早在2015年4月，落基山研究所與包括globalX和HOMER能源等在內的合作伙伴就發(fā)布了題為《負荷脫網(wǎng)的經(jīng)濟性分析》研究報告。該報告調查了與電網(wǎng)相連的太陽(yáng)能+電池系統將如何與傳統電力服務(wù)競爭。研究結果表明，到2030年，持續下降的系統成本加上電網(wǎng)電力零售價(jià)格的上升，將使得與電網(wǎng)相連的太陽(yáng)能+電池系統更具經(jīng)濟性，也將成為許多美國消費者的首選。此外，太陽(yáng)能+電池系統還能為用戶(hù)提供其他重要的價(jià)值。例如，在電網(wǎng)斷電時(shí)作為關(guān)鍵負荷的備用電源，以及通過(guò)削減高峰期需求和轉移用電時(shí)間來(lái)節約成本等。然而，落基山研究所的研究在當時(shí)并未詳述儲能的精確成本。
如今要分解太陽(yáng)能光伏+儲能系統的安裝成本，落基山研究所和國家可再生能源實(shí)驗室首先分析了包括Lazard和GTM在內的各種現存研究的數據，以及我們在落基山研究所創(chuàng )新中心項目中積累的經(jīng)驗。
為分析2016年第一季度安裝的太陽(yáng)能光伏+儲能系統各部分成本和系統總成本，我們使用了國家可再生能源實(shí)驗室的各部分和系統層面自下而上的成本模型方式來(lái)分析獨立的太陽(yáng)能光伏系統。我們的方法論包括了計算安裝住宅系統時(shí)發(fā)生的所有組件成本和項目開(kāi)發(fā)成本，并模擬了該類(lèi)系統的現金采購價(jià)格，不考慮投資稅減免（ITC）優(yōu)惠政策。
我們關(guān)注了兩個(gè)主要的應用：一個(gè)我們稱(chēng)之為小型電池，3千瓦/6千瓦時(shí)，另一個(gè)稱(chēng)為大型電池，5千瓦/20千瓦時(shí)。在各個(gè)案例中，我們測試了兩類(lèi)變量的敏感性：直流或交流耦合配置，以及改造項目或新裝項目。直流與交流耦合配置的差別決定了電池直接存儲太陽(yáng)能光伏板所發(fā)電量，還是首先將其轉化為交流電，從而同時(shí)允許光伏板和電網(wǎng)進(jìn)行充電。小型電池案例專(zhuān)為消費者自用電設計，包括削減高峰期需求和轉移用電時(shí)間，而大型電池案例則是為了作為大型能源需求的備用電源，滿(mǎn)足停電情況下用電需求。
我們發(fā)現，使用5.6千瓦太陽(yáng)能光伏板和3千瓦/6千瓦時(shí)鋰離子電池的小型電池案例的基準價(jià)格大約是單一的與電網(wǎng)相連的5.6千瓦太陽(yáng)能光伏系統的2倍（詳情請參考圖1）。對新裝太陽(yáng)能光伏+儲能系統而言，直流系統的價(jià)格（27,703美元）比交流系統的價(jià)格（29,568美元）低1,865美元。交流系統的價(jià)格溢價(jià)主要是由于交流配置所需的額外并網(wǎng)換流器造成的硬件和人工成本。然而，在對比交流與直流系統時(shí)，安裝價(jià)格并不是唯一的考慮因素：交流系統在光伏能源即發(fā)即用的應用中效率更高，而直流系統則在光伏能源儲存儲的應用中更有效率。
圖1：住宅太陽(yáng)能光伏+儲能系統，小型電池案例的總安裝成本和價(jià)格構成模型（2016年美元現價(jià)）
為了與上圖所示的小型電池系統進(jìn)行對比，我們也分析了用于在電網(wǎng)斷電時(shí)長(cháng)時(shí)間供應備用電量的大型電池系統。大型系統使用了5.6千瓦太陽(yáng)能光伏組與較大容量的5千瓦/20千瓦時(shí)鋰離子電池（見(jiàn)圖2）。直流配置大型系統的價(jià)格是45,237美元，比直流配置小型系統價(jià)格高了63%。而交流配置大型系統的價(jià)格為47,171美元，比小型系統價(jià)格高60%。雖然，成本更高，但在其它因素相同條件下，大型系統能夠為一個(gè)家庭供應臨界負荷的時(shí)間大約是小型系統的4倍。
圖2：住宅太陽(yáng)能光伏+儲能系統，小型電池對比大型電池案例的總安裝成本和價(jià)格構成模型，（2016年美元現價(jià)）
價(jià)格構成細分顯示硬件成本僅占小型電池系統總價(jià)格的一半和大型電池系統總價(jià)的大約60%。而其他成本則取決于系統安裝地點(diǎn)：地方性成本和行政批復、聯(lián)網(wǎng)、計量等過(guò)程以及各地消防標準差別巨大，不但會(huì )影響項目成本，還會(huì )影響項目時(shí)間安排。對與電網(wǎng)相連的太陽(yáng)能光伏+儲能項目的財務(wù)可行性影響最大的變量包括地方電力公司電價(jià)、補貼、輔助服務(wù)定價(jià)等。其中，電網(wǎng)公司電價(jià)結構（例如，是否使用峰值需求電價(jià)，分時(shí)電價(jià)等政策）常常是決定在太陽(yáng)能光伏系統中添加儲能功能是否具備經(jīng)濟可行性的關(guān)鍵性因素。
雖然，太陽(yáng)能光伏+儲能系統成本持續下降，但行政批復和管理障礙等相關(guān)軟性成本使它們對于許多住宅用戶(hù)而言，仍然相對過(guò)高。但是，隨著(zhù)電力公司和批復管理機構對住宅儲能系統熟悉度的提高，我們預計住宅儲能市場(chǎng)在美國的增長(cháng)速度將越來(lái)越快。
