Perangkat penyimpanan energi rumah adalah perangkat yang menyimpan energi listrik untuk digunakan saat dibutuhkan - dikenal juga sebagai produk penyimpanan energi listrik atau"sistem penyimpanan energi baterai"(BESS), selanjutnya disebut penyimpanan rumah. Komponen inti BESS adalah baterai yang dapat diisi ulang, biasanya baterai lithium-ion atau baterai timbal-asam. Komponen lainnya adalah inverter, sistem kontrol yang secara cerdas mengontrol pengisian dan pengosongan.

Dengan penyimpanan energi di rata-rata rumah, kita dapat mewujudkan konsep pembangkit listrik terdistribusi, mengurangi tekanan pada transmisi jaringan, mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, dan merupakan inisiatif desentralisasi yang diperlukan untuk mencapai netralitas karbon atau netralitas nol.

Sejarah Perkembangan

Sebelum menjelajahi penyimpanan rumah secara detail, mari kita lihat sejarah sistem penyimpanan energi (ESS):

Pada tahun 1950-an dan 1960-an, Departemen Energi AS melaksanakan program Sistem Penyimpanan Energi, yang dipimpin oleh Sandia National Laboratories, untuk melakukan penelitian tentang cara menimbun energi nuklir. Pada tahun 1970-an, ketika AS menghadapi krisis minyak yang parah, fokus penelitian Sandia Labs beralih ke sumber energi terbarukan yang dapat menggantikan minyak. Pada tahun 1980-an, Departemen Energi AS memperluas program penelitian Sandia Labs dengan mencakup pengembangan dan pengujian eksplorasi baterai sekaligus menciptakan sumber energi terbarukan. Sandia Labs telah melakukan eksplorasi program penyimpanan energi. Namun pada saat itu, konsep penyimpanan energi masih bersifat nasional dan tidak melibatkan penggunaan komersial atau residensial.

Pada tahun 1991, program ini ditingkatkan menjadi program penyimpanan energi baterai jaringan, dan beberapa pengujian fasilitas penyimpanan energi listrik untuk penggunaan komersial juga dimulai. Organisasi Timbal-Seng Internasional (ILZO) dan Institut Penelitian Tenaga Listrik (EPRI) juga terlibat dalam penelitian selama periode ini. Pada tahun 1996, sistem penyimpanan energi mulai terbentuk dan mulai diperluas untuk penggunaan komersial dan perumahan.

Dalam hal peluang strategis untuk penyimpanan energi dalam negeri, Eropa dan Amerika Serikat saat ini berada di depan pasar domestik, dengan kebutuhan mereka yang lebih maju dalam hal penetrasi PV dalam negeri dan stabilitas daya, itulah sebabnya pasar penyimpanan energi dalam negeri di luar negeri lebih matang. dibandingkan pasar domestik, dan Eropa serta Amerika Serikat saat ini menjadi pasar prioritas untuk perluasan Weida sebagai sebuah merek.

Manfaat sistem penyimpanan rumah:

Level nasional:

Mengatasi kerugian transmisi: hilangnya daya transmisi pembangkit listrik ke keluarga tidak bisa dihindari, terutama di kota metropolitan yang padat penduduknya, tidak bisa membangun pembangkit listrik di dalamnya, kehilangan transmisi lebih besar. Namun, jika rumah tangga didorong untuk menghasilkan dan menyimpan listrik sendiri, dan transmisi eksternal berkurang, maka kerugian transmisi dapat dikurangi secara signifikan, dan transmisi jaringan listrik dapat menjadi efisien.

Dukungan jaringan listrik: Penyimpanan energi rumah tangga yang terhubung ke jaringan listrik dan mengalirkan kelebihan listrik dari pembangkit listrik rumah tangga ke dalam jaringan listrik dapat sangat mengurangi tekanan jaringan listrik: 1) dengan menyediakan respons pasokan listrik pada jam sibuk, yang dapat mengurangi penggunaan pembangkit listrik tenaga diesel yang tidak efisien; dan 2) dengan menggunakan frekuensi industri yang kompatibel dengan jaringan lokal, misalnya 50 Hz atau 60 Hz.

Mengurangi penggunaan energi fosil: Rumah tangga yang menyimpan pembangkit listriknya sendiri dapat meningkatkan efisiensi penggunaan listrik secara signifikan, sementara teknologi pembangkit listrik dari sumber energi fosil seperti gas alam, batu bara, minyak bumi, dan solar akan dihapuskan secara bertahap.

Tingkat rumah tangga:

Mengurangi tagihan energi: rumah tangga yang menyimpan pembangkit listriknya sendiri dapat mengurangi penggunaan listrik jaringan secara signifikan.

Hindari tarif puncak: Baterai penyimpanan dapat menyimpan listrik selama periode puncak rendah dan mengeluarkannya selama periode puncak.

Mewujudkan kemandirian listrik: Keluarga akan menyimpan pembangkit listrik tenaga surya di siang hari dan menggunakannya di malam hari, sementara pemadaman listrik mendadak juga dapat digunakan sebagai sumber listrik cadangan.

Kekurangan sistem penyimpanan rumah:

Dampak baterai terhadap lingkungan: Sistem penyimpanan awal di rumah umumnya menggunakan baterai timbal-asam, yang memiliki keuntungan karena sangat dapat didaur ulang - 99% baterai timbal-asam di AS dapat didaur ulang. Namun, elektrolit timbal dan asam sulfat dalam baterai timbal-asam sangat berbahaya bagi lingkungan. Selain itu, baterai timbal-asam memiliki umur yang pendek dan secara bertahap digantikan oleh baterai lithium-ion.

Keuntungan dari baterai lithium-ion 

1. Siklus hidup yang panjang: baterai lithium-ion diisi dan dikosongkan dengan kecepatan 1 C. Siklus hidup lebih besar dari atau sama dengan 500 kali. Namun, meskipun baterai timbal-asam dikosongkan pada 0,5 dan diisi pada 0,15c, masa pakai baterainya kurang dari atau sama dengan 350 kali, dan kapasitansinya kurang dari atau sama dengan 60%.

2. Kinerja pelepasan suhu rendah yang baik: baterai lithium-ion dapat bekerja normal pada -25℃, kapasitasnya dapat mencapai 70% dari standar, sedangkan baterai timbal-asam dapat mencapai 50% dari kapasitasnya pada -10℃, tetapi tidak bekerja normal pada -25℃.

3. Kapasitas pengisian yang kuat: Baterai lithium-ion yang terisi penuh ditempatkan selama 2 bulan, kapasitasnya lebih besar dari atau sama dengan 80%, sedangkan baterai timbal-asam ditempatkan selama 2 bulan, hanya 40% -50% dari kapasitas nominal.

4. Daya tahan yang kuat. Berat baterai lithium-ion hanya 30% dari baterai timbal-asam, sehingga dengan voltase dan kapasitas yang sama, baterai lithium-ion memiliki daya tahan yang lebih kuat.

5. Energi spesifik tinggi: Karena volume baterai lithium-ion hanya 30% dari volume baterai timbal-asam, cadangan energi baterai lithium-ion lebih besar daripada baterai timbal-asam dalam penggunaan ruang yang sama.

6. Kisaran suhu pengoperasian yang luas: baterai lithium-ion dapat bekerja pada kisaran -25c hingga 55c, sedangkan baterai timbal-asam hanya dapat bekerja pada kisaran 10c hingga 40c.

7. Waktu pengisian singkat: baterai lithium-ion dapat diisi dengan arus tinggi, waktu pengisian hanya 4-5 jam, sedangkan baterai timbal-asam membutuhkan waktu 8-10 jam.

8. Kinerja lingkungan yang tinggi: dibandingkan dengan baterai timbal-asam, baterai lithium-ion adalah produk yang sangat ramah lingkungan, baterai timbal-asam mengandung sejumlah besar timbal logam berat yang berbahaya bagi tubuh manusia dan lingkungan.

9. Debit arus tinggi: baterai lithium-ion mengeluarkan arus tinggi pada 1C, kapasitasnya hanya 60% dari kapasitas terukur.

10. Debit arus tinggi tidak mempengaruhi siklus hidup: baterai lithium-ion pengganda 1,5c debit arus tinggi tidak mempengaruhi siklus hidup. Namun, baterai timbal-asam habis dengan laju arus yang tinggi yaitu 1,5c. Siklus hidup hanya 30%-40% dari umur siklus nominal.

Tingkat rumah tangga:

Biaya awal yang tinggi: Biaya baterai saat ini sangat tinggi, berkisar antara $400-700/kWh.

Instalasi rumit: beberapa sistem penyimpanan rumah harus dilengkapi dengan inverter tambahan, dan perangkat pemantauan cerdas.

Jejak besar: ukuran sistem sekitar 500x250x700mm (tidak termasuk panel surya), dan pada tahap ini hanya rumah keluarga tunggal yang dapat memenuhi kebutuhan ruang.

Penyimpanan Energi Rumah 

Perangkat penyimpanan energi rumah menyimpan listrik secara lokal untuk digunakan nanti. Produk penyimpanan energi elektrokimia, juga dikenal sebagai Sistem Penyimpanan Energi Baterai (atau disingkat BESS), pada intinya adalah baterai yang dapat diisi ulang, biasanya berbahan dasar baterai lithium-ion atau baterai timbal-asam, yang dikendalikan komputer dengan perangkat lunak cerdas untuk menangani pengisian daya. dan siklus pemakaian. Perseroan juga mengembangkan teknologi baterai aliran kecil untuk penggunaan di rumah. Sebagai teknologi penyimpanan energi lokal untuk digunakan di rumah, teknologi ini merupakan kerabat kecil dari penyimpanan jaringan berbasis baterai dan mendukung konsep pembangkitan terdistribusi. Ketika digunakan bersama dengan pembangkit listrik di lokasi, teknologi ini dapat menghilangkan pemadaman listrik dalam gaya hidup di luar jaringan listrik.

Generasi di tempat

Penyimpanan biasanya berasal dari panel fotovoltaik surya yang dihasilkan pada siang hari dan listrik tersimpan yang dikonsumsi setelah matahari terbenam, ketika permintaan energi mencapai puncaknya di rumah-rumah kosong pada siang hari. Turbin angin kecil kurang umum digunakan, namun masih dapat digunakan sebagai pelengkap atau alternatif panel surya untuk digunakan di rumah. Mobil listrik yang digunakan pada hari kerja perlu diisi dayanya semalaman dan ideal untuk penyimpanan energi rumah di rumah dengan panel surya dan penggunaan listrik siang hari yang rendah. Produsen mobil listrik BMW, BYD, Nissan dan Tesla menjual perangkat penyimpanan energi rumah berlabel pribadi kepada pelanggan mereka. Pada tahun 2019, perangkat tersebut belum mengikuti penurunan harga aki mobil. Perangkat ini juga dapat diprogram untuk memanfaatkan perbedaan tarif guna menyediakan energi dengan harga lebih rendah pada saat permintaan rendah – dalam kasus tarif Ekonomi 7 di Inggris, tujuh jam dari 12:30 - untuk digunakan untuk konsumsi pada saat harga lebih tinggi. Karena semakin populernya meteran pintar, tarif pintar akan semakin banyak digunakan bersama dengan perangkat penyimpanan energi rumah untuk memanfaatkan harga rendah di luar jam sibuk dan menghindari penggunaan energi mahal pada saat permintaan puncak.

Apa itu penyimpanan energi rumah? Menjelaskan pro dan kontra penyimpanan energi rumah

Penyimpanan energi rumah adalah ketika perangkat penyimpanan energi rumah menyimpan listrik secara lokal untuk digunakan nanti. Produk penyimpanan energi elektrokimia, juga dikenal sebagai sistem penyimpanan energi baterai (atau disingkat BESS), pada intinya memiliki baterai yang dapat diisi ulang, biasanya berbasis baterai lithium-ion atau baterai timbal-asam, yang dikendalikan komputer dengan perangkat lunak cerdas untuk menangani pengisian daya. dan siklus pemakaian.

