Un dispositif de stockage d'énergie domestique est un dispositif qui stocke l'énergie électrique pour l'utiliser en cas de besoin - également appelé produit de stockage d'énergie électrique ou"système de stockage d'énergie par batterie"(BESS), ci-après dénommé stockage à domicile. Le composant principal d’un BESS est une batterie rechargeable, généralement une batterie lithium-ion ou plomb-acide. Les autres composants sont l'onduleur, un système de contrôle qui contrôle intelligemment la charge et la décharge.

Avec le stockage d'énergie dans une maison moyenne, nous pouvons concrétiser le concept de production d'électricité distribuée, alléger la pression sur le réseau de transport, réduire l'utilisation de combustibles fossiles et constitue une initiative de décentralisation nécessaire pour atteindre la neutralité carbone ou la neutralité zéro.

Histoire du développement

Avant d'explorer le stockage domestique en détail, jetons un coup d'œil à l'histoire des systèmes de stockage d'énergie (ESS) :

Dans les années 1950 et 1960, le ministère américain de l’Énergie a mené le programme Energy Storage Systems, dirigé par les Sandia National Laboratories, pour mener des recherches sur la manière de stocker l’énergie nucléaire. Dans les années 1970, alors que les États-Unis étaient confrontés à une grave crise pétrolière, les recherches de Sandia Labs se sont tournées vers les sources d'énergie renouvelables susceptibles de remplacer le pétrole. Dans les années 1980, le ministère américain de l'Énergie a encore élargi le programme de recherche de Sandia Labs pour inclure le développement et les tests exploratoires de batteries tout en créant des sources d'énergie renouvelables. Sandia Labs s'est depuis lancé dans l'exploration de programmes de stockage d'énergie. Cependant, à cette époque, le concept de stockage d’énergie avait encore une portée nationale et n’impliquait pas d’utilisation commerciale ou résidentielle.

En 1991, le programme a été transformé en un programme de stockage d'énergie par batterie en réseau, et certains tests d'installations de stockage d'énergie électrique à des fins commerciales ont également commencé. L'Organisation internationale plomb-zinc (ILZO) et l'Institut de recherche sur l'énergie électrique (EPRI) ont également participé à des recherches au cours de cette période. En 1996, les systèmes de stockage d’énergie prenaient forme et commençaient à se développer pour un usage commercial et résidentiel.

En termes d'opportunités stratégiques pour le stockage d'énergie domestique, l'Europe et les États-Unis sont actuellement en avance sur le marché intérieur, avec leurs besoins plus avancés en termes de pénétration du photovoltaïque domestique et de stabilité électrique, c'est pourquoi le marché du stockage d'énergie domestique à l'étranger est plus mature. que le marché intérieur, et l'Europe et les États-Unis sont actuellement les marchés prioritaires pour l'expansion de Weida en tant que marque.

Avantages du système de stockage à domicile :

Niveau national:

Surmonter les pertes de transmission : la perte de puissance de transmission de la centrale électrique à la famille est inévitable, en particulier dans la densité de population de la métropole, on ne peut pas y construire une centrale électrique, la perte de transmission est plus grande. Cependant, si les ménages sont encouragés à produire et à stocker eux-mêmes de l’électricité et si le transport externe est réduit, les pertes de transport peuvent alors être considérablement réduites et le transport du réseau peut devenir efficace.

Prise en charge du réseau : le stockage d'énergie domestique connecté au réseau et alimentant le réseau en excédent d'énergie provenant de la production domestique peut considérablement soulager la pression sur le réseau : 1) en fournissant une réponse de l'alimentation électrique pendant les heures de pointe, ce qui peut réduire l'utilisation d'une production diesel inefficace ; et 2) en utilisant une fréquence industrielle compatible avec le réseau local, comme 50 Hz ou 60 Hz.

Réduire l'utilisation de l'énergie fossile : les ménages stockant leur propre production d'électricité peuvent grandement améliorer l'efficacité de leur utilisation de l'électricité, tandis que la technologie de production d'électricité à partir de sources d'énergie fossiles telles que le gaz naturel, le charbon, le pétrole et le diesel sera progressivement supprimée.

Niveau du ménage :

Réduire les factures d’énergie : les ménages stockant leur propre production d’électricité peuvent réduire considérablement leur consommation d’électricité du réseau.

Évitez les tarifs de pointe : les batteries de stockage peuvent stocker l’électricité pendant les périodes de faible pointe et la décharger pendant les périodes de pointe.

Réaliser l'indépendance énergétique : les familles stockeront la production d'énergie solaire pendant la journée et l'utiliseront la nuit, tandis que les pannes de courant soudaines peuvent également être utilisées comme source d'alimentation de secours.

Inconvénients des systèmes de stockage à domicile :

Impact environnemental des batteries : Les premiers systèmes de stockage domestique utilisaient généralement des batteries au plomb, qui ont l'avantage d'être hautement recyclables : 99 % des batteries au plomb aux États-Unis sont recyclables. Cependant, les électrolytes au plomb et à l’acide sulfurique contenus dans les batteries au plomb sont extrêmement nocifs pour l’environnement. De plus, les batteries au plomb ont une durée de vie courte et sont progressivement remplacées par des batteries lithium-ion.

Avantages de la batterie lithium-ion 

1. Longue durée de vie : les batteries lithium-ion sont chargées et déchargées à un rythme de 1 C. Sa durée de vie est supérieure ou égale à 500 fois. Cependant, même si la batterie au plomb est déchargée à 0,5 et chargée à 0,15c, sa durée de vie est inférieure ou égale à 350 fois et sa capacité est inférieure ou égale à 60 %.

2. Bonnes performances de décharge à basse température : les batteries lithium-ion peuvent fonctionner normalement à -25 ℃, la capacité peut atteindre 70 % de la norme, tandis que les batteries au plomb peuvent atteindre 50 % de la capacité à -10 ℃, mais pas fonctionne normalement à -25 ℃.

3. Forte capacité de charge : une batterie lithium-ion entièrement chargée placée pendant 2 mois, sa capacité est supérieure ou égale à 80 %, tandis que les batteries au plomb placées pendant 2 mois, seulement 40 % à 50 % de la capacité nominale.

4. Forte endurance. Le poids de la batterie lithium-ion ne représente que 30 % de celui de la batterie au plomb, donc sous la même tension et la même capacité, la batterie lithium-ion a une plus grande endurance.

5. Énergie spécifique élevée : étant donné que le volume de la batterie lithium-ion ne représente que 30 % du volume de la batterie au plomb, la réserve d'énergie de la batterie lithium-ion est supérieure à celle de la batterie au plomb dans la même utilisation de l'espace.

6. Large plage de températures de fonctionnement : les batteries lithium-ion peuvent fonctionner dans une plage de -25 °C à 55 °C, tandis que les batteries au plomb ne peuvent fonctionner que dans une plage de 10 °C à 40 °C.

7. Temps de charge court : les batteries lithium-ion peuvent être chargées avec un courant élevé, le temps de charge n'est que de 4 à 5 heures, tandis que les batteries au plomb prennent 8 à 10 heures.

8. Haute performance environnementale : par rapport aux batteries au plomb, les batteries lithium-ion sont des produits très respectueux de l'environnement, les batteries au plomb contiennent un grand nombre de métaux lourds nocifs pour le corps humain et l'environnement.

9. Décharge à courant élevé : les batteries lithium-ion déchargent un courant élevé à 1C, la capacité n'est que de 60 % de la capacité nominale.

10. La décharge à courant élevé n'affecte pas la durée de vie : la décharge à courant élevé du multiplicateur 1,5c de la batterie lithium-ion n'affecte pas la durée de vie. Cependant, les batteries au plomb sont déchargées à un taux de courant élevé de 1,5c. Sa durée de vie ne représente que 30 à 40 % de la durée de vie nominale.

Niveau du ménage :

Coût initial élevé : le coût actuel de la batterie est très élevé, allant de 400 à 700 $/kWh.

Installation compliquée : certains systèmes de stockage domestiques doivent être équipés d'onduleurs supplémentaires et de dispositifs de surveillance intelligents.

Grande empreinte au sol : la taille d'un système est d'environ 500 x 250 x 700 mm (sans compter les panneaux solaires), et à ce stade, seules les maisons unifamiliales peuvent répondre aux besoins d'espace.

Stockage d'énergie domestique 

Les dispositifs de stockage d’énergie domestique stockent l’électricité localement pour une utilisation ultérieure. Les produits de stockage d'énergie électrochimique, également connus sous le nom de systèmes de stockage d'énergie par batterie (ou BESS en abrégé), ont à leur cœur des batteries rechargeables, généralement basées sur des batteries lithium-ion ou plomb-acide, qui sont contrôlées par ordinateur avec un logiciel intelligent pour gérer la charge. et cycles de décharge. La Société développe également une technologie de batterie à petit débit pour un usage domestique. En tant que technologies locales de stockage d’énergie pour un usage domestique, elles sont de petits parents du stockage sur réseau basé sur des batteries et soutiennent le concept de production distribuée. Lorsqu’ils sont utilisés conjointement avec la production sur site, ils peuvent pratiquement éliminer les pannes dans un mode de vie hors réseau.

Génération sur site

Le stockage provient généralement de panneaux solaires photovoltaïques sur site générés pendant la journée et de l'électricité stockée consommée après le coucher du soleil, lorsque la demande d'énergie atteint son maximum dans les maisons inoccupées pendant la journée. Les petites éoliennes sont moins courantes, mais peuvent toujours être utilisées comme complément ou alternative aux panneaux solaires pour un usage domestique. Les voitures électriques utilisées en semaine doivent être rechargées pendant la nuit et sont idéales pour le stockage d’énergie domestique dans les maisons équipées de panneaux solaires et à faible consommation d’électricité pendant la journée. Les constructeurs de voitures électriques BMW, BYD, Nissan et Tesla vendent à leurs clients des dispositifs de stockage d’énergie domestique de marque privée. En 2019, ces appareils n’ont pas suivi la baisse du prix des batteries de voiture. Ces appareils peuvent également être programmés pour tirer parti des tarifs différentiels afin de fournir une énergie à moindre prix en période de faible demande - dans le cas des tarifs Economy 7 du Royaume-Uni, sept heures à partir de 00h30 - à utiliser pour la consommation en période de prix plus élevés. En raison de la popularité croissante des compteurs intelligents, les tarifs intelligents seront de plus en plus utilisés conjointement avec les dispositifs de stockage d'énergie domestique pour profiter des bas prix hors pointe et éviter l'utilisation d'une énergie coûteuse en période de pointe de la demande.

Qu’est-ce que le stockage d’énergie domestique ? Expliquer les avantages et les inconvénients du stockage d’énergie domestique

Le stockage d’énergie domestique consiste à stocker l’électricité localement pour une utilisation ultérieure. Les produits de stockage d'énergie électrochimique, également connus sous le nom de systèmes de stockage d'énergie par batterie (ou BESS en abrégé), reposent sur des batteries rechargeables, généralement basées sur des batteries lithium-ion ou au plomb, qui sont contrôlées par ordinateur avec un logiciel intelligent pour gérer la charge. et cycles de décharge.

I. Avantages du stockage d'énergie domestique

1, surmonter les pertes du réseau : en raison des pertes de transport dans le réseau, le transport de l'électricité des centrales électriques vers les centres de population est intrinsèquement inefficace, en particulier dans les agglomérations urbaines denses et consommatrices d'énergie où les centrales électriques sont difficiles à implanter. En permettant à un plus grand pourcentage de production sur site d'être consommé sur place plutôt que d'être exporté vers le réseau énergétique, les dispositifs de stockage d'énergie domestique peuvent réduire les inefficacités du transport sur le réseau.

