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一、背景：全球能源轉型與戶儲的崛起

在氣候變化與碳中和目標的推動下，全球能源結構正加速向可再生能源轉型。傳統(tǒng)集中式能源系統(tǒng)因碳排放高、靈活性差等問題，逐漸被分布式能源取代。光伏發(fā)電作為貼近用側的清潔能源形式，近年來成本下降顯著（2023年光伏組件價格較10年前下降80%），全球戶用光伏裝機量激增。然而，光伏發(fā)電的間歇性（如夜間、陰雨天無法發(fā)電）催生了儲能需求，戶用光儲系統(tǒng)（Residential PV+ESS）應運而生。

政策驅動與技術成熟雙輪推動：

各國補貼政策：德國通過“光伏+儲能”補貼計劃，家庭安裝儲能系統(tǒng)可獲至高30%成本返還；美國《通脹削減法案》延長ITC稅收抵免至2034年，覆蓋儲能設備；中國“整縣推進”政策加速分布式光伏與儲能結合。

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數據），推動戶儲經濟性提升。

二、戶儲的多維度價值：從經濟性到碳中和的賦能

2.1經濟性：家庭能源支出的“節(jié)流+開源”

降低電費開支：利用峰谷套利分時電價機制，在電價低谷時段（如夜間）為儲能充電，高峰時段（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，余電儲存而非低價上網。

參與電力市場創(chuàng)收：家庭儲能可聚合參與虛擬電廠（VPP）電網調頻、需求響應。余電共享，可通過區(qū)塊鏈平臺將多余電力賣給鄰居。

2.2能源獨立性：擺脫對傳統(tǒng)電網的依賴

應對惡劣天氣與停電風險：美國得州2021年寒潮期間，配備戶儲的家庭可維持3-5天基本用電，而依賴電網的用戶遭遇長達一周的停電。

離網與微網場景支持：偏遠地區(qū)無需接入電網，通過“光伏+儲能”實現(xiàn)自給自足。

2.3環(huán)保價值：家庭減碳的“小單元”

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

推動可再生能源消納：儲能解決光伏“晝發(fā)夜無”的間歇性問題，提升綠電利用率。

2.4技術進步與智能化：未來家庭的能源“大腦”

AI驅動的能源管理：通過機器學習預測家庭用電行為，動態(tài)優(yōu)化儲能策略。

模塊化與可擴展性：兼容多種能源輸入（光伏、風電、柴油發(fā)電機），滿足多元化場景需求。

2.5政策與社會價值：能源革命的“細胞工程”

國家戰(zhàn)略支持：中國“十四五”新型儲能實施方案明確鼓勵“光伏+儲能”一體化，2025年戶儲裝機目標10GW。

鄉(xiāng)村振興與能源公平：中國西部農村推廣“光伏+儲能+灌溉”模式，降低農業(yè)用電成本40%，助力共同富裕。

三、Home EMS戶儲系統(tǒng)解決方案

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

Home EMS戶用光儲系統(tǒng)解決方案，能夠對家庭中光伏、儲能、負載進行實時監(jiān)測、用能計量、能耗分析、診斷告警、全景分析、有序管理和策略控制，實現(xiàn)家庭用電的可靠、安全、有序。

戶用能量控制器對下通過RS485、以太網、WiFi等方式讀取家庭計量表計、光儲逆變器、智能家居等設備的運行數據與狀態(tài)，支持Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT等通信規(guī)約。通過控制器對發(fā)用電數據與用電時段的分析，實現(xiàn)家庭能源的優(yōu)化調節(jié)與優(yōu)化經濟運行，并通過WiFi/4G/以太網的方式將系統(tǒng)數據發(fā)送至云端平臺，實現(xiàn)多個戶用能源的監(jiān)測與管理。同時，戶用能量控制器可在網絡故障時將數據存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

Home EMS提供WEB和APP兩種訪問方式，用于查看光伏、儲能、負載的實時狀態(tài)、監(jiān)測系統(tǒng)告警、統(tǒng)計用能和收益，并調整運行參數和控制策略，可以通過手機APP查看數據和調整設置。

家庭用戶的收益包括：

1. 提高光伏消納：實時調節(jié)儲能充放電，家庭負荷低時，做光伏發(fā)電余電的蓄水池；負荷高且光伏發(fā)電不足時放電，降低家庭電費；

2. 峰谷價差套利：利用電網的峰谷電價差幫助家庭用戶獲取收益，谷電價充電，峰電價放電；

3. 避免電費超量：家庭用電高峰時，啟動儲能放電，減少家庭電費開支。如儲備電量不足時通過APP推送、短信推送提前預警；

4. 緊急情況下家庭儲備電源：由于多數國家電網供應并不穩(wěn)定，容易發(fā)生停電現(xiàn)象，儲能電池常備應急電量，實現(xiàn)家庭用電的無縫運行；

5. 環(huán)保數據統(tǒng)計：各國政府對環(huán)保越來越重視，針對未來的碳排補貼，家庭綠電使用對綠色環(huán)保的貢獻，APP上都可以看到。

四、Home EMS平臺功能

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、儲能和負載的運行情況，實時統(tǒng)計儲能充放電、負荷用能、新能源發(fā)電，新能源產生的社會和經濟效益情況。

4.1.2綜合能源報表

對單個家庭光伏、儲能、市電進行分類統(tǒng)計及匯總，包括光伏尖峰平谷發(fā)電量及上網量、儲能尖峰平谷充放電量和電網尖峰平谷用電量。

4.1.3綜合收益報表

對單個家庭光伏、儲能和用電成本及收益進行分類統(tǒng)計及匯總，包括光伏尖峰平谷發(fā)電收益及上網收益、儲能尖峰平谷充放電成本及收益和電網尖峰平谷電費。

4.2故障報警

4.2.1報警記錄

記錄設備在日常運行中是否超過限制或發(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)測信號、光伏組件溫度過高、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)生異常的點位、時間、設備、參量、上下限值、報警值和詳情等。

4.2.2報警分析

將報警信息按照故障、緊急、一般進行分類顯示，支持報警數據同環(huán)比分析。

4.3手機APP

4.3.1首頁

展示家庭地址、天氣情況、新能源消納情況及收益、光伏/儲能/負荷情況。

4.3.2數據監(jiān)控

展示天氣情況、光伏、儲能和并網的實時數據及收益情況，支持日/月/年/累計歷史數據查看，以曲線形式展示。

4.3.3數據統(tǒng)計

以月、年統(tǒng)計新能源消納情況及收益；以日、月、年統(tǒng)計用電情況及新能源占比；統(tǒng)計累計社會效益。

五、相關硬件

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)，網絡通訊方式具備Socket方式，支持XML格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認證等安全需求，支持斷點續(xù)傳，支持Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT等協(xié)議。

5.2計量裝置

①雙向計量電表-ADW300

ADW300雙向計量電表可實現(xiàn)對不同區(qū)域和不同負荷的分項電能計量、運維監(jiān)管或電力監(jiān)控等需求。

②逆流檢測電表-ADL200N-CT(單相)/ADL400N-CT(三相)

ADL系列逆流檢測電表支持快速逆流檢測，計量有功電能和無功電能的，支持正反向電能計量，符合CE/UL/MID標準

5.3充電設備-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、智能計量、云平臺連接、保護功能、遠程升級以及廣泛的車型適配，支持藍牙和IC卡刷卡啟動。

審核編輯 黃宇