I. Keuntungan penyimpanan energi rumah

1, mengatasi kerugian jaringan: Karena kerugian transmisi dalam jaringan, transmisi listrik dari pembangkit listrik ke pusat-pusat populasi pada dasarnya tidak efisien, terutama di aglomerasi perkotaan yang padat konsumsi listrik dimana pembangkit listrik sulit untuk berlokasi. Dengan memperbolehkan persentase pembangkit listrik di lokasi yang lebih besar untuk dikonsumsi di lokasi dibandingkan diekspor ke jaringan energi, perangkat penyimpanan energi rumah dapat mengurangi inefisiensi transportasi jaringan.

2. Dukungan Jaringan Energi

Perangkat penyimpanan energi rumah, ketika terhubung ke server melalui Internet, secara teoritis dapat diperintahkan untuk menyediakan layanan jangka pendek ke jaringan energi: -

(1) Pengurangan tekanan permintaan pada jam sibuk-Memberikan respons permintaan jangka pendek selama periode permintaan puncak, mengurangi kebutuhan pengoperasian aset pembangkitan jangka pendek yang tidak efisien seperti generator diesel.

(2) Koreksi frekuensi-Berikan koreksi jangka pendek untuk menjaga frekuensi catu daya dalam toleransi yang disyaratkan oleh regulator (misalnya, 50 Hz atau 60 Hz +/- n%).

3. Mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil

Karena efisiensi dan kemampuannya untuk meningkatkan konsumsi energi matahari di lokasi, perangkat ini mengurangi jumlah listrik yang dihasilkan dari penggunaan bahan bakar fosil (yaitu gas alam, batu bara, minyak, dan solar).

Apa tren dalam sistem penyimpanan energi rumah?

Sistem penyimpanan energi rumah biasanya dapat dikombinasikan dengan pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi untuk membentuk sistem penyimpanan fotovoltaik rumah. Sistem penyimpanan rumah terutama mencakup dua jenis produk: baterai dan inverter.

(1) Dari tren baterai, baterai penyimpan energi berevolusi ke kapasitas yang lebih tinggi. Dengan meningkatnya konsumsi listrik perumahan, jumlah listrik per rumah tangga secara bertahap meningkat, baterai dapat dimodulasi untuk mencapai perluasan sistem, sementara baterai bertegangan tinggi menjadi tren.

(2) Dari tren inverter, permintaan inverter hybrid yang cocok untuk pasar inkremental dan inverter off-grid yang tidak perlu tersambung ke jaringan listrik semakin meningkat.

(3) Dari tren produk akhir, tipe split saat ini adalah yang utama, yaitu sistem baterai dan inverter dengan penggunaan pengembangan bertahap selanjutnya ke mesin terintegrasi.

(4) Dari tren pasar regional, perbedaan struktur jaringan listrik dan pasar listrik yang disebabkan oleh produk utama di berbagai wilayah sedikit berbeda. Mode terhubung ke jaringan listrik (grid-connected mode) dominan di Eropa, mode off-grid lebih banyak di Amerika Serikat, dan mode pembangkit listrik virtual sedang dieksplorasi di Australia.

Mengapa pasar penyimpanan energi dalam negeri di luar negeri terus tumbuh? Memanfaatkan tingkat penetrasi PV & penyimpanan energi yang terdistribusi dari penggerak roda ganda, penyimpanan energi dalam negeri mengalami pertumbuhan pesat. Instalasi fotovoltaik, tingginya ketergantungan energi Eropa pada negara-negara asing, konflik Rusia-Ukraina telah memperburuk krisis energi, negara-negara Eropa telah menyesuaikan ekspektasi instalasi PV. Penetrasi penyimpanan energi, kenaikan harga energi didorong oleh kenaikan harga listrik perumahan, ekonomi penyimpanan energi, negara-negara telah memperkenalkan kebijakan subsidi untuk mendorong instalasi penyimpanan energi rumah tangga.

Bagaimana perkembangan pasar luar negeri dan seberapa besar ruang pasarnya? AS, Eropa dan Australia merupakan pasar utama penyimpanan energi perumahan. Menurut statistik BNEF, pada tahun 2020, AS akan menambah kapasitas terpasang sebesar 154MW/431MWh untuk penyimpanan energi rumah tangga, yang sebagian besar didorong oleh kebijakan subsidi; Eropa akan menambah kapasitas terpasang sebesar 639MW/1179MWh untuk penyimpanan energi rumah tangga, dan perekonomian penyimpanan rumah tangga akan ditingkatkan dengan pesatnya kenaikan harga listrik perumahan; Australia akan menambah kapasitas terpasang sebesar 48MW/134MWh untuk penyimpanan energi rumah tangga, dan tingkat penetrasi fotovoltaik rumah tangga yang tinggi menjadi dasar untuk pengembangan penyimpanan energi rumah tangga, dan pembangkit listrik virtual akan memiliki tingkat penetrasi PV rumah tangga yang tinggi. Tingkat penetrasi PV rumah tangga yang tinggi menjadi dasar pengembangan penyimpanan energi rumah tangga, dan pasar pembangkit listrik virtual mengumpulkan penyimpanan energi rumah tangga untuk berpartisipasi dalam layanan tambahan guna meningkatkan tingkat pengembalian. Kami memperkirakan, dengan asumsi tingkat penetrasi penyimpanan energi sebesar 15% di pasar PV yang baru dipasang dan tingkat penetrasi penyimpanan energi sebesar 2% di pasar penyimpanan pada tahun 2025, kapasitas penyimpanan energi rumah tangga global akan mencapai 25,45GW/58,26GWh, dengan tingkat pertumbuhan gabungan energi terpasang sebesar 58% dari tahun 2021 hingga 2025.

Apa saja hambatan utama bagi industri penyimpanan energi rumah tangga? Kami percaya bahwa hambatan utama dalam industri penyimpanan energi rumah tangga adalah saluran dan kekuatan produk. Sistem penyimpanan energi rumah biasanya digunakan bersama dengan fotovoltaik atap, dan bentuk produknya mirip dengan peralatan rumah tangga kecil, dengan atribut produk konsumen tertentu, berdasarkan perspektif produk 2C.

(1) Saluran tersebut mempengaruhi jangkauan dan cakupan pasar produk, dan produsen dapat membangun saluran luar negeri mereka sendiri atau terikat secara mendalam dengan saluran tersebut untuk mencapai tujuan penjualan;

(2) Parameter teknis seperti daya dukung produk, level voltase, dan metode penggandengan menentukan posisi pasar produk, dan investasi R&D serta konstruksi sistem layanan adalah kunci untuk menjamin kekuatan produk. 

Segmen mana yang akan diuntungkan?

Baterai dan PCS adalah dua komponen utama sistem penyimpanan energi rumah, yang merupakan segmen pasar penyimpanan energi rumah yang paling diuntungkan. Menurut perkiraan kami, pada tahun 2025, kapasitas terpasang baru penyimpanan energi rumah tangga akan mencapai 25,45GW/58,26GWh, setara dengan pengiriman baterai sebesar 58,26GWh dan pengiriman PCS sebesar 5,45GW, dan kami perkirakan pada tahun 2025, terdapat ruang pasar tambahan untuk penyimpanan energi rumah tangga. baterai akan mencapai 78,4 miliar yuan, dan ruang pasar tambahan untuk PCS akan mencapai 20,9 miliar yuan. Oleh karena itu, bisnis penyimpanan energi industri menyumbang sebagian besar pangsa pasar yang besar, tata letak saluran, perusahaan merek yang kuat akan mendapatkan keuntungan.

1, produk penyimpanan rumah: ke mesin all-in-one, jumlah perkembangan tren yang lebih tinggi

1.1 Produk: stok dan permintaan pendukung berorientasi pasar fotovoltaik rumah tangga tambahan

Penyimpanan energi rumah biasanya digunakan bersamaan dengan fotovoltaik rumah tangga, kapasitas terpasang menyebabkan pertumbuhan pesat. Sistem penyimpanan energi rumah, juga dikenal sebagai sistem penyimpanan energi baterai, intinya adalah baterai penyimpanan energi yang dapat diisi ulang, biasanya didasarkan pada baterai lithium-ion atau timbal-asam, dikendalikan oleh komputer, berkoordinasi dengan perangkat keras dan perangkat lunak cerdas lainnya untuk mencapai siklus pengisian dan pengosongan. Sistem penyimpanan energi rumah biasanya dapat dikombinasikan dengan pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi untuk membentuk sistem penyimpanan fotovoltaik rumah. Dari sisi pengguna, sistem penyimpanan fotovoltaik rumah dapat menghilangkan dampak buruk pemadaman listrik pada kehidupan normal sekaligus menurunkan tagihan listrik; dari sisi jaringan,

Sistem penyimpanan energi rumah adalah jenis sistem hibrida baru untuk perolehan, penyimpanan, dan penggunaan energi, yang didasarkan pada sistem pembangkit listrik tradisional yang terhubung ke jaringan PV untuk menambah daya penyimpanan baterai litium, yang terdiri dari baterai, inverter hibrida, dan panel PV. Berikut ini adalah jenis dan karakteristik umum sistem penyimpanan energi PV rumah.

(1) Sistem penyimpanan energi PV rumah hibrida

Sistem penyimpanan energi PV hibrid umumnya terdiri dari modul PV, baterai litium, inverter hibrid, smart meter, CT, by grid, beban yang terhubung ke jaringan, dan beban di luar jaringan. Sistem dapat langsung mengisi daya baterai melalui konversi DC-DC, atau mewujudkan konversi DC-AC dua arah untuk pengisian dan pengosongan baterai.

(2) Sistem penyimpanan energi fotovoltaik rumah digabungkan

Sistem penyimpanan energi PV berpasangan, juga dikenal sebagai sistem penyimpanan energi PV yang dimodifikasi AC, umumnya terdiri dari modul PV, inverter yang terhubung ke jaringan, baterai lithium, inverter penyimpanan energi berpasangan AC, meteran pintar, CT, oleh jaringan, jaringan- beban terhubung dan beban di luar jaringan. Sistem ini dapat mengubah daya PV menjadi AC melalui inverter yang terhubung ke jaringan, dan kemudian mengubah kelebihan daya menjadi daya DC melalui inverter penyimpanan berpasangan AC dan menyimpannya dalam baterai.

(3) Sistem penyimpanan energi PV rumah di luar jaringan listrik

Sistem penyimpanan energi PV rumah off-grid umumnya terdiri dari modul PV, baterai lithium, inverter penyimpanan energi off-grid, beban dan generator diesel. Sistem dapat mengisi daya baterai secara langsung melalui konversi DC-DC, atau dapat mewujudkan konversi DC-AC dua arah untuk pengisian dan pengosongan baterai.

(4) Sistem manajemen energi penyimpanan energi fotovoltaik

Sistem manajemen energi penyimpanan energi PV umumnya terdiri dari modul PV, inverter yang terhubung ke jaringan, baterai lithium, inverter penyimpanan energi berpasangan AC, meter pintar, CT, oleh jaringan dan sistem kontrol. Sistem kendali dapat menerima dan merespons perintah eksternal, merespons kebutuhan daya sistem, menerima kendali dan penjadwalan sistem secara real-time, dan berpartisipasi dalam pengoperasian jaringan secara optimal, sehingga penggunaan energi listrik dapat dilakukan. lebih efisien dan ekonomis.