2. Prise en charge du réseau énergétique

Les dispositifs de stockage d'énergie domestique, lorsqu'ils sont connectés à un serveur via Internet, pourraient théoriquement être commandés pour fournir des services à très court terme au réseau énergétique : -

(1) Réduction du stress de la demande aux heures de pointe – Fournir une réponse à la demande à court terme pendant les périodes de pointe, réduisant ainsi le besoin d’exploitation inefficace des actifs de production à court terme tels que les générateurs diesel.

(2) Correction de fréquence : fournit une correction à ultra-court terme pour maintenir la fréquence d'alimentation dans la tolérance requise par le régulateur (par exemple, 50 Hz ou 60 Hz +/- n %).

3. Réduire la dépendance aux combustibles fossiles

En raison de leur efficacité et de leur capacité à augmenter la consommation d'énergie solaire sur site, ces appareils réduisent la quantité d'électricité générée par l'utilisation de combustibles fossiles (c'est-à-dire le gaz naturel, le charbon, le pétrole et le diesel).

Quelles sont les tendances en matière de systèmes de stockage d’énergie domestique ?

Les systèmes de stockage d’énergie domestique peuvent généralement être combinés avec une production d’énergie photovoltaïque distribuée pour former un système de stockage photovoltaïque domestique. Le système de stockage domestique comprend principalement deux types de produits : les batteries et les onduleurs.

(1) De la tendance des batteries, de la batterie de stockage d’énergie à une évolution de capacité plus élevée. Avec l'augmentation de la consommation électrique résidentielle, la quantité d'électricité par foyer a progressivement augmenté, la batterie peut être modularisée pour réaliser l'expansion du système, tandis que les batteries haute tension deviennent la tendance.

(2) Suite à la tendance des onduleurs, la demande d'onduleurs hybrides adaptés au marché incrémental et d'onduleurs hors réseau qui n'ont pas besoin d'être connectés au réseau a augmenté.

(3) De la tendance du produit final, le type de division actuel est le principal, c'est-à-dire le système de batterie et d'onduleur avec l'utilisation du développement progressif ultérieur de la machine intégrée.

(4) D'après la tendance du marché régional, la structure du réseau et les différences sur le marché de l'électricité causées par les produits courants dans les différentes régions sont légèrement différentes. Le mode connecté au réseau est dominant en Europe, le mode hors réseau est plus répandu aux États-Unis et le mode centrale électrique virtuelle est à l'étude en Australie.

Pourquoi le marché du stockage d’énergie domestique à l’étranger continue-t-il de croître ? Bénéficiant du taux de pénétration distribué du photovoltaïque et du stockage d’énergie des roues motrices doubles, le stockage d’énergie domestique à l’étranger connaît une croissance rapide. L'installation photovoltaïque, le degré élevé de dépendance énergétique de l'Europe à l'égard des pays étrangers, le conflit russo-ukrainien ont exacerbé la crise énergétique, les pays européens ont ajusté à la hausse leurs attentes en matière d'installation photovoltaïque. Pénétration du stockage d'énergie, hausse des prix de l'énergie provoquée par la hausse des prix de l'électricité résidentielle, économie du stockage d'énergie, les pays ont introduit des politiques de subventions pour encourager l'installation de stockage d'énergie domestique.

Comment se déroule le développement du marché étranger et quelle est la taille de l’espace de marché ? Les États-Unis, l’Europe et l’Australie sont les principaux marchés du stockage d’énergie résidentiel. Selon les statistiques du BNEF, en 2020, les États-Unis ajouteront 154 MW/431 MWh de capacité installée pour le stockage d'énergie domestique, principalement grâce aux politiques de subventions ; L'Europe ajoutera 639 MW/1 179 MWh de capacité installée pour le stockage d'énergie domestique, et l'économie du stockage domestique sera renforcée par la hausse rapide des prix de l'électricité résidentielle ; L'Australie ajoutera 48 MW/134 MWh de capacité installée pour le stockage d'énergie domestique, et le taux de pénétration élevé du photovoltaïque domestique constitue la base du développement du stockage domestique, et la centrale électrique virtuelle aura un taux de pénétration élevé du photovoltaïque domestique. Le taux de pénétration élevé du photovoltaïque domestique constitue la base du développement du stockage d'énergie domestique, et le marché des centrales électriques virtuelles regroupe le stockage d'énergie domestique pour participer à des services auxiliaires afin d'améliorer le taux de rendement. Nous prévoyons que, en supposant un taux de pénétration de 15 % du stockage d’énergie sur le marché des installations photovoltaïques nouvellement installées et un taux de pénétration de 2 % du stockage d’énergie sur le marché du stockage en 2025, la capacité mondiale de stockage d’énergie domestique atteindra 25,45 GW/58,26 GWh. avec un taux de croissance composé de l’énergie installée de 58 % de 2021 à 2025.

Quels sont les principaux obstacles au secteur du stockage d’énergie domestique ? Nous pensons que les principaux obstacles dans le secteur du stockage d’énergie domestique sont les canaux et la solidité des produits. Les systèmes de stockage d'énergie domestique sont généralement utilisés conjointement avec le photovoltaïque sur les toits, et la forme du produit est similaire aux petits appareils électroménagers, avec certains attributs de produits de consommation, en pensant du point de vue des produits 2C.

(1) Le canal affecte la portée et la couverture du marché du produit, et les fabricants peuvent créer leurs propres canaux à l'étranger ou se lier profondément au canal pour atteindre l'objectif de vente ;

(2) Les paramètres techniques tels que la capacité de charge du produit, le niveau de tension et la méthode de couplage déterminent le positionnement du produit sur le marché, et l'investissement en R&D et la construction du système de service sont la clé pour garantir la puissance du produit. 

Quels segments en bénéficieront ?

La batterie et le PCS sont les deux composants principaux du système de stockage d’énergie domestique, qui sont les segments les plus favorisés du marché du stockage d’énergie domestique. Selon notre estimation, en 2025, la nouvelle capacité installée de stockage d'énergie domestique sera de 25,45 GW/58,26 GWh, correspondant à 58,26 GWh de livraisons de batteries et 5,45 GW de livraisons de PCS, et nous prévoyons que d'ici 2025, l'espace de marché supplémentaire pour les batteries représenteront 78,4 milliards de yuans et l'espace de marché supplémentaire pour les PCS sera de 20,9 milliards de yuans. Par conséquent, l'activité de stockage d'énergie de l'industrie représentait une proportion élevée de part de marché importante, la disposition des canaux, les entreprises de marque fortes en bénéficieront.

1, produits de stockage à domicile: à la machine tout-en-un, quantité de développement de tendance plus élevée

1.1 Produit : stock et demande de soutien supplémentaire orientée vers le marché du photovoltaïque domestique

Le stockage d’énergie domestique est généralement utilisé en conjonction avec la capacité installée photovoltaïque domestique, ce qui ouvre la voie à une croissance rapide. Système de stockage d'énergie domestique, également connu sous le nom de système de stockage d'énergie par batterie, le noyau est une batterie de stockage d'énergie rechargeable, généralement basée sur des batteries lithium-ion ou plomb-acide, contrôlée par un ordinateur, en coordination avec d'autres matériels et logiciels intelligents pour atteindre le cycle de charge et de décharge. Les systèmes de stockage d’énergie domestique peuvent généralement être combinés avec une production d’énergie photovoltaïque distribuée pour former un système de stockage photovoltaïque domestique. Du côté de l'utilisateur, les systèmes de stockage photovoltaïques domestiques peuvent éliminer les effets néfastes des pannes de courant sur la vie normale tout en réduisant les factures d'électricité ; du côté de la grille,

Le système de stockage d'énergie domestique est un nouveau type de système hybride pour l'acquisition, le stockage et l'utilisation de l'énergie, basé sur le système de production d'énergie photovoltaïque traditionnel connecté au réseau pour ajouter de l'énergie de stockage par batterie au lithium, composée de batteries, d'onduleurs hybrides et de panneaux photovoltaïques. Voici les types et caractéristiques courants des systèmes de stockage d’énergie photovoltaïque domestiques.

(1) Systèmes de stockage d'énergie photovoltaïque domestique hybride

Le système de stockage d'énergie photovoltaïque hybride se compose généralement de modules photovoltaïques, de batteries au lithium, d'onduleurs hybrides, de compteurs intelligents, de CT, par le réseau, de charges connectées au réseau et de charges hors réseau. Le système peut charger directement la batterie via une conversion DC-DC, ou réaliser une conversion DC-AC bidirectionnelle pour le chargement et la décharge de la batterie.

(2) Système de stockage d’énergie photovoltaïque domestique couplé

Le système de stockage d'énergie photovoltaïque couplé, également connu sous le nom de système de stockage d'énergie photovoltaïque modifié en courant alternatif, se compose généralement de modules photovoltaïques, d'un onduleur connecté au réseau, d'une batterie au lithium, d'un onduleur de stockage d'énergie couplé au courant alternatif, d'un compteur intelligent, d'un CT, par le réseau, d'un réseau. charges connectées et charges hors réseau. Le système peut convertir le PV en courant alternatif via l'onduleur connecté au réseau, puis convertir l'excès de puissance en courant continu via l'onduleur de stockage couplé au courant alternatif et le stocker dans la batterie.

(3) Système de stockage d'énergie photovoltaïque domestique hors réseau

Un système de stockage d'énergie photovoltaïque domestique hors réseau se compose généralement de modules photovoltaïques, de batteries au lithium, d'un onduleur de stockage d'énergie hors réseau, d'une charge et d'un générateur diesel. Le système peut charger la batterie directement via la conversion DC-DC, ou il peut réaliser une conversion DC-AC bidirectionnelle pour le chargement et la décharge de la batterie.

(4) Système de gestion de l'énergie de stockage d'énergie photovoltaïque

Le système de gestion de l'énergie de stockage d'énergie photovoltaïque se compose généralement de modules photovoltaïques, d'onduleurs connectés au réseau, de batteries au lithium, d'onduleurs de stockage d'énergie couplés au courant alternatif, de compteurs intelligents, de TC, par le réseau et de systèmes de contrôle. Le système de contrôle peut recevoir et répondre à des commandes externes, répondre à la demande de puissance du système, accepter le contrôle et la planification en temps réel du système et participer au fonctionnement optimal du réseau, de sorte que l'utilisation de l'énergie électrique soit plus efficace et plus économique.

Selon les différentes méthodes de couplage des systèmes photovoltaïques et de stockage d'énergie, ils sont classés en systèmes couplés en courant continu et en systèmes couplés en courant alternatif, qui conviennent respectivement au marché incrémentiel avec des systèmes photovoltaïques nouvellement installés et au marché boursier avec des systèmes photovoltaïques installés. Le marché incrémental a plus d’espace et constitue le principal moteur de la croissance future du marché :

(1) Marché incrémental (nouveaux systèmes PV + stockage d'énergie installés dans les foyers cibles) : les produits couplés au DC sont généralement utilisés. Le système de stockage d'énergie couplé au courant continu se compose d'un système de batterie et d'un onduleur hybride, qui combine les fonctions d'un onduleur connecté au réseau photovoltaïque et d'un convertisseur de stockage d'énergie. L'avantage du couplage CC est que les batteries photovoltaïques et de stockage d'énergie complètent le convertisseur via l'onduleur hybride, sans avoir besoin d'une installation supplémentaire d'onduleur connecté au réseau photovoltaïque, une intégration plus élevée du système, l'installation et le service après-vente sont plus pratiques, tout en facilitant surveillance et contrôle intelligents. Certaines familles qui ont déjà installé des systèmes photovoltaïques choisissent de retirer l'onduleur d'origine connecté au réseau photovoltaïque et d'installer un nouvel onduleur hybride.

