0 概述

新能源投资

1 光伏

1.1 结构

1.1.1 部件

光伏的主要部件：

光伏组件，将太阳能转换为直流电
逆变器，将直流电转换为交流电
并网柜，将交流电和电网合并起来，做到优先自用余电上网，或者离网自用市电互补等模式。

其他的部件有：

电缆和桥架，桥架是将电缆包起来，避免风吹雨打
支架，分为钢结构，支架和不锈钢结构等多种结构
水槽，PVC水槽
维护通道，防滑通道，帮助平时光伏板的清洗

1.1.2 光伏板

光伏板的指标：

等级，必须正A级全新光伏板，其他等级都是次级板，效率较低的。
转换效率，主流都在22%以上了。避免选择多晶板（转换效率太低），异质结（太前沿不稳定）。主流选择是单晶TopCon，或者单晶BC光伏板。
双面率，太阳光照下光伏玻璃后，部分光线透光玻璃射到地面上。地面反射光线到光伏板上。这个时候双面率就非常有用了，双面率越高的光伏板能接收反射光线进行二次发电。单面的光伏板就无法二次发电了。在厂房楼顶上，是非常适合安装双面组件的，双面应该在70%以上。
衰减系数，首年衰减少于1%，次后每年衰减少于0.4%，30年线性质保应该保证在85%以上。
热斑和抗撞，遮阴导致局部电流升高，强风强雨导致光伏板隐裂。这两个指标将保证光伏板的外观能保持长期稳定。

品牌，一线大厂有隆基，晶科，晶澳

1.1.3 逆变器

逆变器的指标

转换效率，转换效率应该大于95%。尽量选择mppt逆变，而不是PWM逆变。PWM逆变的转换效率很低。
品牌，华为固德威是一线品牌

1.1.4 承载结构

这是阵列式光伏，成本低速度快，但是抗风能力差，无法保护屋顶。

这是棚架式光伏，抗风能力强，可以保护楼顶隔热防水，但是成本相对高。

这是BIPV光伏，通过夹具等方式将光伏组件和钢结构大棚连接起来

1.1.5 支架材质

光伏支架根据承载结构的不同有三种实现：

光伏支架，类似万能角铁，多用于阵列式光伏和BIPV光伏。
钢结构，分为热镀锌，锌铝镁和不锈钢三种材质，多用于棚架式光伏。不建议使用锌铝镁，锌铝镁的面向时间不长，价格比热镀锌更便宜，厂家质保时间更短，只有15年。热镀锌厂家质保可以做到20年以上。

光伏支架阵列式

不锈钢棚架式。

立柱材质：

光伏支架，需选用热镀锌足2.0厘，镀锌层52um，至少41x62大首钢材质的支架。
棚架式，需选用16#，镀锌层52um以上的工字钢。
不锈钢，需选用304不锈钢，100x100大，足厚1.3厘的方管。

1.1.6 电缆和桥架

电缆：

优先使用铜线电缆，不使用铝线电缆
优先使用国标电缆，直流电缆一般在4平方，交流电缆在32平方以上。

桥架：

优先使用304不锈钢，足厚0.9厘的桥架
也可以使用锌铝镁，1.5厘的桥架

1.2 成本

1.2.1 建造成本

光伏成本都是按照W来报价的：

光伏组件，0.7元每瓦
逆变器，0.16元每瓦
支架结构：0.3元每瓦，304不锈钢约0.6元每瓦
电缆：铜线0.3元每瓦，铝线0.2元每瓦
人工备案配件防水槽，约0.8元每瓦

因此，总数大概在2.5元每瓦，304不锈钢 + 铜线电缆。

按照不同的合作方式，成本如下：

大E，整个工程包给别人做，利润大概在0.5 ~ 1元每瓦，约3 ~ 3.5元每瓦。
小E，自己买光伏组件和逆变器，其他材料和工程包给别人做，大概在2.8 ~ 3.3元每瓦。
自己买材料自己动手做，小工程，一般是1.5元~2.5元每瓦。