Menurut metode penggabungan yang berbeda antara sistem PV dan penyimpanan energi, keduanya dikategorikan ke dalam sistem berpasangan DC dan sistem berpasangan AC, yang masing-masing cocok untuk pasar inkremental dengan sistem PV yang baru dipasang dan pasar saham dengan sistem PV terpasang. Pasar tambahan memiliki lebih banyak ruang dan merupakan kekuatan pendorong utama pertumbuhan pasar di masa depan:

(1) Pasar tambahan (sistem penyimpanan energi PV + baru dipasang di rumah tangga sasaran): Produk yang digabungkan dengan DC umumnya digunakan. Sistem penyimpanan energi berpasangan DC terdiri dari sistem baterai dan inverter hibrid, yang menggabungkan fungsi inverter yang terhubung ke jaringan PV dan konverter penyimpanan energi. Keuntungan dari kopling DC adalah PV dan baterai penyimpan energi melengkapi konverter melalui inverter hibrida, tanpa memerlukan pemasangan tambahan inverter yang terhubung ke jaringan PV, integrasi sistem yang lebih tinggi, pemasangan dan layanan purna jual lebih nyaman, sekaligus memfasilitasi pemantauan dan kontrol cerdas. Beberapa keluarga yang telah memasang sistem PV memilih untuk melepas inverter asli yang terhubung ke jaringan PV dan memasang inverter hibrida baru.

(2) Pasar inventaris (rumah tangga sasaran telah memasang PV dan menambahkan sistem penyimpanan energi baru), umumnya menggunakan produk yang digabungkan dengan AC. Hanya perlu menambahkan baterai dan konverter penyimpan energi, tidak mempengaruhi sistem PV asli, dan desain sistem penyimpanan energi pada prinsipnya dan sistem PV tidak memiliki hubungan langsung, dapat berdasarkan permintaan. Keuntungan dari kopling AC adalah keamanan yang tinggi: dengan kopling AC, energi dikumpulkan di ujung AC dan dapat disuplai langsung ke beban atau diumpankan ke jaringan listrik, atau diisi langsung ke baterai melalui konverter dua arah, yang mana memungkinkan penggunaan PV bertegangan rendah dan baterai bertegangan rendah, menghilangkan risiko tegangan tinggi DC dalam sistem penyimpanan energi.

Menurut apakah sistem terhubung ke jaringan listrik, sistem penyimpanan energi rumah dapat dibagi menjadi sistem yang terhubung ke jaringan dan sistem di luar jaringan, perbedaan intinya terletak pada apakah akan mengakses jaringan, sebagian besar wilayah saat ini digunakan dalam jaringan. -Sistem all-in-one yang terhubung dan off-grid.

(1) Sistem yang terhubung ke jaringan, sistem PV dan penyimpanan energi dapat dihubungkan ke jaringan, dan daya dapat dibeli dari jaringan ketika daya PV atau baterai tidak mencukupi. Sangat cocok untuk wilayah dengan sistem ketenagalistrikan yang stabil dan harga listrik yang relatif rendah.

(2) Sistem off-grid, cocok untuk area seperti gurun dan pulau yang tidak memiliki jaringan listrik, atau area dengan jaringan listrik yang tidak stabil dan memerlukan pembangkit listrik sendiri. Menggunakan konverter penyimpanan energi off-grid, biasanya dengan antarmuka generator diesel, di malam hari ketika pasokan daya baterai tidak mencukupi untuk menambah daya.

(3) Mesin yang terhubung ke jaringan dan di luar jaringan, yang mempunyai fungsi peralihan antara terhubung ke jaringan dan di luar jaringan, atau mengintegrasikan mode terhubung ke jaringan dan di luar jaringan dalam satu mesin, yang dapat dialihkan ke mode di luar jaringan selama listrik padam, dan cocok untuk area dengan sistem listrik yang tidak stabil dan sering padam.

Peralatan perangkat keras inti dari sistem penyimpanan energi rumah meliputi baterai dan konverter, sesuai dengan tingkat integrasi produk, ada dua mode utama: mesin all-in-one dan mesin split, pasar saat ini didominasi oleh mesin split , tetapi mesin all-in-one adalah tren perkembangan pasar kelas atas:

(1) Mesin terpisah, beberapa produk berpasangan AC dan produk berpasangan DC mengadopsi mode mesin terpisah, sistem baterai dan sistem inverter masing-masing disediakan oleh produsen paket dan produsen inverter, dan kemudian menjangkau pengguna akhir melalui saluran integrator, dealer dan pemasang.

(2) All-in-one, produk adalah sistem all-in-one termasuk baterai dan inverter, biasanya produk yang digabungkan dengan AC. Sistem baterai hulu dan inverter sebagai pemasok untuk menyediakan produk, biasanya menggunakan mode OEM, produk akhir tidak menampilkan merek pemasok, penjualan produk, purna jual semua berdasarkan merek.

Menurut voltase baterai, baterai dapat dibagi menjadi baterai bertegangan tinggi dan baterai bertegangan rendah, dan industri menunjukkan tren konversi ke baterai bertegangan tinggi, yang tujuan utamanya adalah untuk meningkatkan efisiensi dan menyederhanakan desain sistem, namun pada saat yang sama, konsistensi sel baterai dan kemampuan manajemen PASI memerlukan lebih banyak hal. Baterai bertegangan tinggi biasanya memiliki tegangan paket di atas 48V, dan tegangan tinggi pada tingkat paket dapat diwujudkan dengan menghubungkan beberapa sel secara seri. Dari segi efisiensi, dengan menggunakan kapasitas baterai yang sama, arus baterai pada sistem penyimpanan energi tegangan tinggi lebih kecil, lebih sedikit gangguan pada sistem, dan efisiensi sistem penyimpanan energi tegangan tinggi lebih tinggi; dalam hal desain sistem, topologi rangkaian inverter hybrid tegangan tinggi lebih sederhana, dimensi lebih kecil, bobot lebih ringan, dan lebih andal. Namun baterai tegangan tinggi terbuat dari beberapa sel yang dihubungkan secara seri dan paralel, semakin tinggi tegangannya, semakin banyak sel yang dihubungkan secara seri, semakin tinggi persyaratan konsistensi sel, dan perlu digabungkan dengan BMS yang sangat efisien. sistem manajemen, atau akan rentan terhadap kegagalan.

Penyimpanan energi rumah, program penyimpanan daya puncak dan lembah rumah

Penyimpanan energi rumah adalah menyimpan listrik untuk digunakan saat dibutuhkan - dikenal juga dengan produk penyimpan daya atau"sistem penyimpanan energi baterai"(BESS), selanjutnya disebut penyimpanan rumah. Komponen inti BESS adalah baterai yang dapat diisi ulang, biasanya baterai lithium-ion atau baterai timbal-asam. Komponen lainnya adalah inverter, sistem kontrol yang secara cerdas mengontrol pengisian dan pengosongan.

Dengan penyimpanan energi di rata-rata rumah, kita dapat mewujudkan konsep pembangkitan terdistribusi, mengurangi tekanan pada transmisi jaringan, mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, dan merupakan inisiatif desentralisasi yang diperlukan untuk mencapai netralitas karbon atau netralitas nol.

Cara mengkonfigurasi penyimpanan energi rumah

Bagaimana cara mengkonfigurasi penyimpanan energi rumah? Bagaimana kapasitas baterai dipilih?

Dalam sistem penyimpanan energi rumah, komponen utamanya adalah modul, mesin penyimpan, dan baterai; Dalam bentuk gambar di atas, penyimpanan energi dipasang di garasi untuk digunakan pada kendaraan listrik kita.

Konfigurasi sistem yang disarankan

Sistem penyimpanan energi satu fase: 5kW+10kWh

Sistem penyimpanan energi tiga fase: 10kW+10~20kWh

Sistem penyimpanan energi dibagi menjadi satu fase, tiga fase; gambar berikut adalah diagram sistem penyimpanan energi sederhana, selain tiga komponen utama yang juga meliputi meteran, beban rumah tangga, dll, baik fasa tunggal maupun tiga fasa mempunyai solusi yang sesuai.

Bagaimana cara mengkonfigurasi satu set penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

Pengenalan inverter penyimpanan energi

Bagaimana cara mengkonfigurasi satu set penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

 mesin penyimpanan energi pcs ES/ET merupakan penyimpanan energi dua arah, mendukung integrasi off-grid dan on-grid, fungsi UPS, kontrol APP ponsel, dan dapat mewujudkan batasan arus dan daya anti-balik, dll. perbedaan antara ES dan ET.

Namun, ada perbedaan antara ES dan ET, ES adalah inverter penyimpanan energi dua arah satu fase, ET untuk jaringan tiga fase; dan mendukung keluaran tiga fase yang tidak seimbang dan beban satu fase;

Selain itu, ES terhubung ke baterai bertegangan rendah, rentang tegangan ET lebih tinggi, terhubung ke baterai bertegangan tinggi; bahwa mereka juga berbeda pengisian dan pengosongan arus. Hal ini juga akan tercermin pada antarmuka inverter.

Karena ES dapat mencapai arus pengisian/pengosongan 100A, sehingga antarmuka baterai yang sesuai juga lebih besar, untuk menggunakan 25 kabel persegi, arus pengisian/pengosongan ET hanya 25A, 6 kabel persegi sudah cukup.

Jadi fitur terbesar dari kedua mesin ini adalah keduanya berada di luar jaringan secara keseluruhan, selain fungsi UPS, inverter kegagalan daya mendadak jaringan akan secara otomatis beralih ke daya baterai, dan waktu peralihan di luar jaringan kurang dari 10ms , Waktu respons tingkat UPS, milik catu daya yang tidak pernah terputus; dan banyak produsen inverter inverter penyimpanan energi untuk EPS, termasuk dalam catu daya darurat, waktu peralihan hanya kurang dari 5 detik.

Pengenalanbaterai penyimpan energi

Baterai dianjurkan menggunakan baterai lithium, telah kompatibel dengan banyak merek baterai, seperti BYD, Wo Tai, Pai can; Selain itu, masih ada beberapa baterai yang masih melakukan pencocokan, dalam hal ini pelanggan yang akan membeli mesin tersebut sebelumnya harus memastikan terlebih dahulu apakah baterai yang digunakan kompatibel dengan merek baterai tersebut.

Bagaimana cara mengkonfigurasi satu set penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara mencocokkan kapasitas baterai?

Baterai litium dari logam litium atau paduan litium sebagai bahan anoda, penggunaan baterai larutan elektrolit non-air, energi tinggi, masa pakai lama, ringan dan banyak keunggulan lainnya, banyak digunakan di pembangkit listrik tenaga air, termal, angin dan surya dan sistem tenaga penyimpan energi lainnya.

Baterai litium besi fosfat (LFP).

Baterai litium terner (NCM/NCA).

Baterai Litium Cobaltate (LCO).

Baterai litium lainnya, seperti litium manganat, litium titanat, dll.

Bagaimana cara mengkonfigurasi satu set penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

Parameter kinerja utama baterai

Biaya komponen sistem penyimpanan energi

Bagaimana cara mengkonfigurasi sistem penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

Modus Kerja 1

Bagaimana cara mengkonfigurasi sistem penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

Prioritas Konsumsi Beban.

PV - Baterai - Jaringan

Listrik yang dihasilkan oleh PV diprioritaskan untuk digunakan oleh beban, kelebihan listrik disimpan dalam baterai, kemudian kelebihan listrik tersebut dijual ke jaringan listrik; ketika PV tidak mencukupi, baterai akan habis untuk digunakan oleh beban.

2. Ketika jaringan listrik mati, beban pada keluaran yang terhubung ke jaringan tidak dapat bekerja; namun beban pada output off-grid dapat bekerja secara normal, ditenagai oleh PV dan baterai.

