Как аккумулятор для хранения солнечной энергии помогает сэкономить на расходах на электроэнергию?

Арбитраж по времени использования: хранение солнечной энергии для периодов высоких тарифов

Как энергетический арбитраж переносит выработку солнечной энергии с часов низкой стоимости на часы высокой стоимости

Концепция арбитража времени использования (TOU) делает солнечные установки более экономически выгодными за счёт сохранения избыточной солнечной энергии, выработанной в дневное время, в аккумуляторах и последующего её использования позже, когда цены на электроэнергию растут вечером, обычно между 16:00 и 21:00. Большинство солнечных панелей генерируют максимальную мощность именно в то время, когда тарифы TOU достигают минимума, иногда составляя лишь половину или три четверти стоимости электроэнергии в часы вечерних пиков, как, например, в Калифорнии. При отсутствии резервного аккумулятора вся эта избыточная дневная энергия продаётся обратно в сеть по копеечным ценам. Однако при наличии надлежащих систем хранения домовладельцы могут накапливать дешёвое дневное электричество и использовать его вместо оплаты дорогой сетевой энергии, стоимость которой может возрастать в два или даже три раза. Такой подход превращает потенциально потерянный солнечный свет в реальную экономию в часы пиковой нагрузки. Исследования показывают, что у пользователей, совмещающих солнечные панели с системами хранения энергии, счета снижаются примерно на 10–15 процентов по сравнению с теми, у кого установлены только солнечные панели. По сути, эти аккумуляторы работают как интеллектуальные средства экономии, перемещая потребление энергии со времён, когда она почти ничего не стоит, на периоды, когда каждый киловатт-час имеет значение, а также способствуют снижению зависимости от основной электросети.

Экономия в реальных условиях по тарифам, дифференцированным по времени использования: повышение пиковых тарифов PG&E на 5,5% и стратегия их избежания

Когда компания Pacific Gas & Electric повысила свои тарифы в часы пик на 5,5% в 2023 году, это сделало арбитраж по времени использования (TOU) значительно более привлекательным для потребителей в зоне её обслуживания. Летом стоимость электроэнергии в пиковое время теперь превышает 0,45 доллара за киловатт-час, тогда как в непиковые часы она снижается до примерно 0,15 доллара. Владельцы домов, установившие солнечные накопительные батареи, обнаруживают, что могут экономить деньги, отдавая накопленную энергию в сеть или используя её с 16:00 до 21:00 каждый день. Такой график позволяет им избежать очень высоких цен, которые действуют как раз в то время, когда большинство людей после работы включают кондиционеры и другую бытовую технику. Согласно фактическим данным, дома с системой аккумуляторов ёмкостью 10 кВт·ч обычно сокращают использование энергии из сети на 80–90 процентов в пиковые часы, если речь идёт о типичном доме площадью 2000 квадратных футов. Это даёт ежемесячную экономию около 220–350 долларов только в жаркие месяцы. Расчёты особенно выгодны при действующих тарифных планах PG&E, поскольку эти планы предусматривают дополнительные сборы, накладывающиеся поверх обычного тарифа TOU. Когда домовладельцы заменяют дорогостоящую сетевую электроэнергию собственными запасами в самые напряжённые пиковые периоды, повышение тарифов, которое на первый взгляд выглядит невыгодным, на деле оказывается возможностью получить финансовую выгоду.

Когда арбитраж не срабатывает: снижение ставок экспорта в сеть при NEM 3

Новая версия программы компенсации избыточной энергии Net Energy Metering 3.0, введённая Калифорнией в 2023 году, серьёзно изменила правила игры по тарифам, зависящим от времени суток. Раньше владельцы солнечных панелей получали около 30 центов за киловатт-час избыточной электроэнергии, но теперь они получают всего около 8 центов в течение дорогих пиковых часов. Такое резкое снижение оплаты фактически уничтожает прибыль от подачи излишков электроэнергии в сеть. Что остаётся? Чтобы экономить деньги, людям нужно самостоятельно накапливать собственную солнечную энергию. Ситуация меняется, когда цена, которую мы получаем за экспортируемую электроэнергию, становится ниже стоимости покупки электричества ночью. Внезапно становится разумнее хранить солнечную энергию и использовать её позже, вместо того чтобы пытаться продать. При системе NEM 3 домашние аккумуляторы уже не столько средство для заработка, сколько способ избежать расходов. Большинству людей придётся устанавливать более ёмкие батарейные системы, способные обеспечить все их потребности вечером, поскольку даже небольшие объёмы экспортируемой энергии сегодня почти ничего не приносят.

Максимизация собственного потребления для снижения зависимости от сети и ежемесячных счетов

Увеличение собственного потребления с 30% до 80% за счёт аккумулятора для хранения солнечной энергии

Солнечные системы без какого-либо накопителя, как правило, обеспечивают уровень самообеспечения всего лишь около 25–40 процентов, поскольку люди генерируют электроэнергию в то время, когда фактически её не используют. Однако, когда домовладельцы устанавливают солнечную батарею, они могут сохранять избыточную энергию, полученную днём, и использовать её ночью, когда спрос резко возрастает. Это повышает показатели самообеспечения до уровня от 60 до даже 90 процентов, согласно Руководству по самообеспечению солнечной энергией, опубликованному в прошлом году. Что это означает на практике? Меньшая зависимость от электросети в течение дорогих пиковых часов, например с четырёх до девяти вечера, когда стоимость киловатт-часа в таких местах, как Калифорния, может достигать почти половины доллара. Исследования, проведённые экспертами по энергетической экономике, показывают, что каждый киловатт-час, потреблённый непосредственно из собственной системы, стоит в три—шесть раз больше, чем при его продаже обратно энергоснабжающей компании по действующим схемам сетевого учёта.

