Các phương pháp ghép nối khác nhau của hệ thống lưu trữ năng lượng và quang điện được chia thành hệ thống ghép nối DC và hệ thống ghép nối xoay chiều, tương ứng, phù hợp với thị trường tổng thể của các hệ thống quang điện mới được lắp đặt và thị trường chứng khoán của các hệ thống quang điện đã lắp đặt. Không gian thị trường gia tăng lớn hơn là động lực chính cho tăng trưởng thị trường trong tương lai:
(1) Thị trường gia tăng (hệ thống lưu trữ năng lượng + quang điện mới được lắp đặt trong các hộ gia đình mục tiêu): Các sản phẩm kết hợp DC thường được sử dụng. Hệ thống lưu trữ năng lượng kết hợp DC bao gồm hệ thống pin và bộ biến tần lai, kết hợp các chức năng của bộ biến tần kết nối lưới quang điện và bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng. Ưu điểm của ghép nối DC là cả pin quang điện và pin lưu trữ năng lượng đều được chuyển đổi thông qua bộ biến tần lai, và không cần lắp thêm bộ biến tần quang điện nối lưới. Hệ thống tích hợp cao hơn, lắp đặt và dịch vụ sau bán hàng thuận tiện hơn, thuận tiện cho việc giám sát và điều khiển thông minh. Một số hộ gia đình đã lắp đặt hệ thống quang điện chọn loại bỏ biến tần nối lưới quang điện ban đầu và lắp đặt một biến tần lai mới.
(2) Trên thị trường chứng khoán (các hộ gia đình mục tiêu đã lắp đặt quang điện và hệ thống lưu trữ năng lượng mới được bổ sung), các sản phẩm kết hợp AC thường được sử dụng. Chỉ cần lắp pin và bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng mà không ảnh hưởng đến hệ thống quang điện ban đầu. Về nguyên tắc, thiết kế của hệ thống lưu trữ năng lượng không liên quan trực tiếp đến hệ thống quang điện và có thể được xác định theo nhu cầu. Ưu điểm của khớp nối xoay chiều là độ an toàn cao: ở chế độ ghép nối xoay chiều, năng lượng được thu ở phía xoay chiều, có thể cung cấp trực tiếp cho tải hoặc đưa vào lưới điện hoặc có thể sạc trực tiếp cho ắc quy thông qua bộ chuyển đổi hai chiều, và PV điện áp thấp và pin điện áp thấp có thể được chọn. , loại bỏ nguy cơ điện áp cao DC trong hệ thống lưu trữ năng lượng.
Tùy thuộc vào việc hệ thống được kết nối với lưới điện hay không, hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình có thể được chia thành hệ thống nối lưới và hệ thống ngoài lưới. Điểm khác biệt cốt lõi là hệ thống có được kết nối với lưới điện hay không. Hiện nay, hầu hết các khu vực sử dụng hệ thống tích hợp nối lưới và không nối lưới. (1) Hệ thống nối lưới, hệ thống lưu trữ năng lượng và quang điện có thể được kết nối với lưới điện. Có thể mua điện từ lưới điện khi nguồn điện của quang điện hoặc pin không đủ. Nó phù hợp với những khu vực có hệ thống điện ổn định và giá điện tương đối thấp. (2) Hệ thống không nối lưới thích hợp cho các khu vực như sa mạc và hải đảo không có lưới điện hoặc các khu vực lưới điện không ổn định và cần tự sử dụng. Sử dụng bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng ngoài lưới, thường có giao diện máy phát điện diesel, để bổ sung năng lượng khi nguồn pin không đủ vào ban đêm. (3) Máy tất cả trong một trên lưới và ngoài lưới, với chức năng chuyển mạch trên lưới và ngoài lưới hoặc tích hợp các chế độ nối lưới và không nối lưới trong một máy, nó có thể chuyển sang chế độ không nối lưới trong khi cúp điện, phù hợp với hệ thống điện không ổn định và thường xuyên bị mất điện.