Mode Penyimpanan Fotovoltaik

Bagaimana cara mengkonfigurasi satu set penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

1. Kendaraan listrik menggunakan listrik dari baterai untuk mengisi daya di malam hari, dan kekurangannya dipenuhi oleh jaringan listrik.

2. Listrik yang dihasilkan oleh PV disuplai ke soket carport EV, penerangan, tiang pengisi daya EV, dan baterai penyimpan energi.

Selain mode penerapan penyimpanan dan pengisian daya fotovoltaik, penerapan lebih banyak proyek vila, kasus mode ini saat ini masih sebagian besar didasarkan pada vila dan demonstrasi.

Proyek demonstrasi penyimpanan energi

Mode Kerja II

- Pengaturan Mode Ekonomi

Bagaimana cara mengkonfigurasi satu set penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

Penjelasan: Jaringan tidak akan mengisi daya baterai dalam mode umum, dan baterai dapat diisi dan dikosongkan dalam mode ekonomis.

Fungsi utama dari mode ekonomi adalah untuk memotong puncak dan mengisi lembah, yang dapat memanfaatkan daya dari jaringan untuk mengisi baterai pada malam hari saat berada di lembah, dan memberikannya ke beban untuk digunakan pada siang hari saat berada di lembah. di puncak; mode ini dapat mengurangi perbedaan puncak dan lembah sehingga menghemat tagihan listrik.

Fungsi UPS di luar jaringan

Bagaimana cara mengkonfigurasi satu set penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara mencocokkan kapasitas baterai?

Deskripsi: Beban di luar jaringan dapat bekerja tanpa gangguan dengan PV dan daya baterai ketika jaringan listrik terputus; sisi off-grid beralih dari jaringan ke daya baterai untuk UPS.

Ketika jaringan terputus, sisi jaringan mati, perangkat beralih mode dengan kecepatan 10 milidetik untuk memastikan penggunaan normal beban penting di sisi cadangan. Lokasi beban ini penting untuk diperhatikan, liabilitas penting perlu dihubungkan ke ujung off-grid.

Misalnya, stasiun pangkalan komunikasi 5G, lokasi konstruksi umum umumnya lebih terpencil, kualitas daya jaringan tidak tinggi, kali ini untuk memenuhi permintaan listrik yang tidak terputus, Anda dapat menghubungkan beban ke ujung cadangan, mesin penyimpan energi diatur ke mode siaga cadangan, biasanya dilengkapi dengan jaringan catu daya PV, dan mengalihkan catu daya baterai jika terjadi pemadaman listrik darurat.

Bagaimana proyek yang sudah terinstal dapat diubah menjadi penyimpanan energi?

Selanjutnya kita melihat bentuk lain. Proyek transformasi penyimpanan energi perlu menggunakan mesin transformasi SBP dan BT, tidak harus mengubah tata letak sistem PV asli, di PV berdasarkan penambahan penyimpanan energi, ini terhubung ke sisi AC kami. Dalam keadaan normal, prioritas daya juga sama dari PV, baterai, hingga jaringan listrik, jika jaringan listrik padam, Anda hanya dapat mengandalkan daya baterai untuk menyalakan beban di luar jaringan.

Bagaimana cara mengkonfigurasi penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

Cara mengkonfigurasi kapasitas baterai

Pemilihan baterai harus mempertimbangkan beban, apakah digunakan setiap hari atau cadangan; kapasitas baterai yang dipilih terlalu besar maka akan terjadi pemborosan, jika listrik yang disimpan habis maka baterai akan terjadi fenomena undercharging.

Bagaimana cara mengkonfigurasi satu set penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

Produsen peralatan penyimpanan energi juga menyediakan berbagai bentuk ruang pemilihan kapasitas baterai kepada pelanggan. Seperti instalasi bertumpuk, modular all-in-one, produk all-in-one dengan multiple power/energi, dan bentuk liberalisasi program pemilihan energi lainnya.

Bagaimana cara mengkonfigurasi satu set penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

Diagram produk Unimicron

Jadi, dalam skenario penyimpanan energi rumah, bagaimana cara tercepat dan langsung memilih program kapasitas baterai terbaik?

Saat ini, sebagian besar rumah tangga menggunakan penyimpanan energi sebagai cara untuk mengatur pemanfaatan jaringan listrik, yang biasa kita sebut penyimpanan energi yang terhubung dengan jaringan. Dalam hal penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan, tujuan utamanya dapat dibagi menjadi tiga kategori: konsumsi mandiri PV (biaya listrik lebih tinggi atau tidak ada subsidi), tarif puncak dan lembah, daya siaga (ketidakstabilan jaringan atau beban penting).

1. Peningkatan tingkat konsumsi mandiri PV

Tujuan utama dari skenario ini adalah memasang sistem penyimpanan PV untuk mengurangi tagihan listrik ketika harga listrik tinggi atau subsidi sambungan jaringan PV rendah (tidak ada subsidi), sehingga daya sistem PV dapat disimpan dan digunakan pada saat yang bersamaan. malam hari di samping sisa penggunaan siang hari.

Kami mengkategorikan penggunaan listrik rumah tangga menjadi penggunaan siang hari (jangka waktu pembangkitan listrik PV tinggi) dan penggunaan malam hari (jangka waktu pembangkitan listrik PV rendah atau tidak ada sama sekali). Berdasarkan tujuan di atas, keadaan idealnya adalah PV menghasilkan listrik yang cukup untuk penggunaan siang hari dan menyimpannya dalam jumlah yang cukup untuk penggunaan malam hari.

Artinya, kapasitas baterai efektif harus kira-kira sama dengan pembangkitan listrik PV dikurangi konsumsi daya siang hari. Namun, ini adalah situasi yang ideal. Untuk menghindari redundansi kapasitas baterai (dan menghindari tidak dapat menghabiskan seluruh baterai pada malam hari), kita juga perlu memastikan bahwa kapasitas efektif baterai tidak melebihi konsumsi listrik malam hari.

Bagaimana cara mengkonfigurasi penyimpanan energi rumah? Bagaimana cara memilih kapasitas baterai?

Hal ini memerlukan pemahaman yang lebih akurat tentang pola konsumsi listrik rumah tangga dan kemampuan untuk memahami aturan penetapan tingkat prioritas pasokan listrik oleh sistem penyimpanan energi.

Sebuah keluarga memasang sistem PV 5kW, pembangkit listrik harian sekitar 17,5kWh, dan konsumsi daya harian rata-rata keluarga adalah sekitar 20kWh, dengan rata-rata konsumsi daya siang hari adalah 5kWh dan konsumsi daya malam hari adalah 15kWh. maka daya efektif baterai harus sekitar 17,5-5=12,5kWh, yang juga sejalan dengan ketentuan bahwa konsumsi daya malam hari tidak lebih tinggi dibandingkan konsumsi daya malam hari (12,5kWh≤15kWh). Oleh karena itu, keluarga ini dapat memilih 12,5kWh sebagai daya efektif baterai yang optimal.

2. Mengurangi puncak dan lembah untuk menurunkan tagihan listrik

Tujuan utama dari skenario ini adalah untuk mengurangi pengeluaran listrik secara keseluruhan dengan mengisi baterai pada siang hari ketika harga listrik rendah dan mengosongkan baterai pada malam hari ketika harga listrik tinggi.

Kami mengelompokkan konsumsi listrik rumah tangga menjadi konsumsi listrik siang hari (saat harga listrik rendah) dan konsumsi listrik malam hari (saat harga listrik tinggi). Dalam skenario ini, situasi yang ideal adalah"baterai diisi pada siang hari dengan menggunakan sisa daya setelah PV menyuplai beban dan jaringan, dan daya baterai hanya cukup untuk malam hari (tarif puncak)".

Artinya, kapasitas efektif baterai kira-kira sama dengan konsumsi listrik rumah tangga pada malam hari. Namun penghitungan kapasitas baterai berdasarkan konsumsi listrik malam hari hanyalah nilai permintaan maksimum.

Saat mempertimbangkan biaya baterai, secara umum perlu mempertimbangkan kapasitas sistem PV, investasi baterai, dan penghematan tarif pada tiga tingkatan untuk menentukan rasio optimal. Pada saat yang sama untuk memenuhi, waktu pengosongan baterai tidak lebih lama dari jam kerja malam hari.

Sebuah keluarga memasang sistem PV 5kW, konsumsi listrik harian rata-rata sekitar 20kWh, malam hari (dengan asumsi harga listrik periode puncak dan terendah pukul 17:00 - 22:00 selama total 5 jam) 15kWh. dengan asumsi, menurut perhitungan, kapasitas efektif baterai untuk menutupi konsumsi listrik malam hari keluarga sebesar 2/3 untuk titik pengembalian investasi yang optimal.

Maka, kapasitas efektif baterai harus sama dengan 15*2/3=10kWh, saat ini baterainya sekitar 10kWh/5kW=2h, yang kurang dari atau sama dengan konsumsi listrik malam hari sebesar 5 jam. Oleh karena itu, kapasitas efektif baterai keluarga ini bisa dioptimalkan hingga 10kWh. 3.

3. Sebagai sumber listrik cadangan pada daerah jaringan listrik yang tidak stabil

Sistem penyimpanan energi sebagai catu daya cadangan terutama digunakan di area jaringan listrik yang tidak stabil atau dalam situasi dengan beban penting. Misalnya penerangan dasar, lemari es, komputer desktop, dll di rumah; ruang data di tempat komersial, peralatan penting di tempat industri, peralatan penerangan dan ventilasi di tempat berkembang biak, dll.

Saat merancang kapasitas baterai dengan tujuan utama sebagai daya cadangan, pertimbangan utamanya adalah jumlah daya yang dibutuhkan untuk menyuplai beban penting saja jika baterai berada di luar jaringan listrik untuk jangka waktu terlama (waktu pemadaman maksimum yang diharapkan). ), termasuk perlunya memperhitungkan kasus tidak adanya PV pada malam hari.

Dalam skenario ini, kapasitas baterai lebih baik dihitung, hanya perlu membuat daftar semua beban penting, dan menghitung konsumsi daya semua beban selama waktu pemadaman terlama, Anda dapat menentukan kapasitas baterai pada awalnya.

Ambil contoh tempat komersial penting, beban penting adalah 10 lemari di ruang data, masing-masing dengan konsumsi daya 3kW, dan waktu pemadaman terlama yang diharapkan adalah sekitar 4 jam. Menurut perhitungan, kapasitas efektif baterai proyek ini harus 10*3kW*4h=120kWh. Oleh karena itu, kapasitas efektif baterai proyek industri dan komersial ini dapat dioptimalkan hingga 120kWh.

Tiga kasus di atas adalah permintaan paling umum untuk memasang sistem penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan listrik, dan terdapat aturan yang harus diikuti saat memilih kapasitas baterai. Namun, dalam penerapan sebenarnya dua atau lebih kebutuhan mungkin terjadi situasi yang saling tumpang tindih, yang mengharuskan kita untuk dapat menganalisis kebutuhan spesifik, dan pada akhirnya memilah kapasitas baterai yang optimal.

Selain itu, yang kami sebutkan dalam analisis di atas adalah daya efektif baterai, dan pemilihan baterai yang sebenarnya juga perlu mempertimbangkan beban kejut, DOD (kedalaman pengosongan) baterai, kehilangan efisiensi sistem, dan kinerja peralatan penyimpanan energi, laba atas investasi yang diharapkan, dan situasi lainnya.

Oleh karena itu, ketika memilih kapasitas baterai, perlu mempertimbangkan daya untuk seluruh rumah tangga atau skenario penggunaan secara keseluruhan, dan juga sangat penting untuk memilih peralatan terbaik dan pemasok integrasi sistem.

