargas conectadas a la red y cargas fuera de la red. El sistema puede cargar la batería directamente mediante conversión CC-CC o realizar una conversión CC-CA bidireccional para cargar y descargar la batería.

(2) Sistema de almacenamiento de energía fotovoltaico doméstico acoplado

El sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica acoplado, también conocido como sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica modificado por CA, generalmente consta de módulos fotovoltaicos, inversores conectados a la red, batería de litio, inversor de almacenamiento de energía acoplado a CA, medidor inteligente, CT, por red, red- Cargas conectadas y cargas aisladas. El sistema puede convertir energía fotovoltaica en CA a través del inversor conectado a la red y luego convertir el exceso de energía en energía CC a través del inversor de almacenamiento acoplado a CA y almacenarlo en la batería.

(3) Sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica doméstico fuera de la red

Un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica doméstico aislado de la red generalmente consta de módulos fotovoltaicos, baterías de litio, un inversor de almacenamiento de energía fuera de la red, una carga y un generador diésel. El sistema puede cargar la batería directamente mediante conversión CC-CC, o puede realizar una conversión CC-CA bidireccional para cargar y descargar la batería.

(4) Sistema de gestión de energía de almacenamiento de energía fotovoltaica.

El sistema de gestión de energía de almacenamiento de energía fotovoltaica generalmente consta de módulos fotovoltaicos, inversores conectados a la red, baterías de litio, inversores de almacenamiento de energía acoplados a CA, medidores inteligentes, CT, conectados a la red y sistemas de control. El sistema de control puede recibir y responder a comandos externos, responder a la demanda de energía del sistema, aceptar el control y programación en tiempo real del sistema y participar en el funcionamiento óptimo de la red, de modo que el uso de energía eléctrica sea más eficiente y económico.

Según los diferentes métodos de acoplamiento de los sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento de energía, se clasifican en sistemas acoplados en CC y sistemas acoplados en CA, que son adecuados para el mercado incremental con sistemas fotovoltaicos recién instalados y el mercado de valores con sistemas fotovoltaicos instalados, respectivamente. El mercado incremental tiene más espacio y es la principal fuerza impulsora para el crecimiento futuro del mercado:

(1) Mercado incremental (nuevos sistemas fotovoltaicos + almacenamiento de energía instalados en hogares objetivo): generalmente se utilizan productos acoplados en CC. El sistema de almacenamiento de energía acoplado a CC consta de un sistema de batería y un inversor híbrido, que combina las funciones de un inversor fotovoltaico conectado a la red y un convertidor de almacenamiento de energía. La ventaja del acoplamiento de CC es que tanto las baterías fotovoltaicas como las de almacenamiento de energía completan el convertidor a través del inversor híbrido, sin necesidad de instalación adicional de un inversor fotovoltaico conectado a la red, una mayor integración del sistema, la instalación y el servicio posventa son más convenientes, al tiempo que facilitan Monitoreo y control inteligente. Algunas familias que ya han instalado sistemas fotovoltaicos optan por retirar el inversor fotovoltaico original conectado a la red e instalar un nuevo inversor híbrido.

(2) Mercado de inventario (los hogares objetivo ya han instalado fotovoltaica y han agregado nuevos sistemas de almacenamiento de energía), generalmente utilizando productos acoplados a CA. Solo es necesario agregar una batería y un convertidor de almacenamiento de energía, no afecta el sistema fotovoltaico original, y el diseño del sistema de almacenamiento de energía en principio y el sistema fotovoltaico no tienen relación directa, pueden basarse en la demanda. La ventaja del acoplamiento de CA es su alta seguridad: con el acoplamiento de CA, la energía se acumula en el extremo de CA y puede suministrarse directamente a la carga o inyectarse a la red, o cargarse directamente a la batería a través del convertidor bidireccional, que permite el uso de energía fotovoltaica y baterías de bajo voltaje, eliminando el riesgo de alto voltaje CC en el sistema de almacenamiento de energía.

Según si el sistema está conectado a la red, el sistema de almacenamiento de energía doméstico se puede dividir en sistema conectado a la red y sistema fuera de la red, la diferencia principal radica en si se accede a la red, la mayoría de las regiones se utilizan actualmente en la red. -Sistema todo en uno conectado y aislado de la red.

(1) Los sistemas conectados a la red, los sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento de energía se pueden conectar a la red, y la energía se puede comprar de la red cuando la energía fotovoltaica o de la batería es insuficiente. Es adecuado para regiones con sistemas energéticos estables y precios de electricidad relativamente bajos.

(2) Sistemas fuera de la red, adecuados para áreas como desiertos e islas donde no hay red eléctrica, o áreas donde la red eléctrica es inestable y necesita ser autogenerada. Utilizar un convertidor de almacenamiento de energía fuera de la red, generalmente con una interfaz de generador diésel, por la noche, cuando el suministro de energía de la batería es insuficiente para complementar la energía.

(3) Máquinas conectadas a la red y fuera de la red, que tienen la función de cambiar entre los modos conectados a la red y fuera de la red, o integrar los modos conectados a la red y fuera de la red en una sola máquina, que se puede cambiar al modo fuera de la red. durante cortes de energía y son adecuados para áreas con sistemas de energía inestables y cortes de energía frecuentes.

El equipo de hardware central del sistema de almacenamiento de energía doméstico incluye baterías y convertidores. Según el grado de integración del producto, hay dos modos principales: máquina todo en uno y máquina dividida. El mercado actual está dominado por la máquina dividida. Pero la máquina todo en uno es la tendencia de desarrollo del mercado de alta gama:

(1) Máquina dividida, algunos productos acoplados a CA y productos acoplados a CC adoptan el modo de máquina dividida, el sistema de batería y el sistema inversor son proporcionados por los fabricantes de paquetes y los fabricantes de inversores respectivamente, y luego llegan a los usuarios finales a través de los canales de los integradores. distribuidores e instaladores.

(2) Todo en uno: el producto es un sistema todo en uno que incluye batería e inversor, normalmente un producto acoplado a CA. El sistema de batería ascendente y el inversor como proveedor para proporcionar productos, generalmente utilizando el modo OEM, el producto final no presenta la marca del proveedor, las ventas del producto y el servicio posventa, todo por la marca.

Según el voltaje del paquete de baterías, se puede dividir en baterías de alto voltaje y baterías de bajo voltaje, y la industria está mostrando una tendencia de conversión a baterías de alto voltaje, cuyo objetivo principal es mejorar la eficiencia y simplificar. El diseño del sistema, pero al mismo tiempo, la consistencia de las celdas de la batería y las capacidades de gestión del BMS requieren más. Las baterías de alto voltaje generalmente tienen un voltaje de paquete superior a 48 V, y se puede lograr un alto voltaje a nivel de paquete conectando varias celdas en serie. En términos de eficiencia, al utilizar la misma capacidad de la batería, la corriente de la batería del sistema de almacenamiento de energía de alto voltaje es menor, hay menos interferencia con el sistema y la eficiencia del sistema de almacenamiento de energía de alto voltaje es mayor; en términos de diseño del sistema, La topología del circuito del inversor híbrido de alto voltaje es más simple, con dimensiones más pequeñas, peso más ligero y más confiable. Sin embargo, las baterías de alto voltaje están hechas de múltiples celdas conectadas en serie y en paralelo; cuanto mayor es el voltaje, más celdas están conectadas en serie, mayor es el requisito de consistencia de las celdas y es necesario combinarlo con un BMS altamente eficiente. sistema de gestión, o será propenso a fallar.

Almacenamiento de energía en el hogar, programa de almacenamiento de energía en picos y valles en el hogar

El almacenamiento de energía en el hogar consiste en almacenar electricidad para utilizarla cuando sea necesario, también conocido como productos de almacenamiento de energía o"sistema de almacenamiento de energía de batería"(BESS), en adelante denominado almacenamiento domiciliario. El componente principal de un BESS es una batería recargable, generalmente una batería de iones de litio o de plomo-ácido. Los otros componentes son el inversor, un sistema de control que controla de forma inteligente la carga y descarga.

Con el almacenamiento de energía en el hogar promedio, podemos hacer realidad el concepto de generación distribuida, aliviar la presión sobre la transmisión de la red, reducir el uso de combustibles fósiles y es una iniciativa de descentralización necesaria para lograr la neutralidad de carbono o la neutralidad cero.

Cómo configurar un almacenamiento de energía en el hogar

¿Cómo configurar un almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo se selecciona la capacidad de la batería?

En un sistema de almacenamiento de energía doméstico, los componentes principales son el módulo, la máquina de almacenamiento y la batería; Como se muestra en la imagen de arriba, el almacenamiento de energía está instalado en el garaje para su uso en nuestros vehículos eléctricos.

