1 發展背景

戶用光儲系統，即家庭光伏加儲能系統，近年來在全球范圍內尤其是光伏發展較快的區域，如歐洲、北美和澳大利亞等地，呈現出顯著的增長趨勢。戶用光儲系統興起的主要因素可以歸納為以下幾個方面：

1）電價波動

電價上漲和不穩定性促使家庭尋求更經濟的供電方式。在許多地區，尤其是電價較高的地方，戶用光儲系統能夠通過自產自用和削峰填谷策略，顯著降低家庭的電費支出。

2）環境保護意識增強

隨著全球對氣候變化的關注度提升，越來越多的家庭和個人傾向于采用可再生能源，以減少碳足跡，戶用光儲系統符合這一趨勢。

3） 政策支持和補貼

各國政府為了推動清潔能源的使用，出臺了一系列的激勵政策，如上網電價補貼（FITs）、稅收減免、初始投資補貼等，降低了戶用光儲系統的初期投資成本，提高了投資回報率。

4）建設成本下降

太陽能光伏板和電池儲能技術的不斷進步，導致了成本的顯著下降，使得戶用光儲系統變得更加經濟可行。

光伏逆變器和電池管理系統（BMS）的智能化，提升了系統的整體效率和安全性。

5）技術成熟度

光伏板的效率提高，儲能電池的壽命延長，系統更可靠和高效。

6）消費者行為變化

自然災害、電網老化或維護不當等因素導致的頻繁斷電，增加了家庭對穩定電力供應的需求。戶用光儲系統能夠在電網中斷時提供應急電源，增強家庭的能源獨立性。

隨著消費者對能源自主性和可控性的追求，戶用光儲系統提供了實現這些目標的可能性，同時也滿足了消費者對高科技和智能家居產品的需求。

7）融資方案的多樣化

第三方融資模式，如電力購買協議（PPAs）、租賃和共享儲蓄計劃，降低了戶用光儲系統的準入門檻，讓更多家庭能夠負擔得起。

戶用光儲系統在國際市場上正經歷著快速發展，尤其在那些擁有有利政策環境、高電價以及對可再生能源有強烈需求的國家和地區。截至2023年，歐洲太陽能發電容量已超200GW，家庭儲能系統的安裝量呈爆炸性增長。據預測，到2025年，歐洲戶用光儲系統裝機容量將達到12.8GWh。

2 戶用儲能系統概念

家庭用戶具有“用電量少、用戶數多、組成復雜”的特性，用戶在每個月收到電費賬單時才知道用電情況，再加上普通民眾不了解電力需求側管理，即使想要調整用電方式也難以下手，節省電費支出的方式有限。戶用儲能系統是一種用于家庭或小型商業場所的能源存儲解決方案，它通常與太陽能光伏（PV）系統結合使用，以提高能源的自給自足率和電網的可靠性。戶用光儲系統主要組成部分包括光伏系統、儲能系統、家庭負載和戶用能量控制器。戶用光儲系統可以提升電能調度、削峰填谷的能力，實現能源的最大化利用，優化電費的開支。

光儲系統

光儲逆變器：將光伏或儲能電池的直流電轉換為交流電，以便與電網或家庭負載對接。

電網與家庭負載

雙向計量電表：安裝于家庭電網和公共電網之間的連接點，即“電網接口”或“并網點”，通常在電表箱內或靠近家庭主斷路器的位置，測量家庭既從電網消耗的電力（正向計量），也向電網輸送的電力（反向計量）。

家庭負載

家庭的負載主要由各種電器和設備構成，包括照明系統、空調和暖氣、洗衣房設備、安防系統、汽車充電樁等。

戶用能量控制器

協調光伏、儲能與電網之間的能量流動，優化能源使用，包括計劃曲線、削峰填谷、新能源消納等。

3 戶用儲能系統功能

1）應對動態電價

可以自行決定是否更愿意在較低電價時消耗電力，調整其消費行為，從而顯著降低電力成本，更好地控制家庭電費賬單。

2）削峰填谷、平滑用電負荷，通過峰谷價差獲取收益

在一些地區，家庭用戶可以利用光儲系統在電價較低時充電，在高峰時段電價較高時使用存儲的電能，或者甚至向電網售電，實現套利。

3）供電不穩定時作為緊急電源

家庭用戶希望通過安裝光儲系統減少對電網的依賴，特別是在停電或電網不穩定的情況下，光儲系統可以作為備用電源，保障家庭的基本用電需求。

4）響應環保號召與政策激勵

許多家庭用戶深切關注環保問題，并希望通過實際行動減少碳排放。光儲系統作為一種零排放的清潔能源解決方案，完全符合這一環保需求。此外，投資光儲系統還可享受政府提供的各類補貼、稅收減免等激勵政策。