例如，要建设一个100千瓦的光伏电站，大E造价大概就是100 * 1000 * 3 = 30万人民币。

注意，建造成本是不能按照平方来计算的。因为，光伏板的效率越高时，每平方的发电量就越强，每平方造价就会越高，而且也越节约地方。所以，我们不能简单地比较每平方造价来衡量造价成本。准确的方法依然是每瓦造价。

1.2.2 维护成本

光伏在长期使用中会积尘，这个时候发电效率就会下降，每年需要定期清洗才能保证光伏的发电效率。在普通的南方沿海地区，光伏板至少需要每年2次的清洗。

清洗的方式，可以是自己拿水直接冲，也可以使用专门的清洗机器人来冲水。

除了清洗以外，对于螺丝松，接线松，光伏板坏掉这些问题也是需要日常监测和维修的。总体来说，每年光伏板的清洗维护费用大概需要0.03元每瓦。

1.3 风险

1.3.1 台风

大部分的光伏都建在楼顶，台风天气或者老化情况下，光伏组件从楼顶吹散到地面，伤害是非常严重的。

光伏需要加强抗台风能力，需要从三方面着手：

底板牢固，使用足厚铁板锁在楼面上，避免使用配重水泥块。配重水泥块施工简单，价格便宜，但是抗台风能力稍弱。
承重结构牢固，立柱足够大和厚，立柱之间有斜撑等结构来避免单柱受力，焊接的地方需要满焊。
压块足够，棚架和光伏组件的连接是通过压块来固定的，压块需要足够快足够厚，并且每个组件至少4个压块来保持组件不会被吹飞。

配重水泥块，不够坚固，容易吹飞，但是能避免楼面漏水

使用底板+拉爆，锁在楼面上，足够坚固，但是需要做好楼面防水处理

横撑和斜撑组合，保证不会造成单点受力，多点多立柱受力，能加强整体结构的牢固

组件和支架是需要同时使用压块和抱箍，保证组件不会被吹飞。

1.3.2 楼面漏水

楼面漏水，常见于使用底板+拉爆，将立柱固定在楼面上，楼面滴水跟随拉爆渗入。解决方法三步防水法。

第一步，钻孔后先抽空灰尘，然后注入防水结构胶

第二步，底座封闭式防水，然后将底座固定上去

第三步，底座四周做方位式防水

1.3.3 消防

一般情况下，光伏很少发生消防隐患的问题，需稍微注意以下几点：

逆变器接线要接牢，不牢的情况，高电流穿过窄电线，会发热起火。
楼顶光伏棚下不能住人不能堆货，因为楼顶是逃生的出口之一，当火灾发生时，人群可以跑到楼顶避火。但是光伏棚下住满人就会占用空间，火灾一旦发生，人群无法在楼顶聚集，被迫在浓烟下闷死。

1.3.4 雷击

光伏遭受雷击，轻则电器短路，重则火灾。防御措施：

避开高大建筑，树木，高山地区
做好接地系统，可以使用铜管，镀锌管，圆钢，扁铁，不能使用塑料或者不锈钢。
接地电阻足够少，必须少于4欧姆，低电阻会减少高雷击电流下的接地系统发热
多点接地，雷电接地线需要足够多的数量。
防雷设备，包括电涌保护器，防雷箱等设备。

1.3.5 辐射

光伏组件是直流电流，转换为交流后，频率也是固定的50Hz，高频辐射几乎为0，无需担心这个问题。

1.4 收入

建造光伏的收益来自于：

自己消纳
卖电给电网
政策补贴

1.4.1 发电量

光伏的出力主要集中在白天时间，在中午时间出力是最大的。傍晚和晚上时段是没有发电的。

按照不同地区的光照，我们可以快速查看该地区的年有效利用小时数。例如，广东佛山地区，每年约1000的有效利用小时数。

那么，如果我们建立一个1kw的电站，每年就可以发电1000度（KWh）电了。

1.4.2 卖电网

全额卖电网，就是相当简单了，所有光伏输出都卖电网，不经过我们自身消纳。在2024年11月写文章的这个时点，广东地区分布式光伏电站卖电网，是统一为0.38元每度电含税，广东地区暂时没有执行按市场价，或者按分时电价来收纳电价。