Thiết bị phần cứng cốt lõi của hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình bao gồm pin và bộ chuyển đổi. Theo mức độ tích hợp của các sản phẩm, chủ yếu có hai chế độ: máy tất cả trong một và máy chia nhỏ. Máy chia tách đang chiếm lĩnh thị trường hiện nay, nhưng máy chia tách đang là xu hướng phát triển ở thị trường cao cấp. : (1) Máy tách, một số sản phẩm khớp nối AC và các sản phẩm khớp nối DC áp dụng chế độ máy tách, hệ thống pin và hệ thống biến tần được cung cấp bởi nhà sản xuất gói và nhà sản xuất biến tần, sau đó thông qua các nhà tích hợp, nhà phân phối, người cài đặt Kênh tiếp cận người dùng cuối. (2) Máy tất cả trong một, sản phẩm là một hệ thống tất cả trong một bao gồm pin và bộ biến tần, thường là sản phẩm được ghép nối với AC. Hệ thống pin và biến tần ngược dòng cung cấp sản phẩm với tư cách là nhà cung cấp, thường ở chế độ OEM. Thương hiệu của nhà cung cấp không được hiển thị trong sản phẩm cuối cùng, và việc bán hàng và hậu mãi của sản phẩm đều do chủ sở hữu thương hiệu chịu.
Theo điện áp của bộ pin, nó có thể được chia thành pin cao áp và pin điện áp thấp. Ngành công nghiệp cho thấy xu hướng chuyển sang pin điện áp cao. Mục đích chính là nâng cao hiệu quả và đơn giản hóa thiết kế hệ thống, nhưng đồng thời, nó đòi hỏi tính nhất quán của ô và khả năng quản lý BMS cao hơn. Pin cao áp thường có điện áp bộ pin lớn hơn 48V và có thể đạt được điện áp cao ở mức bộ pin bằng cách kết nối nhiều ô nối tiếp với nhau. Về mặt hiệu quả, sử dụng pin có cùng dung lượng, dòng điện của pin của hệ thống lưu trữ năng lượng cao áp nhỏ hơn, nhiễu đối với hệ thống ít hơn, và hiệu suất của hệ thống lưu trữ năng lượng cao áp cao hơn; Về thiết kế hệ thống, cấu trúc liên kết mạch của bộ nghịch lưu điện áp cao đơn giản hơn, kích thước nhỏ hơn, trọng lượng nhẹ hơn và đáng tin cậy hơn. Tuy nhiên, pin cao áp có cấu tạo gồm nhiều ô mắc nối tiếp và song song. Điện áp càng cao, số lượng pin mắc nối tiếp càng nhiều và yêu cầu về tính nhất quán của các tế bào càng cao. Đồng thời, nó cần hợp tác với một hệ thống quản lý BMS hiệu quả. Nếu không, nó rất dễ bị thất bại.
Chuỗi công nghiệp có ba loại hình doanh nghiệp: 1) Công ty tích hợp, chỉ tạo ra thương hiệu và mua tất cả thiết bị. Thông thường, pin và biến tần gia công, các sản phẩm tích hợp được bán dưới thương hiệu của họ, với các kênh bán hàng hoàn chỉnh và sức mạnh thương hiệu mạnh, chẳng hạn như Tesla, Sonnen, v.v. máy móc. Các nhà sản xuất biến tần được hưởng lợi từ việc tích lũy các thương hiệu và kênh trong ngành biến tần quang điện và có thể nhanh chóng mở rộng. Cốt lõi của hệ thống lưu trữ năng lượng nằm trong sự điều khiển của biến tần đối với pin, tức là giao tiếp giữa biến tần và pin. Các nhà sản xuất biến tần có hiểu biết sâu rộng về công nghệ điện tử công suất và có nhiều ưu điểm hơn. 3) Có hai phương thức tham gia cho các nhà sản xuất tế bào. Một là cung cấp tế bào cho các nhà sản xuất thương hiệu hạ nguồn, không tham gia vào quá trình tích hợp sản phẩm và không tiếp xúc với thương hiệu. Ví dụ, trong Ningde Times, v.v., các nhà sản xuất di động có nhiều lĩnh vực kinh doanh và kịch bản ứng dụng đa dạng hơn. Rich, một mặt, có thể được hưởng lợi từ sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp lưu trữ gia đình, và mặt khác, nó có thể tạo ra sức mạnh tổng hợp với các doanh nghiệp khác; một chế độ khác là sản xuất hệ thống pin để bán riêng hoặc mua các mô-đun biến tần cùng lúc để hoàn thành tích hợp phần cứng và thiết kế phần mềm, chẳng hạn như BYD, Penang Technology. Mô hình kinh doanh của những người tham gia chuỗi ngành cho thấy hai xu hướng chính: (1) Các nhà sản xuất biến tần và tế bào được tích hợp xuống dưới, và việc tích hợp sản phẩm có thể tăng cường kiểm soát các kênh bán hàng và cải thiện lợi nhuận; (2) Một số nhà sản xuất tập trung vào Cung cấp thiết bị, nó có thể mở ra nhiều khách hàng hơn và nhiều kịch bản ứng dụng hơn, và giành chiến thắng theo số lượng.