Configuración del sistema recomendada

Sistema de almacenamiento de energía monofásico: 5kW+10kWh

Sistema de almacenamiento de energía trifásico: 10kW+10~20kWh

El sistema de almacenamiento de energía se divide en monofásico y trifásico; La siguiente imagen es un diagrama simple del sistema de almacenamiento de energía. Además de los tres componentes principales que también incluyen medidores, cargas domésticas, etc., tanto monofásicos como trifásicos tienen soluciones correspondientes.

¿Cómo configurar un conjunto de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

Introducción del inversor de almacenamiento de energía.

¿Cómo configurar un conjunto de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

 Las máquinas de almacenamiento de energía ES/ET de PC son almacenamiento de energía bidireccional, admiten integración fuera de la red y dentro de la red, función UPS, control de aplicaciones de teléfonos celulares y pueden realizar limitaciones de corriente y potencia anti-reversa, etc. Pero hay un diferencia entre ES y ET.

Sin embargo, existe una diferencia entre ES y ET, ES es un inversor de almacenamiento de energía bidireccional monofásico, ET es para red trifásica; y soporta salida trifásica desequilibrada y carga monofásica;

Además, ES está conectado a baterías de bajo voltaje, el rango de voltaje ET es mayor y está conectado a baterías de alto voltaje; que también son diferentes corrientes de carga y descarga. Esto también se reflejará en la interfaz del inversor.

Debido a que ES puede alcanzar una corriente de carga/descarga de 100 A, la interfaz de batería correspondiente también es más grande. Para usar 25 cables cuadrados, la corriente de carga/descarga ET es de solo 25 A, 6 cables cuadrados son suficientes.

Entonces, la característica más importante de estas dos máquinas es que están fuera de la red en su conjunto, además de la función del UPS, el inversor de falla repentina de energía de la red cambiará automáticamente a energía de la batería y el tiempo de conmutación fuera de la red es inferior a 10 ms. , tiempo de respuesta del nivel UPS, pertenece al sistema de alimentación ininterrumpida; Y muchos fabricantes de inversores de almacenamiento de energía para EPS, pertenecen a la fuente de alimentación de emergencia, el tiempo de conmutación es de poco menos de 5 segundos.

Introducción debatería de almacenamiento de energía

Se recomienda el uso de baterías de litio, ha sido compatible con muchas marcas de baterías, como BYD, Wo Tai, Pai can; Además, todavía hay algunas baterías que aún se están haciendo compatibles; para comprar la máquina, el cliente primero debe confirmar si la usará es compatible con la marca de batería.

¿Cómo configurar un conjunto de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo igualar la capacidad de la batería?

Baterías de litio de metal litio o aleación de litio como material de ánodo, el uso de baterías de solución electrolítica no acuosa, alta energía, larga vida útil, peso ligero y muchas otras ventajas, ampliamente utilizadas en centrales hidroeléctricas, térmicas, eólicas y solares. Otros sistemas de almacenamiento de energía.

Batería de fosfato de hierro y litio (LFP)

Batería ternaria de litio (NCM/NCA)

Batería de cobaltato de litio (LCO)

Otras baterías de litio, como manganato de litio, titanato de litio, etc.

¿Cómo configurar un conjunto de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

Principales parámetros de rendimiento de la batería.

Costos de los componentes del sistema de almacenamiento de energía.

¿Cómo configurar un sistema de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

Modo de trabajo 1

¿Cómo configurar un sistema de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

Priorización del consumo de carga.

Fotovoltaico - Batería - Red

La electricidad generada por la energía fotovoltaica tiene prioridad para ser utilizada por la carga, el exceso de electricidad se almacena en la batería y luego se vende a la red; cuando el PV es insuficiente, la batería se descarga para que la use la carga.

2. Cuando la red eléctrica no funciona, las cargas en la salida conectada a la red no pueden funcionar; pero las cargas en la salida fuera de la red pueden funcionar normalmente, alimentadas por energía fotovoltaica y baterías.

Modo de almacenamiento fotovoltaico

¿Cómo configurar un conjunto de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

1. Los vehículos eléctricos utilizan la electricidad de la batería para cargarse por la noche y el déficit se compensa con la red.

2. La electricidad generada por energía fotovoltaica se suministra a los enchufes de los garajes para vehículos eléctricos, a la iluminación, a las pilas de carga de vehículos eléctricos y a las baterías de almacenamiento de energía.

Además del modo de aplicación de almacenamiento y carga fotovoltaica, la aplicación de más proyectos de villas, el caso actual de este modo todavía se basa principalmente en villas y demostración.

Proyecto de demostración de almacenamiento de energía.

Modo de trabajo II

- Configuración del modo económico

¿Cómo configurar un conjunto de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

Explicación: La red no cargará la batería en el modo general y la batería se puede cargar y descargar en el modo económico.

La función principal del modo económico es cortar picos y llenar valles, que puede utilizar la energía de la red para cargar la batería por la noche cuando está en el valle, y dársela a la carga para usar durante el día cuando está en la cima; este modo puede reducir la diferencia entre los picos y los valles, ahorrando así la factura de electricidad.

Función UPS fuera de la red

¿Cómo configurar un conjunto de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo igualar la capacidad de la batería?

Descripción: Las cargas aisladas pueden funcionar ininterrumpidamente con energía fotovoltaica y de batería cuando la red está desconectada; el lado fuera de la red cambia de la red a la energía de la batería para UPS.

Cuando se desconecta la red, el lado de la red no tiene energía, el dispositivo cambia de modo a una velocidad de 10 milisegundos para garantizar el uso normal de cargas importantes en el lado de respaldo. Es importante tener en cuenta la ubicación de esta carga; los pasivos importantes deben conectarse al extremo fuera de la red.

Por ejemplo, la estación base de comunicación 5G, la ubicación general de construcción es generalmente más remota, la calidad de la energía de la red no es alta, esta vez para satisfacer la demanda ininterrumpida de electricidad, puede conectar la carga al extremo de respaldo. la máquina de almacenamiento de energía se configura en modo de espera de respaldo, generalmente complementada por la red de suministro de energía fotovoltaica, y cambia el suministro de energía de la batería en caso de un corte de energía de emergencia.

¿Cómo se puede transformar un proyecto ya instalado en almacenamiento de energía?

A continuación nos fijamos en otra forma. Los proyectos de transformación de almacenamiento de energía necesitan utilizar la máquina de transformación SBP y BT, no tienen que cambiar el diseño del sistema fotovoltaico original, en el sistema fotovoltaico basado en la adición de almacenamiento de energía, este está conectado a nuestro lado de CA. En circunstancias normales, la prioridad de energía también es la misma desde el sistema fotovoltaico hasta la batería y la red; en caso de apagón de la red, solo puede confiar en la energía de la batería para alimentar cargas fuera de la red.

¿Cómo configurar un almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

Cómo configurar la capacidad de la batería

La selección de la batería debe tener en cuenta la carga, ya sea que se use todos los días o de respaldo; La capacidad de la batería se selecciona demasiado grande, se produce un desperdicio; si la electricidad almacenada se agota, la batería sufrirá el fenómeno de carga insuficiente.

¿Cómo configurar un conjunto de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

Los fabricantes de equipos de almacenamiento de energía también ofrecen a los clientes diferentes formas de espacio para seleccionar la capacidad de la batería. Como instalaciones apiladas, productos modulares todo en uno, productos todo en uno con múltiples potencias/energías y otras formas de liberalización del programa de selección de energía.

¿Cómo configurar un conjunto de almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

Diagrama de producto de Unimicron

Entonces, en el escenario de almacenamiento de energía en el hogar, ¿cómo seleccionar de manera más rápida y directa el mejor programa de capacidad de batería?

Actualmente, la mayoría de los hogares utilizan el almacenamiento de energía como forma de regular el uso de la energía de la red, lo que habitualmente llamamos almacenamiento de energía conectado a la red. En términos de almacenamiento de energía conectado a la red, el objetivo principal se puede dividir en tres categorías: autoconsumo fotovoltaico (costes de electricidad más altos o sin subsidios), tarifas de punta y valle, energía de reserva (inestabilidad de la red o cargas importantes).

1. Mejora de la tasa de autoconsumo fotovoltaico

El objetivo principal de este escenario es instalar un sistema de almacenamiento fotovoltaico para reducir la factura de electricidad cuando el precio de la electricidad es alto o el subsidio de conexión a la red fotovoltaica es bajo (sin subsidio), de modo que la energía del sistema fotovoltaico pueda almacenarse y utilizarse a noche además del resto del uso diurno.

Clasificamos el uso de electricidad del hogar en uso diurno (período de alta generación de energía fotovoltaica) y uso nocturno (período de energía fotovoltaica baja o nula). De acuerdo con el propósito anterior, el estado ideal debería ser que el sistema fotovoltaico genere suficiente electricidad para uso diurno y almacene lo suficiente para uso nocturno.

