مشروع توليد الطاقة بالأنظمة الكهروضوئية المنزلية مضمون من قبل شركة الشبكة للاستهلاك المتصل بالشبكة. إذن ما مدى جدوى تجهيز مشروع الأنظمة الكهروضوئية المنزلية بـبنك الطاقة المنزلي؟ كم سنة يمكن استرداد التكلفة؟ وما هو وضع الاستخدام العالمي الحالي؟ في هذه المقالة، سنناقش تحليل جدوى تكوين النظام الشمسي الكهروضوئي الحالي للطاقة المنزلية من ثلاث حالات. في بعض المناطق المتقدمة، تكون تكلفة استهلاك الكهرباء مرتفعة نسبيًا، كما أن مرافق الشبكة العامة ليست مستقرة وموثوقة. ولذلك، فإن تخفيض تكلفة الكهرباء الشاملة هو القوة الدافعة الرئيسية لتركيب الطاقة المنزلية. من منظور نصيب الفرد من استهلاك الكهرباء، سيبلغ استهلاك الفرد من الكهرباء في ألمانيا والولايات المتحدة واليابان وأستراليا 7035/12994/7820/10071 كيلووات ساعة على التوالي في عام 2021، وهو ما يعادل 1.8/3.3/1.99/2.56 مرة من نصيب الفرد في الصين استهلاك الكهرباء (3,927 كيلو وات ساعة) خلال نفس الفترة. ومن منظور أسعار الكهرباء، فإن أسعار الكهرباء السكنية في المناطق المتقدمة حول العالم هي أيضًا أعلى بكثير. وفقًا لإحصائيات أسعار البنزين العالمية، فإن متوسط سعر الكهرباء السكني في ألمانيا/الولايات المتحدة/اليابان/أستراليا في يونيو 2020 هو 36/14/26/34 سنتًا/كيلوواط ساعة، وهو ما يعادل 4.2/1.65/3.1/4 مرات من سعر الكهرباء السكني في الصين سعر الكهرباء (8.5 سنت) في نفس الفترة. الحالة 1:أستراليا أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية السكنية يتضمن متوسط فاتورة الكهرباء في أستراليا العديد من المتغيرات، اعتمادًا على حجم منزلك وعدد الأجهزة التي تستخدمها يوميًا. ومع ذلك، يبلغ متوسط استهلاك الكهرباء الوطني في أستراليا 9044 كيلووات ساعة سنويًا أو 14 كيلووات ساعة يوميًا. ولسوء الحظ، في السنوات الثلاث الماضية، ارتفعت فواتير الكهرباء المنزلية بأكثر من 550 دولارًا. المعدات الكهربائية والطاقة المنزلية موضحة في الجدول التالي:
| رقم سري | المعدات الكهربائية | كمية | الطاقة (ث) | وقت الكهرباء | إجمالي استهلاك الكهرباء (وات) |
| 1 | إضاءة | 3 | 40 | 6 | 720 |
| 2 | مكيف الهواء (1.5P) | 2 | 1100 | 10 | 1100*10*0.8=17600 |
| 3 | ثلاجة | 1 | 100 | 24 | 24*100*0.5=1200 |
| 4 | جهاز التلفاز | 1 | 150 | 4 | 600 |
| 5 | فرن الميكروويف | 1 | 800 | 1 | 800 |
| 6 | غسالة | 1 | 230 | 1 | 230 |
| 7 | معدات أخرى (كمبيوتر / جهاز توجيه / غطاء محرك السيارة) | 660 | |||
| إجمالي الطاقة | 21810 | ||||
يبلغ متوسط استهلاك الكهرباء الشهري لهذه الأسرة في أستراليا حوالي 650 كيلووات ساعة، ويبلغ متوسط استهلاك الكهرباء السنوي 7800 كيلووات ساعة شهريًا. وفقًا لتقرير اتجاه أسعار الكهرباء الصادر عن مجلس سوق الطاقة الأسترالي، ارتفع متوسط فاتورة الكهرباء السنوية في أستراليا هذا العام بمقدار 100 دولار مقارنة بالعام السابق، ليصل إلى 1776 دولارًا، ويبلغ متوسط فاتورة الكهرباء لكل كيلووات في الساعة 34.41 سنتًا: تم حسابها باستخدام 7800 كيلووات/ساعة من الكهرباء سنويًا: فاتورة الكهرباء السنوية=0.3441 دولار*7800 كيلووات/ساعة=2683.98 دولارًا حلول أنظمة الطاقة المنزلية خارج الشبكة وفقًا لحالة المنزل، قمنا بتصميم حل بطارية الطاقة الشمسية أحادية الطور. يستخدم التصميم 12 وحدة بقوة 500 واط، وإجمالي وحدات بقدرة 6 كيلو واط، ويتم تركيب محولات تخزين الطاقة ثنائية الاتجاه بقدرة 5 كيلو واط، والتي يمكن أن تولد ما بين 580 إلى 600 كيلو واط ساعة من الكهرباء شهريًا في المتوسط. يمكن استخدام الطاقة الكهروضوئية لجزء من الوقت، وبسلباتتخزين طاقة بطارية الليثيوم 7.5 كيلو وات في الساعةتم تكوينه وفقًا لفترة ذروة استهلاك الطاقة البالغة 6 ساعات، والتي يتم استخدامها لتحميل استهلاك الطاقة خلال فترات الذروة بدون ضوء الشمس. يمكن للطاقة الشمسية المنزلية ككل أن تلبي بشكل أساسي طلب العملاء على الكهرباء. 
