近日，上海交大制冷所王如竹教授的能源-空气-水ITEWA创新团队（Innovative Team for Energy, Water & Air）与意大利比萨大学Umberto Desideri教授合作，在《Research》期刊上发表了题目为“Solar PV-Battery-ElectricGrid-Based Energy System for Residential Applications: System Configuration andViability”（中译：光伏-电池-电网能源系统在住宅的应用与验证）的研究论文。本文的第一作者是比萨大学研究生Valerio Bagalini与制冷所博士生赵柏扬，通讯作者是王如竹教授。

论文基于太阳能示范住宅运行数据，分析了在不同电力价格、能源政策和技术成本的场景下，光伏-电池-电网能源系统在住宅应用的可行性，发现：目前该系统在中国尚无盈利能力，而随着未来光伏补贴的下降、电价的上涨与投资成本的降低，该能源系统将具有较高经济效益，并有望取代纯光伏系统，成为分布式能源系统在住宅的主要应用方式。该研究结果表明了电池储能具有巨大的节能降本潜力，为光储能源系统在住宅的广泛应用提供了坚实的数据支持与技术分析。
 

分布式能源的间歇性与不可控性使其在并网过程中面临诸多难题，而电池储能是解决上述问题的有效方法，尽管其技术经济性和环境影响还有待讨论。本研究对一个位于上海交通大学绿色能源实验室的并网光伏-电池储能（光储）系统进行了住宅场景应用的实验探讨，结合仿真模拟，分析了电池的引入对能源系统能量与经济特性的影响，使用净现值法对该系统进行了全生命周期评估，并对不同电力政策和技术成本下的系统配置进行优化。研究结果表明，电池储能的存在降低了能源系统的午间光伏馈网功率和晚间峰值用电需求，有利于降低电网的电压波动和峰值负荷；基于目前中国的能源制度背景，光储系统在住宅建筑尚不具有经济可行性。然而，考虑到未来电力市场、能源政策和技术成本的变化趋势，光储能源系统的投资将逐渐趋于正收益，并比纯光伏系统（不具备电池储能）更具投资潜力。

研究工作得到了国家自然科学基金创新研究群体项目（51521004）和超威集团的资助。王如竹教授领衔的ITEWA团队曾在Joule、Advanced Materials、iScience、Research上发表过论文，该团队致力于解决能源、水、空气交叉领域的前沿基础性科学问题和关键技术，旨在通过学科交叉实现材料-器件-系统层面的整体解决方案，推动相关领域取得突破性进展。
 
附：《Research》期刊简介
《Research》是中国科协与美国科学促进会合作的开源期刊，是国际知名期刊《Science》的partner journal （SPJ）。《Research》作为《Science》自1880年创建以来第一本合作期刊，通过《Science》的高影响力国际化传播平台和丰富的国际化高端学术资源，正在快速提高期刊的国际知名度和影响力，刊登内容主要集中在：人工智能与信息科学、生物学与生命科学、能源研究、环境科学、新兴材料研究、机械科学与工程、微纳米科学、机器人与先进制造、技术研究和应用这9个交叉学科领域的最新高水平突破性原创科研成果。
 
论文链接：https://spj.sciencemag.org/research/2019/3838603/