那么，我们可以快速速算，光伏的回本周期，以1kw为计算，全包建设成本为3000元，每年收益为1000度*0.38 = 380元，回本周期为7.9年。

注意，光伏的预期寿命大概在25年，我们只能保守估计为20年，然后还需要代入光伏每年损耗0.4%效率，合计irr约为10.66%，可以说是相当不错的收益了。

1.4.3 卖电网的变数

卖电网的实际操作有很多变数：

备案困难，在佛山地区个人住房申请卖电上网，是需要先备案的，可是备案的条件比较苛刻，住房必须是自然人且有正规的房产证，而不是集有证，这样才可以成功备案。
卖电价格，广东暂时实行固定价格全额收纳制度，但是卖电价格从长期来看是逐渐下降的，如果未来卖电价格继续下降到0.2元每度，这个回本周期就非常长了。另外一点，如果广东实现分时段市场化收纳定价，会不会出现甘肃青海的问题，中午时段的光伏电价为负数的问题，这样的话，回本周期就更加遥遥无期了。
卖电时段，在实际操作过程中，我们发现南方电网在中午时段，是禁止了光伏卖电网的。因为，这个时段的光伏出力特别强，甚至超出了电力需求（中午大家都在吃饭，没人开机器工作），电网就会截断部分光伏的卖电行为。未来分布式光伏进一步发展的话，更多的卖电时段也有可能会被截断。

卖电网的变数比较多，实际收益从长期来看可能无法达到10%收益预期，但保守估计在5%收益预期应该是问题不大的，如果有闲钱的话也算是值得投资的，至少比定期存款要好不少了。另外，光伏还能带来隔热防水的效果，适当多一些晾衣茶厅的功能，对于部分需求的用户还是不错的。

1.4.4 自我消纳

对于工商业来说，自我消纳是非常不错的选择，前提是电力高峰都在白天就可以了。自我消纳的时候，光伏就需要采取自发自用，余电上网的模式。

对于工商业来说，平均电价在0.8元每度左右。卖电网只有0.38元的收益，但是自我消纳就能省下0.8元电费，收益相对就高不少。但要注意的是，即使工商业只有白天用电，光伏的电也无法难以完全消纳的，一般来说估计在80%就不错了。

那么，我们可以快速速算，光伏的回本周期，以1kw为计算，全包建设成本为3000元，每年收益为自用80%，约800度0.8 = 640元，余电上网20%，约200度 0.38 = 76元，合计收益为716元，回本周期为4.2年。

考虑发电效率逐年下降，最多使用20年来计算，内部irr也能达到22.99%，可谓是相当不错的了。

自我消纳有非常多的好处：

电价稳定，目标是用光伏替代购电，尽可能节省电费，够电价是总体稳定的，所以收益较为明显。
电量稳定，只需要保证自己的生产正常用电即可

1.4.5 政策补贴

分布式光伏属于国家扶持的项目，2020年之前建设的光伏是有补贴政策的，2020年之后建设的光伏项目目前看是都没有补贴的。详情可以看这里

补贴政策如下：

必须是2019-2020年建成的光伏项目，之后的光伏项目是没有补贴的
必须是备案的项目
必须是并网发电被电网认可部分的电价，自发自用的部分或者离网自用是没有奖励的。
补贴价为0.3元每度，补贴3年

例如，建成1个1kw的电站，每年发电1000度，每年补贴300元，3年共补贴900元。补贴确实是不少的。

1.5 合作方式

光伏的合作方式有以下几种：

业主自投，自己投资自己收益
屋顶租赁，业主自己不投资，由第三方公司投资建设光伏项目，并获取光伏的所有收益。

1.5.1 业主自投

业主自投1kw项目

成本3000元
全额卖电网的话，20年收入共7267元，利润为4267元，IRR为10.66%。
80%自己消纳，20%卖电网，20年收入为13694元，利润为10694元，IRR为22.99%。