1.2 Giá trị: Chi phí đầu tư toàn bộ hệ thống gần 80.000 nhân dân tệ
Lấy một hệ thống lưu trữ năng lượng 4,68kw quang điện + Wotai 5,8kwh / 6kw làm ví dụ; tổng mức đầu tư khoảng 10.000 bảng Anh, tương đương với đơn giá 17,61 nhân dân tệ / w. Trong đó, hệ thống quang điện chiếm 32%, linh kiện là 3,08 nhân dân tệ / w, và biến tần quang điện là 2,56 nhân dân tệ / w. Hệ thống lưu trữ năng lượng chiếm 35%, và đơn giá là 4,97 nhân dân tệ / wh. Vật liệu khác + chi phí lắp đặt 3.400 bảng Anh, chiếm 33%.
1.3 Xu hướng: Pin dung lượng cao + biến tần lai + xu hướng máy tất cả trong một
Từ quan điểm của xu hướng pin, pin lưu trữ năng lượng đang phát triển theo hướng dung lượng cao hơn. Với sự gia tăng tiêu thụ điện dân dụng, điện năng tiêu thụ trong mỗi hộ gia đình dần dần tăng lên và một số sản phẩm có thể mở rộng hệ thống thông qua mô-đun hóa. Do sự xâm nhập của thuốc lá, sự gia tăng sức mạnh của các thiết bị gia dụng và tác động của một văn phòng gia đình, mức tiêu thụ điện của mỗi hộ gia đình đã tăng lên và nhu cầu tích trữ năng lượng cũng tăng lên. (1) Đối với thị trường tiểu vùng, mức phí chung cho mỗi hộ gia đình đã dần tăng lên. Lấy thị trường Đức làm ví dụ, mức phí trung bình vào năm 2021 là 8,8kwh, trong khi số liệu của cùng kỳ là 8,5kwh vào năm 2020 và 8kwh vào năm 2019. Sự gia tăng tiêu thụ điện tại thị trường Đức chủ yếu là do sự phát triển của các phương tiện năng lượng mới và sự gia tăng tiêu thụ điện trong gia đình. (2) Pin mô-đun để dễ dàng mở rộng dung lượng. Sạc và công suất của một sản phẩm là có giới hạn và nhà sản xuất sẽ thiết lập sản phẩm để đạt được cấu hình linh hoạt thông qua kết hợp mô-đun để đáp ứng nhu cầu của các tình huống công suất khác nhau. (3) Pin chuyển từ áp suất thấp đến áp suất cao. Hệ thống pin điện áp cao hơn tạo ra ít nhiệt hơn, cải thiện hiệu suất hệ thống, đơn giản hóa cấu trúc mạch và tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt hệ thống. Với sự cải tiến của công nghệ sản xuất tế bào và công nghệ điều khiển hệ thống quản lý pin, hệ thống pin cao áp đã trở thành một xu hướng của ngành công nghiệp.
