مشروع توليد الطاقة من أنظمة الطاقة الكهروضوئية المنزلية مضمون من قِبل شركة الشبكة للاستهلاك المتصل بالشبكة. فما مدى جدوى تجهيز مشروع أنظمة الطاقة الكهروضوئية المنزلية بـبنك الطاقة المنزليكم سنة يُمكن استرداد التكلفة؟ وما هو وضع الاستخدام العالمي الحالي؟ في هذه المقالة سوف نناقش تحليل جدوى تكوين نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية الحالي للطاقة المنزلية من ثلاث حالات. في بعض المناطق المتقدمة، تكون تكلفة استهلاك الكهرباء مرتفعة نسبيًا، كما أن مرافق الشبكة العامة غير مستقرة وموثوقة. لذلك، يُعدّ خفض التكلفة الإجمالية للكهرباء الدافع الرئيسي لتركيب الطاقة الكهربائية المنزلية. من منظور استهلاك الكهرباء للفرد، فإن استهلاك الكهرباء للفرد في ألمانيا/الولايات المتحدة/اليابان/أستراليا سيكون 7,035/12,994/7,820/10,071 كيلووات ساعة على التوالي في عام 2021، وهو ما يعادل 1.8/3.3/1.99/2.56 مرة من استهلاك الكهرباء للفرد في الصين (3,927 كيلووات ساعة) في نفس الفترة. من منظور أسعار الكهرباء، تُعتبر أسعار الكهرباء للمنازل في المناطق المتقدمة حول العالم أعلى بكثير. ووفقًا لإحصاءات أسعار البنزين العالمية، بلغ متوسط سعر الكهرباء للمنازل في ألمانيا/الولايات المتحدة/اليابان/أستراليا في يونيو 2020 ما بين 36/14/26/34 سنتًا/كيلوواط/ساعة، أي ما يعادل 4.2/1.65/3.1/4 ضعف سعر الكهرباء للمنازل في الصين (8.5 سنتًا) خلال الفترة نفسها. الحالة 1:أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية في أستراليا يختلف متوسط فاتورة الكهرباء في أستراليا باختلاف مساحة المنزل وعدد الأجهزة التي تستخدمها يوميًا. مع ذلك، يبلغ متوسط الاستهلاك الوطني للكهرباء في أستراليا 9,044 كيلوواط/ساعة سنويًا، أي ما يعادل 14 كيلوواط/ساعة يوميًا. وللأسف، ارتفعت فواتير الكهرباء المنزلية بأكثر من 550 دولارًا أمريكيًا خلال السنوات الثلاث الماضية. تظهر الأجهزة الكهربائية المنزلية والطاقة في الجدول التالي:
| رقم سري | المعدات الكهربائية | كمية | الطاقة (واط) | وقت الكهرباء | إجمالي استهلاك الكهرباء (واط/ساعة) |
| 1 | إضاءة | 3 | 40 | 6 | 720 |
| 2 | مكيف هواء (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 ملابس | 1 | 230 | 1 | 230 |
| 7 | معدات أخرى (كمبيوتر / جهاز توجيه / شفاط) | 660 | |||
| إجمالي الطاقة | 21810 | ||||
يبلغ متوسط استهلاك الكهرباء الشهري لهذا المنزل في أستراليا حوالي 650 كيلوواط/ساعة، ويبلغ متوسط الاستهلاك السنوي 7800 كيلوواط/ساعة شهريًا. ووفقًا لتقرير اتجاهات أسعار الكهرباء الصادر عن مجلس سوق الطاقة الأسترالي، ارتفع متوسط فاتورة الكهرباء السنوية في أستراليا هذا العام بمقدار 100 دولار أمريكي عن العام السابق، ليصل إلى 1776 دولارًا أمريكيًا، ويبلغ متوسط فاتورة الكهرباء لكل كيلوواط/ساعة 34.41 سنتًا. تم حسابها باستخدام 7800 كيلو وات في الساعة من الكهرباء سنويًا: فاتورة الكهرباء السنوية = 0.3441 دولارًا أمريكيًا × 7800 كيلو وات في الساعة = 2683.98 دولارًا أمريكيًا حلول أنظمة الطاقة المنزلية خارج الشبكة بناءً على حالة المنزل، صممنا حلاً لبطارية الطاقة الشمسية أحادية الطور. يستخدم التصميم ١٢ وحدة بقدرة ٥٠٠ واط، بإجمالي ٦ كيلو واط، مع تركيب عاكسات تخزين طاقة ثنائية الاتجاه بقدرة ٥ كيلو واط، والتي يمكنها توليد ما بين ٥٨٠ و٦٠٠ كيلو واط/ساعة من الكهرباء شهريًا في المتوسط. يمكن استخدام الطاقة الكهروضوئية جزئيًا، وBSLBATTتخزين الطاقة في بطارية ليثيوم 7.5 كيلو وات في الساعةمُهيأة وفقًا لفترة ذروة استهلاك الطاقة البالغة 6 ساعات، والتي تُستخدم لاستهلاك طاقة الأحمال خلال فترات الذروة التي لا تتوفر فيها أشعة الشمس. طاقة المنازل الشمسية، ككل، قادرة على تلبية احتياجات المستهلكين من الكهرباء. 