تحليل الفوائد الاقتصادية: في الوقت الحاضر، تبلغ تكلفة الأنظمة الكهروضوئية 0.6519 دولارًا أمريكيًا/واط، وتكلفة بطاريات تخزين الطاقة ذات الجهد المنخفض حوالي 0.2794 دولارًا أمريكيًا/واط ساعة. يبلغ استثمار تخزين الطاقة لبطارية Powerwall بقدرة 5 كيلو وات + BSLBATT بقدرة 7.5 كيلو وات في الساعة حوالي 6000 دولار، والتكاليف الرئيسية هي كما يلي:
| رقم سري | اسم المعدات | مواصفة | كمية | السعر الإجمالي (بالدولار الأمريكي) |
| 1 | مجموعات الطاقة الشمسية | السيليكون البلوري 50Wp | 12 | 1678.95 |
| 2 | عاكس تخزين الطاقة | 5 كيلو واط | 1 | 1399 |
| 3 | بطارية باور وول | بطارية 48 فولت 50 أمبير LiFeP04 | 3 | 2098.68 |
| 4 | آخر | / | / | 824 |
| 5 | المجموع | 6000.63 | ||
الحالة 2: مستخدمو متجر الكعك الذين يديرون أنفسهم في أمريكا المعدات الكهربائية والطاقة مبينة في الجدول التالي:
| رقم سري | المعدات الكهربائية | كمية | الطاقة (ث) | وقت الكهرباء | إجمالي استهلاك الكهرباء (وات) |
| 1 | إضاءة | 3 | 50 | 10 | 1500 |
| 2 | مكيف الهواء (1.5P) | 1 | 1100 | 10 | 1100*10*0.8=8800 |
| 3 | غرفة باردة | 2 | 300 | 24 | 24*600*0.6=8640 |
| 4 | ثلاجة | 1 | 100 | 24 | 24*100*0.5=1200 |
| 5 | فرن | 1 | 3000 | 8 | 24000 |
| 6 | آلة الخبز | 1 | 1500 | 8 | 12000 |
| 7 | معدات أخرى (خلاط / مضرب) | 960 | |||
| إجمالي الطاقة | 57100 | ||||
يقع المتجر في ولاية تكساس، ويبلغ متوسط استهلاك الطاقة الشهري حوالي 1400 كيلووات في الساعة. سعر الكهرباء التجاري في هذا المكان هو 7.56 سنت/كيلووات ساعة: 
وحسب الحسابات فإن فاتورة الكهرباء الشهرية للتاجر المتغير=$0.0765*1400kWh=$105.84 حلول أنظمة الطاقة المنزلية خارج الشبكة وفقاً لحالة المستخدم، يعتمد النظام حل البطارية السكنية ثلاثي الطور. تم تصميم النظام لاستخدام 24 وحدة بقوة 500 واط، وإجمالي وحدات بقدرة 12 كيلو واط، وعاكس لتخزين الطاقة ثنائي الاتجاه بقدرة 10 كيلو واط، والذي يمكنه توليد 1200 كيلو واط ساعة من الكهرباء شهريًا في المتوسط، وهو ما يلبي بشكل أساسي احتياجات العميل من الكهرباء. وفقًا لتشغيل متجر الكعك، يتركز معظم الحمل في فترة ذروة استهلاك الطاقة خلال النهار، ويكون الحمل صغيرًا في الليل. لذلك، يمكن استخدام الطاقة الكهروضوئية بشكل أساسي خلال فترة ذروة استهلاك الطاقة، مع استكمالها بالبطارية المنزلية للطاقة الشمسية والشبكة؛ يمكن استخدامه بشكل رئيسي في الطاقة الاحتياطية لبطارية الطاقة الشمسية الليلية، وطاقة الشبكة كملحق؛ لذلك، تم تجهيز مخزن الطاقة المنزلي بـ BSLBATT بقدرة 15 كيلو وات في الساعة
وقت النشر: 08-05-2024