Về xu hướng biến tần, nhu cầu về biến tần hybrid phù hợp với thị trường tổng thể và biến tần không nối lưới không cần kết nối với lưới điện tăng lên. (1) Nguồn điện phân phối và lưu trữ PV mới đã đủ, và nhu cầu về bộ biến tần lai tăng lên. Bởi vì hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình hiện tại đang bị chi phối bởi thị trường gia tăng (người dùng quang điện phân tán mới hỗ trợ lưu trữ năng lượng), nhu cầu về biến tần lai đã tăng lên. Thị trường chứng khoán đã có các bộ biến tần kết nối lưới quang điện, vì vậy khi lắp đặt từng bước hệ thống lưu trữ năng lượng, bộ biến tần lưu trữ năng lượng sẽ được chọn. Đồng thời, thị trường gia tăng thường kết hợp các bộ biến tần quang điện và bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng thành các thiết bị biến tần lai. Người dùng có xu hướng lắp đặt bộ lưu trữ năng lượng khi quang điện mới được lắp đặt, chủ yếu là do sự không chắc chắn của chính sách đo lường thực của quang điện hộ gia đình ở nước ngoài đã trở nên mạnh mẽ hơn và sự không chắc chắn về thu nhập từ quang điện hộ gia đình đã tăng lên. Giảm sự không chắc chắn về thu nhập.
(2) Các thị trường như Hoa Kỳ và Nam Phi thúc đẩy nhu cầu về biến tần không nối lưới. Ở Mỹ, thiên tai thường xuyên, nguy cơ mất điện cao, lưới điện ở Mỹ tương đối mỏng manh và già cỗi. Để ổn định lưới điện, một số công ty điện lực hệ thống quang điện không cho đấu nối vào lưới điện. Vì vậy, việc lắp đặt máy phát điện ngoài lưới, tự phát, tự dùng là cần thiết để thay thế máy phát điện. Thị trường Hoa Kỳ đang phát triển mạnh, và nhu cầu về các bộ chuyển đổi lưu trữ năng lượng không nối lưới phù hợp với thị trường Hoa Kỳ đã tăng lên đáng kể. Deye tích hợp các thiết kế chế độ nối lưới và không nối lưới trong cùng một chiếc máy, sản phẩm của hãng được ưa chuộng tại thị trường Mỹ với khả năng kiểm soát chi phí vượt trội.
Từ quan điểm của xu hướng sản phẩm cuối cùng, loại chia tách hiện đang là chính; nghĩa là pin và hệ thống biến tần được sử dụng cùng nhau, và nó sẽ dần phát triển thành một cỗ máy tất cả trong một trong tương lai. Trước đây, các nhà sản xuất ắc quy thường cung cấp hệ thống ắc quy, và các nhà sản xuất biến tần cung cấp bộ biến tần lai. Các kênh bán hàng dựa trên khả năng tương thích của pin và biến tần. Các thương hiệu sản phẩm khác nhau mang lại sự tẻ nhạt cho việc lắp đặt và hậu mãi. Do đó, các nhà sản xuất gói và nhà sản xuất biến tần đã bắt đầu liên quan đến nhau. Một số nhà sản xuất biến tần (chẳng hạn như Huawei, GoodWe, v.v.) đã mua tế bào để tự lắp ráp các gói và tích hợp pin và bộ biến tần để bán. Một mặt, nó có thể mở rộng doanh số bán hàng.
Mặt khác, nó có thể giúp người tiêu dùng tiết kiệm một lần đầu tư thiết bị, đơn giản hóa việc lắp đặt, tiết kiệm chi phí lắp đặt, bảo trì sau bán hàng thuận lợi. Các sản phẩm tất cả trong một của các nhà sản xuất pin như Penang đang được phát triển. Giá tổng thể của thiết bị đầu cuối tất cả trong một tương đối cao. Tuy nhiên, thiết bị đầu cuối tất cả trong một có mức độ tích hợp cao, giúp giảm bớt khó khăn trong việc lắp đặt và tiết kiệm chi phí lắp đặt. Chi phí phần cứng ở thị trường nước ngoài chỉ chiếm chưa đến một nửa tổng chi phí. Chi phí lao động tiếp theo, bao gồm lắp đặt, dịch vụ, thiết kế, ứng dụng kết nối lưới điện và ứng dụng trợ cấp, chiếm tỷ trọng chính. Máy tất cả trong một có thể tiết kiệm chi phí tiếp theo, vì vậy nó dần được công nhận trên thị trường cao cấp.
