从燃气切换到太阳能/光伏，有/无热泵

太阳能热利用和光伏在冬天的效果较差。白天时间短，阳光角度低，经常是阴沉的灰色天气。简单来说，这些都不是利用太阳能发电的理想条件。
但夏天情况则不同，太阳能热利用的问题在于过剩。夏天你可以用它来给整个游泳池供暖，但实际上你只需要几升水来洗澡。多余的热量只能浪费在管道里。光伏的多余电能至少可以输送回电网，并获得一些补偿。

谢谢你的解释。那么储能是否有意义？

如果我理解正确的话，我用光伏板获取电力，用热泵（Wärmepumpe）来加热热水。热泵又由我的光伏提供电力。
多余的电能我会送回电网（或者储存起来）。
如果我的光伏（无论什么原因）不发电，我就从正常电网中获取电力（备用方案）。

这样总结是否正确？

光伏系统和热泵的寿命一般是多少？
它们需要多大规模？
每年需要的购置和维护费用大概是多少？

谢谢你的解释。那存储设备不是很有意义吗？

理论上是，不过实际上要看情况。这样的存储设备需要费用，而且会有充电损失。此外，你还会失去每千瓦时6分钱的上网电价补贴。要让它划算，存储设备的成本必须相应较低，或者电网电价相应较高。对于非补贴存储，通常按40-60分钱每千瓦时计算。
不过也得说，计算结果很大程度上取决于所做的假设：充电损失、储能容量随时间的损失、储能设备的寿命、你家基本用电量、典型天气（晴天或晴云混合，冬天降雪，博登湖雾气）等因素。

关于尺寸、成本和维护的问题，其他人应该比我更懂。我们是按照总承包商的标准确定尺寸的，没有过多考虑，虽然我现在考虑可能还要扩大光伏装机。
基本上我会从采暖需求开始，然后确定热泵尺寸，再规划光伏发电，最后考虑存储设备。

光伏系统和热泵的使用寿命是多少？
这些设备需要多大规格？
我每年需要预算多少购置和维护费用？

光伏系统应能使用30年，逆变器在此期间通常会坏一次。屋顶坡度大于15°时不需要维护。
尺寸适当的热泵应能使用15到20年。原则上所有部件都可以更换……就像汽车一样，使用一段时间后可能不划算。
光伏系统的规模应覆盖所有建筑物屋顶总面积。例外是超过25°陡峭的北向屋顶。光伏系统（不含储能）的安装费用约为每安装千瓦（峰值）1300欧元。如果市场恢复正常，则约为1000欧元。
热泵的尺寸应根据房屋的供暖负荷确定（需专业计算！），不加其他裕度。如果有备用烟囱或空调，则尺寸应略小。设备本身每千瓦性能大致价格约为1000欧元。安装和额外管道费用则因实际情况而异。
热泵维护费用：在保修期内，可能有规定的每年100到200欧元维护费用。但实际上维护工作非常少。保修期过后，可以每两到三年进行一次检查。室外机的清洁可以自行完成。

那么45分的计算是正确的。但大多数电池的购买价格大约为1000欧元/千瓦时。
不过，你用这么小的光伏系统可能无法完成足够的循环次数，最终很难实现盈利。如果想在15年内收回成本，最好能有大约200次的满充满放循环。

我用了差不多一整年，装机容量6.6千瓦峰值，电池容量7.7千瓦时，目前完成了230个循环。有时我本可以用热泵把电池放电更多一点。但我更喜欢只用光伏盈余和电池来供电热泵，因为我还有一个比普通费率低11分的热泵专用电价。用电动车的话，电池可以放得更空（如果白天不使用光伏发电的话）。不过“车到家”(V2H)概念对此有影响。

假设电池寿命为15年，那么大约有3500个循环（保修为6000次）。如果我只按7千瓦时计算（最低状态电量仍可设置为5%），那么是3500*7=24500千瓦时，减去约6%的损耗（主要是在直流转交流时产生，负载越大损耗越小），实际能用23000千瓦时，即每千瓦时容量大约3000千瓦时的放电量。

按30分欧元的毛购入价，目前6.63分的上网电价（我损失掉了这部分收益，扣除6%电池损耗后实际为7.05分），没有任何价格上涨，且6年后采用小企业税制（即大约1/3比例，平均自用电增值税为1.6分，净价格为25分），我每使用一千瓦时电池电能可以节约约21.35分。由此推算，1千瓦时电池容量最高应为640欧元，才能在这些假设下达到成本持平。当然这里还有较大的规划不确定性，比如电池寿命可能是20年，也可能只有12年。

但如果电价每升高1分（毛价），电池每千瓦时可多节约约0.95分（含部分自用电增值税，而较大电价上涨多半发生在小企业税制期内），相当于每涨1分可抵消约28欧元额外成本。也就是说，电价上涨10分的情况下，电池每千瓦时可以多花280欧元（共920欧元）。

我这里有没有重大错误？

普通数字。

你如何得出

大约6%的损失

？

这是你计算出来的，还是系统给出的？通常会超过15%...

正常的数值。

你是怎么得出这个数字的？

你是自己测量的，还是系统给出的？通常情况下会超过15%...

交流电？我这边是直流连接。我已经使用这些多年来的经验公式。

因为我不打算用万用表去测量拆开的逆变器 ;)，所以我是从日志数据中计算出来的。那里有电流、电压以及电池方向和出方向的功率，时间分辨率为5分钟。这样就能看出有多少电量进入电池，又有多少被取出。经过将近一年的时间，我的电池放出了超过1600千瓦时，损耗也超过了100千瓦时。

我还观察了不同时段以秒为单位更新的实时数据（也可以用Python来记录），以了解逆变器在什么时候消耗多少功率。即使在160瓦的基础负载下，逆变器约消耗25瓦的功率用于其电子元件（这已经是晚上这段时间你15%的部分），这对于电池效率来说，最好提高电池启动的阈值，因为无论是160瓦还是350瓦的家庭用电，逆变器的基础负载基本固定。对于整个系统而言，这样做只有在电池不能撑满整夜时才有意义。我也已经给“白不明白世界”的托尔斯滕推荐过这个办法。我自己在下雨天也采取类似措施，以高效利用电池能量。比如如果光伏有发电，这部分逆变器对电池的额外耗电就不存在了，因为已经被光伏覆盖了。

查看智能电表日志数据时也要注意，当光伏发电功率很高时，家庭用电显示会低估好几百瓦——这正好对应逆变器的变换损耗。但这可以很容易矫正，并且使假期期间全天的用电数据保持合理稳定。