业主自投看清楚合同就可以了，一般没啥问题，选择有口碑的EPC合作商。对于备案困难的地区，需要尽量选择本地备案成功过的EPC合作商，合作方式也比较灵活。

1.5.2 屋顶租赁

屋顶租赁给第三方公司，第三方公司投资建设光伏项目，并获取卖电的所有收益。业主自身需要按照原来的电价支付电网费用，电价不能降低，但能获取租金收益。

目前市场价为，一块光伏板700瓦，一次性支付600元/块补贴，每年支付30元/块支付租金。投入1kw计算。

成本为0元
20年收入为600/0.7+30*20/0.7 = 1714元。

可以看到屋顶租赁的总收益是1714元，是明显低于业主自投模式的。当然，屋顶租赁也有其他优势，光伏板不需要维护，业主自己也不需要投入任何资金。另外，屋顶租赁的模式，在签合同的时候，需要注意以下几点：

业主不需要投入任何资金，
房屋租赁不是贷款合同，业主不能签任何需要贷款的信息。
光伏公司的实力必须强大，中途跑路的公司并不少。
看清楚违约条款，光伏公司一般签25年，如果你中途重建房屋，需如何赔偿给光伏公司。

2 储能

储能可以单独使用，也可以组合光伏来使用

单独使用，俗称的虚拟电站，在工商业中深夜和中午时，谷电电价只有0.2元每度，这个时候蓄电。然后在白天或者傍晚进行放电使用，这个时候峰电大概是1元每度。每天两充两放，电费差0.8元每度，大幅降低工商业电费成本。
组合使用，光伏只能白天使用，而且发电功率受天气影响，可以加上。但是需要综合考虑成本回报，总体来看，如果余电可以上网的话，不需要上储能系统。对于离网需要用电的场景，就只能上储能系统。

2.1 架构

2.1.1 分流结构

风光互补控制器，这里其实是MPPT控制器，他会将光伏变化的直流电，转换为稳定的24/48V/72V直流电。因为蓄电池组充电是需要直流电，不能使用交流电。
双向储能逆变器，也就是PCS，也称为变流器，也可以成为充放一体机，它可以将交流电转换为直流电，然后使用直流电充电给蓄电池。它也可以将蓄电池中的直流电转换为交流电，然后给交流负载来使用。可以看到PCS里面有两个逆变器，分别为DC/AC，和AC/DC逆变器。
卸荷器，光伏储能很少用到的，不需要
电池管理系统，也称为BMS，一般蓄电池组都会自带一个BMS，它能控制电池的充放电，实现过充保护，过放保护，过流保护，短路保护，均衡充电保护，帮助更好地延长蓄电池的寿命。
能量管理系统，也称为EMS，对于光伏，蓄电池组，市电，我们需要配置什么时段自动充电，什么时候优先使用光伏和蓄电池，市电作为后补，当是联网的时候，什么时候应该发电上网卖钱，这些都是通过EMS集中配置的。对于大型光伏是需要的，小型户用光伏并不需要EMS。

2.1.2 逆控一体机

随着半导体的发展，大家更多采取了逆控一体机的做法，将PCS和MPPT控制器都组合起来的一个机器，这个时候接线就比较简单，使用的时候，要注意两点：

尽量使用双路MPPT控制器，而不是PWM控制器
尽量使用大品牌，更为耐用，而且没有虚标

逆控一体机是支持并联的，这样可以接入更多的电池，需要更稳定的电压

2.1.3 储能一体柜

储能一体机，就是将逆变器，PCS，BMS，EMS，消防系统，电池组全部合并在一个机柜里面。这样系统集成度很高，故障率也低，接线也很简单。

在实际操作中，电池更多是通过交流电转换为直流电来充电，避免直接使用光伏的直流来充电，这样不同模块之间的耦合度更低，更方便维护，负载功率能更大。缺点就是，需要多一层逆变器损耗了。