Từ quan điểm của xu hướng thị trường khu vực, sự khác biệt trong cấu trúc lưới điện và thị trường điện dẫn đến sự khác biệt nhỏ trong các sản phẩm chủ đạo ở các khu vực khác nhau. Mô hình kết nối lưới điện của Châu Âu là mô hình chính, Hoa Kỳ có nhiều mô hình kết nối lưới và không nối lưới hơn, và Australia đang khám phá mô hình nhà máy điện ảo. (1) Có rất nhiều mô hình kết nối lưới ở Châu Âu hiện tại. Tỷ lệ thâm nhập quang điện ở thị trường Châu Âu cao, lưới điện tương đối ổn định, hệ thống nối lưới có thể đáp ứng nhu cầu. Hệ thống lưu trữ năng lượng cần tương tác với lưới điện, vì vậy biến tần của sản phẩm cần được chứng nhận hòa lưới đáp ứng yêu cầu của lưới điện địa phương. Trong các ứng dụng kết nối lưới, khách hàng có thể chuyển đổi chế độ. Ở chế độ phát điện tiêu chuẩn, quang điện đáp ứng nhu cầu điện vào ban ngày, sau đó sạc pin, và tự động chuyển đổi vào ban đêm. Với đầu ra DC từ ắc quy, bộ biến tần chuyển sang 220V để cung cấp điện cho phụ tải tại nhà; quang điện ngày mưa. Khi sản lượng điện không đủ, nó sẽ gửi lệnh đến lưới điện để mua điện từ lưới điện để đáp ứng phụ tải gia đình và sạc pin đồng thời.
(2) Có rất nhiều mô hình ngoài lưới trên thị trường Hoa Kỳ. Việc lắp đặt lưới điện của Mỹ tập trung vào thế kỷ trước, cơ sở vật chất lưới điện tương đối cũ kỹ, tiềm ẩn nhiều nguy cơ ảnh hưởng đến khả năng truyền tải điện và khả năng chịu tải của lưới điện, các vấn đề về thiết bị cũ kỹ, công nghệ lạc hậu. nổi bật. Theo thống kê của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, 70% đường dây tải điện và máy biến áp có tuổi đời trên 25, và 60% cầu dao trên 30 tuổi. Theo IEA, người dùng Hoa Kỳ gặp sự cố mất điện trung bình 3,2 giờ trong một sự kiện lớn và trung bình 1,5 giờ nếu không có sự kiện lớn, tổng cộng gần 5 giờ. Đối với những khu vực thường xuyên có thời tiết khắc nghiệt, thời gian mất điện trung bình hàng năm có thể lên tới hơn 10 giờ. Máy tích hợp trên lưới và ngoài lưới có thể thực hiện chuyển đổi chế độ trên lưới và ngoài lưới nhanh chóng. Pin được sử dụng làm nguồn điện trong trường hợp mất điện. Khi nguồn pin không đủ, pin chỉ có thể được sạc đầy vào ngày hôm sau, vì vậy nguồn điện trên lưới và ngoài lưới cần phải phù hợp với động cơ diesel, quang điện hoặc năng lượng gió. Giao diện.
(3) Australia đang khám phá mô hình nhà máy điện ảo. Nhiều hộ gia đình có hệ thống lưu trữ năng lượng quang điện có thể chấp nhận thỏa thuận VPP và nhận điều độ lưới điện. Các hộ gia đình có thể bán lượng điện dư thừa; Khi có nhu cầu sử dụng điện, điện được mua thông qua thiết lập này và sau đó được nối vào lưới điện. Đối với các nguồn năng lượng phân tán như hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng, hệ thống lưu trữ năng lượng dân dụng và thương mại và xe điện V2G, Nhà điều hành thị trường năng lượng Úc (AEMO) đã xây dựng các tiêu chuẩn kỹ thuật mới và đưa ra giải pháp nhà máy điện ảo. Năng lượng phân tán có thể đáp ứng nhu cầu của người sử dụng. Đồng thời, cầu tham gia thị trường điện để thu được lợi ích.