Es decir, la capacidad efectiva de la batería debe ser aproximadamente igual a la generación de energía fotovoltaica menos el consumo de energía diurno. Sin embargo, esta es una situación ideal. Para evitar la redundancia en la capacidad de la batería (y evitar no poder consumirla toda durante la noche), también debemos asegurarnos de que la capacidad efectiva de la batería no sea superior al consumo de electricidad nocturno.

¿Cómo configurar un almacenamiento de energía en el hogar? ¿Cómo elegir la capacidad de la batería?

Esto requiere una comprensión más precisa de los patrones de consumo de electricidad de los hogares y la capacidad de familiarizarse con las reglas para establecer los niveles de prioridad de suministro de energía por parte del sistema de almacenamiento de energía.

En una familia instalada un sistema fotovoltaico de 5 kW, la generación de energía diaria es de aproximadamente 17,5 kWh y el consumo de energía diario promedio de la familia es de aproximadamente 20 kWh, de los cuales el consumo de energía diurno promedio es de 5 kWh y el consumo de energía nocturno es de 15 kWh. entonces, la potencia efectiva de la batería debe ser de aproximadamente 17,5-5 = 12,5 kWh, lo que también está en consonancia con la condición de que el consumo de energía nocturno no sea mayor que el consumo de energía nocturno (12,5 kWh ≤ 15 kWh). Por tanto, esta familia puede elegir 12,5kWh como potencia efectiva óptima de la batería.

2. Reducir los picos y valles para reducir las facturas de electricidad

El objetivo principal de este escenario es reducir el gasto total de electricidad cargando la batería durante el día cuando el precio de la electricidad es bajo y descargándola durante la noche cuando el precio de la electricidad es alto.

Clasificamos el consumo de electricidad del hogar en consumo de electricidad diurno (cuando los precios de la electricidad son bajos) y consumo de electricidad nocturno (cuando los precios de la electricidad son altos). En este escenario, la situación ideal es"la batería se carga durante el día utilizando la energía restante después de que el sistema fotovoltaico suministre la carga y la red, y la energía de la batería es suficiente para la noche (tarifas pico)".

Esto significa que la capacidad efectiva de la batería es aproximadamente igual al consumo eléctrico nocturno del hogar. Sin embargo, calcular la capacidad de la batería en función del consumo eléctrico nocturno es solo un valor de demanda máxima.

Al considerar el coste de la batería, generalmente es necesario considerar la capacidad del sistema fotovoltaico, la inversión en la batería y el ahorro de tarifas en tres niveles para determinar una relación óptima. Al mismo tiempo, el tiempo de descarga de la batería no es mayor que las horas de energía nocturnas.

Una familia instaló un sistema fotovoltaico de 5kW, el consumo de electricidad promedio diario es de aproximadamente 20kWh, la noche (suponiendo que el período pico y valle de los precios de la electricidad de 17:00 a 22:00 para un total de 5 horas) 15kWh. suponiendo que, según el cálculo, la capacidad efectiva de la batería para cubrir el consumo eléctrico nocturno de la familia es de 2/3 para obtener el punto óptimo de retorno de la inversión.

Entonces, la capacidad efectiva de la batería debe ser igual a 15*2/3=10kWh, en este momento, la batería es de aproximadamente 10kWh/5kW=2h, que es menor o igual al consumo de electricidad nocturno de 5h. Por lo tanto, la capacidad efectiva de la batería de esta familia se puede optimizar a 10 kWh. 3.

3. Como fuente de energía de respaldo en áreas inestables de la red eléctrica

El sistema de almacenamiento de energía como fuente de alimentación de respaldo se utiliza principalmente en zonas inestables de la red eléctrica o en situaciones con cargas importantes. Por ejemplo, iluminación básica, refrigeradores, computadoras de escritorio, etc. en los hogares; salas de datos en lugares comerciales, equipos importantes en lugares industriales, equipos de iluminación y ventilación en criaderos, etc.

Al diseñar la capacidad de la batería con el objetivo principal de proporcionar energía de respaldo, la consideración principal es la cantidad de energía necesaria para suministrar solo las cargas importantes en el caso de que la batería esté fuera de la red durante el período de tiempo más largo (el tiempo de interrupción máximo esperado). ), incluida la necesidad de tener en cuenta el caso de que no haya fotovoltaica durante la noche.

En este escenario, la capacidad de la batería se calcula mejor, solo necesita enumerar todas las cargas importantes y calcular el consumo de energía de todas las cargas durante el tiempo de interrupción más prolongado; inicialmente puede determinar la capacidad de la batería.

Tomemos como ejemplo un lugar comercial importante, las cargas importantes son 10 gabinetes en la sala de datos, cada uno con un consumo de energía de 3 kW, y el tiempo de interrupción más prolongado esperado es de aproximadamente 4 horas. Según el cálculo, la capacidad efectiva de la batería de este proyecto debería ser 10*3kW*4h=120kWh. Por tanto, la capacidad efectiva de la batería de este proyecto industrial y comercial se puede optimizar a 120kWh.

Los tres casos anteriores son la demanda más común para la instalación de sistemas de almacenamiento de energía conectados a la red, y existe una regla a seguir al seleccionar la capacidad de la batería. Sin embargo, en la aplicación real, dos o más necesidades pueden ocurrir situaciones superpuestas, lo que requiere que podamos analizar las necesidades específicas y, en última instancia, determinar la capacidad óptima de la batería.

Además, lo que mencionamos en el análisis anterior es la potencia efectiva de la batería, y la selección real de la batería también debe considerar la carga de impacto de la carga, el DOD (profundidad de descarga) de la batería, la pérdida de eficiencia del sistema, la rendimiento del equipo de almacenamiento de energía, el retorno de la inversión esperado y otras situaciones.

Por lo tanto, al seleccionar la capacidad de la batería, es necesario considerar la potencia de todo el hogar o el escenario de uso como un sistema completo, y también es particularmente importante seleccionar los mejores proveedores de integración de sistemas y equipos.

1.2 Cantidad de valor: el costo de inversión de todo el sistema es de casi 80.000 yuanes

Tomando como ejemplo el sistema de almacenamiento de energía de 4,68 kw fotovoltaico + vatios 5,8 kwh/6 kw de un hogar en el Reino Unido, la inversión total es de unas 10.000 libras esterlinas, lo que equivale a un precio unitario de 17,61 yuanes/w. Entre ellos, el sistema fotovoltaico representa el 32% del total, con el módulo a 3,08 yuanes/w y el inversor fotovoltaico a 2,56 yuanes/w. El sistema de almacenamiento de energía representa el 35% del total, con un precio unitario de 4,97 yuanes/wh. El coste del resto de materiales + gastos de instalación es de 3.400 libras esterlinas, lo que supone el 33% del total. 33%.

Módulo fotovoltaico 1800 4,68 kw 3,08 yuanes/w

Inversor fotovoltaico 1500 4,68 kw 2,56 yuanes/w

Sistema de almacenamiento de energía 3600 5,8 kwh 4,97 yuanes/wh

Otros materiales auxiliares 1900

Tarifa de instalación 1500

Total 10300 4,68 kw 17,61 yuanes/s

Fuente: Federación de Maestros Constructores, Affordable Solar, The Eco Experts, Oriental Securities Institute.

1.3 Tendencia: Batería de alta capacidad + Inversor híbrido + Tendencia todo en uno

A partir de la tendencia de las baterías, las baterías de almacenamiento de energía están evolucionando hacia una mayor capacidad. Con el aumento del consumo de electricidad residencial, la cantidad de electricidad transportada por cada hogar ha aumentado gradualmente y algunos productos han ampliado el sistema mediante la modularización. Debido a la penetración de vehículos de nueva energía, el aumento de la potencia de los electrodomésticos y el impacto de la oficina en casa, la cantidad de consumo de electricidad por hogar ha aumentado y la cantidad de capacidad de carga para la demanda de almacenamiento de energía ha aumentado.

(1) En términos de mercados regionales, la cantidad total de electricidad transportada por hogar está aumentando gradualmente. Tomando como ejemplo el mercado alemán, la cantidad media de electricidad transportada en 2021 es de 8,8kwh, mientras que los datos del mismo periodo son 8,5kwh en 2020 y 8kwh en 2019. El aumento de la cantidad de electricidad transportada en el mercado alemán es debido principalmente al desarrollo de vehículos de nuevas energías y al aumento del consumo eléctrico de los hogares.

(2) Baterías modularizadas para fácil expansión. La cantidad cargada y la potencia de un solo producto son limitadas, y los fabricantes configurarán productos para poder lograr flexibilidad en la configuración mediante la modularización y combinación para adaptarse a las necesidades de diferentes escenarios de capacidad.