储能柜的部件：

冷却系统，尽可能使用液冷，不用风冷
电芯
BMS
PCS
EMS
消防系统
配电系统

工商业储能的常见品牌

2.1.4 直流耦合和交流耦合

分流结构和逆控一体机，都是使用直流耦合，蓄电池组直接使用光伏板的直流电来充电。蓄电池组是直充的，没有逆变器损耗。

储能一体柜，可以选择直流耦合，也可以选择交流耦合。但对于大部分情况下，储能一体柜都是选择交流耦合的，更适合大功率电器的场景。蓄电池组，需要通过光伏的DC->AC，或者双向变流器的AC->DC，来充电，总是需要一次逆变器损耗的。

两种结构的区别是：

成本，直流耦合成本低，交流耦合成本大
效率，直流耦合效率损耗少，交流耦合效率损耗稍大一点
负载功率，直流耦合仅适用500kw以下的负载功率，对蓄电池的充放电次数更多。交流耦合适用任意的负载功率，对蓄电池的充放电次数更少。
安装，直流耦合更加复杂，适合首次安装光储一体的系统。交流耦合较为简单，适合后期加装储能的系统。

2.1.5 场景

综合场景：

500kw以上的工商业场景，必须上储能一体柜，交流耦合模式
低功率的户用场景，可以使用逆控一体机，直流耦合模式

2.2 部件

2.2.1 电芯

电芯是储能系统的关键，它的指标有：

材质，有三元锂（充放电3000次，易燃），磷酸铁锂（充放电6000次，相对不易燃），胶体电池（升级版的铅酸电池，充放电600次，非常安全很少自燃）。尽可能只选择磷酸铁锂电池，三元锂不安全，胶体电池充放电次数太少，长期成本高。
充放电，充放电次数将严重影响实际回报，后面计算会用到。
容量，电芯容量虚标是非常常见的事情，需要仔细问客服是不是容量是不是国标足容，如果不足容的话如何赔偿。
功率，电芯容量足够大，但是负载功率很少的话是个大坑，需要仔细看电芯的负载功率是否足够带动全屋的所有电器。有些坑爹的商家甚至会模糊容量和功率的概念，例如一个600W的电芯，容量只有100 Wh= 0.1度电，相当于容量很小速度用得很快的电池而已。
充放损耗，充电1度，能释放多少度电，一般在80%~90%左右，这里也是影响成本回报的关键。
容量衰减，3000次充放电能衰减多少，需要注意产品的前提条件，一般是指80%充放电，不是满充满放，也不是浅充浅放哦。
温度系数，北方地区使用储能系统是没有意义的，充电难，掉电快。好的温度系数可以避免这个问题。
品牌，宁德时代，比亚迪，亿纬锂能，都是大牌子。

像这个电芯

容量，48V * 200AH= 9600VAh = 9.6 kwh度电，售价为4032元，相当于420/kWh的成本。
功率，不明
充放电，5000次，我们最好选择8000次以上的储能电池
充放损耗，不明
容量衰减，不明
温度系数，不明

容量，48V * 540AH = 25.9 kwh度电，售价10680元，相当于412/kWh的成本
功率，9kw，相当不错
充放电，不明
充放损耗，不明
容量衰减，不明
温度系数，不明

