户用光伏安装储能系统将成为一种不可逆转的趋势—上海电力学院太阳能研究所所长赵春江

2018年4月25日，2018户用渠道开发交流大会暨户用屋顶光伏系统认证规范研讨会在上海举行，会上就户用光伏的高质量和规范发展以及户用光伏所面临的问题进行了研讨，一起光伏APP对会议进行了现场直播。上海电力学院太阳能研究所所长赵春江分享了家庭光伏发电与储能系统方面的内容。

以下为发言实录：

上海电力学院太阳能研究所所长赵春江:各位来宾下午好！我今天要讲的是家庭光伏发电与储能系统。先讲一些问题，我们再回顾一下以前2006年建的一套现代化的系统，12年过去了。最后我想给大家讲讲新一代的系统。十年总是要有一个变化，12年。这是个历史，是晶体硅的发展历史。我们不讲这个历史了，我们看看这个，这是前几年的政策，这是上海市国网电力公司的补贴款。这是日本的光伏，这是当时2006年建的，光是材料费就花了我14万，央视来拍录像，当时来采访我，14万，现在3kw大概2万块都不到，当时14万，设计师都是我自己来都不要钱，当时他们就问我在中国怎么推广这个东西，不过十年以后建成效果了，我当时说了这一句话，想不到十年以后真得如此，但愿我的新一代，下一代也是10年。这是第一代，中国第一套装在辛庄立交桥的小区里面，总共22块版。到2002年又有变化了，这是我搬到另外一个地方，因为做太阳能实验，所以方便，因为刚才前面12楼的建筑，在楼顶上不方便，也不安全，所以就到了辛庄地铁站西边的一个小区里面，这里是3.7kw光伏系统。

我们现在来讲今天的主题，目前我们已经大规模应用到家庭发电，我也挺高兴的，发展这么快。当然太阳能发电也好、水力发电等等可再生能源都有一个缺点，就是间歇性和不稳定性，还有一些短处，对电网和用户侧的影响不言而喻，微电网也是我们必定要走的一条路。太阳能是永久的。有很多人问我说这个市场到底能维持多久，你先看看现在的能源还有多少，未来肯定是太阳能，这是一个长远的市场，你为什么不好好去干，有些小老板做事情不太好，今天开了明天又跑了，今天帮人家装几套做点烂工程，明天就跑掉了，这不好，这有损我们光伏市场的发展，要做就要做百年的品牌。微电网实际上是一个运用性很广的系统，所以说目前还不成熟，还在研究和完善阶段，他主要是一些传统的小店，柴油发电、燃料电池、蓄电池组等，再加入计量和控制装置，将来是交流供电还是直流供电我们下面还要讲到这个问题。现在我们讲讲日本，邻国日本，每当讲起这个问题有好多人都说，我们主要看日本，基本上高科技都在日本，日本人个子小很勤恳。他的发展速度很快，人家1993年就普及家电光伏发电系统了，我们都落后人家一大截，说20年，差不多20年，估计当时他们出台了补贴政策，前几年发改委地方政策差不多，他也是分两块，一个是中央的，一个是地方的，一共是补贴了13年，1993年到2006年，这一阶段刺激了日本光伏工业的发展。当时你说世界年产多少多少光伏电池，那全是日本在什么，我们中国才生产多少，5KW是到2004、05年的时候，生产能力很低的，我在工作的时候，那时候他们生产线上年产就是40KW，他的生产能力是达到55KW，基本上以每年30%的速度发展，后来到了06年又把这个政策卡断了，反而垮下去了，老百姓收购电价搞补贴。这个之后正好是我们中国开始发展起来的时候，2006年，天合等等，这几年发展非常快，2006年以后正好日本倒下去了，我们中国起来了，一下子就把世界的No.1的宝座夺回来了，成为中国我们成为世界第一位。是不是光靠补贴政策才能下去，如果没有补贴政策会怎么样呢？肯定的，肯定不会永远补贴下去，而且补贴的金额肯定是逐年下降的