(2) Marché d'inventaire (les ménages cibles ont déjà installé du photovoltaïque et ajouté de nouveaux systèmes de stockage d'énergie), utilisant généralement des produits couplés au courant alternatif. Il suffit d'ajouter une batterie et un convertisseur de stockage d'énergie, n'affecte pas le système photovoltaïque d'origine, et la conception du système de stockage d'énergie en principe et le système photovoltaïque n'a aucune relation directe, peut être basée sur la demande. L'avantage du couplage AC est une sécurité élevée : avec le couplage AC, l'énergie est regroupée du côté AC et peut soit être fournie directement à la charge ou injectée dans le réseau, soit être chargée directement sur la batterie via le convertisseur bidirectionnel, qui permet l'utilisation de panneaux photovoltaïques basse tension et de batteries basse tension, éliminant ainsi le risque de haute tension continue dans le système de stockage d'énergie.

Selon que le système est connecté ou non au réseau, le système de stockage d'énergie domestique peut être divisé en système connecté au réseau et système hors réseau, la principale différence réside dans l'accès ou non au réseau, la plupart des régions sont actuellement utilisées dans le réseau. -Système tout-en-un connecté et hors réseau.

(1) Les systèmes connectés au réseau, les systèmes photovoltaïques et de stockage d'énergie peuvent être connectés au réseau, et l'électricité peut être achetée sur le réseau lorsque la puissance du photovoltaïque ou de la batterie est insuffisante. Il convient aux régions dotées de systèmes électriques stables et de prix de l’électricité relativement bas.

(2) Systèmes hors réseau, adaptés aux zones telles que les déserts et les îles où il n'y a pas de réseau électrique, ou aux zones où le réseau électrique est instable et doit être autoproduit. Utilisation d'un convertisseur de stockage d'énergie hors réseau, généralement avec une interface de générateur diesel, la nuit lorsque l'alimentation de la batterie est insuffisante pour compléter la puissance.

(3) Machines connectées au réseau et hors réseau, qui ont pour fonction de basculer entre les modes connectés au réseau et hors réseau, ou d'intégrer les modes connectés au réseau et hors réseau dans une seule machine, qui peut être commutée en mode hors réseau. pendant les pannes de courant et conviennent aux zones avec des systèmes électriques instables et des pannes de courant fréquentes.

L'équipement matériel de base du système de stockage d'énergie domestique comprend des batteries et des convertisseurs. Selon le degré d'intégration du produit, il existe deux modes principaux : machine tout-en-un et machine divisée, le marché actuel est dominé par la machine divisée. , mais la machine tout-en-un est la tendance de développement du marché haut de gamme :

(1) Machine divisée, certains produits couplés AC et produits couplés DC adoptent le mode machine divisée, le système de batterie et le système d'onduleur sont fournis respectivement par les fabricants de packs et les fabricants d'onduleurs, puis atteignent les utilisateurs finaux via les canaux des intégrateurs, revendeurs et installateurs.

(2) Tout-en-un, le produit est un système tout-en-un comprenant une batterie et un onduleur, généralement un produit couplé au courant alternatif. Système de batterie en amont et onduleur en tant que fournisseur pour fournir des produits, généralement en mode OEM, le produit final ne présente pas la marque du fournisseur, les ventes de produits, le service après-vente, le tout par marque.

Selon la tension de la batterie, elle peut être divisée en batteries haute tension et batteries basse tension, et l'industrie montre une tendance à la conversion vers des batteries haute tension, dont l'objectif principal est d'améliorer l'efficacité et de simplifier la conception du système, mais en même temps, la cohérence des cellules de la batterie et les capacités de gestion du BMS nécessitent davantage. Les batteries haute tension ont généralement une tension de bloc supérieure à 48 V, et la haute tension au niveau du bloc peut être obtenue en connectant plusieurs cellules en série. En termes d'efficacité, en utilisant la même capacité de la batterie, le courant de la batterie du système de stockage d'énergie haute tension est plus petit, moins d'interférences avec le système et l'efficacité du système de stockage d'énergie haute tension est plus élevée ; en termes de conception du système, la topologie du circuit de l'onduleur hybride haute tension est plus simple, avec des dimensions plus petites, un poids plus léger et plus fiable. Cependant, les batteries haute tension sont constituées de plusieurs cellules connectées en série et en parallèle. Plus la tension est élevée, plus il y a de cellules connectées en série, plus l'exigence de cohérence des cellules est élevée et elle doit être couplée à un BMS très efficace. système de gestion, sinon il sera sujet à l'échec.

Stockage d'énergie domestique, programme de stockage d'énergie de pointe et de vallée à domicile

Le stockage d'énergie domestique consiste à stocker l'électricité pour l'utiliser en cas de besoin - également connu sous le nom de produits de stockage d'énergie ou"système de stockage d'énergie par batterie"(BESS), ci-après dénommé stockage à domicile. Le composant principal d’un BESS est une batterie rechargeable, généralement une batterie lithium-ion ou plomb-acide. Les autres composants sont l'onduleur, un système de contrôle qui contrôle intelligemment la charge et la décharge.

Avec le stockage de l'énergie dans une maison moyenne, nous pouvons concrétiser le concept de production distribuée, alléger la pression sur le réseau de transport, réduire l'utilisation de combustibles fossiles et constitue une initiative de décentralisation nécessaire pour atteindre la neutralité carbone ou la neutralité zéro.

Comment configurer un stockage d'énergie domestique

Comment configurer un stockage d'énergie domestique ? Comment la capacité de la batterie est-elle sélectionnée ?

Dans un système de stockage d’énergie domestique, les principaux composants sont le module, la machine de stockage et la batterie ; sous la forme de l'image ci-dessus, le stockage d'énergie est installé dans le garage pour être utilisé dans nos véhicules électriques.

Configuration système recommandée

Système de stockage d'énergie monophasé : 5 kW+10 kWh

Système de stockage d'énergie triphasé : 10 kW+10~20kWh

Le système de stockage d'énergie est divisé en monophasé et triphasé ; l'image suivante est un schéma simple du système de stockage d'énergie, en plus des trois composants principaux qui comprennent également les compteurs, les charges domestiques, etc., les solutions monophasées et triphasées ont des solutions correspondantes.

Comment configurer un ensemble de stockage d'énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

Introduction de l'onduleur de stockage d'énergie

Comment configurer un ensemble de stockage d'énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

 Les machines de stockage d'énergie ES/ET sont à la fois un stockage d'énergie bidirectionnel, prennent en charge l'intégration hors réseau et sur réseau, la fonction UPS, le contrôle par application de téléphone portable et peuvent réaliser une limitation de courant et de puissance anti-retour, etc. différence entre ES et ET.

Cependant, il existe une différence entre ES et ET, ES est un onduleur de stockage d'énergie bidirectionnel monophasé, ET est pour un réseau triphasé ; et il prend en charge une sortie triphasée déséquilibrée et une charge monophasée ;

De plus, ES est connecté à des batteries basse tension, la plage de tension ET est plus élevée et est connectée à des batteries haute tension ; qu'ils sont également différents en termes de courant de charge et de décharge. Cela se reflétera également dans l'interface de l'onduleur.

Parce que ES peut atteindre un courant de charge/décharge de 100 A, l'interface de batterie correspondante est également plus grande, pour utiliser 25 câbles carrés, le courant de charge/décharge ET n'est que de 25 A, 6 câbles carrés suffisent.

Ainsi, la plus grande caractéristique de ces deux machines est qu'elles sont hors réseau dans leur ensemble, en plus de la fonction de l'onduleur, l'onduleur en cas de panne de courant soudaine du réseau passera automatiquement à l'alimentation par batterie et le temps de commutation hors réseau est inférieur à 10 ms. , Temps de réponse au niveau UPS, appartient à l’alimentation sans interruption ; et de nombreux fabricants d'onduleurs de stockage d'énergie pour EPS, appartiennent à l'alimentation électrique de secours, le temps de commutation est d'un peu moins de 5 secondes.

Introduction debatterie de stockage d'énergie

Il est recommandé d'utiliser des piles au lithium, compatibles avec de nombreuses marques de batteries, comme BYD, Wo Tai, Pai Can ; De plus, certaines batteries font encore la correspondance, chez le client pour acheter la machine avant de devoir d'abord confirmer si l'utilisation est compatible avec la marque de la batterie.

Comment configurer un ensemble de stockage d'énergie domestique ? Comment faire correspondre la capacité de la batterie ?

Batteries au lithium à base de lithium métal ou d'alliage de lithium comme matériau d'anode, utilisation de batteries à solution électrolytique non aqueuse, haute énergie, longue durée de vie, légèreté et de nombreux autres avantages, largement utilisées dans les centrales hydroélectriques, thermiques, éoliennes et solaires et d'autres systèmes électriques de stockage d'énergie.

Batterie au lithium fer phosphate (LFP)

Batterie ternaire au lithium (NCM/NCA)

Batterie au lithium-cobaltate (LCO)

Autres batteries au lithium, telles que le manganate de lithium, le titanate de lithium, etc.

Comment configurer un ensemble de stockage d'énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

Principaux paramètres de performance de la batterie

Coûts des composants du système de stockage d’énergie

Comment configurer un système de stockage d’énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

Mode de fonctionnement 1

Comment configurer un système de stockage d’énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

Priorisation de la consommation de charge.

PV - Batterie - Réseau

L'électricité générée par le photovoltaïque est utilisée en priorité par la charge, l'électricité excédentaire est stockée dans la batterie, puis l'électricité excédentaire est vendue au réseau ; lorsque le PV est insuffisant, la batterie est déchargée pour être utilisée par la charge.

2. Lorsque le réseau électrique est en panne, les charges sur la sortie connectée au réseau ne peuvent pas fonctionner ; mais les charges sur la sortie hors réseau peuvent fonctionner normalement, alimentées par des PV et des batteries.

Mode de stockage photovoltaïque

Comment configurer un ensemble de stockage d'énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

1. Les véhicules électriques utilisent l’électricité de la batterie pour se recharger la nuit, et le déficit est comblé par le réseau.

2. L'électricité produite par le photovoltaïque est fournie aux prises des abris de voiture pour véhicules électriques, à l'éclairage, aux bornes de recharge des véhicules électriques et aux batteries de stockage d'énergie.

Outre le mode d'application du stockage et de la recharge photovoltaïque, l'application de davantage de projets de villas, le cas actuel de ce mode repose encore principalement sur les villas et la démonstration.

Projet de démonstration de stockage d'énergie

Mode de travail II

- Réglage du mode économique

Comment configurer un ensemble de stockage d'énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

Explication : Le réseau ne chargera pas la batterie en mode général et la batterie peut être chargée et déchargée en mode économique.