2.2.2 逆控一体机

逆控一体机的指标：

控制器，必须是双路MPPT，不能使用PWM控制器
发电效率，96%以上的控制器，注意问客服是不是虚标
品牌，古瑞瓦特

例如，这个6kw的2865元，477.5/kW的成本，确实也比较贵。

这种就比较便宜，可能就不太耐用了，10.2kw的3050元，299/kw的成本。

2.2 成本

2.2.1 逆控一体机

逆控一体机的是0.45元/w，就是比普通逆变器的0.15元/W，贵了0.3元/W而已。

电芯成本是0.4元/W。例如，1kw的光伏板，一天可以发电3度，储能2度，也就是0.8元/W。

储能的额外成本为，0.3 + 0.8 = 1.1元/W

2.2.2 储能一体柜

这个公众号有储能一体柜的价格追踪

储能一体柜的价格，目前是0.7-0.83元/W，容量为215-261 kWh。

2.3 风险

2.3.1 消防

储能系统目前没有完全推广的原因就是不太安全，有自燃风险，这点确实有点无解，只能说磷酸铁锂暂时还算可以，但如果使用收益不明显的话，实在没必要冒这个风险。

2.3.2 运维

储能一体柜的运维比光伏要高一点，暂时没有相关数据，FIXME。

2.4 收入

使用储能一体柜的话，有两种使用模式：

单独使用，不搭配光伏，利用谷峰电价在挣电费差价，一天两充两放的模式。
组合使用，搭配光伏使用，将白天电存起来晚上用，一天一充一放的模式。

逆变器损耗 + 充放损耗假设为86%，也就是充电1.15度，才能放电1度。

2.4.1 单独使用

使用储能一体柜，建造成本为900元/kw，因为不能满充满放尽量延长寿命，需要预留20%的电池容量，建造成本为900*1.2 = 1080元/kw。
峰电0.8元，谷电0.3元，电费差价（0.8-0.3*1.15）= 0.455元
那么，1080 / 0.455 = 2373次充放电回本。
一天使用2次（两充两放），一年300天，共600次充放次数，每年产生收益273元，寿命6000次的话，共使用10年。

仅使用储能一体柜能挣钱的话，IRR收益还是不错的，能达到21.74%。

2.4.2 组合使用（光伏余电上网）

对于户用光伏来说，光伏白天能卖给电网，0.38元每度，如果改为白天先储电，然后晚上发电的话，按照用户是二阶电价是省掉了0.65元，三阶电价是0.9元，同时我们也会丢掉这部分卖电的收益。

我们先计算二阶电价的情况：

二阶电价下，提升收益为0.65 - 0.38 * 1.15 = 0.213元。
回报周期为，1080元/0.213 = 5070次充放电回本。可以看到，这样几乎用完了他的寿命，没有继续讨论的需要了

我们进一步计算三阶电价的情况：

三阶电价下，提升收益为0.9 - 0.38*1.15 = 0.463元。
回报周期为，1080元/0.463 = 2332次充放电回本。
一天使用1次（一充一放），一年300天，共300次充放次数，每年产生收138.9元，寿命6000次的话，共使用20年。

由于白天使用光伏，晚上使用储能，只能做到一天一充，回本时间周期长了很多，需要7.74年，IRR也比较低，只有11.37%。和原来的所有光伏都卖电上网的IRR 10.66%相差不大。还存在以下风险：

白天使用光伏自发自用，晚上仅用电都能做到三阶电价，说明主要用电是在晚上，而且晚上用电量都非常大，这种情况非常少见啊。
20年的储能寿命可能不太现实，受制于一天一充一放，更长的储能寿命（8000次，甚至10000次充放电次数）对这个场景是没有IRR增益的
余电上网简单可靠，无消防风险。加储能后，回本周期保持不变，收益没有明显增益，还多了消防风险，多了额外的每年维护成本。
如果开通了市场化电价，不使用阶梯电价，由于晚上有风电，晚上电价会更低，仅需要0.4元每度，这个时候将白天电储能到晚上使用，明显是非常不划算的。

总体来说，风险高，收益增益低。

光伏可以余电上网时完全不需要储能系统，即使晚上是用电大户的情况。

2.4.3 未来

储能系统目前来看，只有单独使用时是值得投入的。随着以下变数，储能可以做得更多

储能成本下降，下降到达0.5元/Wh成本
效率更高，整体效率大于95%
寿命更长，充放电寿命到达10000次以上

3 参考资料

本文作者： fishedee

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