安科瑞 劉芳 18860995107

一、背景：全球能源轉(zhuǎn)型與戶儲(chǔ)的崛起

在氣候變化與碳中和目標(biāo)的推動(dòng)下，全球能源結(jié)構(gòu)正加速向可再生能源轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)集中式能源系統(tǒng)因碳排放高、靈活性差等問(wèn)題，逐漸被分布式能源取代。光伏發(fā)電作為貼近用側(cè)的清潔能源形式，近年來(lái)成本下降顯著（2023年光伏組件價(jià)格較10年前下降80%），全球戶用光伏裝機(jī)量激增。然而，光伏發(fā)電的間歇性（如夜間、陰雨天無(wú)法發(fā)電）催生了儲(chǔ)能需求，戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)（Residential PV+ESS）應(yīng)運(yùn)而生。

政策驅(qū)動(dòng)與技術(shù)成熟雙輪推動(dòng)：

各國(guó)補(bǔ)貼政策：德國(guó)通過(guò)“光伏+儲(chǔ)能”補(bǔ)貼計(jì)劃，家庭安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)可獲至高30%成本返還；美國(guó)《通脹削減法案》延長(zhǎng)ITC稅收抵免至2034年，覆蓋儲(chǔ)能設(shè)備；中國(guó)“整縣推進(jìn)”政策加速分布式光伏與儲(chǔ)能結(jié)合。

電池成本下降：鋰電成本從2013年的684美元/kWh降至2023年的139美元/kWh（BloombergNEF數(shù)據(jù)），推動(dòng)戶儲(chǔ)經(jīng)濟(jì)性提升。

二、戶儲(chǔ)的多維度價(jià)值：從經(jīng)濟(jì)性到碳中和的賦能

2.1經(jīng)濟(jì)性：家庭能源支出的“節(jié)流+開源”

降低電費(fèi)開支：利用峰谷套利分時(shí)電價(jià)機(jī)制，在電價(jià)低谷時(shí)段（如夜間）為儲(chǔ)能充電，高峰時(shí)段（如傍晚）放電自用。光伏發(fā)電優(yōu)先供家庭使用，自發(fā)自用，余電儲(chǔ)存而非低價(jià)上網(wǎng)。

參與電力市場(chǎng)創(chuàng)收：家庭儲(chǔ)能可聚合參與虛擬電廠（VPP）電網(wǎng)調(diào)頻、需求響應(yīng)。余電共享，可通過(guò)區(qū)塊鏈平臺(tái)將多余電力賣給鄰居。

2.2能源獨(dú)立性：擺脫對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴

應(yīng)對(duì)惡劣天氣與停電風(fēng)險(xiǎn)：美國(guó)得州2021年寒潮期間，配備戶儲(chǔ)的家庭可維持3-5天基本用電，而依賴電網(wǎng)的用戶遭遇長(zhǎng)達(dá)一周的停電。

離網(wǎng)與微網(wǎng)場(chǎng)景支持：偏遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)需接入電網(wǎng)，通過(guò)“光伏+儲(chǔ)能”實(shí)現(xiàn)自給自足。

2.3環(huán)保價(jià)值：家庭減碳的“小單元”

直接減少碳排放：一套10kW戶儲(chǔ)系統(tǒng)每年可減少10-12噸CO?排放。

推動(dòng)可再生能源消納：儲(chǔ)能解決光伏“晝發(fā)夜無(wú)”的間歇性問(wèn)題，提升綠電利用率。

2.4技術(shù)進(jìn)步與智能化：未來(lái)家庭的能源“大腦”

AI驅(qū)動(dòng)的能源管理：通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)家庭用電行為，動(dòng)態(tài)優(yōu)化儲(chǔ)能策略。

模塊化與可擴(kuò)展性：兼容多種能源輸入（光伏、風(fēng)電、柴油發(fā)電機(jī)），滿足多元化場(chǎng)景需求。

2.5政策與社會(huì)價(jià)值：能源革命的“細(xì)胞工程”

國(guó)家戰(zhàn)略支持：中國(guó)“十四五”新型儲(chǔ)能實(shí)施方案明確鼓勵(lì)“光伏+儲(chǔ)能”一體化，2025年戶儲(chǔ)裝機(jī)目標(biāo)10GW。

鄉(xiāng)村振興與能源公平：中國(guó)西部農(nóng)村推廣“光伏+儲(chǔ)能+灌溉”模式，降低農(nóng)業(yè)用電成本40%，助力共同富裕。

三、安科瑞Home EMS戶儲(chǔ)系統(tǒng)解決方案

戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)主要組成部分包括光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、家庭負(fù)載和戶用能量控制器。

安科瑞Home EMS戶用光儲(chǔ)系統(tǒng)解決方案，能夠?qū)彝ブ泄夥?chǔ)能、負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、用能計(jì)量、能耗分析、診斷告警、全景分析、有序管理和策略控制，實(shí)現(xiàn)家庭用電的可靠、安全、有序。

戶用能量控制器對(duì)下通過(guò)RS485、以太網(wǎng)、WiFi等方式讀取家庭計(jì)量表計(jì)、光儲(chǔ)逆變器、智能家居等設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)與狀態(tài)，支持Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT等通信規(guī)約。通過(guò)控制器對(duì)發(fā)用電數(shù)據(jù)與用電時(shí)段的分析，實(shí)現(xiàn)家庭能源的優(yōu)化調(diào)節(jié)與優(yōu)化經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并通過(guò)WiFi/4G/以太網(wǎng)的方式將系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送至云端平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)戶用能源的監(jiān)測(cè)與管理。同時(shí)，戶用能量控制器可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