La fonction principale du mode économique est de réduire les pics et de combler les creux, ce qui permet d'utiliser l'énergie du réseau pour charger la batterie la nuit lorsqu'elle est dans la vallée, et de la donner à la charge pour qu'elle l'utilise pendant la journée lorsqu'elle est dans la vallée. au sommet; ce mode peut réduire la différence entre les pics et les creux, économisant ainsi la facture d'électricité.

Fonction UPS hors réseau

Comment configurer un ensemble de stockage d'énergie domestique ? Comment faire correspondre la capacité de la batterie ?

Description : Les charges hors réseau peuvent fonctionner sans interruption avec l’énergie photovoltaïque et la batterie lorsque le réseau est déconnecté ; le côté hors réseau passe de l’alimentation du réseau à l’alimentation par batterie pour l’onduleur.

Lorsque le réseau est déconnecté, le côté réseau est hors tension, l'appareil change de mode à une vitesse de 10 millisecondes pour assurer l'utilisation normale des charges importantes du côté secours. Il est important de noter l'emplacement de cette charge, les responsabilités importantes doivent être connectées à l'extrémité hors réseau.

Par exemple, la station de base de communication 5G, le lieu de construction général est généralement plus éloigné, la qualité de l'énergie du réseau n'est pas élevée, cette fois afin de répondre à la demande ininterrompue d'électricité, vous pouvez connecter la charge à l'extrémité de secours, la machine de stockage d'énergie est réglée en mode veille de secours, généralement complété par le réseau d'alimentation électrique photovoltaïque, et en commutant l'alimentation de la batterie en cas de panne de courant d'urgence.

Comment transformer un projet déjà installé en stockage d’énergie ?

Ensuite, nous regardons un autre formulaire. Les projets de transformation du stockage d'énergie doivent utiliser les machines de transformation SBP et BT, il n'est pas nécessaire de modifier la disposition du système photovoltaïque d'origine, dans le système photovoltaïque basé sur l'ajout d'un stockage d'énergie, celui-ci est connecté à notre côté AC. Dans des circonstances normales, la priorité d'alimentation est également la même, du PV à la batterie en passant par le réseau, en cas de panne du réseau, vous ne pouvez compter que sur la puissance de la batterie pour alimenter les charges hors réseau.

Comment configurer un stockage d'énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

Comment configurer la capacité de la batterie

Le choix de la batterie doit tenir compte de la charge, qu'elle soit utilisée quotidiennement ou en secours ; la capacité de la batterie est sélectionnée trop grande, il y a un gaspillage, si l'électricité stockée est épuisée si la batterie existe dans le phénomène de sous-charge.

Comment configurer un ensemble de stockage d'énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

Les fabricants d’équipements de stockage d’énergie offrent également à leurs clients différentes formes d’espace de sélection de capacité de batterie. Tels que les installations empilées, les produits modulaires tout-en-un, tout-en-un avec plusieurs puissances/énergies et d'autres formes de libéralisation du programme de sélection énergétique.

Comment configurer un ensemble de stockage d'énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

Diagramme de produit d'Unimicron

Alors, dans le scénario de stockage d’énergie domestique, comment sélectionner le plus rapidement et le plus directement le meilleur programme de capacité de batterie ?

Actuellement, la plupart des ménages utilisent le stockage d’énergie comme moyen de réguler l’utilisation de l’électricité du réseau, que nous appelons habituellement stockage d’énergie connecté au réseau. En termes de stockage d'énergie connecté au réseau, l'objectif principal peut être divisé en trois catégories : l'autoconsommation photovoltaïque (coûts électriques plus élevés ou absence de subventions), les tarifs de pointe et de vallée, l'énergie de veille (instabilité du réseau ou charges importantes).

1. Amélioration du taux d’autoconsommation photovoltaïque

L'objectif principal de ce scénario est d'installer un système de stockage photovoltaïque pour réduire la facture d'électricité lorsque le prix de l'électricité est élevé ou lorsque la subvention pour la connexion au réseau photovoltaïque est faible (pas de subvention), de sorte que l'énergie du système photovoltaïque puisse être stockée et utilisée à nuit en plus du reste de l'utilisation diurne.

Nous catégorisons la consommation d'électricité du ménage en utilisation diurne (période de production d'énergie photovoltaïque élevée) et utilisation nocturne (période d'énergie photovoltaïque faible ou inexistante). Selon l’objectif ci-dessus, l’état idéal devrait être que le photovoltaïque génère suffisamment d’électricité pour une utilisation diurne et la stocke juste assez pour une utilisation nocturne.

Autrement dit, la capacité effective de la batterie doit être approximativement égale à la production d’énergie photovoltaïque moins la consommation électrique diurne. Cependant, c'est une situation idéale. Afin d’éviter une redondance de la capacité de la batterie (et de ne pas pouvoir la consommer entièrement pendant la nuit), nous devons également nous assurer que la capacité effective de la batterie n’est pas supérieure à la consommation électrique nocturne.

Comment configurer un stockage d'énergie domestique ? Comment choisir la capacité de la batterie ?

Cela nécessite une compréhension plus précise des modèles de consommation électrique des ménages et la capacité de se familiariser avec les règles de fixation des niveaux de priorité d'alimentation électrique par le système de stockage d'énergie.

Une famille a installé un système photovoltaïque de 5 kW, la production d'énergie quotidienne est d'environ 17,5 kWh et la consommation d'énergie quotidienne moyenne de la famille est d'environ 20 kWh, dont la consommation d'énergie moyenne de jour est de 5 kWh et la consommation d'énergie de nuit est de 15 kWh. alors, la puissance effective de la batterie doit être d'environ 17,5-5 = 12,5 kWh, ce qui est également conforme à la condition selon laquelle la consommation électrique nocturne n'est pas supérieure à celle de la consommation électrique nocturne (12,5 kWh ≤ 15 kWh). Par conséquent, cette famille peut choisir 12,5 kWh comme puissance effective optimale de la batterie.

2. Réduire les pics et les creux pour réduire les factures d’électricité

L’objectif principal de ce scénario est de réduire la dépense globale en électricité en chargeant la batterie pendant la journée lorsque le prix de l’électricité est bas et en déchargeant la batterie pendant la nuit lorsque le prix de l’électricité est élevé.

Nous catégorisons la consommation électrique du ménage en consommation électrique diurne (lorsque les prix de l'électricité sont bas) et consommation électrique nocturne (lorsque les prix de l'électricité sont élevés). Dans ce scénario, la situation idéale est"la batterie est chargée pendant la journée en utilisant la puissance restante après que le PV ait alimenté la charge et le réseau, et la puissance de la batterie est juste suffisante pour la nuit (tarifs de pointe)".

Cela signifie que la capacité effective de la batterie est approximativement égale à la consommation électrique nocturne du ménage. Cependant, le calcul de la capacité de la batterie sur la base de la consommation électrique nocturne ne constitue qu'une valeur de demande maximale.

Lorsque l’on considère le coût de la batterie, il est généralement nécessaire de prendre en compte la capacité du système photovoltaïque, l’investissement dans la batterie et les économies tarifaires à trois niveaux pour déterminer un ratio optimal. Dans le même temps, le temps de décharge de la batterie n'est pas plus long que les heures d'alimentation nocturne.

Une famille a installé un système photovoltaïque de 5 kW, la consommation électrique quotidienne moyenne d'environ 20 kWh, la nuit (en supposant que la période de pointe et de creux des prix de l'électricité de 17h00 à 22h00 pour un total de 5 heures) 15 kWh. en supposant que, selon le calcul, la capacité effective de la batterie à couvrir la consommation électrique nocturne de la famille est de 2/3 pour un retour sur investissement optimal.

Ensuite, la capacité effective de la batterie doit être égale à 15*2/3=10kWh, à ce moment, la batterie est d'environ 10kWh/5kW=2h, ce qui est inférieur ou égal à la consommation électrique nocturne de 5h. Par conséquent, la capacité effective de la batterie de cette famille peut être optimisée à 10 kWh. 3.

3. Comme source d'alimentation de secours dans les zones instables du réseau électrique

Le système de stockage d'énergie comme alimentation de secours est principalement utilisé dans les zones instables du réseau électrique ou dans des situations avec des charges importantes. Par exemple, l'éclairage de base, les réfrigérateurs, les ordinateurs de bureau, etc. dans les maisons ; salles de données dans les lieux commerciaux, équipements importants dans les lieux industriels, équipements d'éclairage et de ventilation dans les lieux d'élevage, etc.

Lors de la conception de la capacité de la batterie dans le but principal d'assurer l'alimentation de secours, la principale considération est la quantité d'énergie nécessaire pour alimenter seules les charges importantes dans le cas où la batterie est hors réseau pendant la période la plus longue (la durée de coupure maximale prévue ), y compris la nécessité de prendre en compte le cas d'absence de PV la nuit.

Dans ce scénario, la capacité de la batterie est mieux calculée, il suffit de répertorier toutes les charges importantes et de calculer la consommation électrique de toutes les charges pendant la période de panne la plus longue, vous pouvez initialement déterminer la capacité de la batterie.

Prenons l'exemple d'un lieu commercial important, les charges importantes sont 10 armoires dans la salle de données, chacune avec une consommation électrique de 3 kW, et la durée de panne la plus longue attendue est d'environ 4 heures. Selon le calcul, la capacité effective de la batterie de ce projet devrait être de 10*3kW*4h=120kWh. Ainsi, la capacité effective de la batterie de ce projet industriel et commercial peut être optimisée à 120 kWh.

Les trois cas ci-dessus constituent la demande la plus courante pour l'installation de systèmes de stockage d'énergie connectés au réseau, et il existe une règle à suivre lors de la sélection de la capacité de la batterie. Cependant, dans l'application réelle de deux ou plusieurs besoins, des situations superposées peuvent se produire, ce qui nécessite que nous soyons capables d'analyser les besoins spécifiques et, finalement, de déterminer la capacité optimale de la batterie.

De plus, nous avons mentionné dans l'analyse ci-dessus la puissance effective de la batterie, et la sélection réelle de la batterie doit également prendre en compte la charge de choc de la charge, le DOD (profondeur de décharge) de la batterie, la perte d'efficacité du système, la performances de l'équipement de stockage d'énergie, retour sur investissement attendu et autres situations.

Par conséquent, lors de la sélection de la capacité de la batterie, il est nécessaire de prendre en compte la puissance de l'ensemble du foyer ou du scénario d'utilisation dans son ensemble, et il est également particulièrement important de sélectionner les meilleurs fournisseurs d'équipements et d'intégration de systèmes.

1.2 Quantité de valeur : le coût d'investissement de l'ensemble du système est de près de 80 000 yuans

En prenant comme exemple le système de stockage d'énergie de 4,68 kW PV + Watt 5,8 kWh/6 kW d'un ménage au Royaume-Uni, l'investissement total est d'environ 10 000 livres sterling, ce qui équivaut à un prix unitaire de 17,61 yuans/w. Parmi eux, le système photovoltaïque représente 32 % du total, avec le module à 3,08 yuans/w et l'onduleur photovoltaïque à 2,56 yuans/w. Le système de stockage d'énergie représente 35 % du total, avec un prix unitaire de 4,97 yuans/wh. Le coût des autres matériaux + frais d'installation est de 3 400 livres sterling, soit 33 % du total. 33%.

Module photovoltaïque 1800 4,68 kW 3,08 yuans / w

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

Système de stockage d'énergie 3600 5,8 kWh 4,97 yuans/wh

Autres matériaux auxiliaires 1900

Frais d'installation 1500

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

Source : Fédération des maîtres constructeurs, Affordable Solar, The Eco Experts, Oriental Securities Institute.