Tipo de batería Método de acoplamiento Configuración Flexibilidad Carga

Enphase IQ Batería LFP AC hasta 4 módulos 3,36, 10,08 kWh

Generac PWRcell NMC DC Hasta 2 módulos 9, 12, 15, 18 kWh

Tesla Powerwall NMC AC hasta 10 módulos 13,5 kWh

Panasonic EverVolt NMC AC o DC Batería acoplada a CC hasta 6 módulos 11,4, 17,1 kWh

sonnen eco LFP AC 5, 7,5, 10, 12,5, 15, 17,5, 20 kWh

LG Chem RESU NMC AC hasta 2 módulos 9,3 kWh

Electriq Power PowerPod 2 LFP CA o CC Batería acoplada a CA de hasta 3 módulos, batería acoplada a CC de hasta 4 módulos 10, 15, 20 kWh

SunPower SunVault LFP CA 12, 24 kWh

SolarEdge Energy Bank NMC DC Hasta 3 módulos por inversor, hasta 3 inversores por sistema 9,7 kWh

(3) Las baterías están pasando de bajo voltaje a alto voltaje. Los sistemas de baterías de mayor voltaje generan menos calor, lo que puede mejorar la eficiencia del sistema, al tiempo que simplifica la estructura del circuito y facilita la instalación del sistema. A medida que mejoran la tecnología de producción y fabricación de celdas y la tecnología de control del sistema de gestión de baterías, los sistemas de baterías de alto voltaje se están convirtiendo en una tendencia de la industria.

Tabla 3: Comparación de productos de baterías de alto voltaje para almacenamiento de energía residencial

Tipo de batería Clasificación de voltaje (V) Capacidad de la batería (kwh) Potencia de salida (kw) Precio ($/kwh)

LG RESU Serie H NMC 400 6.5/9.8 3.5/5 795

BYD Premium HVM LFP 150-400 2,76 2 870

sungrow es-sgr-sbr lfp 192-512 9,6 1,92 650

FIMER Power X FIM-BATT LFP 180-360 9.6/12.8/16 3.8/5.1/6.4

SolarEdge BAT10K LFP 350-450 10 5 985

Fuente: Reseñas de energía limpia, Instituto Oriental de Valores

En cuanto a las tendencias de los inversores, ha aumentado la demanda de inversores híbridos adecuados para el mercado incremental y de inversores aislados que no necesitan estar conectados a la red.

(1) Energía suficiente para nueva distribución y almacenamiento fotovoltaico, lo que aumenta la demanda de inversores híbridos. Debido a que el actual sistema de almacenamiento de energía en el hogar se ha incrementado en el mercado (nuevos usuarios fotovoltaicos distribuidos que admiten el almacenamiento de energía), la demanda de inversores híbridos aumentó. El mercado de valores ya cuenta con inversores fotovoltaicos conectados a la red, por lo que para la instalación incremental de sistemas de almacenamiento de energía se elige el inversor de almacenamiento, mientras que el mercado incremental generalmente será el inversor fotovoltaico y el convertidor de almacenamiento combinados en un inversor híbrido. Los usuarios están más inclinados a instalar almacenamiento de energía en el momento de la nueva instalación fotovoltaica, principalmente porque la incertidumbre sobre la política de medición neta fotovoltaica de los hogares en el extranjero se ha vuelto más fuerte y la incertidumbre sobre los ingresos fotovoltaicos de los hogares ha aumentado.

Tabla 4: Cambios en la política de medición neta en el extranjero

Grecia 2021 Aumentar el límite de medición neta para la red continental de 1 MW a 3 MW y eliminar gradualmente el requisito de licencia para sistemas de medición neta de menos de 50 kW.

Países Bajos 2020 El gobierno holandés planea reducir los precios de la electricidad en un 9% anual de 2023 a 2030 California 2021 La propuesta NEM3.0 propone reducir los subsidios a las tarifas solares, acortar el período de medición neta de 20 a 10 años, inyectar el excedente de electricidad después autogeneración y autoconsumo según la cantidad total de electricidad, y aumentar la tarifa fija mensual para los propietarios de energía solar.

Fuente de datos: sitio web oficial del gobierno, Oriental Securities Institute

(2) La demanda de inversores fuera de la red está impulsada por mercados como Estados Unidos y Sudáfrica. Frecuentes desastres naturales en los Estados Unidos, el riesgo de cortes de energía es alto y la red eléctrica de los EE. UU. es relativamente frágil, la red está envejeciendo, para estabilizar la red, parte del sistema fotovoltaico las compañías eléctricas no le permiten acceder a la red. De ahí la necesidad de instalar sistemas de autoconsumo autónomos y aislados de la red, en lugar de generadores. El mercado estadounidense está creciendo a un ritmo elevado y la demanda de convertidores de almacenamiento de energía fuera de la red que se adapten al mercado estadounidense está aumentando drásticamente. DEYE ha integrado modos conectados a la red y fuera de la red en la misma máquina, lo que ha sido bien recibido en el mercado estadounidense debido a su excelente capacidad de control de costos.

En términos de tendencias de productos finales, el tipo dividido actual es el tipo principal, es decir, los sistemas de batería e inversor están emparejados, y el desarrollo posterior avanza gradualmente hacia una máquina todo en uno. Anteriormente, los fabricantes de baterías solían proporcionar sistemas de baterías, los fabricantes de inversores proporcionaban inversores híbridos y canalizaban las ventas según la idoneidad de las baterías y los inversores. Las diferentes marcas de productos plantearon problemas de instalación y servicio posventa. Por lo tanto, los fabricantes de paquetes y los fabricantes de inversores han comenzado a involucrarse entre sí, y algunos fabricantes de inversores (por ejemplo, Sunny Power, Huawei, Goodway, etc.) ya han comprado celdas de batería y ensamblado sus propios paquetes, integrando las baterías y los inversores para la venta. que por un lado puede ampliar las ventas, y, por otro lado, puede ayudar a los consumidores a ahorrar en una inversión única en equipos, simplificar la instalación y ahorrar en costos de instalación, además de facilitar el mantenimiento posventa. Se están desarrollando fabricantes de baterías como los productos todo en uno de Pai Energy.

El precio del terminal de la máquina todo en uno es más alto en general, pero el alto grado de integración de la máquina todo en uno reduce la dificultad de instalación y ahorra costos de instalación. El costo del hardware en el mercado extranjero solo representa menos de la mitad del costo total, y los costos laborales posteriores, incluidos la instalación, el servicio, el diseño, la aplicación de seguimiento de la red, la solicitud de subsidios, etc., representan una proporción importante. La máquina todo en uno puede ahorrar costos de seguimiento, por lo que se reconoce gradualmente en el mercado de alta gama.

A partir de las tendencias del mercado regional, las diferentes estructuras de red y mercados de energía provocan ligeras diferencias en los productos principales en las diferentes regiones. El modo europeo conectado a la red es dominante, Estados Unidos tiene más modos conectados y fuera de la red, y Australia está explorando el modo de central eléctrica virtual.

(1) Europa tiene actualmente más modos conectados a la red. El mercado europeo tiene una alta tasa de penetración de la energía fotovoltaica, la red es relativamente estable y el uso de sistemas conectados a la red puede satisfacer la demanda. Los sistemas de almacenamiento de energía deben interactuar con la red, por lo que los inversores del producto deben estar certificados como conectados a la red para cumplir con los requisitos de la red local. Los clientes de aplicaciones conectadas a la red pueden cambiar el modo, modo de generación de energía normal, fotovoltaica diurna para satisfacer la demanda de aparatos eléctricos y luego cargar la batería, la noche cambia automáticamente al lado de la batería de la salida de CC, el inversor corta a 220 V al fuente de alimentación de carga doméstica; días nublados y lluviosos La generación de energía fotovoltaica es insuficiente para enviar un comando a la red, desde la red para comprar energía para satisfacer la carga familiar al mismo tiempo que se carga la batería.

(2) El mercado estadounidense tiene una gran cantidad de modos conectados y fuera de la red. El tendido de la red eléctrica estadounidense se concentró en el siglo pasado, y las instalaciones de la red son relativamente antiguas, lo que plantea peligros ocultos para la capacidad de la red de transportar energía y capacidad de carga, y el problema del envejecimiento de los equipos y la tecnología obsoleta es prominente. Según las estadísticas del Departamento de Energía de EE. UU., el 70% de las líneas de transmisión y los transformadores de potencia han estado en funcionamiento durante más de 25 años, y el 60% de los disyuntores han estado en funcionamiento durante más de 30 años. Según las estadísticas de la AIE, los clientes estadounidenses experimentaron un promedio de 3,2 horas de interrupción durante eventos importantes y un promedio de 1,5 horas de interrupción en ausencia de eventos importantes, para un total de casi cinco horas. Para áreas propensas a condiciones climáticas severas, el corte de energía anual promedio puede ser de más de 10 horas. La máquina conectada a la red puede realizar un cambio rápido entre los modos conectado a la red y conectado a la red, con la batería como fuente de alimentación en caso de un corte de energía, y cuando la energía de la batería no es suficiente, solo puede esperar hasta el día siguiente para La batería debe estar llena, por lo que la conexión a la red y la conexión a la red deben coincidir con las interfaces de energía diésel, fotovoltaica o eólica.