我们来看一个数据，这是日本的，我们中国现在也在开始往下降，今年是3毛7了，日本2010年是最高42日元，13年38日元，14年32日元，18年变成18日元，这是什么概念呢？日本白天用电的价格是29日元，晚上用电便宜的很，好象是13日元。那么白天用电，我发电卖给你18日元，我要再用的话29日元，那心态不平衡，所以现在日本开始怎么样呢？开始装蓄电池搞储能系统，日本有57万套家用的准备在今年和明年内要完成储能系统的建设。他整个的日本现在的户用系统有多少呢？300万左右，他是2012年3月底统计的数据，2012年3月底已经跨国了百万大关，日本的财政年度是4月1号到第二年的3月31号。当时他的目标是到2020年日本奥运会以前要完成1000万套户用品，但是后来有相当的财力又用到了去年和前年的大规模兆瓦级去了，这方面用去了不少财力。那么现在大规模的太阳能电站在日本建的差不多了。那么这是因为财力的问题，从明年开始日本又要大规模的推广户用性，他这次把目标定到2030年，又延长了十年。那么他1000万户，我们才67万户，我们国家13亿人口这个市场大了去了，西部地区暂不考虑，这个可能西部地区个人因为经济问题很难大规模的推用家用户用性，除非哪一年在西部地区集中上来，老百姓收入也多了，划条什么线呢？以前是京沪线以东，这肯定都是有点经济实力的，华东地区，山东地区、上海、浙江都是老百姓口袋有钱的，现在不一样，现在可以划到以西安往南，我们说中轴线，包括武汉什么都划到东部去了，这里边大部分人口都在这一块，估计有个8亿到9亿人口，包括东北地区，一直到湖南中部一直到海南岛一带，这一大片搞户用系统大的不得了，所以一讲我就跟小老板说，好好干，市场大的很，而且今后这一块肯定要大力推广的。你太阳能发电的优势是什么，你屋顶上装了以后就在家里使用，对国家来说也方便，整个社会的成本也就下降了。所以这个说起来容易，还有一个问题，太阳能不是时时刻刻都有的。好是好，用完了晚上没电怎么办，阴雨天怎么办，昨天上海下雨，今天还好好的，必须要解决储能问题。

太阳能和家庭发电结合起来，所以我说有些企业要是有兴趣的话，因为我们从长远看，人们都是追求幸福的生活，生活水准也越来越高，把太阳能和建筑结合起来，因为你如果是新盖的，老房子上面安装太阳能是无可厚非的，新的建筑，建房子的时候直接在上面上就上去了，一体化建成，又节省了瓦片，又节省了横条一些建筑材料多好，外观又漂亮。这个是日本，这张照片老了，我们可以看到日本是走在我们前面的，这张照片是2007年的时候拍的，当时和高总一起去考察的时候照的。这是日本的计量仪表，我们现在用的是智能仪表了，比他高级了。一个是太阳能发电的，一个是电网上的电。我们现在用的是智能电表就不需要了。日本的储能系统的发展，由于上网电价逐年下降，尽管日本PV发电成本约10日元/KW，按1kw每年发电1100kwh，我们上海是1300到1300瓦，我已经测了十年基本上是这个数据，日本比上海高一点点，1400×0.8=多少马上就能算出来，按照20年来折旧马上就算出来了，现在每千瓦是22万日元，最近的汇率是6，那就是13200，我们现在国内1千瓦8千左右，如果利润少一点，7500也能做出来，日本要22万。日本人工费贵一点，材料都差不多。说起来是可以的，但是对于家庭来说PV持有者来说，用电29日元就卖亏了，所以就是自己储能自己用。目前日本有56万需要安装这个东西。日本的努力方向是储电系统价格在5万日元，个是多少钱，3000块，我想我们中国能做到多少呢？中国1000瓦是1500，因为日本的工业产品是我们中国的三倍，一般是中国的三倍，那么它的5万日元3000，我希望是1000，随着物价的上涨，我们中国也在上涨，可能要1500，能够1500做下来也不错了。储能技术方面没有大的进展。可能比我们中国在这方面还稍微，有些也可能落后。他当然是限制，因为他科研成本比较高，对一些公司来说大的投入进去日本是每年15%的利润是用于再研发到这上面去，所以就是15%的营业利润。对于小公司来说是很难做到的，所以在研发开发费用上面成本还是比较高，所以一般公司承受不了，他不愿意做这个，这就是他的技术开始有点落后了。而我们中国，我国的补贴制逐年下降也是必然的，这是正确的。小孩的时候不会走路我托你一把，让你能走路了，会自立了就自己谋生去，不能老是靠父母。所以我觉得这是正确的。过几年企业都能发展起来了，政府也就托开了。传统电力价格直升不降也是必然的，因此家用PV安装储能系统将会成为一种不可逆转的趋势。对于科研人员，与其等待形势变化，不如未雨绸缪，先对储能系统技术进行研发，以便为将来的市场服务。我这几天也在做实验，天天在做实验。