Tendance 1.3 : batterie haute capacité + onduleur hybride + tendance tout-en-un

De la tendance des batteries, les batteries de stockage d’énergie évoluent vers une capacité plus élevée. Avec l'augmentation de la consommation électrique résidentielle, la quantité d'électricité transportée par chaque foyer a progressivement augmenté et certains produits ont réalisé une expansion du système grâce à la modularisation. En raison de la pénétration des véhicules à énergie nouvelle, de la puissance accrue des appareils électroménagers et de l'impact du bureau à domicile, la consommation d'électricité par ménage a augmenté et la capacité de charge pour la demande de stockage d'énergie a été élevée.

(1) Au niveau des marchés régionaux, la quantité globale d’électricité transportée par foyer augmente progressivement. En prenant le marché allemand comme exemple, la quantité moyenne d'électricité transportée en 2021 est de 8,8 kWh, tandis que les données pour la même période sont de 8,5 kWh en 2020 et de 8 kWh en 2019. L'augmentation de la quantité d'électricité transportée sur le marché allemand est principalement en raison du développement des véhicules à énergies nouvelles et de l’augmentation de la consommation électrique des ménages.

(2) Batteries modularisées pour une extension facile. La quantité chargée et la puissance d'un seul produit sont limitées, et les fabricants configureront leurs produits de manière à pouvoir obtenir une flexibilité de configuration grâce à la modularisation et à la combinaison pour s'adapter aux besoins de différents scénarios de capacité.

Type de batterie Méthode de couplage Configuration Flexibilité Charge

Batterie Enphase IQ LFP AC jusqu'à 4 modules 3,36, 10,08 kWh

Generac PWRcell NMC DC Jusqu'à 2 modules 9, 12, 15, 18 kWh

Tesla Powerwall NMC AC jusqu'à 10 modules 13,5 kWh

Batterie Panasonic EverVolt NMC AC ou DC couplée DC jusqu'à 6 modules 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 jusqu'à 2 modules 9,3 kWh

Electriq Power PowerPod 2 LFP Batterie couplée AC ou DC AC jusqu'à 3 modules, Batterie couplée DC jusqu'à 4 modules 10, 15, 20 kWh

SunPower SunVault LFP AC 12, 24 kWh

SolarEdge Energy Bank NMC DC Jusqu'à 3 modules par onduleur, jusqu'à 3 onduleurs par système 9,7 kWh

(3) Les batteries passent de la basse tension à la haute tension. Les systèmes de batteries à tension plus élevée génèrent moins de chaleur, ce qui peut améliorer l'efficacité du système, tout en simplifiant la structure du circuit et en facilitant l'installation du système. À mesure que la technologie de production et de fabrication de cellules et la technologie de contrôle des systèmes de gestion des batteries s'améliorent, les systèmes de batteries haute tension deviennent une tendance de l'industrie.

Tableau 3 : Comparaison des produits de batteries haute tension pour le stockage d'énergie résidentiel

Type de batterie Tension nominale (V) Capacité de la batterie (kwh) Puissance de sortie (kw) Prix ($/kwh)

LG RESU Série H NMC 400 6,5/9,8 3,5/5 795

BYD Premium HVM LFP 150-400 2,76 2 870

sunrow 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

Source : Clean Energy Reviews, Oriental Securities Institute

En termes de tendances en matière d'onduleurs, la demande d'onduleurs hybrides adaptés au marché incrémentiel et d'onduleurs hors réseau qui n'ont pas besoin d'être connectés au réseau a augmenté.

(1) Puissance suffisante pour la nouvelle distribution et le stockage photovoltaïques, augmentant la demande d'onduleurs hybrides. Parce que le système de stockage d'énergie domestique actuel s'est développé sur le marché (nouveaux utilisateurs photovoltaïques distribués prenant en charge le stockage d'énergie), la demande d'onduleurs hybrides a donc augmenté. Le marché boursier, en raison de son propre onduleur photovoltaïque connecté au réseau, donc l'installation progressive du système de stockage d'énergie, choisit l'onduleur de stockage, tandis que le marché incrémental sera généralement l'onduleur photovoltaïque et le convertisseur de stockage combinés en un onduleur hybride. Les utilisateurs sont plus enclins à installer un stockage d'énergie au moment d'une nouvelle installation photovoltaïque, principalement parce que l'incertitude sur la politique de facturation nette des ménages photovoltaïques à l'étranger est devenue plus forte, que l'incertitude sur les revenus photovoltaïques des ménages a augmenté,

Tableau 4 : Modifications de la politique de facturation nette à l’étranger

Grèce 2021 Augmenter le plafond de facturation nette pour le réseau continental de 1 MW à 3 MW et éliminer progressivement l'exigence d'autorisation pour les systèmes de facturation nette inférieurs à 50 kW.

Pays-Bas 2020 Le gouvernement néerlandais prévoit de réduire les prix de l'électricité de 9 % par an de 2023 à 2030 Californie 2021 La proposition NEM3.0 propose de réduire les subventions tarifaires solaires, de raccourcir la période de facturation nette de 20 ans à 10 ans et de réinjecter l'excédent d'électricité après l'autoproduction et l'autoconsommation en fonction de la quantité totale d'électricité, et augmenter le forfait mensuel pour les propriétaires d'énergie solaire.

Source des données : site Web officiel du gouvernement, Oriental Securities Institute

(2) La demande d'onduleurs hors réseau est tirée par des marchés tels que les États-Unis et l'Afrique du Sud. Catastrophes naturelles fréquentes aux États-Unis, le risque de pannes de courant est élevé et le réseau électrique américain est relativement fragile, le réseau vieillit, afin de stabiliser le réseau, une partie des compagnies d'électricité du système photovoltaïque ne lui permet pas d'accéder au grille. D’où la nécessité d’installer des systèmes d’autoconsommation hors réseau, au lieu de générateurs. Le marché américain connaît une croissance rapide et la demande de convertisseurs de stockage d'énergie hors réseau adaptés au marché américain augmente considérablement. DEYE a intégré les modes connecté au réseau et hors réseau dans la même machine, ce qui a été bien accueilli sur le marché américain en raison de sa capacité exceptionnelle de contrôle des coûts.

En termes de tendances en matière de produits finaux, le type divisé actuel est le type principal, c'est-à-dire que les systèmes de batterie et d'onduleur sont couplés, et le développement ultérieur évolue progressivement vers une machine tout-en-un. Auparavant, les fabricants de batteries fournissaient généralement des systèmes de batteries, les fabricants d'onduleurs fournissaient des onduleurs hybrides, canalisaient les ventes en fonction de l'adéquation de la batterie et de l'onduleur avec les ventes. Les différentes marques de produits entraînaient des problèmes d'installation et de service après-vente. Par conséquent, les fabricants de packs et d'onduleurs ont commencé à s'impliquer mutuellement, et certains fabricants d'onduleurs (par exemple, Sunny Power, Huawei, Goodway, etc.) ont déjà acheté des cellules de batterie et assemblé leurs propres packs, intégrant les batteries et les onduleurs à vendre. ce qui d'une part peut augmenter les ventes, et d'autre part, il peut aider les consommateurs à économiser sur un investissement ponctuel dans l'équipement, à simplifier l'installation et à économiser sur les coûts d'installation, tout en facilitant la maintenance après-vente. Les fabricants de batteries tels que les produits tout-en-un de Pai Energy sont en cours de développement.

Le prix final de la machine tout-en-un est globalement plus élevé, mais le degré élevé d'intégration de la machine tout-en-un réduit la difficulté d'installation et permet d'économiser les coûts d'installation. Le coût du matériel sur le marché étranger ne représente que moins de la moitié du coût global, les coûts de main-d'œuvre ultérieurs, notamment l'installation, l'entretien, la conception, l'application du réseau de suivi, la demande de subvention, etc., représentant une proportion majeure. La machine tout-en-un permet d'économiser les coûts de suivi, elle est donc progressivement reconnue sur le marché haut de gamme.

D'après les tendances du marché régional, les différentes structures de réseau et marchés de l'électricité entraînent de légères différences dans les produits principaux dans les différentes régions. Le mode connecté au réseau en Europe est dominant, les États-Unis ont davantage de modes connectés au réseau et hors réseau, et l'Australie explore le mode des centrales électriques virtuelles.

(1) L’Europe compte actuellement davantage de modes connectés au réseau. Le marché européen a un taux de pénétration élevé du photovoltaïque, le réseau est relativement stable et l'utilisation de systèmes connectés au réseau peut répondre à la demande. Les systèmes de stockage d'énergie doivent interagir avec le réseau, c'est pourquoi les onduleurs de produits doivent être certifiés comme étant connectés au réseau pour répondre aux exigences du réseau local. Les clients des applications connectées au réseau peuvent changer de mode, le mode de production d'énergie normal, le PV diurne pour répondre à la demande d'appareils électriques, puis charger la batterie, la nuit passe automatiquement du côté batterie de la sortie CC, l'onduleur est coupé à 220 V au alimentation électrique domestique ; Par temps nuageux et pluvieux, la production d'énergie photovoltaïque est insuffisante pour envoyer une commande au réseau, depuis le réseau pour acheter de l'électricité afin de répondre à la charge familiale en même temps jusqu'à la charge de la batterie.

(2) Le marché américain compte un nombre élevé de modes en réseau et hors réseau. La construction du réseau électrique américain s'est concentrée au siècle dernier et les installations du réseau sont relativement anciennes, ce qui présente des dangers cachés pour la capacité du réseau à transporter de l'électricité et sa capacité de charge, et le problème du vieillissement des équipements et de la technologie obsolète est prédominant. Selon les statistiques du Département américain de l'énergie, 70 % des lignes de transmission et des transformateurs de puissance sont en service depuis plus de 25 ans, et 60 % des disjoncteurs sont en service depuis plus de 30 ans. Selon les statistiques de l'AIE, les clients américains ont subi en moyenne 3,2 heures de perturbation lors d'événements majeurs et 1,5 heure de perturbation en moyenne en l'absence d'événements majeurs, pour un total de près de cinq heures. Pour les zones sujettes aux intempéries, la panne de courant annuelle moyenne peut durer plus de 10 heures. La machine connectée au réseau peut réaliser une commutation rapide entre les modes connecté au réseau et connecté au réseau, avec la batterie comme alimentation en cas de panne de courant, et lorsque la puissance de la batterie n'est pas suffisante, elle ne peut qu'attendre le lendemain pour la batterie doit être pleine, de sorte que les connexions au réseau et les connexions au réseau doivent être adaptées aux interfaces de l'énergie diesel, photovoltaïque ou éolienne.

(3) L’Australie explore le modèle de centrale électrique virtuelle. Les foyers multifamiliaux dotés de systèmes de stockage photovoltaïques installés peuvent accepter le protocole VPP et recevoir la planification du réseau. Les ménages peuvent vendre leur excédent d’électricité ; lorsqu'il y a une demande d'électricité, l'électricité est achetée via cette configuration puis connectée au réseau. Pour les sources d'énergie distribuées telles que les systèmes solaires résidentiels, les systèmes de stockage d'énergie domestiques et commerciaux et les véhicules électriques avec V2G, l'Australian Energy Market Operator (AEMO) a développé une nouvelle norme technique et lancé un programme de centrale électrique virtuelle, où les sources d'énergie distribuées peuvent participer au marché de l’électricité pour gagner des revenus tout en répondant à la demande des utilisateurs.