Пример из практики: владелец дома в Калифорнии экономит 1240 долларов в год благодаря солнечным панелям и системе хранения энергии

Житель Северной Калифорнии заметил, что уровень энергопотребления его дома вырос с примерно 35% до почти 82%, после того как он установил аккумуляторы в дополнение к уже существующим солнечным панелям. Теперь он намного меньше зависит от электросети, сократив свою зависимость примерно на 60%. Это означает, что больше не нужно оплачивать тарифы по времени использования в дорогие часы или сталкиваться с чрезвычайно высокими пиковыми ставками. Во время сильной жары в 2024 году, когда PG&E начала взимать аварийные тарифы почти по полдоллара за киловатт-час, эта семья получала 89% своей электроэнергии непосредственно от собственной системы хранения. Вся система позволяет им экономить около 1240 долларов в год, что логично, поскольку, несмотря на новые правила NEM 3.0, предоставляющие меньшие кредиты за избыточную энергию, отправляемую в сеть, аккумуляторы окупаются менее чем за семь лет.

Снижение платы за пиковое потребление за счёт стратегического перераспределения энергии

Как накопленная солнечная энергия заменяет дорогостоящую сетевую электроэнергию в часы пик (например, с 16:00 до 21:00)

Компании из коммерческой и промышленной сферы сталкиваются с высокими платежами за спрос, которые определяются их максимальным использованием электроэнергии в течение 15 минут в каждом расчетном периоде. Солнечные аккумуляторы помогают снизить эти расходы, отдавая накопленную энергию в часы пиковой нагрузки, обычно с 16 до 21 часа, вместо того чтобы потреблять электричество из сети, где его стоимость может быть в два — пять раз выше, чем ночью. Метод, известный как «срезка пиковых нагрузок» (peak shaving), основан на системах непрерывного мониторинга, которые подключают солнечную энергию сразу перед тем, как потребление энергии предприятием достигает критических значений, снижая зависимость от внешних источников питания без нарушения повседневных операций. Большинство промышленных клиентов отмечают снижение платы за спрос на 30–70 процентов, что в среднем означает экономию от 100 до 500 долларов США ежемесячно за каждый киловатт, который удаётся не использовать в часы пик. Например, возьмём завод со стандартной пиковой нагрузкой 1000 кВт. Снижение потребления на 30 процентов в период действия дорогих тарифов позволит экономить примерно 5600 долларов в месяц. В отличие от простых методов переноса нагрузки, вынуждающих компании менять производственные графики, «срезка пиковых нагрузок» позволяет сохранить бесперебойную работу всех систем и при этом значительно снизить счета за электричество.

Экономическая целесообразность аккумуляторов для хранения солнечной энергии в условиях NEM 3 и современных тарифных структур

Почему более низкие кредиты за вывоз энергии по NEM 3 делают самообеспечение и накопление критически важными для рентабельности инвестиций

При действии NEM 3.0 кредиты за поставку солнечной энергии в сеть резко снизились и теперь составляют всего около 25% от той суммы, которую люди фактически платят в часы пиковой нагрузки, что значительно ниже прежнего соотношения 1:1, существовавшего при NEM 2.0. Что это означает? По сути, это делает установку одних только солнечных панелей менее выгодной с финансовой точки зрения, из-за чего домовладельцам может потребоваться более десяти лет, чтобы их инвестиции окупились. Здесь на помощь приходит комбинация солнечных панелей с системой хранения энергии. Благодаря аккумуляторным батареям люди могут использовать собственную выработанную энергию в периоды роста тарифов — примерно с 16:00 до 21:00, когда цены на электроэнергию часто повышаются на 40–60% по сравнению с обычными тарифами в непиковое время. Системы, сочетающие солнечные панели и накопители, как правило, всё ещё обеспечивают срок окупаемости в диапазоне 6–8 лет, поскольку позволяют избежать покупки дорогой электроэнергии из сети и частично компенсируют убытки от снижения размера кредитов за излишки. А по мере того, как всё больше энергоснабжающих компаний внедряют переменные тарифы, грамотное планирование потребления энергии с помощью систем хранения позволяет экономить домохозяйствам до трёх раз больше, чем они могли бы получить, просто экспортируя излишки энергии в сеть в соответствии с правилами NEM 3.0. Таким образом, если кто-то хочет, чтобы его солнечная установка была экономически целесообразной в долгосрочной перспективе, добавление системы хранения уже не просто полезно — оно становится практически необходимым.

Часто задаваемые вопросы

Что такое арбитраж тарифов по времени использования?

Арбитраж тарифов по времени использования означает накопление солнечной энергии в периоды низких цен на электроэнергию и её использование в периоды высоких цен, как правило, вечером, для экономии денег.

Как NEM 3 влияет на экономию от солнечной энергии?

NEM 3 снижает размер компенсаций за избыток выработанной солнечной энергии, поставляемой в сеть, что делает самообеспечение и хранение энергии более важными для снижения счетов за электричество.

Могут ли солнечные батареи снижать плату за пиковое потребление для бизнеса?

Да, солнечные батареи могут снижать плату за пиковое потребление, отдавая накопленную энергию в часы дорогого пикового потребления, уменьшая зависимость от сетевой электроэнергии.

Какова экономическая выгода систем солнечных панелей с накопителями?

Системы солнечных панелей с накопителями позволяют домовладельцам использовать накопленную энергию в периоды высоких тарифов, избегая дорогостоящей сетевой электроэнергии и обеспечивая более быструю окупаемость инвестиций.