(3) Australia está explorando el modelo de central eléctrica virtual. Los hogares multifamiliares con sistemas de almacenamiento fotovoltaico instalados pueden aceptar el protocolo VPP y recibir programación de red. Los hogares pueden vender el exceso de energía; cuando hay demanda de energía, la energía se compra a través de esta configuración y luego se conecta a la red. Para las fuentes de energía distribuida, como los sistemas solares residenciales, los sistemas de almacenamiento de energía domésticos y comerciales y los vehículos eléctricos con V2G, el Operador del Mercado de Energía de Australia (AEMO) ha desarrollado un nuevo estándar técnico y ha lanzado un programa de plantas de energía virtuales, donde las fuentes de energía distribuidas pueden participar en el mercado de la electricidad para obtener ingresos y al mismo tiempo satisfacer la demanda de los usuarios.

2. Espacio de mercado: fotovoltaica distribuida súper esperada + tasa de penetración del almacenamiento de energía"doble b"Se espera que en 2025 la nueva capacidad instalada global alcance 58GWh.

El almacenamiento de energía en los hogares se utiliza generalmente junto con la energía fotovoltaica en los hogares, y la capacidad instalada marcó el comienzo de un crecimiento de alta velocidad.

En 2015, la nueva capacidad instalada anual de almacenamiento de energía doméstica mundial es de solo unos 200 MW, desde 2017 el crecimiento de la capacidad instalada global es más obvio, cada año el crecimiento de la nueva capacidad instalada ha aumentado significativamente, para 2020 la nueva capacidad instalada global alcanzó 1,2 GW. un aumento del 30% interanual.

Europa y Estados Unidos son el mercado con mayor potencial de crecimiento del mundo.

Desde el punto de vista de los envíos, según las estadísticas de IHS Markit, en 2020 los envíos globales de almacenamiento de energía para nuevos hogares fueron de 4,44GWh, un crecimiento interanual del 44,2%, de los cuales, Europa, Estados Unidos, Japón y Australia son A la vanguardia, ocupando 3/4 de los envíos globales, el mercado europeo y el mercado alemán son los más rápidos, los envíos de Alemania superan los 1,1 GWh, ocupan el primer lugar en el mundo, los Estados Unidos, los envíos también superan los 1 GWh. Entre los mercados europeos, el mercado alemán se está desarrollando más rápidamente: los envíos de Alemania superan los 1,1 GWh, ocupando el primer lugar en el mundo, los Estados Unidos también superan 1 GWh y ocupan el segundo lugar, y los envíos de Japón en 2020 serán de casi 800 MWh, lo que está muy por delante. de otros países y ocupa el tercer lugar.

2.1 Impulsado por la demanda: la transición energética es inminente, la energía fotovoltaica distribuida supera las expectativas

La excesiva dependencia energética de países extranjeros ha provocado la crisis energética y la guerra entre Rusia y Ucrania ha agravado el conflicto. El gas natural representa alrededor del 25% del mix energético de Europa. Según el Anuario Estadístico de Energía Mundial de BP, la estructura del consumo de energía en Europa, la energía fósil representa una alta proporción, de la cual el gas natural representa una proporción estable de alrededor del 25%. Europa tiene una alta dependencia externa del gas natural y depende principalmente de las importaciones. Entre las fuentes de gas natural, el 80% proviene de gasoducto importado y gas natural licuado, de los cuales el gasoducto importado desde Rusia suma 13 mil millones de pies cúbicos diarios, lo que representa el 29% del suministro total. La excesiva dependencia externa de la energía afecta gravemente a la seguridad energética, y el gobierno espera reducir la dependencia y mantener la seguridad nacional. El cese del suministro de gas natural de Rusia a Europa amenazará el suministro de energía de la región europea y existe una necesidad urgente de desarrollar energía limpia para garantizar el suministro de energía.

Política para acelerar la transición energética, se espera un ajuste al alza de la capacidad instalada fotovoltaica.

Para garantizar la seguridad energética, los países han introducido políticas para acelerar el ritmo de la transición energética. Alemania tendrá por adelantado un objetivo de generación de energía 100% renovable entre 2050 y 2035."Paquete de Pascua -Paquete de Pascua", para lograr un 80% de generación de energía de energía renovable en 2030, la energía solar para alcanzar el objetivo de 600 TWh, en 2030 para lograr instalaciones fotovoltaicas de 215 GW para 2030. La Comisión Europea aprobó la moción REPowerEU para elevar el objetivo de energía renovable de la UE para 2030, y la energía renovable El objetivo puede aumentarse nuevamente al 45% en 2030, con una serie de iniciativas para apoyar la energía fotovoltaica distribuida: 1) Programa europeo de energía fotovoltaica sobre tejados, que se espera que aumente 17twh de electricidad en el primer año de su implementación (un 17% más que el año anterior). previsión), y generará 42 Twh de electricidad adicional en el año 25; 2) todos los techos fotovoltaicos deberán instalarse antes del año 25; y 3) todos los techos fotovoltaicos se instalarán antes del año 25. 2) instalar energía fotovoltaica en todos los edificios públicos adecuados antes de los 25 años; y 3) exigir que todos los edificios nuevos instalen techos fotovoltaicos,

Tabla 5: Revisión al alza de las expectativas de instalación fotovoltaica de los países

País Antes del ajuste Nueva política

Alemania alcanzará el 100% de energía renovable para 2050, con una nueva instalación fotovoltaica anual promedio de 5 GW para lograr una generación de energía 100% renovable para 2035, con una nueva instalación anual promedio de 17,2 GW antes de 2030.

El Reino Unido instalará 14,6 GW de energía fotovoltaica en 2021, incluidos 5 GW de energía fotovoltaica doméstica. Para 2035, la capacidad fotovoltaica instalada se quintuplicará desde los 14 GW actuales, con una nueva instalación promedio anual de 5 GW.

UE 2030 la energía renovable representó del 32% al 40% 2030 la energía renovable volvió a representar el 45%

Fuente de datos: sitio web oficial del gobierno, Oriental Securities Institute

Desde el punto de vista de la penetración de energía fotovoltaica en los hogares, los principales países con mayor demanda de energía fotovoltaica en el extranjero se instalaron desde la distribución abierta, como Japón, Australia y los Estados Unidos. El desarrollo fotovoltaico de la etapa inicial de la nueva capacidad instalada en viviendas residenciales en tejados, al mismo tiempo Al mismo tiempo, debido al inicio más temprano, la tasa de penetración fotovoltaica de los países de Europa y Australia es mucho mayor que la de China, Australia, Estados Unidos, Alemania y la capacidad instalada fotovoltaica de los hogares de Japón representó la proporción de la capacidad instalada fotovoltaica total del 66,5%, 25,3. %, 34,4%, 29,5%, 29,5% y 25,3% respectivamente, 34,4%, 29,5%, la capacidad instalada de los hogares de los países desarrollados representó más de 10 veces la de China. La energía fotovoltaica distribuida en el extranjero representó una proporción mayor, creemos que hay dos razones:

(1) El proceso de urbanización de Europa es mayor, la vivienda es principalmente viviendas independientes o semiindependientes, aptas para el desarrollo de energía fotovoltaica doméstica. Según datos de 2016, hay 135,6 millones de unidades de vivienda en Estados Unidos, de las cuales 95 millones son villas o casas adosadas, lo que representa alrededor del 66%; de acuerdo con la"Encuesta de estadísticas de vivienda y suelo de Japón 2013", el número de casas independientes en Japón representó el 54,9% en 2013, ocupando una proporción importante del número total de casas. En cuanto al número de plantas de los edificios residenciales, la proporción de viviendas de cinco plantas o menos es del 84,9%, y en Tokio, la proporción de viviendas unifamiliares sigue siendo tan alta como el 40,7% en 2013; la proporción de casas unifamiliares y adosadas en Europa también llega al 57,4% en promedio, y la proporción de casas unifamiliares y adosadas en el Reino Unido es incluso superior al 80%. En cambio, el tipo de vivienda en China es extremadamente diferente: predominan las viviendas de gran altura y las viviendas independientes y adosadas se concentran en las zonas rurales y suburbanas.