2, espace de marché : photovoltaïque distribué super attendu + taux de pénétration du stockage d'énergie"double b", devrait atteindre une nouvelle capacité installée mondiale de 58 GWh d'ici 2025

Le stockage d’énergie domestique est généralement utilisé en conjonction avec le photovoltaïque domestique, la capacité installée ayant marqué le début d’une croissance à grande vitesse.

En 2015, la nouvelle capacité installée annuelle mondiale de stockage d'énergie domestique n'est que d'environ 200 MW, depuis 2017, la croissance de la capacité installée mondiale est plus évidente, chaque année, la croissance de la nouvelle capacité installée a augmenté de manière significative, en 2020, la nouvelle capacité installée mondiale a atteint 1,2 GW, soit une augmentation de 30% sur un an.

L'Europe et les États-Unis constituent le marché mondial ayant le plus grand potentiel de croissance.

Du point de vue des expéditions, selon les statistiques d'IHS Markit, en 2020, les expéditions mondiales de stockage d'énergie domestique neuf 4,44 GWh, soit une croissance annuelle de 44,2 %, dont l'Europe, les États-Unis, le Japon et l'Australie sont au premier plan, occupant les 3/4 des expéditions mondiales, le marché européen et le marché allemand sont les plus rapides, les expéditions de l'Allemagne dépassent 1,1 GWh, au premier rang mondial, les États-Unis, les expéditions également de plus de 1 GWh. Parmi les marchés européens, le marché allemand se développe le plus rapidement, avec une livraison de l'Allemagne dépassant 1,1 GWh, se classant au premier rang mondial, les États-Unis dépassant également 1 GWh et se classant deuxième, et la livraison du Japon en 2020 atteindra près de 800 MWh, ce qui est loin devant. des autres pays et se classe troisième.

2.1 Axé sur la demande : la transition énergétique est imminente, le photovoltaïque distribué dépasse les attentes

La dépendance énergétique excessive à l’égard des pays étrangers a provoqué la crise énergétique et la guerre entre la Russie et l’Ukraine a aggravé le conflit. Le gaz naturel représente environ 25 % du mix énergétique européen. Selon le BP Statistical Yearbook of World Energy, la structure de la consommation d'énergie en Europe, l'énergie fossile représentait une proportion élevée, dont une proportion stable d'environ 25 % pour le gaz naturel. L’Europe est fortement dépendante du gaz naturel et dépend principalement des importations. Parmi les sources de gaz naturel, 80 % proviennent de gazoducs importés et de gaz naturel liquéfié, dont 13 milliards de pieds cubes de gazoduc importé de Russie par jour, soit 29 % de l'offre totale. Une dépendance extérieure excessive à l’égard de l’énergie affecte gravement la sécurité énergétique, et le gouvernement espère réduire la dépendance et maintenir la sécurité nationale. L'arrêt de l'approvisionnement en gaz naturel russe vers l'Europe menacera l'approvisionnement énergétique de la région européenne, et il est urgent de développer une énergie propre pour garantir l'approvisionnement énergétique.

Politique visant à accélérer la transition énergétique, un ajustement à la hausse de la capacité photovoltaïque installée est attendu.

Afin d’assurer la sécurité énergétique, les pays ont mis en place des politiques visant à accélérer le rythme de la transition énergétique. L’Allemagne visera à l’avance une production d’électricité à 100 % à partir d’énergies renouvelables d’ici 2050 à 2035,"Forfait Pâques -Forfait Pâques", pour atteindre 80 % de production d'énergie renouvelable en 2030, l'énergie solaire pour atteindre l'objectif de 600 TWh, en 2030 pour atteindre 215 GW. Les installations photovoltaïques d'ici 2030. La Commission européenne a adopté la motion REPowerEU visant à relever l'objectif de l'UE en matière d'énergies renouvelables pour 2030, et l'objectif pourrait être à nouveau relevé à 45 % en 2030, avec un certain nombre d'initiatives pour soutenir le photovoltaïque distribué : 1) le programme européen de toits photovoltaïques, qui devrait augmenter de 17 TWh d'électricité au cours de la première année de sa mise en œuvre (17 % de plus que le précédent). prévision) et générer 42 TWh d’électricité supplémentaire la 25ème année ; 2) tous les toits photovoltaïques doivent être installés avant la 25e année ; et 3) tous les toits photovoltaïques doivent être installés d'ici la 25e année. 2) installer des panneaux photovoltaïques dans tous les bâtiments publics appropriés d'ici 25 ans ; et 3) exiger que tous les nouveaux bâtiments installent des toits photovoltaïques,

Tableau 5 : Révision à la hausse des attentes des pays en matière d'installations photovoltaïques

Pays Avant ajustement Nouvelle politique

L'Allemagne doit parvenir à une production d'énergie 100 % renouvelable d'ici 2050, avec une nouvelle installation photovoltaïque annuelle moyenne de 5 GW pour réaliser une production d'énergie 100 % renouvelable d'ici 2035, avec une nouvelle installation annuelle moyenne de 17,2 GW avant 2030.

Le Royaume-Uni installera 14,6 GW de photovoltaïque en 2021, dont 5 GW de photovoltaïque domestique. D’ici 2035, la capacité photovoltaïque installée sera multipliée par cinq par rapport aux 14 GW actuels, avec une nouvelle installation annuelle moyenne de 5 GW.

Les énergies renouvelables de l’UE 2030 représentaient de 32 % à 40 % Les énergies renouvelables 2030 représentaient à nouveau 45 %

Source des données : site Web officiel du gouvernement, Oriental Securities Institute

Du point de vue de la pénétration du photovoltaïque domestique, les principaux pays demandeurs de photovoltaïque à l'étranger installés à partir de l'ouverture distribuée, tels que le Japon, l'Australie et le développement photovoltaïque aux États-Unis, ont commencé à développer la nouvelle capacité installée sur les toits résidentiels, en même temps. temps en raison du démarrage plus précoce, le taux de pénétration du photovoltaïque dans les pays d'Europe et d'Australie est beaucoup plus élevé que celui de la Chine, de l'Australie, des États-Unis, de l'Allemagne et de la capacité installée photovoltaïque domestique du Japon représentait la proportion de la capacité photovoltaïque totale installée de 66,5%, 25,3 %, 34,4%, 29,5%, 29,5% et 25,3% respectivement, 34,4%, 29,5%, la capacité installée des ménages des pays développés représentait plus de 10 fois en Chine. Le photovoltaïque distribué à l’étranger représentait une proportion plus élevée. Nous pensons qu’il y a deux raisons :

(1) Le processus d'urbanisation en Europe est plus élevé, les logements sont principalement des logements indépendants ou semi-indépendants, adaptés au développement du photovoltaïque domestique. D'après les données de 2016, il y a 135,6 millions de logements aux États-Unis, dont 95 millions sont des villas ou des maisons de ville, soit environ 66 % ; selon le"Enquête statistique sur les logements et les terrains au Japon, 2013", le nombre de maisons indépendantes au Japon représentait 54,9 % en 2013, occupant une part importante du nombre total de maisons. En termes de nombre d'étages d'immeubles résidentiels, la proportion de maisons de 5 étages et moins est de 84,9 %, et à Tokyo, la proportion de maisons individuelles atteint encore 40,7 % en 2013 ; la proportion de maisons individuelles et jumelées en Europe atteint également 57,4 % en moyenne, et la proportion de maisons individuelles et jumelées au Royaume-Uni dépasse même 80 %. En revanche, le type de logement en Chine est extrêmement différent, avec une prédominance des immeubles de grande hauteur et des logements individuels et jumelés concentrés dans les zones rurales et suburbaines.

(2) Soutien politique à l’autoproduction et à l’autoconsommation photovoltaïques des ménages. La production d'énergie photovoltaïque européenne pour mettre en œuvre une politique de facturation nette, avec des installations de production d'énergie renouvelable pour les consommateurs, peut être basée sur la quantité d'électricité livrée au réseau, de leur propre facture d'électricité pour déduire une partie de la seule consommation nette, cette politique améliore considérablement la autogénération photovoltaïque distribuée et autoconsommation d'énergie résiduelle sur l'Internet de l'économie. Les subventions élevées pour le photovoltaïque distribué dans chaque pays, les taux d'intérêt relativement bas des prêts bancaires, le faible coût de financement des systèmes photovoltaïques et l'absence de défaut de paiement des subventions stimulent la volonté d'installer.

Tableau 6 : Politiques de subvention pour le photovoltaïque domestique dans divers pays

Politique de temps du pays

Pays-Bas 2020 Les Pays-Bas ont introduit une facturation nette sur dix ans pour soutenir le photovoltaïque résidentiel. Le gouvernement néerlandais prévoit de réduire les prix de l'électricité de 9 % par an de 2023 à 2030.

Italie 2022 Processus d'approbation simplifié pour l'installation de systèmes photovoltaïques commerciaux sur les toits d'une capacité installée comprise entre 50 kW et 200 kW. Allouement de 267 millions d'euros (294 millions de dollars) en réductions d'impôts pour aider les entreprises à couvrir une partie du coût d'achat et d'installation de panneaux solaires.

Suisse 2020 a alloué 46 millions de francs supplémentaires (47,5 millions de dollars) au programme de subvention solaire sur les toits résidentiels et commerciaux. Ce montant supplémentaire porte le budget de subventions à 376 millions de francs.

Source : Site Internet du gouvernement, Orient Securities Research Institute

2.2 En fonction de la demande : les tarifs + les subventions font augmenter le taux de pénétration du stockage

Actuellement, le taux de pénétration du stockage d’énergie domestique est relativement faible et il reste encore beaucoup à faire. 1) États-Unis : selon les statistiques du Berkeley Lab, seulement 6 % du marché américain est associé au photovoltaïque pour le stockage d'énergie domestique, et la proportion la plus élevée de stockage optique co-construit dans l'État d'Hawaï est de près de 80 %, suivie par le taux de pénétration de la Californie de 8 %, alors que les autres régions n'en ont qu'environ 4 %. 2) Allemagne : Selon les statistiques de l'ISEA RWTH Aix-la-Chapelle, d'ici 2021, l'installation cumulée de stockage d'énergie domestique en Allemagne passera de 1,5 % à 1,5 %. Allemagne installation cumulée de stockage d'énergie domestique 430 000 ménages, selon la mesure de 40 millions de toits en Allemagne, le taux de pénétration actuel du stockage d'énergie sur tous les toits n'est que de 1,1 %, le nouvel angle installé, Allemagne en 2021, la nouvelle famille de stockage 145 000, dont 93 % pour le nouveau PV avec stockage, 7 % pour le parc de rénovation PV, le nouveau PV 215 000 familles, stockage et nouveau PV co-construit la proportion atteint 63 %. Accompagné des besoins d'amélioration de la sécurité énergétique et de la stabilité de l'électricité, de l'atterrissage des subventions politiques, des prix de l'électricité résidentielle et de la réduction des coûts du système de stockage d'énergie, la tendance à installer un système de stockage d'énergie sera plus forte, le taux de pénétration du système de stockage d'énergie augmentera considérablement dans l'espace.