5）提高光伏發電自發自用率

海外家用光伏發電十年前就已經開始成熟使用，由于光伏日內發電與家庭負載應用在時間上不完全匹配，家庭用戶希望與儲能配合使用，實現電力需求全部自給。

4 安科瑞Home EMS解決方案

4.1概念

安科瑞Home EMS戶用光儲系統解決方案，能夠對家庭中光伏、儲能、負載進行實時監測、用能計量、能耗分析、診斷告警、全景分析、有序管理和策略控制，實現家庭用電的高效、可靠、安全、有序。

戶用能量控制器對下通過RS485、以太網、WiFi等方式讀取家庭計量表計、光儲逆變器、智能家居等設備的運行數據與狀態，支持Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT等通信規約。通過控制器對發用電數據與用電時段的分析，實現家庭能源的優化調節與最優經濟運行，并通過WiFi/4G/以太網的方式將系統數據發送至云端平臺，實現多個戶用能源的監測與管理。同時，戶用能量控制器可在網絡故障時將數據存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

Home EMS提供WEB和APP兩種訪問方式，用于查看光伏、儲能、負載的實時狀態、監測系統告警、統計用能和收益，并調整運行參數和控制策略，可以通過手機APP查看數據和調整設置。

4.2 平臺功能

1）家庭綜合管理功能

家庭能源綜合概覽

展示家庭中光伏、儲能和負載的運行情況，實時統計儲能充放電、負荷用能、新能源發電，新能源產生的社會和經濟效益情況。

綜合能源報表

對單個家庭光伏、儲能、市電進行分類統計及匯總，包括光伏尖峰平谷發電量及上網量、儲能尖峰平谷充放電量和電網尖峰平谷用電量。

綜合收益報表

對單個家庭光伏、儲能和用電成本及收益進行分類統計及匯總，包括光伏尖峰平谷發電收益及上網收益、儲能尖峰平谷充放電成本及收益和電網尖峰平谷電費。

故障報警

記錄設備在日常運行中是否超過限制或發生異常的日志，包括但不限于電流、電壓、功率和頻率等需要監測信號、光伏組件溫度過高、逆變器故障、電池溫度異常、電池電壓異常、SOC異常等，主要記錄發生異常的點位、時間、設備、參量、上下限值、報警值和詳情等。

支持時間、參數名等列進行數據篩選。

支持導出為EXCEL形式。

將報警信息按照故障、緊急、一般進行分類顯示，支持報警數據同環比分析。

2）手機APP

首頁

展示家庭地址、天氣情況、新能源消納情況及收益、光伏/儲能/負荷情況。

數據監控

展示天氣情況、光伏、儲能和并網的實時數據及收益情況，支持日/月/年/累計歷史數據查看，以曲線形式展示。

數據統計

以月、年統計新能源消納情況及收益；以日、月、年統計用電情況及新能源占比；統計累計社會效益。

5 投資回報

提高光伏消納：

實時調節儲能充放電，家庭負荷低時，做光伏發電余電的蓄水池；負荷高且光伏發電不足時放電，降低家庭電費；

峰谷價差套利：

利用電網的峰谷電價差幫助家庭用戶獲取收益，谷電價充電，峰電價放電；

避免電費超量：

家庭用電高峰時，啟動儲能放電，減少家庭電費開支。如儲備電量不足時通過APP推送、短信推送提前預警；

緊急情況下家庭儲備電源：

由于多數國家電網供應并不穩定，容易發生停電現象，儲能電池常備應急電量，實現家庭用電的無縫運行；

環保數據統計：

各國政府對環保越來越重視，針對未來的碳排補貼，家庭綠電使用對綠色環保的貢獻，APP上都可以看到。

6 結語

戶用儲能系統正變得越來越普及，尤其在那些重視能源獨立性、追求節能減排的家庭中。隨著技術的發展和成本的進一步降低，預計戶用儲能系統將在未來發揮更加重要的作用。

審核編輯 黃宇