(2) Políticas de apoyo a la autogeneración y el autoconsumo fotovoltaico en los hogares. La generación de energía fotovoltaica europea para implementar la política de medición neta, con instalaciones de generación de energía de energía renovable para los consumidores puede basarse en la cantidad de electricidad entregada a la red, de su propia factura de electricidad para deducir una parte del consumo neto únicamente, esta política mejora en gran medida la Autogeneración fotovoltaica distribuida y autoconsumo de energía residual en Internet de la economía. Los altos subsidios para la energía fotovoltaica distribuida en cada país, y las tasas de interés relativamente bajas de los préstamos bancarios, el bajo costo de financiamiento de los sistemas fotovoltaicos y la falta de incumplimiento en los subsidios estimulan la voluntad de instalar.

Tabla 6: Políticas de subsidio para energía fotovoltaica doméstica en varios países

Política horaria del país

Países Bajos 2020 Los Países Bajos introdujeron una medición neta de diez años para respaldar la energía fotovoltaica residencial. El gobierno holandés planea reducir los precios de la electricidad en un 9% anual entre 2023 y 2030.

Italia 2022 Proceso de aprobación simplificado para la instalación de sistemas fotovoltaicos comerciales en tejados con capacidad instalada entre 50 kW y 200 kW. Asignación de 267 millones de euros (294 millones de dólares) para devoluciones de impuestos para ayudar a las empresas a cubrir parte del coste de compra e instalación de paneles solares.

Suiza 2020 ha asignado 46 millones de francos suizos adicionales (47,5 millones de dólares) al programa de subsidio solar para tejados residenciales y comerciales. Este importe adicional eleva el presupuesto de subvención a 376 millones de francos.

Fuente: Sitio web del gobierno, Instituto de Investigación de Valores de Oriente

2.2 Impulsado por la demanda: las tarifas y los subsidios aumentan la tasa de penetración del almacenamiento

Actualmente, la tasa de penetración del almacenamiento de energía en el hogar es relativamente baja y hay un gran margen de mejora. 1) Estados Unidos: según las estadísticas de Berkeley Lab, solo el 6% del mercado estadounidense se combina con energía fotovoltaica para el almacenamiento de energía en el hogar, y la proporción más alta de almacenamiento óptico construido conjuntamente en el estado de Hawaii es de casi el 80%, seguido por la tasa de penetración de California del 8%, mientras que otras regiones sólo tienen alrededor del 4%. 2) Alemania: Según las estadísticas de ISEA RWTH Aachen, para 2021, la instalación acumulada de almacenamiento de energía en el hogar en Alemania aumentará del 1,5% al ​​1,5%. Instalación acumulada de almacenamiento de energía doméstico en Alemania 430.000 hogares, según la medición de 40 millones de techos de Alemania, la tasa de penetración actual del almacenamiento de energía en todos los techos es solo del 1,1%, el nuevo ángulo instalado, Alemania en 2021, la nueva familia de almacenamiento 145.000, de los cuales el 93% para los nuevos fotovoltaicos con almacenamiento, el 7% para el stock de fotovoltaicos de renovación, las nuevas familias de fotovoltaicos 215.000, el almacenamiento y los nuevos fotovoltaicos co-construidos, la proporción alcanzó el 63%. Acompañado de la necesidad de mejorar la seguridad energética y la estabilidad eléctrica, el aterrizaje de subsidios políticos, los precios de la electricidad residencial y la reducción de costos del sistema de almacenamiento de energía, la tendencia a instalar sistemas de almacenamiento de energía será más fuerte y la tasa de penetración del sistema de almacenamiento de energía tendrá un aumento significativo en el espacio.

A corto plazo: el aumento de los precios de la electricidad tiene un impacto en la mejora de la economía del almacenamiento de energía, se convierte en un catalizador para el crecimiento del mercado, pero el impacto es limitado y no es un factor decisivo. Suponiendo que el consumo anual de electricidad del hogar es de 4000kwh, el 60% del consumo de electricidad nocturno, la instalación de un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica de 5kw + 10kwh, las horas de generación de energía fotovoltaica anual de 1000 horas, el costo de inversión fotovoltaica de 1,3 euros / w (equivalente a 9,1 CNY yuanes / w), el costo de inversión en almacenamiento de energía de 0,8 euros / wh (equivalente a CNY 5,6 yuanes / wh), los residentes del precio de la electricidad de 0,3464 euros / kw. Inversión inicial de 14.500 euros (equivalentes a 101.500 yuanes), de los cuales 6.500 euros (equivalentes a 45.500 yuanes) para sistemas fotovoltaicos y 8.000 euros (equivalentes a 56, 000 yuanes) para sistemas de almacenamiento de energía. Según la Oficina Federal de Estadística, la renta media anual de los hogares alemanes es de 56.000 euros y el coste de instalación de un sistema de almacenamiento fotovoltaico representa el 25% de los ingresos anuales de los hogares. El ahorro de costes de instalar un sistema de almacenamiento fotovoltaico es de 16.601 euros respecto al ciclo de vida completo de la red (20 años) y de 9.338 euros respecto a la instalación únicamente de fotovoltaico. El retorno de la inversión para la instalación de un sistema fotovoltaico es del 8,25%, con un periodo de recuperación de 11 años. Un aumento del 50% en los precios de la electricidad acortará el período de recuperación a 8 años. El ahorro de costes de instalar un sistema de almacenamiento fotovoltaico es de 16.601 euros respecto al ciclo de vida completo de la red (20 años) y de 9.338 euros respecto a la instalación únicamente de fotovoltaico. El retorno de la inversión para la instalación de un sistema fotovoltaico es del 8,25%, con un periodo de recuperación de 11 años. Un aumento del 50% en los precios de la electricidad acortará el período de recuperación a 8 años. El ahorro de costes de instalar un sistema de almacenamiento fotovoltaico es de 16.601 euros respecto al ciclo de vida completo de la red (20 años) y de 9.338 euros respecto a la instalación únicamente de fotovoltaico. El retorno de la inversión para la instalación de un sistema fotovoltaico es del 8,25%, con un periodo de recuperación de 11 años. Un aumento del 50% en los precios de la electricidad acortará el período de recuperación a 8 años.

Medio plazo: la nueva alternativa energética es una tendencia determinista, una gran cantidad de nueva energía y red causada por la presión de la red, con el fin de promover la instalación de almacenamiento de energía, mayor será la certeza y continuidad de los subsidios de la política a mediano plazo. Desde el punto de vista de la estabilidad de la red, la causa es una gran cantidad de nueva presión de la red de energía, el gobierno a través de subsidios y otras políticas para guiar la generación de energía / configuración del usuario del almacenamiento de energía es el fruto de los países europeos para la energía fotovoltaica distribuida. + subsidios al almacenamiento, la lógica subyacente es reducir la presión sobre la red de distribución y venta de electricidad a través del sistema distribuido. El Reino Unido exime del IVA los sistemas fotovoltaicos domésticos a partir de abril de 2022, Italia aumenta la desgravación fiscal para los equipos de almacenamiento doméstico al 110 % a partir de 2020 y Polonia,

Cuadro 7: Políticas de subsidio para el almacenamiento de energía en los hogares por país

 Contenido de la política de tiempo

Reino Unido 2022 El impuesto al valor agregado (IVA) sobre bombas de calor y módulos solares utilizados en aplicaciones solares residenciales se reduce del 5% al ​​0 a partir del 1 de abril de 2022 y la política tiene una duración de cinco años.

Italia 2020 El crédito fiscal Ecobonus para equipos de almacenamiento de energía en el hogar aumentó del 50% al 65% al ​​110% Suiza 2020 Se asignaron 46 millones de francos suizos adicionales (47,5 millones de dólares) a programas de subsidio solar en tejados residenciales y comerciales.

46 millones de francos suizos (47,5 millones de dólares) para programas de subsidio solar en tejados residenciales y comerciales. Esta cantidad adicional eleva el presupuesto de subvenciones a 376 millones de francos suizos, que se financia mediante impuestos y tasas pagados por los consumidores de electricidad para financiar el desarrollo de energías renovables.

Programa CEP UE 2019 (Paquete de Energía Limpia) El Decreto 2019/943 y el Decreto 2019/944 proponen un fuerte apoyo al desarrollo del mercado de almacenamiento de energía en el hogar y la eliminación de posibles barreras financieras al desarrollo.