À court terme : la hausse des prix de l'électricité a un impact sur l'amélioration de l'économie du stockage de l'énergie et devient un catalyseur de la croissance du marché, mais l'impact est limité et n'est pas un facteur décisif. En supposant que la consommation annuelle d'électricité des ménages de 4 000 kWh, soit 60 % de la consommation électrique du soir, l'installation d'un système de stockage d'énergie photovoltaïque de 5 kW + 10 kWh, des heures de production d'énergie photovoltaïque annuelles de 1 000 heures, un coût d'investissement photovoltaïque de 1,3 euros/w (équivalent à 9,1 CNY yuans / w), le coût d'investissement dans le stockage d'énergie de 0,8 euros / wh (équivalent à 5,6 yuans CNY / wh), les résidents du prix de l'électricité de 0,3464 euros / kw. Investissement initial de 14 500 euros (équivalent à 101 500 yuans), dont 6 500 euros (équivalent à 45 500 yuans) pour les systèmes photovoltaïques et 8 000 euros (équivalent à 56 yuans), 000 yuans) pour les systèmes de stockage d’énergie. Selon l'Office fédéral de la statistique, le revenu annuel moyen des ménages allemands est de 56 000 euros et le coût d'installation d'un système de stockage photovoltaïque représente 25 % du revenu annuel des ménages. Les économies de coûts liées à l'installation d'un système de stockage photovoltaïque sont de 16 601 euros par rapport au cycle de vie complet du réseau (20 ans) et de 9 338 euros par rapport à l'installation uniquement du photovoltaïque. Le retour sur investissement de l'installation d'un système photovoltaïque est de 8,25 %, avec une période d'amortissement de 11 ans. Une augmentation de 50 % des prix de l’électricité réduirait la période de récupération à 8 ans. Les économies de coûts liées à l'installation d'un système de stockage photovoltaïque sont de 16 601 euros par rapport au cycle de vie complet du réseau (20 ans) et de 9 338 euros par rapport à l'installation uniquement du photovoltaïque. Le retour sur investissement de l'installation d'un système photovoltaïque est de 8,25 %, avec une période d'amortissement de 11 ans. Une augmentation de 50 % des prix de l’électricité réduirait la période de récupération à 8 ans. Les économies de coûts liées à l'installation d'un système de stockage photovoltaïque sont de 16 601 euros par rapport au cycle de vie complet du réseau (20 ans) et de 9 338 euros par rapport à l'installation uniquement du photovoltaïque. Le retour sur investissement de l'installation d'un système photovoltaïque est de 8,25 %, avec une période d'amortissement de 11 ans. Une augmentation de 50 % des prix de l’électricité réduirait la période de récupération à 8 ans.

À moyen terme : les nouvelles énergies alternatives sont une tendance déterministe, un grand nombre de nouvelles énergies et de nouveaux réseaux provoqués par la pression du réseau, afin de promouvoir l'installation de stockage d'énergie, plus la politique à moyen terme subventionne la certitude et la continuité. Du point de vue de la stabilité du réseau, un grand nombre de nouvelles pressions sur le réseau énergétique en sont la cause, le gouvernement à travers des subventions et d'autres politiques pour guider la configuration de la production d'électricité/utilisateur du stockage d'énergie est le fruit des pays européens pour le photovoltaïque distribué + subventions au stockage, la logique sous-jacente est de réduire la pression sur le réseau de distribution et la vente d'électricité à travers le système distribué. Le Royaume-Uni exonère de TVA les systèmes photovoltaïques domestiques à partir d'avril 2022, l'Italie augmente l'allégement fiscal pour les équipements de stockage domestiques à 110 % à partir de 2020, et la Pologne,

Tableau 7 : Politiques de subvention pour le stockage d’énergie domestique par pays

 Contenu de la politique temporelle

Royaume-Uni 2022 La taxe sur la valeur ajoutée (TVA) sur les pompes à chaleur et les modules solaires utilisés dans les applications solaires résidentielles est réduite de 5 % à 0 à partir du 1er avril 2022, et la politique dure cinq ans

Italie 2020 Le crédit d'impôt Ecobonus pour les équipements de stockage d'énergie domestique est passé de 50-65 % à 110 % Suisse 2020 46 millions de francs suisses supplémentaires (47,5 millions de dollars) alloués aux programmes de subventions solaires sur les toits résidentiels et commerciaux.

46 millions de CHF (47,5 millions de dollars) pour des programmes de subventions à l'énergie solaire sur les toits résidentiels et commerciaux. Ce montant supplémentaire porte le budget de subventions à 376 millions de francs, financé par les taxes et redevances payées par les consommateurs d'électricité pour financer le développement des énergies renouvelables.

Le décret 2019/943 et le décret 2019/944 du programme CEP (Clean Energy Package) de l'UE 2019 proposent un soutien fort au développement du marché du stockage d'énergie domestique et à la suppression des éventuels obstacles financiers au développement.

Allemagne 2019 Loi allemande sur les énergies renouvelables Augmentation du plafond de capacité installée pour le paiement de la taxe sur le stockage d'énergie domestique de 10 kW à 30 kW

Pologne 2019 Programme AGROENERGIA pour des systèmes photovoltaïques/éoliens et de stockage domestiques de 10 à 50 kW, allouant un total de 200 millions de PLN en subventions

Suède 2016 Programme de subventions pour le stockage d'énergie domestique Subventions pour le stockage d'énergie domestique, couvrant 60 % des coûts d'installation, jusqu'à 5 400 $

Source : Site Internet du gouvernement, Orient Securities Research Institute

Long terme : avec la mise à l’échelle et les progrès technologiques, la réduction des coûts du système est une tendance à long terme. Selon les statistiques de Solar Power Europe, entre 2015 et 2019, le coût des systèmes photovoltaïques à petite échelle diminuera d'environ 18 %, et le coût des systèmes de stockage d'énergie domestique diminuera de près de 40 %, et on s'attend à ce que d'ici 2023, le coût des systèmes photovoltaïques domestiques diminuera encore de 10 %, tandis que le coût des systèmes de stockage d'énergie domestique diminuera considérablement de 33 %. À court terme, en raison des fluctuations de l'offre et de la demande, le coût du système fluctue légèrement, mais la tendance à long terme à la réduction des coûts technologiques est certaine. En 2021, le LCOE du système de stockage photovoltaïque domestique est de 10,1 centimes d'euro/kWh, et celui du système photovoltaïque est de 14,7 centimes d'euro/kWh, tandis que le prix de l'électricité domestique en Allemagne atteint la même année 31. 9 centimes d'euro/kWh, et le coût du système de stockage photovoltaïque est d'environ 1/3 du prix de l'électricité, donc l'installation du système de stockage photovoltaïque est une bonne économie. Par conséquent, l’installation d’un système de stockage photovoltaïque présente une bonne rentabilité et, avec l’augmentation du prix de l’électricité et la réduction des coûts, l’économie sera encore améliorée à l’avenir.

2.3 Marchés régionaux : dominés par les États-Unis, l'Europe et l'Australie

2.3.1 États-Unis : les subventions stimulent la demande du marché

La politique est le principal moteur du développement du marché derrière le compteur aux États-Unis. Selon les statistiques de Wood Mackenzie, 409,5 MW/902,7 MWh de nouveau stockage d'énergie domestique seront installés aux États-Unis en 2021.

(1) Au niveau fédéral, en mars 2018, les États-Unis ont publié le"Nouvelles règles pour les crédits d’impôt pour les systèmes de stockage d’énergie côté résidentiel", pour les systèmes de stockage photovoltaïques côté résidentiel, si un utilisateur installe un système de stockage par batterie un an après l'installation d'un système photovoltaïque et remplit la condition selon laquelle 100 % de l'électricité stockée provient de la production d'énergie photovoltaïque, l'équipement de stockage d'énergie peut également recevoir une réduction de 26 % crédit d'impôt. Crédit d'impôt de 26%.

(2) Au niveau de l'État, la Californie a lancé le programme SGIP pour subventionner la production d'électricité résidentielle et, en novembre 2021, la Chambre des représentants a adopté l'America Builds Better Act, qui prolonge les subventions politiques de l'ITC jusqu'en 2033 et accorde un crédit d'incitation allant jusqu'à 30 %. ou un crédit de base de 6 % jusqu'en 2026, avec des crédits jusqu'à la fin de 2031 et une diminution progressive en 2032 et 2033.3 (3) Au niveau de l'État, la Californie a lancé le programme SGIP pour subventionner la production d'électricité résidentielle. Pour les projets résidentiels de stockage d’énergie, le taux de subvention pour les systèmes de stockage d’énergie inférieur ou égal à 10 kW est de 0,5 $/Wh. Pour les systèmes de stockage d'énergie de plus de 10kW, le taux de subvention est de 0,5$/Wh et le crédit d'impôt à l'investissement (CTI) n'est pas disponible en même temps, et si vous souhaitez obtenir le CTI en même temps, le taux de subvention du SGIP est réduit à 0 $. 36/Wh. Tableau 8 : SGIP de Californie

Tableau 8 : Évolution des politiques SGIP en Californie, États-Unis

Contenu de la politique temporelle

Entre 2000 et 2004, le gouvernement californien a alloué 138 millions de dollars pour subventionner la production distribuée.

2009 Rémunération élargie de"génération distribuée"à"énergie distribuée"de sorte que les installations autonomes de stockage d’énergie soient également compensées.

Prolongation du SGIP jusqu'en 2015, la Californie prévoyant un budget de 83 millions de dollars par an pour le SGIP pour chacune des années 2010-2011.

En 2011, la CPUC a modifié les critères d'éligibilité du programme d'incitation pour soutenir les technologies qui permettent de réduire les GES. Les technologies éligibles comprennent le stockage d'énergie, les éoliennes, les turbines de réduction de pression, les piles à combustible, le captage de chaleur résiduelle et la cogénération, les moteurs à combustion interne, les microturbines et les turbines à gaz.

2014 Extension de l'administration du SGIP jusqu'en 2020, allouant 75 % du budget d'incitation total aux technologies de stockage d'énergie

Le programme SGIP de 2018 s'est prolongé jusqu'en 2024 et sera davantage axé sur le stockage d'énergie, fournissant 800 millions de dollars de soutien au stockage d'énergie et à d'autres technologies d'énergie propre.

2019 Plus de 500 millions de dollars sont à nouveau investis dans des technologies, notamment le stockage d'énergie.

2.3.2 Europe : hausse des prix de l’électricité et amélioration de la situation économique

L'Europe est le plus grand marché mondial de stockage d'énergie domestique. Selon les statistiques du BNEF, en 2020, l'Europe ajoutera 1,2 GW/1,9 GWh de nouvelles installations de stockage d'énergie, dont 639 MW/1 179 MWh seront ajoutés au stockage d'énergie domestique, ce qui représente une croissance annuelle de 90 % et représente 52 %. % du nouveau marché et le total cumulé du stockage d'énergie domestique en Europe sera de 1,6 GW d'ici 2020, l'échelle de marché étant la première au monde. Selon les statistiques de Solar Power Europe, en 2020, la croissance du stockage électrochimique d'énergie domestique européen est forte, avec un total d'environ 140 000 systèmes installés, dont l'Allemagne, l'Italie, le Royaume-Uni, l'Autriche, la Suisse et cinq pays sur la croissance du ménage européen. marché de plus de 90%, seule l'Allemagne occupe plus des deux tiers du marché.