2. Không gian thị trường: quang điện phân tán vượt quá mong đợi + tỷ lệ thâm nhập bộ lưu trữ năng lượng là "beta kép" và dự kiến thế giới sẽ thêm 58GWh công suất lắp đặt vào năm 2025
Bộ lưu trữ năng lượng gia đình thường được sử dụng cùng với quang điện gia dụng và công suất lắp đặt đã dẫn đến sự phát triển nhanh chóng. Năm 2015, công suất lắp đặt mới hàng năm của kho lưu trữ năng lượng gia dụng toàn cầu chỉ khoảng 200MW. Kể từ năm 2017, công suất lắp đặt toàn cầu đã tăng lên đáng kể và tốc độ tăng công suất lắp đặt mới tăng đáng kể hàng năm. Đến năm 2020, công suất lắp đặt mới toàn cầu sẽ đạt 1,2GW, tăng 30% so với cùng kỳ năm ngoái. Châu Âu và Hoa Kỳ là những thị trường có tiềm năng tăng trưởng đáng kể nhất trên thế giới. Về lô hàng, theo thống kê của IHS Markit, lô hàng lưu trữ năng lượng gia dụng mới trên toàn cầu vào năm 2020 sẽ là 4,44GWh, tăng 44,2% so với cùng kỳ năm trước. Trong số đó, Châu Âu, Hoa Kỳ, Nhật Bản và Úc đứng đầu, chiếm 4,4% tổng lượng xuất xưởng toàn cầu. 3/4. Trong số các thị trường châu Âu, thị trường Đức đang phát triển nhanh nhất. Các lô hàng của Đức vượt 1,1GWh, đứng đầu thế giới. Các lô hàng của Hoa Kỳ cũng vượt quá 1GWh, đứng thứ hai. Các lô hàng của Nhật Bản vào năm 2020 sẽ là gần 800MWh, vượt xa các nước khác.
2.1 Theo nhu cầu: Sự chuyển đổi năng lượng sắp xảy ra và quang điện phân tán vượt quá mong đợi
Sự phụ thuộc quá nhiều vào năng lượng nước ngoài đã dẫn đến khủng hoảng năng lượng, và chiến tranh Nga-Ukraine đã làm trầm trọng thêm xung đột. Trong cơ cấu năng lượng của châu Âu, khí thiên nhiên chiếm tỷ trọng cao, chiếm khoảng 25%. Theo Niên giám thống kê năng lượng thế giới của BP, trong cơ cấu tiêu thụ năng lượng của châu Âu, năng lượng hóa thạch chiếm tỷ trọng cao, trong đó tỷ trọng khí tự nhiên ổn định khoảng 25%. Khí đốt tự nhiên của châu Âu phụ thuộc nhiều vào nước ngoài, chủ yếu dựa vào nhập khẩu. Trong số các nguồn khí đốt tự nhiên, 80% đến từ đường ống nhập khẩu và khí đốt tự nhiên hóa lỏng, trong đó khí đốt đường ống nhập khẩu từ Nga là 13 tỷ feet khối / ngày, chiếm 29% tổng nguồn cung. Sự phụ thuộc quá nhiều vào năng lượng bên ngoài ảnh hưởng nghiêm trọng đến an ninh năng lượng. Chính phủ hy vọng sẽ giảm Dựa vào và duy trì an ninh quốc gia. Việc Nga ngừng cung cấp khí đốt tự nhiên cho châu Âu sẽ đe dọa nguồn cung cấp năng lượng ở châu Âu, và nhu cầu cấp thiết là phát triển năng lượng sạch để đảm bảo cung cấp năng lượng.