Alemania 2019 Ley alemana de energías renovables Aumento del límite de capacidad instalada para pagar impuestos sobre el almacenamiento de energía doméstico de 10 kW a 30 kW

Polonia Programa AGROENERGIA 2019 para sistemas fotovoltaicos/eólicos + almacenamiento domésticos de 10 a 50 kW, que asigna un total de 200 millones PLN en subvenciones

Suecia 2016 Programa de subsidios para el almacenamiento de energía en el hogar Subsidios para el almacenamiento de energía en el hogar, que cubren el 60% de los costos de instalación, hasta $5,400

Fuente: Sitio web del gobierno, Instituto de Investigación de Valores de Oriente

A largo plazo: con la ampliación y el progreso tecnológico, la reducción de costos del sistema es una tendencia a largo plazo. Según las estadísticas de Solar Power Europe, entre 2015 y 2019, el costo de los sistemas fotovoltaicos de pequeña escala disminuirá aproximadamente un 18% y el costo de los sistemas de almacenamiento de energía domésticos disminuirá casi un 40%, y se espera que para 2023, El costo de los sistemas fotovoltaicos domésticos disminuirá aún más en un 10%, mientras que el costo de los sistemas domésticos de almacenamiento de energía disminuirá significativamente en un 33%. A corto plazo, debido a las fluctuaciones en la oferta y la demanda, el costo del sistema fluctúa ligeramente, pero la tendencia a largo plazo de reducción del costo de la tecnología es segura. En 2021, el LCOE del sistema de almacenamiento fotovoltaico doméstico es de 10,1 céntimos de euro/kWh y el del sistema fotovoltaico es de 14,7 céntimos de euro/kWh, mientras que el precio de la electricidad doméstica en Alemania en el mismo año alcanza los 31. 9 céntimos de euro/kWh, y el coste del sistema de almacenamiento fotovoltaico es aproximadamente 1/3 del precio de la electricidad, por lo que instalar el sistema de almacenamiento fotovoltaico es una buena economía. Por lo tanto, la instalación del sistema de almacenamiento fotovoltaico tiene una buena economía y con el aumento del precio de la electricidad y la reducción de costos, la economía mejorará aún más en el futuro.

2.3 Mercados regionales: dominados por EE. UU., Europa y Australia

2.3.1 EE.UU.: Los subsidios impulsan la demanda del mercado

La política es el mayor impulsor del desarrollo del mercado detrás del medidor en Estados Unidos. Según las estadísticas de Wood Mackenzie, en 2021 se instalarán en EE. UU. 409,5 MW/902,7 MWh de almacenamiento de energía en nuevos hogares.

(1) A nivel federal, en marzo de 2018, EE. UU. publicó el"Nuevas reglas para créditos fiscales para sistemas de almacenamiento de energía en el lado residencial", para los sistemas de almacenamiento fotovoltaico del lado residencial, si un usuario instala un sistema de almacenamiento de batería un año después de instalar un sistema fotovoltaico y cumple con la condición de que el 100% de la electricidad almacenada provenga de la generación de energía fotovoltaica, el equipo de almacenamiento de energía también puede recibir un 26%. crédito fiscal. Crédito fiscal del 26%.

(2) A nivel estatal, California lanzó el programa SGIP para subsidiar la generación de energía residencial, y en noviembre de 2021 la Cámara de Representantes aprobó la Ley America Builds Better, que extiende los subsidios a las políticas del ITC hasta 2033 y otorga hasta un 30% de crédito de incentivo. o un crédito básico del 6% hasta 2026, con créditos hasta finales de 2031 y disminuyendo gradualmente en 2032 y 2033.3 (3) A nivel estatal, California lanzó el programa SGIP para subsidiar la generación de energía residencial. Para proyectos de almacenamiento de energía residencial, la tasa de subvención para sistemas de almacenamiento de energía inferiores o iguales a 10 kW es de 0,5 dólares/Wh. Para sistemas de almacenamiento de energía superiores a 10kW, la tasa de subvención es de 0,5 $/Wh y no está disponible el crédito fiscal a la inversión (ITC) al mismo tiempo, y si se quiere obtener el ITC al mismo tiempo, la tasa de subvención de la SGIP se reduce a $0. 36/Wh. Tabla 8: SGIP de California

Tabla 8: Evolución de las políticas del SGIP en California, EE.UU.

Contenido de la política de tiempo

2000-2004 El gobierno de California asignó 138 millones de dólares para subsidiar la generación distribuida.

2009 Compensación ampliada de"Generación distribuida"a"energía distribuida"de modo que también se compensen las instalaciones de almacenamiento de energía independientes.

Extendió el SGIP hasta 2015, con un presupuesto de California de $83 millones por año para el SGIP en cada uno de los años 2010-2011.

En 2011, la CPUC modificó los criterios de elegibilidad de incentivos del programa para apoyar tecnologías que logren reducciones de GEI. Las tecnologías elegibles incluyen almacenamiento de energía, turbinas eólicas, turbinas reductoras de presión, pilas de combustible, captura y cogeneración de calor residual, motores de combustión interna, microturbinas y turbinas de gas.

2014 Ampliación de la administración de la SGIP hasta 2020, destinando el 75% del presupuesto total de incentivos a tecnologías de almacenamiento de energía

El programa SGIP de 2018 se extenderá hasta 2024 y se centrará más en el almacenamiento de energía, proporcionando 800 millones de dólares en apoyo al almacenamiento de energía y otras tecnologías de energía limpia.

2019 Se invierten nuevamente más de 500 millones de dólares en tecnologías que incluyen el almacenamiento de energía

2.3.2 Europa: aumento de los precios de la electricidad y mejora de la economía

Europa es el mercado de almacenamiento de energía doméstico más grande del mundo. Según las estadísticas de BNEF, en 2020 Europa añadirá 1,2GW/1,9GWh de nuevas instalaciones de almacenamiento de energía, de los cuales 639MW/1179MWh se añadirán a almacenamiento de energía doméstico, lo que representa un crecimiento interanual del 90% y supone 52 % del nuevo mercado, y el total acumulado de almacenamiento de energía doméstico en Europa será de 1,6 GW en 2020, ocupando la escala del mercado el primero del mundo. Según las estadísticas de Solar Power Europe, en 2020, el crecimiento del almacenamiento de energía electroquímica en los hogares europeos es fuerte, con un total de alrededor de 140.000 sistemas instalados, de los cuales Alemania, Italia, el Reino Unido, Austria, Suiza y cinco países están en el crecimiento de los hogares europeos. mercado de más del 90%, sólo Alemania un país ocupa más de dos tercios del mercado.

Alemania sigue ocupando el primer gran mercado familiar de almacenamiento de energía en Europa, Italia, Austria y Reino Unido siguen creciendo rápidamente. En los próximos años, Alemania seguirá manteniendo su posición de liderazgo en el mercado europeo de almacenamiento de energía doméstico. Según una investigación de la EUPD, el 58% de los usuarios fotovoltaicos domésticos alemanes considerarán añadir equipos de almacenamiento de energía después de que expiren sus contratos FIT (tarifa de alimentación). Italia le seguirá de cerca, manteniendo su posición como segundo mercado más grande. Y con un fuerte apoyo gubernamental, Austria se dispone a superar al Reino Unido como tercer mercado más grande: ha ampliado sus subvenciones a la energía fotovoltaica y al almacenamiento para el período 2020-2023, con un presupuesto total de 24 millones de euros, de los cuales 12 millones. Está destinado al almacenamiento en el hogar. Además, Suiza, España, Irlanda, la República Checa,

El aumento de los precios de la electricidad está impulsando la economía del almacenamiento de energía en el hogar y la demanda está creciendo rápidamente. El conflicto ruso-ucraniano ha exacerbado aún más el aumento de los precios de las materias primas, lo que ha aumentado considerablemente el coste de generar electricidad a partir de centrales eléctricas alimentadas con gas y carbón, que representan alrededor del 40% de la producción eléctrica de Alemania, lo que ha provocado un aumento de la producción mayorista. precios de la electricidad: el precio contratado de la electricidad para los residentes en Alemania aumentó un 48% en los últimos 12 meses. El creciente coste de la electricidad generará demanda de almacenamiento de energía en el hogar.

2.3.3 Australia: La planta de energía virtual aumenta los ingresos para mejorar la economía

Australia tiene un buen terreno para el desarrollo del almacenamiento de energía en los hogares y todavía hay un gran margen para el crecimiento futuro. Australia está escasamente poblada y la electricidad depende principalmente de la transmisión a larga distancia, por lo que la energía distribuida se ha desarrollado vigorosamente. Las microrredes, el almacenamiento de energía y otras tecnologías pueden reducir las fluctuaciones de carga en la red eléctrica al tiempo que mejoran la confiabilidad del consumo de electricidad, y acelerar la promoción de sistemas de baterías domésticas en Australia se está volviendo cada vez más importante para la promoción continua de la energía solar y la descarbonización de la red eléctrica. y al mismo tiempo ayuda a mejorar la asequibilidad y confiabilidad de la energía a largo plazo. Según las estadísticas de BNEF, en 2020, Australia instalará 48 MW/134 MWh de nuevo almacenamiento de energía doméstico.

En nuestra opinión, existen razones para el desarrollo del almacenamiento de energía fotovoltaica en los hogares en Australia:

(1) el nivel de recursos de luz se encuentra en el primer lugar del mundo, más del 80% de la intensidad de luz de la región es de más de 2000 kW/m2/h, el mismo costo del sistema de generación de energía fotovoltaica de Australia es solo la mitad del costo de Generación de energía en Alemania.