L'Allemagne continue d'occuper le premier grand marché du stockage d'énergie familial en Europe, l'Italie, l'Autriche et le Royaume-Uni continuent de croître rapidement. Au cours des prochaines années, l’Allemagne continuera à conserver sa position de leader sur le marché européen du stockage d’énergie domestique. Selon une étude de l'EUPD, 58 % des utilisateurs domestiques photovoltaïques allemands envisageront d'ajouter des équipements de stockage d'énergie après l'expiration de leurs contrats FIT (tarif de rachat). L'Italie suivra de près, conservant sa position de deuxième marché. Et avec un fort soutien du gouvernement, l'Autriche est en passe de dépasser le Royaume-Uni en tant que troisième marché : elle a prolongé ses subventions pour le photovoltaïque domestique et le stockage pour la période 2020-2023, avec un budget total de 24 millions d'euros, dont 12 millions d'euros. est destiné au stockage à domicile. En outre, la Suisse, l'Espagne, l'Irlande, la République tchèque,

La hausse des prix de l’électricité stimule l’économie du stockage d’énergie domestique et la demande augmente rapidement. Le conflit russo-ukrainien a encore exacerbé la hausse des prix des matières premières, ce qui a considérablement augmenté le coût de production d'électricité à partir des centrales électriques au gaz et au charbon, qui représentent environ 40 % de la production électrique allemande, entraînant une augmentation des prix de gros. les prix de l'électricité, le prix contractuel de l'électricité pour les résidents en Allemagne ayant augmenté de 48 % au cours des 12 derniers mois. La hausse du coût de l’électricité va générer une demande de stockage d’énergie domestique.

2.3.3 Australie : Une centrale électrique virtuelle augmente ses revenus pour améliorer la situation économique

L'Australie dispose d'un terrain propice au développement du stockage d'énergie domestique, et il existe encore une énorme marge de croissance future. L'Australie est peu peuplée et l'électricité repose principalement sur le transport longue distance, c'est pourquoi l'énergie distribuée a été vigoureusement développée. Les micro-réseaux, le stockage d'énergie et d'autres technologies peuvent réduire les fluctuations de charge du réseau électrique tout en améliorant la fiabilité de la consommation électrique, et l'accélération de la promotion des systèmes de batteries domestiques en Australie devient de plus en plus importante pour la promotion continue de l'énergie solaire et la décarbonation du réseau électrique. , et contribue en même temps à améliorer l’abordabilité et la fiabilité de l’énergie à long terme. Selon les statistiques du BNEF, en 2020, l'Australie installera 48 MW/134 MWh de nouveaux systèmes de stockage d'énergie domestique.

À notre avis, il y a des raisons pour le développement du stockage d’énergie photovoltaïque domestique en Australie :

(1) le niveau de ressources lumineuses est situé dans le premier au monde, plus de 80 % de l'intensité lumineuse de la région de plus de 2 000 kW/m2/h, le même coût du système que le coût de production d'énergie photovoltaïque en Australie ne représente que la moitié du coût de production d'électricité en Allemagne.

(2) Soutien politique : le gouvernement australien, à travers le Small-scale Renewable Energy Scheme (Small-scale Renewable Energy Scheme, SRES), l'installation d'utilisateurs photovoltaïques domestiques a délivré des certificats de technologie à petite échelle (Small-scale Technology Certificates, STC), les utilisateurs à forte énergie sont également tenus d’acheter un certain pourcentage de STC. Les utilisateurs à forte consommation d'énergie sont également tenus d'acheter un certain pourcentage de STC pour remplir leurs obligations au titre du RET ; dans le même temps, les gouvernements des États australiens accordent des subventions FiT pour le photovoltaïque résidentiel ;

3) Des taux plus élevés d’accession à la propriété et de logements unifamiliaux. La condition préalable à l'installation d'un système photovoltaïque domestique est d'avoir un toit séparé, de sorte que les appartements avec logement centralisé ne sont généralement pas éligibles à l'installation de systèmes de stockage photovoltaïques domestiques. Selon les données de recensement des agences statistiques régionales, la proportion du total des ménages vivant dans des maisons individuelles/jumelées dans l'UE/États-Unis/Japon/Australie est supérieure à 50 %, et la structure de logement dominée par les maisons individuelles est la condition préalable au développement à grande échelle de systèmes de stockage photovoltaïques domestiques dans ces régions.

(4) La hausse du prix de l’électricité en Australie. Du point de vue des prix de gros de l'électricité, avec l'entrée à grande échelle de la production d'énergie solaire sur le marché de l'électricité, les heures de production d'énergie photovoltaïque diurne de baisse des prix de l'électricité, les prix de l'électricité nocturnes culminent, le besoin urgent d'aide au stockage d'énergie, pour réaliser le temps de changement de puissance.

L'Australie met progressivement en place un mécanisme de centrale électrique virtuelle pour améliorer la rentabilité du stockage d'énergie. En 2018, le gouvernement libéral d'Australie du Sud a alloué 180 millions de dollars australiens à 40 000 foyers pour installer un stockage d'énergie électrochimique à petite échelle ainsi que des centrales électriques de stockage d'énergie électrochimique à grande échelle, y compris des centrales électriques virtuelles.

En 2019, l'Agence australienne des énergies renouvelables (ARENA) a engagé 2,46 millions de dollars dans un essai d'intégration de centrale électrique virtuelle (VPP) pour l'opérateur australien du marché de l'énergie (AEMO), conçu pour démontrer la capacité opérationnelle des VPP à fournir des services de contrôle d'énergie et de fréquence. Le stockage d'énergie domestique participe au marché des services auxiliaires via des agrégateurs, et les rapports publiés par l'Australian Energy Market Operator (AEMO) montrent que les utilisateurs peuvent gagner près de 3 000 AUD grâce à la centrale électrique virtuelle, avec une période de récupération d'environ 6,8 ans.

2.4 Prévisions spatiales : 58,26 GWh de nouvelles installations de stockage d’énergie domestique dans le monde d’ici 2025

En fonction du nombre de ménages pour mesurer la capacité installée du photovoltaïque distribué, considérez le taux de pénétration du stockage d'énergie domestique pour obtenir le nombre de stockage d'énergie domestique installé, en supposant que la capacité installée moyenne par ménage peut obtenir la capacité installée de stockage d'énergie domestique à l'échelle mondiale. et sur chaque marché. Nous prévoyons que, en supposant un taux de pénétration de 15 % du stockage d’énergie sur le marché photovoltaïque nouvellement installé et un taux de pénétration de 2 % du stockage d’énergie sur le marché boursier en 2025, l’espace mondial de capacité de stockage d’énergie domestique atteindra 25,45 GW/58,26 GWh, avec un taux de croissance composé de l’énergie installée de 58 % de 2021 à 2025.

Tableau 9 : Capacité installée mesurée du stockage d’énergie domestique

 2020 2021e 2022e 2023e 2024e 2025e 

Cumul PV/GW résidentiel installé 103 146 220 310 414 535 

PV/GW résidentiel nouvellement installé 28 44 74 90 104 121 

Pénétration des titres (%) 0,38 % 1,0 % 1,2 % 1,5 % 1,8 % 2,0 %

Taux de pénétration supplémentaire (%) 4 % 7,0 % 9,0 % 12,0 % 14,0 % 15,0

Durée de distribution et de stockage (h) 2,2 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 

Nouvelle capacité installée (GWh) 2,80 9,27 18,99 31,70 44,89 58,26 

Stock - Stockage d'énergie installé (GWh) 0,28 2,28 3,82 7,02 11,55 16,70

Incrémental - Stockage d'énergie installé (GWh) 2,52 6,99 15,17 24,68 33,34 41,56

Ajouts de puissance supplémentaires (GW) 1,25 4,05 8,29 13,85 19,61 25,45 

Source : BNEF, Wood Mackenzie, Oriental Securities Institute.

Remarque : Le rouge est la valeur réelle provenant de sources statistiques tierces, le bleu est la valeur hypothétique et le noir est la valeur calculée.

3. Barrières industrielles : les produits et les canaux constituent des barrières

Barrière 1 : Canal D'une part, le marché du stockage d'énergie domestique est principalement concentré aux États-Unis, en Europe et dans d'autres pays et régions avec une forte pénétration du photovoltaïque domestique et des tarifs d'électricité résidentiels élevés, et les produits chinois doivent généralement être distribués à l'étranger. canaux afin d’accéder au marché concerné. D'autre part, les produits de stockage d'énergie domestique sont généralement utilisés en conjonction avec

D'un autre côté, les produits de stockage d'énergie domestique sont généralement utilisés conjointement avec des systèmes photovoltaïques et possèdent certains attributs des appareils grand public, de sorte qu'ils peuvent atteindre rapidement les clients en aval grâce à une disposition raisonnable des canaux. Il existe deux principaux types de canaux sur le marché américain : l'un consiste à se concentrer sur le marché boursier par l'intermédiaire des canaux de distribution. Par l'intermédiaire du distributeur, le produit sera vendu à l'installateur photovoltaïque, puis vendu à la famille qui a installé le photovoltaïque domestique. L'autre canal passe par le constructeur pour se concentrer sur le marché du neuf. Les constructeurs achèteront des produits de manière uniforme lors de la construction de nouvelles maisons.

Barrière 2 : la puissance du produit

Il existe différents types de produits de stockage d’énergie domestique avec une large gamme de capacités de charge. Selon la capacité de charge, le niveau de tension et la méthode de couplage des produits de stockage d'énergie domestique, ils peuvent être divisés en plusieurs catégories : petit système de batterie, système de batterie modulaire basse tension, système de batterie modulaire haute tension, système de batterie couplé au courant alternatif, hors tension. -système de batterie de réseau et système de batterie solaire tout-en-un, etc., et la capacité de charge des produits varie de 5 à 500 kWh, afin que les utilisateurs puissent choisir les produits appropriés en fonction des besoins de consommation électrique domestique.

L'investissement en R&D et la capacité de service garantissent les produits et la marque de l'entreprise. Le cœur du système de stockage d’énergie est la sécurité, la longue durée de vie et le faible coût. Plus la quantité d’électricité transportée par le système de stockage d’énergie est élevée, plus le système est complexe et plus l’intégration est difficile. Par conséquent, l'entreprise doit disposer d'un investissement élevé dans la recherche et le développement, de solides réserves techniques, et le marché doté de capacités de livraison de produits efficaces, pratiques, riches et fiables pour les entreprises aura un avantage concurrentiel plus important. En outre, l'entreprise doit fournir une certaine période de garantie pour le produit, généralement 10 ans, la bonne qualité des produits de l'entreprise, un taux de réparation inférieur et une évaluation de sécurité plus élevée sont un facteur important affectant le choix des consommateurs, constituant les barrières de la marque de l'industrie. .

4, la batterie et le PCS comme composants de base des plus avantageux

La batterie et le PCS sont les deux composants principaux du système de stockage d’énergie domestique et constituent la partie la plus avantageuse du marché du stockage d’énergie domestique. Selon nos calculs, en 2025, la nouvelle capacité installée de stockage d'énergie domestique 25,45 GW/58,26 GWh, correspondant aux expéditions de batteries 58,26 GWh, aux expéditions PCS 25,45 GW. En supposant que le prix des batteries de 1,37 yuans/Wh en 2021, le prix des PCS de 0,96 yuans/W, réduit de 5 % par an (prix des batteries en raison de la hausse des prix des matières premières en amont cette année), peut être mesuré d'ici 2025, la batterie et le PCS en tant que composants de base en bénéficieront le plus. Mesuré d'ici 2025, l'espace de marché supplémentaire des batteries de 78,4 milliards de yuans, l'espace de marché supplémentaire des PCS de 20,9 milliards de yuans.