Are batteries the optimum PV-coupled energy storage for dwellings? Techno-economic comparison with hot water tanks in the UK
Are batteries the optimum PV-coupled energy storage for dwellings? Techno-economic comparison with hot water tanks in the UK
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电池是住宅的最佳光伏耦合储能吗？
DOI：
10.1016/j.enbuild.2016.01.039
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发表时间：
2016
影响因子：
6.7
通讯作者：
Parra D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Parra D
对脱碳能源系统的支持力度不断加大，加上零售能源价格不断上涨，使自主发电成为一种更具吸引力的能源供应选择。在消费层面，由于资本成本下降、模块化和易于维护，太阳能光伏发电是最广泛的发电技术。太阳能发电对天气模式和条件的内在依赖影响其性能、对当地需求负荷的最终供应（即当地自用）和最终收入。储能是一种可用的技术选择，通过增加光伏发电的自我消耗来增加当地光伏发电的价值。因此，了解管理光伏发电的性能、成本、价值和最佳储能技术是现有和新客户屋顶光伏安装的关键方面。在本研究中，通过量化热水箱（供应家庭热水）、铅酸电池和锂离子电池（供应电力）的性能、平准化成本、平准化价值和盈利能力，对单个家庭的能源储存进行了优化。虽然假设锂离子电池的存储介质成本（350英镑/千瓦时）是PbA电池（140英镑/千瓦时）的2.5倍，但锂离子技术更高的往返效率和循环能力导致了比PbA技术更低的平准化成本（0.37英镑/千瓦时）和更高的平准化值（0.15英镑/千瓦时）。最好的经济案例是容量在100升到200升之间的热水箱，它能够实现高于假设折扣系数（4%）的内部回报率，特别是当物业已经有热水箱并且以前使用零售电力来满足家庭热水时。
Growing support to decarbonise energy systems together with increasing retail energy prices are converting self-generation into a more attractive energy supply option. At the consumption level, solar PV is the most widespread generation technology due to declining capital costs, modularity and easy maintenance. The intrinsic dependence of solar energy generation on weather patterns and conditions affects the performance, final supply to the local demand load (i.e. local self-consumption) and final revenue. Energy storage is an available technological option to increase the value of local PV generation by increasing the self-consumption of PV-generated electricity. Therefore, understanding the performance, cost, value and optimum energy storage technology for managing PV generation is a key aspect for current and new customers with rooftop PV installations. In this study, energy storage for single homes is optimised by quantifying the performance, levelised cost, levelised value and profitability of hot water tanks (supplying domestic hot water), lead-acid batteries and lithium-ion batteries (supplying electricity). Although the assumed storage medium cost for Li-ion batteries (350 £/kWh) was 2.5 times higher than that of PbA batteries (140 £/kWh), Li-ion technology's greater round trip efficiency and cycling capability resulted in lower levelised cost (0.37 £/kWh) and higher levelised value (0.15 £/kWh) than PbA technology. The best economic case was for hot water tanks with a size ranging between 100 l and 200 l which were able to achieve internal rate of return values higher than the assumed discount factor (4%), especially when the property already had a hot water tank and domestic hot water was previously met by using retail electricity.
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