(2) Apoyo a las políticas: el gobierno australiano a través del Plan de energía renovable a pequeña escala (Plan de energía renovable a pequeña escala, SRES), la instalación de usuarios domésticos de energía fotovoltaica emitió Certificados de tecnología a pequeña escala (Certificados de tecnología a pequeña escala, STC), Los usuarios de alta energía también deben comprar un cierto porcentaje de STC. Los usuarios con alto consumo de energía también están obligados a adquirir un determinado porcentaje de STC para cumplir con sus obligaciones en virtud del RET; al mismo tiempo, los gobiernos estatales australianos otorgan subsidios FiT para la energía fotovoltaica residencial;

3) Mayores tasas de propiedad de vivienda y viviendas unifamiliares. El requisito previo para instalar un sistema fotovoltaico doméstico es tener un techo separado, por lo que los apartamentos con vivienda centralizada generalmente no son elegibles para instalar sistemas de almacenamiento fotovoltaico doméstico. Según los datos del censo de las agencias estadísticas regionales, la proporción del total de hogares que viven en casas unifamiliares o adosadas en la UE, EE.UU., Japón y Australia es más del 50%, y la estructura de vivienda dominada por casas unifamiliares es el requisito previo para la desarrollo a gran escala de sistemas de almacenamiento fotovoltaico doméstico en estas regiones.

(4) El aumento del precio de la electricidad en Australia. Desde el punto de vista de los precios mayoristas de la electricidad, con la entrada a gran escala de la generación de energía solar en el mercado eléctrico, las horas diurnas de generación de energía fotovoltaica con caída de los precios de la electricidad, los precios nocturnos de la electricidad alcanzan su punto máximo, la urgente necesidad de asistencia para el almacenamiento de energía, para realizar el tiempo de cambio de poder.

Australia está estableciendo gradualmente un mecanismo de central eléctrica virtual para mejorar la rentabilidad del almacenamiento de energía. 2018 El gobierno liberal de Australia del Sur asignó 180 millones de dólares australianos para que 40.000 hogares instalen almacenamiento de energía electroquímica a pequeña escala, así como plantas de energía de almacenamiento de energía electroquímica a gran escala, incluidas plantas de energía virtuales.

En 2019, la Agencia Australiana de Energías Renovables (ARENA) comprometió 2,46 millones de dólares para una prueba de integración de una planta de energía virtual (VPP) para el Operador del Mercado de Energía de Australia (AEMO), diseñada para demostrar la capacidad operativa de las VPP para brindar servicios de control de energía y frecuencia. El almacenamiento de energía en el hogar participa en el mercado de servicios auxiliares a través de agregadores, y los informes publicados por el Operador del Mercado de Energía de Australia (AEMO) muestran que los usuarios pueden ganar casi 3.000 dólares australianos a través de la Planta de Energía Virtual, con un período de recuperación de alrededor de 6,8 años.

2.4 Previsión espacial: 58,26 GWh de nuevas instalaciones de almacenamiento de energía doméstica en el mundo para 2025

De acuerdo con la cantidad de hogares para medir la capacidad instalada de energía fotovoltaica distribuida, considere la tasa de penetración del almacenamiento de energía en el hogar para obtener la cantidad de almacenamiento de energía en el hogar instalado, suponiendo que la capacidad instalada promedio por hogar puede obtener la capacidad instalada de almacenamiento de energía en el hogar a nivel mundial. y en cada mercado. Esperamos que, suponiendo una tasa de penetración del 15 % del almacenamiento de energía en el mercado fotovoltaico recién instalado y una tasa de penetración del 2 % del almacenamiento de energía en el mercado de valores en 2025, la capacidad mundial de almacenamiento de energía en los hogares alcance los 25,45 GW/58,26 GWh, con una tasa de crecimiento compuesta de la energía instalada del 58% de 2021 a 2025.

Tabla 9: Capacidad instalada medida de almacenamiento de energía en el hogar

 2020 2021e 2022e 2023e 2024e 2025e 

PV/GW residencial instalado acumulado 103 146 220 310 414 535 

PV/GW residencial recién instalado 28 44 74 90 104 121 

Penetración bursátil (%) 0,38% 1,0% 1,2% 1,5% 1,8% 2,0%

Tasa de penetración incremental (%) 4% 7,0% 9,0% 12,0% 14,0% 15,0

Duración de distribución y almacenamiento (h) 2,2 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 

Nueva capacidad instalada (GWh) 2,80 9,27 18,99 31,70 44,89 58,26 

Stock - Almacenamiento de Energía Instalado (GWh) 0,28 2,28 3,82 7,02 11,55 16,70

Incremental - Almacenamiento de energía instalado (GWh) 2,52 6,99 15,17 24,68 33,34 41,56

Adiciones incrementales de energía (GW) 1,25 4,05 8,29 13,85 19,61 25,45 

Fuente: BNEF, Wood Mackenzie, Oriental Securities Institute.

Nota: El rojo es el valor real con fuentes estadísticas de terceros, el azul es el valor hipotético y el negro es el valor calculado.

3. Barreras industriales: los productos y canales constituyen barreras.

Barrera 1: Canal Por un lado, el mercado de almacenamiento de energía doméstica se concentra principalmente en los Estados Unidos, Europa y otros países y regiones con alta penetración de energía fotovoltaica doméstica y altas tarifas de electricidad residencial, y los productos de China generalmente necesitan distribuirse en el extranjero. canales para ingresar al mercado relevante. Por otro lado, los productos domésticos de almacenamiento de energía se suelen utilizar junto con

Por otro lado, los productos de almacenamiento de energía domésticos generalmente se usan junto con sistemas fotovoltaicos y tienen ciertos atributos de los electrodomésticos, por lo que pueden llegar rápidamente a los clientes intermedios a través de un diseño de canal razonable. Hay dos tipos principales de canales en el mercado estadounidense: uno es centrarse en el mercado de valores a través de canales de distribución. A través del distribuidor se venderá el producto al instalador fotovoltaico, y luego se venderá a la familia que ha instalado el fotovoltaico en el hogar. El otro canal es a través del constructor para centrarse en el nuevo mercado. Los constructores comprarán productos de manera uniforme cuando construyan casas nuevas.

Barrera 2: poder del producto

Existen varios tipos de productos de almacenamiento de energía para el hogar con una amplia gama de capacidades de carga. Según la capacidad de carga, el nivel de voltaje y el método de acoplamiento de los productos de almacenamiento de energía domésticos, se pueden dividir en varias categorías: sistema de batería pequeña, sistema de batería modular de bajo voltaje, sistema de batería modular de alto voltaje, sistema de batería acoplado a CA, apagado. -sistema de batería de red y sistema de batería solar todo en uno, etc., y la capacidad de carga de los productos oscila entre 5 y 500 kwh, para que los usuarios puedan elegir los productos adecuados según las necesidades del consumo de electricidad del hogar.

La inversión en I+D y la capacidad de servicio garantizan los productos y la marca de la empresa. El núcleo del sistema de almacenamiento de energía es la seguridad, la larga vida útil y el bajo costo. Cuanto mayor sea la cantidad de electricidad transportada por el sistema de almacenamiento de energía, más complejo será el sistema y más difícil será la integración. Por lo tanto, la empresa necesita tener una alta inversión en investigación y desarrollo, fuertes reservas técnicas, el mercado con capacidades de entrega de productos eficientes, convenientes, ricas y confiables de las empresas tendrá una ventaja más competitiva. Además, la empresa debe proporcionar un cierto período de garantía para el producto, generalmente 10 años, el buen desempeño de la calidad del producto de la empresa, la menor tasa de reparación y la mayor evaluación de seguridad son un factor importante que afecta la elección de los consumidores y constituyen las barreras de marca de la industria. .

4, la batería y el PCS como componentes principales de los más beneficiosos

La batería y el PCS son los dos componentes principales del sistema de almacenamiento de energía en el hogar y son la parte más beneficiosa del mercado de almacenamiento de energía en el hogar. Según nuestros cálculos, en 2025 la nueva capacidad instalada de almacenamiento de energía en el hogar será de 25,45GW/58,26GWh, correspondiente a los envíos de baterías de 58,26GWh y los envíos de PCS de 25,45GW. Suponiendo que el precio de la batería de 1,37 yuanes / wh en 2021, el precio del PCS de 0,96 yuanes / w, reducido en un 5% anual (los precios de las baterías debido a los aumentos de precios de las materias primas ascendentes de este año), se puedan medir en 2025, la batería y el PCS como componentes principales serán los que más se beneficiarán. Medido para 2025, el espacio de mercado incremental de baterías de 78,4 mil millones de yuanes, el espacio de mercado incremental de PCS de 20,9 mil millones de yuanes.