Home EMS提供WEB和APP兩種訪問(wèn)方式，用于查看光伏、儲(chǔ)能、負(fù)載的實(shí)時(shí)狀態(tài)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)告警、統(tǒng)計(jì)用能和收益，并調(diào)整運(yùn)行參數(shù)和控制策略，可以通過(guò)手機(jī)APP查看數(shù)據(jù)和調(diào)整設(shè)置。

家庭用戶的收益包括：

1. 提高光伏消納：實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能充放電，家庭負(fù)荷低時(shí)，做光伏發(fā)電余電的蓄水池；負(fù)荷高且光伏發(fā)電不足時(shí)放電，降低家庭電費(fèi)；

2. 峰谷價(jià)差套利：利用電網(wǎng)的峰谷電價(jià)差幫助家庭用戶獲取收益，谷電價(jià)充電，峰電價(jià)放電；

3. 避免電費(fèi)超量：家庭用電高峰時(shí)，啟動(dòng)儲(chǔ)能放電，減少家庭電費(fèi)開支。如儲(chǔ)備電量不足時(shí)通過(guò)APP推送、短信推送提前預(yù)警；

4. 緊急情況下家庭儲(chǔ)備電源：由于多數(shù)國(guó)家電網(wǎng)供應(yīng)并不穩(wěn)定，容易發(fā)生停電現(xiàn)象，儲(chǔ)能電池常備應(yīng)急電量，實(shí)現(xiàn)家庭用電的無(wú)縫運(yùn)行；

5. 環(huán)保數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：各國(guó)政府對(duì)環(huán)保越來(lái)越重視，針對(duì)未來(lái)的碳排補(bǔ)貼，家庭綠電使用對(duì)綠色環(huán)保的貢獻(xiàn)，APP上都可以看到。

四、Home EMS平臺(tái)功能

4.1家庭綜合管理

4.1.1家庭能源綜合概覽

展示家庭中光伏、儲(chǔ)能和負(fù)載的運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)儲(chǔ)能充放電、負(fù)荷用能、新能源發(fā)電，新能源產(chǎn)生的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益情況。

4.1.2綜合能源報(bào)表

對(duì)單個(gè)家庭光伏、儲(chǔ)能、市電進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)及匯總，包括光伏尖峰平谷發(fā)電量及上網(wǎng)量、儲(chǔ)能尖峰平谷充放電量和電網(wǎng)尖峰平谷用電量。

4.1.3綜合收益報(bào)表

對(duì)單個(gè)家庭光伏、儲(chǔ)能和用電成本及收益進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)及匯總，包括光伏尖峰平谷發(fā)電收益及上網(wǎng)收益、儲(chǔ)能尖峰平谷充放電成本及收益和電網(wǎng)尖峰平谷電費(fèi)。

4.2故障報(bào)警

4.2.1報(bào)警記錄

記錄設(shè)備在日常運(yùn)行中是否超過(guò)限制或發(fā)生異常的日志，包括但不限于電流、電壓、功率和頻率等需要監(jiān)測(cè)信號(hào)、光伏組件溫度過(guò)高、逆變器故障、電池溫度異常、電池電壓異常、SOC異常等，主要記錄發(fā)生異常的點(diǎn)位、時(shí)間、設(shè)備、參量、上下限值、報(bào)警值和詳情等。

4.2.2報(bào)警分析

將報(bào)警信息按照故障、緊急、一般進(jìn)行分類顯示，支持報(bào)警數(shù)據(jù)同環(huán)比分析。

4.3手機(jī)APP

4.3.1首頁(yè)

展示家庭地址、天氣情況、新能源消納情況及收益、光伏/儲(chǔ)能/負(fù)荷情況。

4.3.2數(shù)據(jù)監(jiān)控

展示天氣情況、光伏、儲(chǔ)能和并網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及收益情況，支持日/月/年/累計(jì)歷史數(shù)據(jù)查看，以曲線形式展示。

4.3.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

以月、年統(tǒng)計(jì)新能源消納情況及收益；以日、月、年統(tǒng)計(jì)用電情況及新能源占比；統(tǒng)計(jì)累計(jì)社會(huì)效益。

五、相關(guān)硬件

5.1戶用能量控制器-ANet戶用能量控制器

ANet戶用能量控制器支持嵌入式linux系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式，支持XML格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，支持Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT等協(xié)議。

5.2計(jì)量裝置

①雙向計(jì)量電表-ADW300

ADW300雙向計(jì)量電表可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域和不同負(fù)荷的分項(xiàng)電能計(jì)量、運(yùn)維監(jiān)管或電力監(jiān)控等需求。

②逆流檢測(cè)電表-ADL200N-CT(單相)/ADL400N-CT(三相)

ADL系列逆流檢測(cè)電表支持快速逆流檢測(cè)，計(jì)量有功電能和無(wú)功電能的，支持正反向電能計(jì)量，符合CE/UL/MID標(biāo)準(zhǔn)

5.3充電設(shè)備-交流汽車充電樁AEV300-AC007D-EU

交流汽車充電樁AEV300-AC007D-EU支持智能監(jiān)測(cè)、‌智能計(jì)量、‌云平臺(tái)連接、‌保護(hù)功能、‌遠(yuǎn)程升級(jí)以及廣泛的車型適配，支持藍(lán)牙和‌IC卡刷卡啟動(dòng)。