近来碳高峰、碳中和概念热炒，为了响应党中央和政府的号召，顺应时代趋势，今天抽空论证一下光伏发电和储能在家庭应用中的经济性。
随着光伏产业的发展，光伏发电设施的成本价格从原来8-10元/W逐渐降到了3-4元/W，为普及光伏户用提供条件.
假设安装一套10KW的光伏系统，运行20年来计算，价格按照4元/W来计算 (1688组件报价甚至有可以到2元/W，当然不包括辅材和人工价格。故综合采用4元/W来计算)
| 光伏系统 | 40000.00元 |
| 装机容量 | 10KW |
| 年发电 | 10000KWH |
| 运行年限 | 20年 |
| 发电成本 | 40000/（10000*20）=0.2元/KWH |
根据国家相关文件2021年是国家补贴最后一年，2021年装机并网的电站能够享受每度电0.03元的补贴20年。 2022年装机将不再有补贴
鉴于国家对光伏补贴的减少，根据不同情况来计算回报率
1.全额上网，无补贴
| 标杆电价 | 0.3949元/KWH |
| 年发电量 | 10000KWH |
| 年发电价 | 3949元 |
| 预计成本收回 | 10年 |
2.全额上网，2021年补贴
| 标杆电价 | 0.3949元/KWH |
| 国家补贴 | 0.03/KWH |
| 年发电量 | 10000KWH |
| 年发电收益 | 4249元 |
| 预计成本收回 | 10年 |
3.自发自用，余电上网，2021年补贴
| 标杆电价 | 0.3949元/KWH |
| 国家补贴 | 0.03元/KWH |
| 用电价格(平) | 0.7元/KWH |
| 自用率 | 0.5 |
| 年发电量 | 10000KWH |
| 年发电收益 | 0.03*10000+0.3949*10000*0.5+0.7*10000*0.5=5379.6 |
| 预计成本收回 | 7.43年 |
4.自发自用，余电上网，我自己情况
| 系统成本 | 90000元 |
| 标杆电价 | 0.3949元/KWH |
| 国家补贴 | 0.81元/KWH |
| 用电价格(平) | 0.7元/KWH |
| 自用率 | 0.5 |
| 年发电量 | 10000KWH |
| 年发电收益 | 0.81*10000+0.3949*10000*0.5+0.7*10000*0.5=13574.5 |
| 预计成本收回 | 6.63年 |
接下来计算储能，储能目前有很多方式，如提水储能、压缩空气储能、飞轮储能、电池储能等等。
针对户用情况下，电池储能以转化率高和相对安全，故被采用，本文暂不考虑其他形式。
随着电池技术的发展，今年来磷酸铁锂电池以其优异性能和极具吸引力的价格从众多电池中脱颖而出，备受储能行业的青睐。
根据最近得到信息，户用储能的价格大概4.5元/W(工商储能视项目能达到1.5元/W)
假设组建一套30KWH的储能系统.
| 系统容量 | 30KWH |
| 系统成本 | 135000.00 |
| 循环次数 | 5000 |
| 转换效率 | 85% |
| 总放电量 | 30KWH*5000=127500KWH |
| 放电成本(电池成本) | 1.05元/KWH |
通过光伏、储能、电网的配合，丰富了户用储能的应用场景
1.光伏自用，余电储存
| 光伏电价 | 0.2元/KWH |
| 储能电价 | 0.2+1.05=1.25KWH (比较三档电，已无优势) |
2.谷时充电，平时放电
| 谷时电价(三档） | 0.487 |
| 平时电价(三档) | 0.977 |
| 储能电价 | 0.487+1.05=1.537 |
| 上网电价（含补贴） | 1.21 |
| 电动车快充价 | 2.00 |
综上，如果有某些的情况下，可以采用谷时充电，平时放电策略来响应国家消峰平谷.在另外一些情况下可以将光伏发出的富裕电能储存起来使用。但是就用电而言，户用储能没有经济性，更多的意义是为电力不稳定地区提供电力冗余，确保停电时重要负载不受影响。
随着电化学技术的发展，储能系统的成本可能可以进一步下降，宁德时代发布的纳离子电池有很好的潜力，期望其在未来户用储能市场能够大放异彩。