1.2 Kuantitas nilai: biaya investasi seluruh sistem hampir 80.000 yuan

Mengambil contoh sistem penyimpanan energi 4,68kw PV+Watt 5,8kwh/6kw sebuah rumah tangga di Inggris, total investasinya adalah sekitar 10.000 pound sterling, yang setara dengan harga satuan 17,61 yuan/w. Diantaranya, sistem PV menyumbang 32% dari total, dengan modul seharga 3,08 yuan/w dan inverter PV seharga 2,56 yuan/w. Sistem penyimpanan energi menyumbang 35% dari total, dengan harga satuan 4,97 yuan/wh. Biaya bahan lain+biaya pemasangan adalah 3.400 pound sterling, yaitu 33% dari total. 33%.

Modul fotovoltaik 1800 4,68 kw 3,08 yuan / w

Inverter PV 1500 4,68 kw 2,56 Yuan/w

Sistem penyimpanan energi 3600 5,8 kwh 4,97 yuan/wh

Bahan pembantu lainnya 1900

Biaya Pemasangan 1500

Total 10300 4,68 kw 17,61 Yuan/w

Sumber: Federation of Master Builders, Affordable Solar, The Eco Experts, Oriental Securities Institute.

Tren 1.3: Baterai Berkapasitas Tinggi + Inverter Hibrid + Tren All-in-One

Dari tren baterai, baterai penyimpan energi berevolusi ke kapasitas yang lebih tinggi. Dengan meningkatnya konsumsi listrik perumahan, jumlah listrik yang disalurkan oleh setiap rumah tangga secara bertahap meningkat, dan beberapa produk telah merealisasikan perluasan sistem melalui modularisasi. Karena penetrasi kendaraan energi baru, peningkatan daya peralatan rumah tangga dan dampak dari rumah kantor, jumlah konsumsi listrik per rumah tangga meningkat, dan jumlah daya dukung permintaan penyimpanan energi meningkat.

(1) Dalam kaitannya dengan pasar regional, jumlah keseluruhan listrik yang disalurkan per rumah tangga meningkat secara bertahap. Ambil contoh pasar Jerman, rata-rata jumlah listrik yang disalurkan pada tahun 2021 adalah 8,8kwh, sedangkan data periode yang sama adalah 8,5kwh pada tahun 2020 dan 8kwh pada tahun 2019. peningkatan jumlah listrik yang diangkut di pasar Jerman adalah terutama disebabkan oleh pengembangan kendaraan energi baru dan peningkatan konsumsi listrik rumah tangga.

(2) Baterai termodulasi untuk memudahkan ekspansi. Jumlah yang dibebankan dan daya dari satu produk terbatas, dan produsen akan menyiapkan produk agar dapat mencapai fleksibilitas dalam konfigurasi melalui modularisasi dan kombinasi untuk beradaptasi dengan kebutuhan skenario kapasitas yang berbeda.

Fleksibilitas Konfigurasi Metode Kopling Jenis Baterai

Enphase IQ Battery LFP AC hingga 4 modul 3,36, 10,08 kWh

Generac PWRcell NMC DC Hingga 2 modul 9, 12, 15, 18 kWh

Tesla Powerwall NMC AC hingga 10 modul 13,5 kWh

Baterai gabungan Panasonic EverVolt NMC AC atau DC DC hingga 6 modul 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 hingga 2 modul 9,3 kWh

Electriq Power PowerPod 2 LFP Baterai berpasangan AC atau DC AC hingga 3 modul, baterai berpasangan DC hingga 4 modul 10, 15, 20 kWh

SunPower SunVault LFP AC 12, 24 kWh

SolarEdge Energy Bank NMC DC Hingga 3 modul per inverter, hingga 3 inverter per sistem 9,7 kWh

(3) Baterai berpindah dari tegangan rendah ke tegangan tinggi. Sistem baterai bertegangan lebih tinggi menghasilkan lebih sedikit panas, sehingga dapat meningkatkan efisiensi sistem, sekaligus menyederhanakan struktur sirkuit dan memfasilitasi pemasangan sistem. Seiring dengan peningkatan produksi sel dan teknologi manufaktur serta teknologi kontrol sistem manajemen baterai, sistem baterai tegangan tinggi menjadi tren industri.

Tabel 3: Perbandingan produk baterai tegangan tinggi untuk penyimpanan energi perumahan

Jenis Baterai Nilai Tegangan (V) Kapasitas Baterai (kwh) Daya Output (kw) Harga ($/kwh)

LG RESU Seri 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

Sumber: Tinjauan Energi Bersih, Oriental Securities Institute

Dalam hal tren inverter, permintaan akan inverter hybrid yang sesuai untuk pasar inkremental dan inverter off-grid yang tidak perlu tersambung ke jaringan listrik telah meningkat.

(1) Daya yang cukup untuk distribusi dan penyimpanan PV baru, meningkatkan permintaan akan inverter hibrida. Karena sistem penyimpanan energi rumah saat ini menuju pasar tambahan (pengguna PV terdistribusi baru mendukung penyimpanan energi), maka permintaan inverter hibrida meningkat. Karena pasar saham sudah memiliki inverter yang terhubung ke jaringan fotovoltaik, maka pemasangan sistem penyimpanan energi tambahan, pilih inverter penyimpanan, sedangkan pasar tambahan umumnya adalah inverter fotovoltaik dan konverter penyimpanan yang digabungkan menjadi inverter hibrida. Pengguna lebih cenderung memasang penyimpanan energi pada saat pemasangan PV baru, terutama karena ketidakpastian kebijakan pengukuran bersih PV rumah tangga di luar negeri semakin kuat, ketidakpastian pendapatan PV rumah tangga meningkat,

Tabel 4: Perubahan kebijakan pengukuran bersih luar negeri

Yunani 2021 Meningkatkan batasan meteran bersih untuk jaringan listrik kontinental dari 1 MW menjadi 3 MW, dan secara bertahap menghilangkan persyaratan perizinan untuk sistem meteran bersih di bawah 50 kW.

Belanda 2020 Pemerintah Belanda berencana menurunkan harga listrik sebesar 9% per tahun dari tahun 2023 hingga 2030 Proposal NEM3.0 California 2021 mengusulkan untuk mengurangi subsidi tarif tenaga surya, memperpendek periode pengukuran bersih dari 20 tahun menjadi 10 tahun, memasukkan surplus listrik setelahnya pembangkitan sendiri dan konsumsi sendiri sesuai dengan jumlah listrik penuh, dan meningkatkan biaya tetap bulanan untuk pemilik tenaga surya.

Sumber data: situs resmi pemerintah, Oriental Securities Institute

(2) Permintaan inverter off-grid didorong oleh pasar seperti Amerika Serikat dan Afrika Selatan. Sering terjadi bencana alam di Amerika Serikat, risiko pemadaman listrik tinggi, dan jaringan listrik Amerika relatif rapuh, jaringan listrik menua, untuk menstabilkan jaringan listrik, bagian dari sistem fotovoltaik perusahaan listrik tidak mengizinkannya mengakses listrik jaringan. Oleh karena itu, perlunya memasang pembangkit konsumsi sendiri di luar jaringan listrik, bukan generator. Pasar AS tumbuh dengan pesat, dan permintaan terhadap konverter penyimpanan energi off-grid yang sesuai dengan pasar AS meningkat secara dramatis. DEYE telah mengintegrasikan mode terhubung ke jaringan dan di luar jaringan ke dalam mesin yang sama, yang telah diterima dengan baik di pasar AS karena kemampuan pengendalian biayanya yang luar biasa.

Dalam hal tren produk akhir, tipe split saat ini adalah tipe utama, yaitu sistem baterai dan inverter dipasangkan bersama, dan pengembangan selanjutnya secara bertahap bergerak menuju mesin all-in-one. Sebelumnya produsen baterai biasanya menyediakan sistem baterai, produsen inverter menyediakan inverter hybrid, saluran penjualan sesuai baterai dan kesesuaian inverter dengan penjualan. Berbagai merek produk membawa masalah pemasangan dan layanan purna jual. Oleh karena itu, produsen paket dan produsen inverter mulai melibatkan satu sama lain, dan beberapa produsen inverter (misalnya, Sunny Power, Huawei, Goodway, dll.) telah membeli sel baterai dan merakit paket mereka sendiri, mengintegrasikan baterai dan inverter untuk dijual, yang di satu sisi dapat memperluas penjualan, dan di sisi lain dapat membantu konsumen menghemat investasi satu kali peralatan, menyederhanakan pemasangan, dan menghemat biaya pemasangan, serta memudahkan pemeliharaan purna jual. Produsen baterai seperti produk lengkap Pai Energy sedang dalam pengembangan.

Harga terminal mesin all-in-one secara keseluruhan lebih tinggi, namun tingkat integrasi yang tinggi dari mesin all-in-one mengurangi kesulitan pemasangan dan menghemat biaya pemasangan. Biaya perangkat keras pasar luar negeri hanya menyumbang kurang dari setengah biaya keseluruhan, biaya tenaga kerja berikutnya termasuk pemasangan, servis, desain, penerapan jaringan lanjutan, penerapan subsidi, dll., merupakan bagian terbesar. Mesin all-in-one dapat menghemat biaya tindak lanjut, sehingga secara bertahap diakui di pasar kelas atas.

Dari tren pasar regional, struktur jaringan listrik dan pasar listrik yang berbeda menyebabkan sedikit perbedaan pada produk utama di berbagai wilayah. Mode terhubung ke jaringan listrik di Eropa lebih dominan, AS memiliki lebih banyak mode terhubung ke jaringan dan di luar jaringan, dan Australia sedang menjajaki mode pembangkit listrik virtual.

(1) Eropa saat ini memiliki lebih banyak moda yang terhubung dengan jaringan listrik. Pasar Eropa memiliki tingkat penetrasi PV yang tinggi, jaringan listrik relatif stabil, penggunaan sistem yang terhubung ke jaringan listrik dapat memenuhi permintaan. Sistem penyimpanan energi perlu berinteraksi dengan jaringan listrik, sehingga inverter produk harus disertifikasi sebagai terhubung ke jaringan listrik untuk memenuhi persyaratan jaringan listrik setempat. Pelanggan aplikasi yang terhubung ke jaringan dapat beralih mode, mode pembangkit listrik normal, PV siang hari untuk memenuhi permintaan peralatan listrik, dan kemudian mengisi daya baterai, malam secara otomatis beralih ke sisi baterai dari keluaran DC, inverter dipotong menjadi 220V ke catu daya beban rumah; pada hari berawan dan hujan, pembangkit listrik PV tidak cukup untuk mengirim perintah ke jaringan, dari jaringan untuk membeli listrik guna memenuhi beban keluarga sekaligus untuk mengisi daya baterai.

(2) Pasar AS mempunyai banyak mode on-grid dan off-grid. Pemasangan jaringan listrik AS terkonsentrasi pada abad terakhir, dan fasilitas jaringan listrik relatif tua, sehingga menimbulkan bahaya tersembunyi bagi kemampuan jaringan listrik untuk menyalurkan listrik dan kapasitas beban, serta masalah peralatan yang menua dan teknologi yang ketinggalan jaman. Menurut statistik Departemen Energi AS, 70% saluran transmisi dan transformator daya telah beroperasi selama lebih dari 25 tahun, dan 60% pemutus sirkuit telah beroperasi selama lebih dari 30 tahun. Menurut statistik IEA, pelanggan di AS mengalami rata-rata 3,2 jam gangguan saat terjadi peristiwa besar dan rata-rata 1,5 jam gangguan saat tidak ada peristiwa besar, sehingga totalnya hampir lima jam. Untuk daerah yang rawan terhadap cuaca buruk, rata-rata pemadaman listrik tahunan bisa lebih dari 10 jam. Mesin yang terhubung ke jaringan dapat mewujudkan peralihan cepat antara mode terhubung ke jaringan dan terhubung ke jaringan, dengan baterai sebagai catu daya jika terjadi pemadaman listrik, dan ketika daya baterai tidak cukup, ia hanya dapat menunggu hingga hari berikutnya untuk baterai harus penuh, sehingga yang terhubung ke jaringan dan yang terhubung ke jaringan perlu disesuaikan dengan antarmuka tenaga diesel, fotovoltaik, atau angin.

