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光储一体经济性提升，欧美市场经济性相对更高

2023年6月8日

编辑：Rokin

中国出海半导体网

终端户储产品的盈利模式假设

户储的经济性分析中，首先针对的是光伏、储能、光储一体机三种产品

光伏和储能的收益来源为两种：发电或放电用于生活电费节省，多余电量售卖电网赚取电费。

家庭用电电费比上网电费更高，因此消费者最具经济性的光伏/储能使用方式是将所有发电都用于电费抵消。以中国为例，2020 年我国居民用电平均为 0.51 元/kWh，而补贴之后的上网电价为 0.41 元/kWh。
光伏发电与用电负荷有时间错位，无法全部自用。光伏出力主要集中在中午，而负荷侧用电高峰集中在早上 8-10 点，和晚上 6-10 点之间，发电与用电的时间不匹配将导致即使光伏发电量小于生活用电量，也可能无法全部自用于电费节省。
谷时电价一般出现在晚上至早晨时段（此时用电需求较少，电价较低），储能充电之后第一次峰时放电经济效益最大，第二次充电（如果没有光伏）将出现在平时充电。
光伏发电和储能电量有可能溢出，当家庭用电量不高时，储能电量用来上网赚取电费。

图1：光伏和储能的收益来源主要分为两种

光伏、储能、光储一体产品的运作模式和盈利模式

从独立光伏来看，光伏发电之后白天有一部分可以用于家庭自用，而中午光伏大发或者早晨用电需求较少时，用电需求大于光伏发电量，因此多于电量上网。考虑如果家庭用电需求较少，光伏可自用电量将大于家庭用电量，因此多余部分也用于上网赚取电费。
独立储能一天充电两次，分别为平时充电一次和谷时电价充电一次，当峰时用电量大于放电电量时，储能放电全部用于峰时放电，实现峰谷价差套利，当放电电量大于峰时用电量而小于生活用电量时，储能将部分用于平时放电。当放电电量大于生活用电时，如果有套利空间（充电电价小于上网电价），那么可以用于上网套利。
光储一体机中，光伏发电用于自用和充电，根据（2）中的家庭用电量和放电电量的情况进行选择峰时放电、平时放电或上网赚电费。

终端户储产品的经济性与敏感性分析

基于测算，欧洲各国经济性最高，光储一体机产品经济性最高

从各产品的内部收益率来看，光储一体机>光伏>储能。如果不配光伏，储能基本没有经济性，其收入来自于高峰放电，但是需要谷时充电，单靠峰谷价差套利空间有限。光储一体机相比于光伏来说，可以通过储能提高光伏发电量的自用率，提高整体消纳率，从而有相对更高的可用发电量，而相对于储能来说，充电可以来自于光伏发电，减少一部分充电成本。

从各国的内部收益率来看，欧洲美国的收益率较高，光储一体机的经济性较高。

从回收周期来看，美国光储一体机的回本周期为 7 年，德国、意大利、法国、英国回本周期为 4-7年。

图2：各国IRR测算以及回本周期测算

以美国为例，测算得到在其他条件不变的情况下，总成本下降5%，IRR提高约1.7pct，并且随着成本下降幅度增大，边际效果增强

总成本下降对光储系统的收益体现在两方面，一是初始投资下降，二是维修成本与电池更换成本下降。总成本下降可以说是最直接的增加 IRR，提高光储系统经济性的方式，有些美国地区政策给购买光储系统的用户现金补贴，比如亚利桑那州宣布 2018 年 5 月 1 日起 3 年内，对购买和安装合格的电池储能系统并参与SRP电池研究计划的用户可获得最高 1800 美元的补贴，政府补贴实际上相当于降低了总成本，提高经济性。从 IRR 的影响来看，政府补贴将大幅提高户储系统的经济性，从而提高居民用户的购买积极性。

另外，我们可以看到成本下降（其他条件不变）对 IRR 的增加效果有边际效果增强的规律，成本下降幅度从 0%-5%，IRR提高 1.7pct，成本下降幅度从 20%-25%，IRR提高 3.8pct。IRR 为初期投资与未来现金流现值相等的折现率，而折现率对未来的现金流的折现效果边际递减，因此虽然减少的额度相同，但是初期投资越低，IRR 提高越大。

未来成本逐步降低，IRR的提升将愈加明显，经济性推动户储发展将愈加迅速。

其他条件不变，电价上升0.1美元/kWh，IRR提高约1pct

电价对IRR的影响实际上是提高了光储系统的节省电费的收益，电价越高，消费者的用电成本越高，相应的光储系统的收益越高。该效果是线性的，电费提升将固定比例提高所有收入，户储的收入结构并不会变化。

图3：美国光储系统的成本、电价敏感性分析

其他条件不变，人均用电电量上升50kWh/月，IRR提升约0.9pct，边际效果将受到光储系统规模限制

人均用电量提升的是光储系统对生活用电的替代空间，可以分成两部分，一是原来上网电量用于生活用电，二是原来峰时用电需求增大将提升收益。但是这个效果最终会受到光储系统的规模限制，如果家庭用电达到一定的量，光储系统的收益已经最大化（峰时用电替代打满，平时用电替代也打满），此时再增加人均用电已经不能提升收益率。