تحليل الفائدة الاقتصادية: تبلغ تكلفة أنظمة الطاقة الكهروضوئية حاليًا 0.6519 دولارًا أمريكيًا/واط، بينما تبلغ تكلفة بطاريات تخزين الطاقة منخفضة الجهد حوالي 0.2794 دولارًا أمريكيًا/واط. يبلغ استثمار تخزين الطاقة لبطارية Powerwall سعة 5 كيلوواط + بطارية BSLBATT سعة 7.5 كيلوواط/واط حوالي 6000 دولار أمريكي، وتتمثل التكاليف الرئيسية فيما يلي:
| رقم سري | اسم المعدات | مواصفة | كمية | السعر الإجمالي (بالدولار الأمريكي) |
| 1 | مجموعات الطاقة الشمسية | السيليكون البلوري 50 واط | 12 | 1678.95 |
| 2 | عاكس تخزين الطاقة | 5 كيلو واط | 1 | 1399 |
| 3 | بطارية باور وول | بطارية LiFeP04 48 فولت 50 أمبير/ساعة | 3 | 2098.68 |
| 4 | آخر | / | / | 824 |
| 5 | المجموع | 6000.63 | ||
الحالة الثانية: مستخدمو متاجر الكعك ذاتية التشغيل في أمريكا وتظهر معداتها الكهربائية وقوتها في الجدول التالي:
| رقم سري | المعدات الكهربائية | كمية | الطاقة (واط) | وقت الكهرباء | إجمالي استهلاك الكهرباء (واط/ساعة) |
| 1 | إضاءة | 3 | 50 | 10 | 1500 |
| 2 | مكيف هواء (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 / خفاقة) | 960 | |||
| إجمالي الطاقة | 57100 | ||||
يقع المتجر في تكساس، ويبلغ متوسط استهلاكه الشهري من الطاقة حوالي ١٤٠٠ كيلوواط/ساعة. سعر الكهرباء التجاري في هذه المنطقة هو ٧.٥٦ سنت/كيلوواط/ساعة. 
وفقًا للحسابات، فإن فاتورة الكهرباء الشهرية للتاجر المتغير = 0.0765 دولار * 1400 كيلوواط ساعة = 105.84 دولار حلول أنظمة الطاقة المنزلية خارج الشبكة يعتمد النظام، وفقًا لظروف المستخدم، على حل بطارية منزلي ثلاثي الطور. صُمم النظام لاستخدام 24 وحدة بقدرة 500 واط، بإجمالي وحدات 12 كيلو واط، ومحول تخزين طاقة ثنائي الاتجاه بقدرة 10 كيلو واط، مما يُنتج 1200 كيلو واط/ساعة من الكهرباء شهريًا في المتوسط، مما يُلبي احتياجات العميل من الكهرباء. ووفقًا لظروف عمل متجر الكعك، يتركز معظم الحمل خلال فترة ذروة استهلاك الطاقة نهارًا، ويكون الحمل منخفضًا ليلًا. لذلك، يُمكن استخدام الطاقة الكهروضوئية بشكل رئيسي خلال فترة ذروة استهلاك الطاقة، مع دعمها ببطارية المنزل للطاقة الشمسية والشبكة؛ كما يُمكن استخدامها ليلًا كطاقة احتياطية من بطاريات الطاقة الشمسية، وطاقة الشبكة كمُكمل؛ ولذلك، تم تجهيز نظام تخزين الطاقة المنزلي بـ BSLBATT 15 كيلو واط/ساعة.
وقت النشر: ٨ مايو ٢٠٢٤