(3) Australia sedang menjajaki model pembangkit listrik virtual. Rumah tangga multi-keluarga dengan sistem penyimpanan PV terpasang dapat menerima protokol VPP dan menerima penjadwalan jaringan listrik. Rumah tangga bisa menjual kelebihan listrik; ketika ada permintaan listrik, daya dibeli melalui pengaturan ini dan kemudian dihubungkan ke jaringan listrik. Untuk sumber energi terdistribusi seperti tata surya perumahan, sistem penyimpanan energi rumah tangga dan komersial, serta kendaraan listrik dengan V2G, Operator Pasar Energi Australia (AEMO) telah mengembangkan standar teknis baru dan meluncurkan program pembangkit listrik virtual, di mana sumber energi terdistribusi dapat berpartisipasi dalam pasar listrik untuk memperoleh pendapatan sekaligus memenuhi permintaan pengguna.

2, ruang pasar: terdistribusi fotovoltaik super-diharapkan + tingkat penetrasi penyimpanan energi"ganda b", diharapkan kapasitas terpasang baru global 2025 58GWh

Penyimpanan energi rumah tangga biasanya digunakan bersamaan dengan PV rumah tangga, yang kapasitas terpasangnya menghasilkan pertumbuhan berkecepatan tinggi.

Pada tahun 2015, kapasitas terpasang baru penyimpanan energi rumah tangga global hanya sekitar 200MW, sejak tahun 2017 pertumbuhan kapasitas terpasang global semakin terlihat, setiap tahun pertumbuhan kapasitas terpasang baru meningkat secara signifikan, pada tahun 2020 kapasitas terpasang baru global mencapai 1,2GW, peningkatan sebesar 30% dari tahun ke tahun.

Eropa dan Amerika Serikat merupakan pasar dengan potensi pertumbuhan paling besar di dunia.

Dari sudut pandang pengiriman, menurut statistik IHS Markit, pada tahun 2020 pengiriman penyimpanan energi rumah baru secara global sebesar 4,44GWh, pertumbuhan tahun-ke-tahun sebesar 44,2%, di antaranya Eropa, Amerika Serikat, Jepang, dan Australia adalah di garis depan, menempati 3/4 pengiriman global, pasar Eropa dan pasar Jerman adalah yang paling cepat, pengiriman Jerman lebih dari 1,1GWh, peringkat pertama di dunia, Amerika Serikat, pengiriman juga lebih dari 1GWh. Di antara pasar Eropa, pasar Jerman berkembang paling pesat, dengan pengiriman Jerman melebihi 1,1GWh, menduduki peringkat pertama di dunia, Amerika Serikat juga melebihi 1GWh dan menduduki peringkat kedua, dan pengiriman Jepang pada tahun 2020 akan mencapai hampir 800MWh, jauh di depan. negara lain dan menduduki peringkat ketiga.

2.1 Didorong oleh permintaan: transisi energi sudah dekat, PV yang didistribusikan melampaui ekspektasi

Ketergantungan energi yang berlebihan pada negara asing telah menyebabkan krisis energi, dan perang Rusia-Ukraina telah memperburuk konflik tersebut. Gas alam menyumbang sekitar 25% dari bauran energi Eropa. Menurut Buku Tahunan Statistik Energi Dunia BP, struktur konsumsi energi di Eropa, energi fosil menyumbang proporsi yang tinggi, dimana gas alam menyumbang proporsi yang stabil sekitar 25%. Eropa memiliki ketergantungan eksternal yang tinggi terhadap gas alam dan sebagian besar bergantung pada impor. Di antara sumber gas alam, 80% berasal dari pipa impor dan gas alam cair, dimana gas pipa yang diimpor dari Rusia berjumlah 13 miliar kaki kubik per hari, yang merupakan 29% dari total pasokan. Ketergantungan eksternal yang berlebihan terhadap energi berdampak serius terhadap keamanan energi, dan pemerintah berharap dapat mengurangi ketergantungan dan menjaga keamanan nasional. Penghentian pasokan gas alam Rusia ke Eropa akan mengancam pasokan energi di kawasan Eropa, dan terdapat kebutuhan mendesak untuk mengembangkan energi ramah lingkungan guna menjamin pasokan energi.

Kebijakan untuk mempercepat transisi energi, diharapkan dapat meningkatkan kapasitas terpasang fotovoltaik.

Untuk menjamin keamanan energi, negara-negara telah memperkenalkan kebijakan untuk mempercepat laju transisi energi. Jerman akan menargetkan 100% pembangkit listrik energi terbarukan mulai tahun 2050 hingga 2035,"Paket Paskah -Paket Paskah", untuk mencapai 80% pembangkit listrik energi terbarukan pada tahun 2030, tenaga surya mencapai target 600TWh, pada tahun 2030 untuk mencapai instalasi Fotovoltaik 215GW pada tahun 2030. Komisi Eropa mengesahkan mosi REPowerEU untuk menaikkan target energi terbarukan UE untuk tahun 2030, dan energi terbarukan target dapat dinaikkan lagi menjadi 45% pada tahun 2030, dengan sejumlah inisiatif untuk mendukung distribusi PV: 1) Program PV atap Eropa, yang diharapkan dapat meningkatkan 17twh listrik pada tahun pertama penerapannya (17% lebih tinggi dari tahun sebelumnya perkiraan), dan menghasilkan tambahan listrik sebesar 42twh pada tahun ke-25; 2) seluruh atap PV harus dipasang pada tahun ke-25; dan 3) seluruh atap PV harus dipasang pada tahun ke-25. 2) memasang PV di semua bangunan umum yang sesuai dalam jangka waktu 25 tahun; dan 3) mewajibkan seluruh bangunan baru memasang atap PV,

Tabel 5: Revisi Ke Atas Ekspektasi Instalasi PV Negara

Negara Sebelum penyesuaian Kebijakan baru

Jerman akan mewujudkan 100% energi terbarukan pada tahun 2050, dengan rata-rata instalasi PV baru tahunan sebesar 5GW untuk mewujudkan 100% pembangkit listrik terbarukan pada tahun 2035, dengan rata-rata instalasi baru tahunan sebesar 17,2GW sebelum tahun 2030.

Inggris akan memasang 14,6GW PV pada tahun 2021, termasuk 5GW PV rumah tangga. Pada tahun 2035, kapasitas terpasang PV akan meningkat lima kali lipat dari 14GW saat ini, dengan rata-rata instalasi baru setiap tahun sebesar 5GW.

Energi terbarukan UE tahun 2030 menyumbang 32% menjadi 40% Energi terbarukan tahun 2030 kembali menyumbang 45%

Sumber data: situs resmi pemerintah, Oriental Securities Institute

Dari sudut pandang penetrasi PV rumah tangga, negara-negara dengan permintaan utama PV di luar negeri dipasang dari distribusi terbuka, seperti Jepang, Australia, Amerika Serikat. Pengembangan PV tahap awal dari kapasitas terpasang baru hingga perumahan berbasis atap, pada saat yang sama karena permulaan yang lebih awal, tingkat penetrasi PV di negara-negara Eropa dan Australia jauh lebih tinggi dibandingkan dengan Tiongkok, Australia, Amerika Serikat, Jerman, kapasitas terpasang PV rumah tangga Jepang menyumbang proporsi total kapasitas terpasang PV sebesar 66,5%, 25,3 %, 34.4%, 29.5%, 29.5% dan 25.3% masing-masing, 34.4%, 29.5%, kapasitas terpasang rumah tangga di negara maju menyumbang lebih dari 10 kali lipat di Tiongkok. PV yang didistribusikan ke luar negeri mempunyai proporsi yang lebih tinggi, kami percaya bahwa ada dua alasan:

(1) Proses urbanisasi di Eropa lebih tinggi, perumahan sebagian besar berupa rumah mandiri atau semi-independen, cocok untuk pengembangan PV rumah tangga. Dari data tahun 2016, terdapat 135,6 juta unit rumah di Amerika Serikat, dimana 95 juta di antaranya adalah vila atau townhouse, atau sekitar 66%; Menurut"Survei Statistik Perumahan-Tanah Jepang 2013", jumlah rumah mandiri di Jepang berjumlah 54,9% pada tahun 2013, menempati porsi besar dari total jumlah rumah. Dalam hal jumlah lantai bangunan tempat tinggal, proporsi bangunan 5 lantai ke bawah adalah 84,9%, dan di Tokyo, proporsi rumah terpisah masih sebesar 40,7% pada tahun 2013; proporsi rumah terpisah dan semi-terpisah di Eropa juga rata-rata mencapai 57,4%, dan proporsi rumah terpisah dan semi-terpisah di Inggris bahkan lebih dari 80%. Sebaliknya, tipe perumahan di Tiongkok sangat berbeda, dengan perumahan bertingkat tinggi mendominasi dan perumahan terpisah dan semi-terpisah terkonsentrasi di daerah pedesaan dan pinggiran kota.

(2) Dukungan kebijakan untuk pembangkitan dan konsumsi sendiri PV rumah tangga. Pembangkit listrik fotovoltaik Eropa menerapkan kebijakan pengukuran bersih, dengan fasilitas pembangkit listrik energi terbarukan bagi konsumen dapat didasarkan pada jumlah listrik yang disalurkan ke jaringan listrik, dari tagihan listrik mereka sendiri untuk mengurangi sebagian dari konsumsi bersih saja, kebijakan ini sangat meningkatkan kualitas mendistribusikan pembangkitan mandiri fotovoltaik dan konsumsi sendiri sisa daya di Internet perekonomian. Tingginya subsidi untuk distribusi PV di setiap negara, dan relatif rendahnya suku bunga pinjaman bank, rendahnya biaya pembiayaan sistem PV, dan tidak adanya default pada subsidi merangsang keinginan untuk memasang.

Tabel 6: Kebijakan subsidi untuk PV rumah tangga di berbagai negara

Kebijakan Waktu Negara

Belanda 2020 Belanda memperkenalkan pengukuran bersih sepuluh tahun untuk mendukung PV perumahan. Pemerintah Belanda berencana menurunkan harga listrik sebesar 9% per tahun mulai tahun 2023 hingga 2030.

Italia 2022 Proses persetujuan yang disederhanakan untuk pemasangan sistem PV atap komersial dengan kapasitas terpasang antara 50kW dan 200kW Mengalokasikan €267 juta ($294 juta) untuk potongan pajak guna membantu perusahaan menutupi sebagian biaya pembelian dan pemasangan panel tenaga surya.

Swiss 2020 telah mengalokasikan tambahan CHF46 juta ($47,5 juta) untuk program subsidi tenaga surya atap perumahan dan komersial. Jumlah tambahan ini menambah anggaran subsidi menjadi CHF376 juta.

