自建家庭用太阳能发电系统是否有经济上的意义？

声明：本文为真实的数据记录，数据可随意使用，无需经过作者的同意。因采集习惯和计算思维及专业知识所限，表格及分析数据并非精准的科学数据，可能存在误差或计算错误，请勿用作科研数据，作者本人也并不为这些数据承担任何法律责任。

坐标：江苏无锡。

我家是2015年12月底，通过承包商的方式，在自家屋顶安装的5KW光伏并网发电设备，模式为“自发自用，余电上网”，每个月供电公司会打款进入我的私人银行账户，为收购余电款以及国家光伏能源补贴款。这套家庭光伏系统一次性投资5万元。在建站过程中，前期提供了一些资料给承包公司，进行供电公司文件衔接以及一些法律上的手续，我只需负责按期给付工程款。并网当天房子需要断电供接线用。在施工过程中，生活基本没有受到影响。

建这套家庭光伏电站的初衷是为了建模收集数据，以记录真实有效的数据而非经销商的理论数据来分析自己是否值得大规模投资光伏。

制作的一些数据分析表，数据会不定期更新。

关于以上数据汇总与计算表的几点说明：

1.用电量数据采集自网上国网APP或国家江苏电力营业厅微信公众号；

2.月发电量采集自光伏逆变器专用APP；

3.供电公司每月会定时汇款到我的账户，为月度发电补贴和余电上网收入的总和；

4.发电补贴这一栏是根据本月发电数量*0.42元（国家新能源补贴款），目前很多地方政府已经取消了这项新能源发电补贴；

5.售电度数是根据国网APP新能源模块提供的光伏发电账单所列举的上网电量；

6.自发自用计算的电量是用本月发电量减去本月卖电量，用峰电单价0.5583元作计价依据。根据江苏梯阶电规则，二档用电加价0.05元，三档用电加价0.30元；

7.总收益是供电公司打款和自发自用收益之总和；

8.每年的收益率为全年总收益减去年度摊核成本后（5万摊20年）与5万元成本之间的比率。

制作了同期用电量与发电量对比图，以及峰谷用电量对比图，数据的比较有助于了解光伏板材的衰减等一些需要注意的维护细节。从同期总用电量数据比较来看，自2016年初光伏并网发电后，同期总用电量显著减少，尤以同期峰电（白天用电）降幅最为明显。而同期谷电（晚上用电）起伏不大则表示这两年用电习惯没有显著改变。（1月-3月的同期谷电突然降低是家用热水的电改气造成，无关光伏。另2021年-2022年夏天这两个月的峰电量攀升，原因是这两个年度的夏天持续高温，白天发的电已不足以抵消全天制冷耗电。）

因江苏施行梯阶计算电费，所以用家庭光伏的最优之处就是可以延迟进入二档及三档电量，避免过早使用高梯阶电而达到节省电费的目的。举例：从上面这幅供电局月度账单对比图，2015年6月（未安装光伏）与2017年6月（已安装光伏）对比可见，确实节省了不少需额外支付的梯阶电费。

一些光伏发电心得：

从这张大暑天（2016-7-21）与极值日（2016-4-19）的发电图对比来看，大暑天的当日峰值远及不上4月19号的峰值，不论是从最高功率达值和持续度都不能相比，即使大暑天光照时间算是整年的最长的，但发电量并没有达到预期中的较高值，所以预估的夏天温度高和日光照时间长就可以多发电，是个错误的想法，事实上，连续的晴天才是发电量高产的保证。同时要感谢专业答友 @六米 的回答：

温度对光伏组件影响是非常大的，北方地区冬季雪后，清理过板面，发电量往往存在高峰值（直接辐射+反射辐射）。组件其实有最大功率温度修正系数，约为-0.42%/度，这个修正系数一般为气温+25摄氏度温升。

2021年1月30日进行了五年以来的首次清洁，发电功率极值从3.2K提升到4.3K，所以长期的面板清洁非常重要。

关于衰减，日常清洁不便和同期天气等因素导致衰减难以判定，所以拉了一张历年的各月极值发电日统计表，这些数据在各月，除了天气影响外，应该是条件最为接近的观察衰减用值。

家庭住宅的回报时间大约7年的这个提法有待商榷（不排除如浙江，江苏地区给予的地方性补贴）。需要注意的是补贴和上网电价不是一回事。所谓的补贴业内成为度电补贴（却别于金太阳工程的建设前补贴），2013年9月1日开始，对于装机容量6MW（6000KW），接入电压10KV一下的太阳能发电系统按照实际发电量给予每度电0.45人民币的度电补贴，而上网电价指的是向电网卖电的电价（一般称为脱硫电价，各地不等）。而现在根据国务院的文件，目前鼓励“优先自用，余电上网”

举个例子，对于一户安装了3KW太阳能发电装置的居民户来说，在我国中东部地区，年发电量大约可以达到3000度电，这一户居民年用电量也是3000度电。

1. 居民户的电力消耗大部分是在17:00－23:00左右，我们假设这个时段的用电量占了全年用电量的70％左右，而其他时间大约消耗30％。
   
2. 太阳能发电装置的发电高峰是在中午时段辐照强度最大，太阳角度最高的那几个小时，一天的其他时段发电量较低，而傍晚，晚上，阴天，雨天的发电量可以不计。从季节上来说，夏季为全年发电高峰，冬季最低。
3. 我们假设太阳能年发电量的80％（约为2400度）被用于这个家庭户白天的电力消耗，剩下的20%（约为600度）通过卖给电网。
4. 下面计算用户收益：
1. 度电补贴部分：年补贴＝年发电量＊度电补贴金额＝3000＊0.45＝1350 rmb
2. 卖电收益＝上网电量＊当地脱硫电价＝600＊0.45 (湖北地区) = 270
5. 年收益为 1350+1080=1620 rmb

而一个3kwp的太阳能发电系统的安装价格约为35000 rmb左右，这么一算竟然需要14年才能收回成本。

但是我们很容易漏掉一部分隐含的收益，那就是通过家庭户直接消耗掉的电能（2400度），按照居民用电的价格 0.5rmb每度，实际上我们赚到了1200rmb，把这个数字加上1620，得出的才是这户居民的真实年收益2820。通过这个数字计算出的回报时间约为12年。即使加上某些地区0.2rmb的上网电价补贴（卖给电网才有），也只能把这个回报时间缩短到10年左右。

回到你的问题，家庭自建太阳能发电系统的经济性，从投资回报上来看，绝对不算很有吸引力的项目，如果考虑要维持电力的必要性，对清洁能源的偏爱，对新技术的偏爱等等因素，还是可以考虑的项目。

另外说一句，现在的补贴政策下，只有商业项目（商业用电1rmb每度）才能真正做到平价上网（投资回报期达到6－8年）。