将来的世界是交流？还是直流？我个人的意思是将来，我不能说100%，也许我这句话说对了，将来可能是直流，200年前爱迪生和特斯拉有过争论，当时汽轮机、水轮机的发展推动了交流电的规模发展，而半导体工业的发展又推动了直流电的规模发展。当前的世界是以交流电为主、直流电为辅，工业生产几乎都用交流，而日本生活用电主电源虽然是交流电，但实际负载却有相当一部分是直流。企业也是一样，产品，你说生产电视机要把原先交流电全部改成直流的。我要把我的办公室做成直流的供电。设计思想，家庭PV发电、储电、供电系统的研究。PV为电能的主要来源，SC（超级电容）充当稳定电力的主要角色，LiB（锂电池）与PV组成日常供电源，FC（燃料电池）作为紧急电源或连续阴雨天的后期电源，起到UPS作用，一般不提供大功率电能，仅维持日常最低限度的用电要求就可以了。那么它的氢能主要来自于光伏余电制氢。这是小型试验拓扑图。超级电容，通过直流，将来我想这一块可能要没有，这块把它去掉，把逆变去掉，把这条线并成国网，实在没办法就让国网来帮忙。这做的试验，是燃料电池的试验，这是燃料电池，这个是100瓦的燃料电池，这是氢气瓶。这个是在太阳电池上面，下面给超级电容充电，同时给锂电池并行的充电，我有一个想法，这个充电实际上不是并联的，是通过太阳电池给超级电容充电以后，由超级电容的输出端给锂电池，有一个好处，有一个什么好处呢？超级电容把太阳能的波动全部吸走掉了，不管是洪水猛兽也好，我全进入到水库里面，下面出水口是稳定的，它的流速仅跟我们水位有关，上面发大水无关。之后水坝水库的水位，也就是说对超级电容来说就是超级电容的电压力，放电的时候和电压有关，和太阳能的波动是毫无关系的。所以我以后就在想，是直流母线串到超级电容里面去的，超级电容和太阳能串联起来，超级电容的输出端和锂电池和其他的都是这样去转换。我又在想，是不是看实验结果，把这个锂电池接到这边去。这是50瓦的，接下来做100瓦的，这个模型做的还可以。这个是太阳电池、超级电容和锂电池正在发电、充电和向负载供电中。这个是安宁加氢站，70块钱一公斤。

随着时代的科技进步的发展，大规模的应用太阳能肯定是不可逆转的。也只有太阳能才能真正的引领我们走向一条可再生，可持续的发展之路。好，我们大家一起努力吧。谢谢！

（根据现场速记整理，未经嘉宾审核）