Sumber: Situs web pemerintah, Orient Securities Research Institute

2.2 Didorong oleh permintaan: tarif + subsidi meningkatkan tingkat penetrasi penyimpanan

Saat ini, tingkat penetrasi penyimpanan energi rumah relatif rendah, dan terdapat ruang besar untuk perbaikan. 1) Amerika Serikat: Menurut statistik Berkeley Lab, hanya 6% pasar AS yang dipasangkan dengan PV untuk penyimpanan energi rumah, dan proporsi penyimpanan optik tertinggi yang dibangun bersama di negara bagian Hawaii adalah hampir 80%, diikuti dengan tingkat penetrasi California sebesar 8%, sementara wilayah lain hanya memiliki sekitar 4%. 2) Jerman: Menurut statistik ISEA RWTH Aachen, pada tahun 2021, instalasi kumulatif penyimpanan energi rumah di Jerman akan meningkat dari 1,5% menjadi 1,5%. Pemasangan kumulatif penyimpanan energi rumah tangga Jerman 430.000 rumah tangga, menurut pengukuran 40 juta atap di Jerman, tingkat penetrasi penyimpanan energi saat ini di semua atap hanya 1,1%, sudut pemasangan baru, Jerman pada tahun 2021, keluarga penyimpanan baru 145.000 keluarga, dimana 93% untuk PV baru dengan penyimpanan, 7% untuk stok renovasi PV, PV baru 215.000 keluarga, penyimpanan dan PV baru yang dibangun bersama proporsinya mencapai 63%. Disertai dengan kebutuhan untuk meningkatkan keamanan energi dan stabilitas ketenagalistrikan, penerapan subsidi kebijakan, harga listrik perumahan dan pengurangan biaya sistem penyimpanan energi, kecenderungan untuk memasang sistem penyimpanan energi akan semakin kuat, dan tingkat penetrasi sistem penyimpanan energi mengalami peningkatan yang signifikan dalam ruang.

Jangka pendek: kenaikan harga listrik berdampak pada peningkatan perekonomian penyimpanan energi, menjadi katalis pertumbuhan pasar, namun dampaknya terbatas, bukan merupakan faktor penentu. Dengan asumsi konsumsi listrik rumah tangga tahunan sebesar 4000kwh, 60% konsumsi listrik malam hari, pemasangan sistem penyimpanan energi fotovoltaik 5kw + 10kwh, jam pembangkitan listrik tahunan fotovoltaik 1000 jam, biaya investasi fotovoltaik sebesar 1,3 euro / b (setara dengan CNY 9.1 yuan / w), biaya investasi penyimpanan energi sebesar 0,8 euro / wh (setara dengan CNY 5,6 yuan / wh), harga listrik penduduk sebesar 0,3464 euro / kw. Investasi awal sebesar 14.500 euro (setara dengan 101.500 yuan), dimana 6.500 euro (setara dengan 45.500 yuan) untuk sistem fotovoltaik dan 8.000 euro (setara dengan 56, 000 yuan) untuk sistem penyimpanan energi. Menurut Kantor Statistik Federal, pendapatan tahunan rata-rata rumah tangga Jerman adalah 56.000 euro, dan biaya pemasangan sistem penyimpanan fotovoltaik menyumbang 25% dari pendapatan tahunan rumah tangga. Penghematan biaya pemasangan sistem penyimpanan PV adalah 16.601 euro dibandingkan dengan siklus hidup penuh jaringan listrik (20 tahun), dan 9.338 euro dibandingkan dengan pemasangan PV saja. Pengembalian investasi pemasangan sistem PV adalah 8,25%, dengan payback period 11 tahun. Kenaikan harga listrik sebesar 50% akan memperpendek payback period menjadi 8 tahun. Penghematan biaya pemasangan sistem penyimpanan PV adalah 16.601 euro dibandingkan dengan siklus hidup penuh jaringan listrik (20 tahun), dan 9.338 euro dibandingkan dengan pemasangan PV saja. Pengembalian investasi pemasangan sistem PV adalah 8,25%, dengan payback period 11 tahun. Kenaikan harga listrik sebesar 50% akan memperpendek payback period menjadi 8 tahun. Penghematan biaya pemasangan sistem penyimpanan PV adalah 16.601 euro dibandingkan dengan siklus hidup penuh jaringan listrik (20 tahun), dan 9.338 euro dibandingkan dengan pemasangan PV saja. Pengembalian investasi pemasangan sistem PV adalah 8,25%, dengan payback period 11 tahun. Kenaikan harga listrik sebesar 50% akan memperpendek payback period menjadi 8 tahun.

Jangka menengah: energi alternatif baru adalah tren deterministik, sejumlah besar energi dan jaringan baru disebabkan oleh tekanan jaringan, untuk mempromosikan instalasi penyimpanan energi, semakin tinggi kepastian dan kontinuitas subsidi kebijakan jangka menengah. Dari sudut pandang stabilitas jaringan, sejumlah besar tekanan jaringan energi baru adalah penyebabnya, pemerintah melalui subsidi dan kebijakan lain untuk memandu konfigurasi pembangkit listrik / pengguna penyimpanan energi adalah buah dari negara-negara Eropa untuk distribusi fotovoltaik + subsidi penyimpanan, logika yang mendasarinya adalah untuk mengurangi tekanan pada distribusi jaringan dan penjualan listrik melalui sistem terdistribusi. Inggris membebaskan sistem PV rumah tangga dari PPN mulai April 2022, Italia meningkatkan keringanan pajak untuk peralatan penyimpanan rumah tangga menjadi 110% mulai tahun 2020, dan Polandia,

Tabel 7: Kebijakan Subsidi Penyimpanan Energi Rumah Tangga Menurut Negara

 Konten Kebijakan Waktu

Pajak Pertambahan Nilai (PPN) Inggris 2022 pada pompa panas dan modul surya yang digunakan dalam aplikasi tenaga surya perumahan dikurangi dari 5% menjadi 0 mulai 1 April 2022, dan kebijakan tersebut berlaku selama lima tahun

Kredit pajak Ecobonus Italia 2020 untuk peralatan penyimpanan energi rumah meningkat dari 50-65% menjadi 110% Swiss 2020 Tambahan 46 juta franc Swiss ($47,5 juta) dialokasikan untuk program subsidi tenaga surya atap perumahan dan komersial.

CHF 46 juta ($47,5 juta) untuk program subsidi tenaga surya atap perumahan dan komersial. Jumlah tambahan ini menambah anggaran subsidi menjadi CHF 376 juta, yang dibiayai oleh pajak dan biaya yang dibayarkan oleh konsumen listrik untuk mendanai pengembangan energi terbarukan.

Keputusan Program CEP UE 2019 (Paket Energi Bersih) 2019/943 dan Keputusan 2019/944 mengusulkan dukungan kuat untuk pengembangan pasar penyimpanan energi rumah tangga dan penghapusan kemungkinan hambatan finansial terhadap pembangunan

Jerman Undang-Undang Energi Terbarukan Jerman 2019 Menaikkan batas kapasitas terpasang untuk membayar pajak penyimpanan energi rumah tangga dari 10kW menjadi 30kW

Polandia Program AGROENERGIA 2019 untuk sistem penyimpanan PV/angin + rumah tangga 10-50kw, mengalokasikan total subsidi sebesar PLN 200 juta

Swedia 2016 Program subsidi untuk penyimpanan energi rumah tangga Subsidi untuk penyimpanan energi rumah tangga, mencakup 60% biaya pemasangan, hingga $5.400

Sumber: Situs web pemerintah, Orient Securities Research Institute

Jangka Panjang: Dengan peningkatan skala dan kemajuan teknologi, pengurangan biaya sistem merupakan tren jangka panjang. Menurut statistik Tenaga Surya Eropa, antara tahun 2015 dan 2019, biaya sistem PV skala kecil akan turun sekitar 18%, dan biaya sistem penyimpanan energi rumah tangga akan turun hampir 40%, dan diperkirakan pada tahun 2023, biaya sistem PV rumah tangga akan turun sebesar 10%, sedangkan biaya sistem penyimpanan energi rumah tangga akan turun secara signifikan sebesar 33%. Dalam jangka pendek, karena fluktuasi pasokan dan permintaan, biaya sistem sedikit berfluktuasi, namun tren pengurangan biaya teknologi dalam jangka panjang sudah pasti. Pada tahun 2021, LCOE sistem penyimpanan fotovoltaik rumah tangga adalah 10,1 sen euro/kWh, dan sistem fotovoltaik adalah 14,7 sen euro/kWh, sedangkan harga listrik rumah tangga Jerman pada tahun yang sama mencapai 31. 9 sen euro/kWh, dan biaya sistem penyimpanan fotovoltaik sekitar 1/3 dari harga listrik, oleh karena itu, pemasangan sistem penyimpanan fotovoltaik memiliki keekonomian yang baik. Oleh karena itu, pemasangan sistem penyimpanan fotovoltaik memiliki keekonomian yang baik, dan dengan kenaikan harga listrik serta pengurangan biaya, perekonomian akan semakin meningkat di masa depan.

2.3 Pasar Regional: Didominasi oleh Amerika Serikat, Eropa dan Australia

2.3.1 AS: Subsidi Mendorong Permintaan Pasar

Kebijakan adalah pendorong terbesar bagi perkembangan pasar di balik pasar (behind the meter) AS. Menurut statistik Wood Mackenzie, penyimpanan energi rumah baru sebesar 409,5MW/902,7MWh akan dipasang di AS pada tahun 2021.

(1) Di tingkat federal, pada bulan Maret 2018, AS merilis"Aturan Baru Kredit Pajak untuk Sistem Penyimpanan Energi Sisi Perumahan", untuk sistem penyimpanan PV sisi perumahan, jika pengguna memasang sistem penyimpanan baterai satu tahun setelah memasang sistem PV dan memenuhi ketentuan bahwa 100% listrik yang disimpan berasal dari pembangkit listrik PV, peralatan penyimpanan energi tersebut juga dapat menerima 26% Kredit pajak. Kredit pajak 26%.

(2) Di tingkat negara bagian, California meluncurkan program SGIP untuk mensubsidi pembangkit listrik perumahan, dan pada bulan November 2021 Dewan Perwakilan Rakyat mengesahkan America Builds Better Act, yang memperluas subsidi kebijakan ITC hingga tahun 2033 dan memberikan kredit insentif hingga 30%. atau kredit dasar sebesar 6% hingga tahun 2026, dengan kredit hingga akhir tahun 2031 dan secara bertahap menurun pada tahun 2032 dan 2033.3 (3) Di tingkat negara bagian, California meluncurkan program SGIP untuk mensubsidi pembangkit listrik perumahan. Untuk proyek penyimpanan energi perumahan, tarif subsidi untuk sistem penyimpanan energi kurang dari atau sama dengan 10kW adalah $0,5/Wh. Untuk sistem penyimpanan energi yang lebih besar dari 10kW, tarif subsidinya adalah $0,5/Wh dan kredit pajak investasi (ITC) tidak tersedia pada saat yang bersamaan, dan jika Anda ingin mendapatkan ITC pada saat yang sama, tarif subsidi untuk SGIP dikurangi menjadi $0. 36/Ap. Tabel 8: SGIP California

Tabel 8: Evolusi Kebijakan SGIP di California, AS

Konten Kebijakan Waktu

2000-2004 Pemerintah California mengalokasikan $138 juta untuk mensubsidi pembangkit listrik yang didistribusikan.

2009 Peningkatan kompensasi dari"generasi terdistribusi"ke"energi terdistribusi"sehingga fasilitas penyimpanan energi yang berdiri sendiri juga mendapat kompensasi.

Memperpanjang SGIP hingga tahun 2015, dengan California menganggarkan $83 juta per tahun untuk SGIP pada setiap tahun 2010-2011.

Pada tahun 2011, CPUC memodifikasi kriteria kelayakan insentif program untuk mendukung teknologi yang mencapai pengurangan GRK. Teknologi yang memenuhi syarat meliputi penyimpanan energi, turbin angin, turbin pengurang tekanan, sel bahan bakar, penangkapan panas limbah dan kogenerasi, mesin pembakaran internal, turbin mikro, dan turbin gas.

2014 Memperpanjang administrasi SGIP hingga tahun 2020, mengalokasikan 75% dari total anggaran insentif untuk teknologi penyimpanan energi

Program SGIP 2018 diperpanjang hingga tahun 2024 dan akan lebih fokus pada sisi penyimpanan energi, memberikan $800 juta dalam bentuk dukungan untuk penyimpanan energi dan teknologi energi ramah lingkungan lainnya.

2019 Lebih dari $500 juta kembali diinvestasikan dalam teknologi termasuk penyimpanan energi

2.3.2 Eropa: kenaikan harga listrik dan perbaikan perekonomian

Eropa adalah pasar penyimpanan energi rumah tangga terbesar di dunia. Menurut statistik BNEF, pada tahun 2020, Eropa akan menambah 1,2GW/1,9GWh instalasi penyimpanan energi baru, dimana 639MW/1179MWh akan ditambahkan pada penyimpanan energi rumah tangga, mewakili pertumbuhan tahun-ke-tahun sebesar 90% dan mencakup 52 % dari pasar baru, dan total kumulatif penyimpanan energi rumah tangga di Eropa akan mencapai 1,6GW pada tahun 2020, dengan skala pasar yang menduduki peringkat pertama di dunia. Menurut statistik Tenaga Surya Eropa, pada tahun 2020, pertumbuhan penyimpanan energi elektrokimia rumah tangga Eropa kuat, total sekitar 140.000 sistem terpasang, di antaranya Jerman, Italia, Inggris, Austria, Swiss, lima negara mengenai pertumbuhan rumah tangga Eropa pasar lebih dari 90%, hanya Jerman yang merupakan negara yang menempati lebih dari dua pertiga pasar.

Jerman terus menduduki pasar penyimpanan energi keluarga besar pertama di Eropa, Italia, Austria, dan Inggris terus berkembang pesat. Dalam beberapa tahun ke depan, Jerman akan terus mempertahankan posisi terdepan di pasar penyimpanan energi rumah tangga Eropa. Menurut penelitian EUPD, 58% pengguna PV rumah tangga di Jerman akan mempertimbangkan penambahan peralatan penyimpanan energi setelah kontrak FIT (feed-in tariff) mereka berakhir. Italia akan mengikuti jejaknya dengan mempertahankan posisinya sebagai pasar terbesar kedua. Dan dengan dukungan kuat dari pemerintah, Austria siap menyalip Inggris sebagai pasar terbesar ketiga: Austria telah memperluas subsidinya untuk PV rumah tangga dan penyimpanan untuk periode 2020-2023, dengan total anggaran sebesar €24 juta, dimana €12 juta di antaranya diperuntukkan untuk penyimpanan rumah. Selain itu, Swiss, Spanyol, Irlandia, Republik Ceko,

Meningkatnya harga listrik meningkatkan keekonomian penyimpanan energi rumah dan permintaan meningkat pesat. Konflik Rusia-Ukraina semakin memperburuk kenaikan harga komoditas, yang telah meningkatkan biaya pembangkitan listrik dari pembangkit listrik berbahan bakar gas dan batu bara, yang menyumbang sekitar 40% produksi listrik Jerman, sehingga menyebabkan peningkatan pasokan listrik grosir. harga listrik, dengan harga kontrak listrik untuk penduduk di Jerman meningkat sebesar 48% selama 12 bulan terakhir. Meningkatnya biaya listrik akan menghasilkan permintaan akan penyimpanan energi rumah.

2.3.3 Australia: Pembangkit Listrik Virtual Meningkatkan Pendapatan untuk Meningkatkan Perekonomian

Australia memiliki lahan yang baik untuk pengembangan penyimpanan energi rumah tangga, dan masih terdapat ruang besar untuk pertumbuhan di masa depan. Australia berpenduduk jarang, dan listrik sebagian besar bergantung pada transmisi jarak jauh, sehingga energi terdistribusi telah dikembangkan dengan pesat. Microgrid, penyimpanan energi, dan teknologi lainnya dapat mengurangi fluktuasi beban pada jaringan listrik sekaligus meningkatkan keandalan konsumsi listrik, dan mempercepat promosi sistem baterai rumah tangga di Australia menjadi semakin penting untuk melanjutkan promosi energi surya dan dekarbonisasi jaringan listrik. , dan pada saat yang sama membantu meningkatkan keterjangkauan dan keandalan energi jangka panjang. Menurut statistik BNEF, pada tahun 2020, Australia akan memasang penyimpanan energi rumah tangga baru sebesar 48MW/134MWh.

Menurut pendapat kami, ada beberapa alasan pengembangan penyimpanan energi PV rumah tangga di Australia:

(1) tingkat sumber daya cahaya berada di urutan pertama di dunia, lebih dari 80% intensitas cahaya di kawasan ini lebih dari 2000kW/m2/jam, biaya sistem yang sama dari biaya pembangkit listrik PV Australia hanya setengah dari biaya pembangkit listrik di Jerman.

(2) Dukungan kebijakan: pemerintah Australia melalui Skema Energi Terbarukan Skala Kecil (Small-scale Renewable Energy Scheme, SRES), instalasi pengguna PV rumah tangga menerbitkan Sertifikat Teknologi Skala Kecil (Small-scale Technology Certificates, STCs), pengguna energi tinggi juga diharuskan membeli STC dalam persentase tertentu. Pengguna dengan konsumsi energi tinggi juga diharuskan membeli STC dalam persentase tertentu untuk memenuhi kewajiban mereka berdasarkan RET; pada saat yang sama, pemerintah negara bagian Australia memberikan subsidi FiT untuk PV perumahan;

3) Tingkat kepemilikan rumah dan tempat tinggal keluarga tunggal yang lebih tinggi. Prasyarat untuk memasang sistem PV rumah tangga adalah memiliki atap yang terpisah, sehingga apartemen dengan tempat tinggal terpusat umumnya tidak memenuhi syarat untuk memasang sistem penyimpanan PV rumah tangga. Menurut data sensus badan statistik regional, proporsi total rumah tangga yang tinggal di rumah terpisah/semi-terpisah di UE/AS/Jepang/Australia lebih dari 50%, dan struktur perumahan yang didominasi oleh rumah terpisah merupakan prasyarat untuk pengembangan sistem penyimpanan PV rumah tangga dalam skala besar di wilayah ini.

(4) Meningkatnya harga listrik di Australia. Dari sudut pandang harga grosir listrik, dengan masuknya pembangkit listrik tenaga surya dalam skala besar ke pasar listrik, jam pembangkit listrik fotovoltaik siang hari turunnya harga listrik, puncak harga listrik malam hari, kebutuhan mendesak akan bantuan penyimpanan energi, untuk mewujudkan waktu peralihan kekuasaan.

Australia secara bertahap membangun mekanisme pembangkit listrik virtual untuk meningkatkan profitabilitas penyimpanan energi. Pada tahun 2018, Pemerintah Liberal Australia Selatan mengalokasikan A$180 juta untuk 40.000 rumah tangga untuk memasang penyimpanan energi elektrokimia skala kecil serta pembangkit listrik penyimpanan energi elektrokimia skala besar, termasuk pembangkit listrik virtual.

In 2019 the Australian Renewable Energy Agency (ARENA) has committed $2.46 million to a Virtual Power Plant (VPP) integration trial for the Australian Energy Market Operator (AEMO), designed to demonstrate the operational capability of VPPs to deliver energy and frequency control services. Home energy storage participates in the ancillary services market through aggregators, and reports published by the Australian Energy Market Operator (AEMO) show that users can earn nearly A$3,000 through the Virtual Power Plant, with a payback period of around 6.8 years.

2.4 Spatial Forecast: 58.26GWh of New Installation of Home Energy Storage in the World by 2025

According to the number of households to measure the installed capacity of distributed PV, consider the penetration rate of home energy storage to get the number of installed home energy storage, assuming the average installed capacity per household can get the installed capacity of home energy storage globally and in each market. We expect that, assuming a 15% penetration rate of energy storage in the newly installed PV market and a 2% penetration rate of energy storage in the stock market in 2025, the global household energy storage capacity space reaches 25.45GW/58.26GWh, with a compounded growth rate of installed energy of 58% from 2021 to 2025.

Table 9: Measured Installed Capacity of Household Energy Storage

 2020 2021e 2022e 2023e 2024e 2025e 

Cumulative installed residential PV/GW 103 146 220 310 414 535 

Newly installed residential PV/GW 28 44 74 90 104 121 

Stock Penetration (%) 0.38% 1.0% 1.2% 1.5% 1.8% 2.0%

Incremental Penetration Rate (%) 4% 7.0% 9.0% 12.0% 14.0% 15.0

Distribution and storage duration (h) 2.2 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 

New installed capacity (GWh) 2.80 9.27 18.99 31.70 44.89 58.26 

Stock - Installed Energy Storage (GWh) 0.28 2.28 3.82 7.02 11.55 16.70

Incremental - Installed Energy Storage (GWh) 2.52 6.99 15.17 24.68 33.34 41.56

Incremental power additions (GW) 1.25 4.05 8.29 13.85 19.61 25.45 

Source: BNEF, Wood Mackenzie, Oriental Securities Institute.

Note: Red is the real value with third-party statistical sources, blue is the hypothetical value, and black is the calculated value.

3、Industry barriers: products and channels constitute barriers

Barrier 1: Channel On the one hand, the household energy storage market is mainly concentrated in the United States, Europe and other countries and regions with high penetration of household PV and high residential electricity tariffs, and China's products usually need to lay out overseas distribution channels in order to enter the relevant market. On the other hand, household energy storage products are usually used in conjunction with

On the other hand, household energy storage products are usually used in conjunction with photovoltaic systems and have certain attributes of consumer appliances, so they can quickly reach downstream customers through a reasonable channel layout. There are two main types of channels in the U.S. market: one is to focus on the stock market through distribution channels. Through the distributor will sell the product to the PV installer, and then sold to the family who has installed the household PV. The other channel is through the builder to focus on the new market. Builders will purchase products uniformly when constructing new houses.

Barrier 2: Product Power

There are various types of home energy storage products with a wide range of carrying capacity. According to the carrying capacity, voltage level and coupling method of home energy storage products, they can be divided into several categories: small battery system, low-voltage modular battery system, high-voltage modular battery system, AC-coupled battery system, off-grid battery system and all-in-one solar battery system, etc., and the carrying capacity of the products ranges from 5-500kwh, so that the users can choose the appropriate products according to the needs of home electricity consumption.

R&D investment and service capability guarantee the company's products and brand. The core of energy storage system is safety, long life and low cost. The higher the amount of electricity carried by the energy storage system, the more complex the system and the more difficult the integration. Therefore, the company needs to have a high investment in research and development, strong technical reserves, the market with efficient, convenient, rich, reliable product delivery capabilities of enterprises will have a more competitive advantage. In addition, the company needs to provide a certain period of warranty for the product, usually 10 years, the company's good product quality performance, lower repair rate, higher safety evaluation is an important factor affecting the choice of consumers, constituting the industry brand barriers.

4, the battery and PCS as the core components of the most beneficial

Battery and PCS are the two major components of the home energy storage system, is the most beneficial part of the home energy storage market. According to our calculations, in 2025 the new installed capacity of home energy storage 25.45GW/58.26GWh, corresponding to the battery shipments 58.26GWh, PCS shipments 25.45GW. Assuming that the battery price of 1.37 yuan / wh in 2021, the PCS price of 0.96 yuan / w, reduced by 5% per annum (battery prices because of this year's price hikes in upstream raw material prices), can be measured by 2025, the battery and PCS as core components will benefit the most. Measured by 2025, the battery incremental market space of 78.4 billion yuan, PCS incremental market space of 20.9 billion yuan.