馬斯克用一塊電池打破了新能源僵局
十年後，我們開燈關燈的場景，與我們父輩甚至祖輩所處的時代也許並無二致，但其背後的供電系統將截然不同。今天我們所使用的電力來自于大型集中式發電站，但十年後，它可能來自你鄰居家的太陽能電池板。這些電能存儲在你車庫裡的大型電池中，你下班回到家後即可使用。
輸電網絡建成至今已有一個多世紀，如今它正迎來有史以來最大的變革。以往，電力生產和分發的控制權被電力公司牢牢掌控，但未來它將分散到我們每一個人手中。
這場變革波及甚廣，普通居民、創業公司以及擁有數十年歷史的老牌電力公司都牽涉其中。但要說到其中最具遠見卓識，以及收益最多的，還要數特斯拉的CEO埃隆·馬斯克。除了大眾所熟知的特斯拉電動汽車，馬斯克還推出了太陽能屋頂發電系統，以及家庭儲能系統Powerwall。
特斯拉家庭儲能系統Powerwall
在這場電力網絡的變革中，馬斯克不過剛剛邁出了幾小步，但影響十分深遠。他正在努力搭建一個“人人可以發電，人人可以用電”，同時家家戶戶（甚至電力公司）擁有大型儲能電池的新型電力網絡。這些大型儲能電池可以在電力富餘時存儲電能，供電力緊張時使用。
太平洋煤氣電力公司的電網創新主管Vivek Narayanan對此描述道：“我們正在努力擺脫傳統的單向電力網絡，朝著未來電網進發。”
“零緩衝”的電力網絡
通常我們會在汽車油箱裡的油耗盡之前補充燃料，但電力網絡的工作方式與此不同。每年的不同季節，每天的不同時段，我們對於電力的需求都在不斷變化。以英國為例，很多人會在肥皂劇《EastEnders》結束後燒開水泡茶，導致電力需求激增。電力運營商必須隨時調整，以確保電力供應與用戶的需求保持平衡。
再以一個日常生活場景為例：很多人會在銀行帳戶中儲蓄，以備不時之需；但電力運營商並沒有這樣的“儲蓄帳戶”，面對電力需求的波動，他們沒有任何緩衝餘地。而這正是替代能源的瓶頸所在。
煤電、水力發電和核能發電通常能產生穩定的電力輸出，其他發電方式——比如越來越常見的天然氣發電，供電部門也可以在用電高峰期時開啟，以保證電力供應。但替代能源，尤其是太陽能發電和風力發電，只有在有陽光和風的情況下才能工作。這就使得供需匹配難以實現，晚上你下班回到家後正準備開燈，太陽能發電系統卻早已停止了工作。
不久前，美國總統特朗普在白宮宣佈退出《巴黎協定》，引發軒然大波。美國能源基礎設施實踐總監Jonathan Mir表示：“特朗普政府無視全球氣候變暖，仍然試圖復興煤電，但天然氣價格暴跌已經宣示了煤電時代的終結。”可再生能源一旦變得比化石能源發電更便宜，用新型電力取代煤電便是水到渠成的事情。
儲能電池打破僵局
Eos儲能公司的首席執行官Michael Oster指出：“我們今天使用的電力網絡，是以能滿足最極端的用電情況為標準而設計的。如果我們擁有電力存儲系統，那麼只需要建設能滿足平均用電需求的電力網絡就夠了。”
電力存儲系統的問世將削弱傳統電力運營商的重要性。以特斯拉的Powerpack電力存儲系統為例，它可以為數百戶人家提供足夠的電力。不過這些電力存儲系統並不便宜。一個兆瓦級的Powerpack可以供750個家庭使用4小時，同時其成本也高達180萬美元。不過，與升級傳輸線和其他設備的成本相比，它們還是很便宜的。
太平洋煤氣電力公司在薩克拉門托以北50英里的一個變電站，安裝了容量為2000千瓦時的電池，這塊電池足以供375個家庭使用4小時。2000千瓦時是一個什麼概念呢？大致相當於33輛雪佛蘭Bolt電動汽車，或者36400台13英寸MacBook Pro筆記型電腦的電池容量總和。
雷鋒網瞭解到，還有兩個更大容量的Powerpack系統也已經投入使用。其中一個位於夏威夷，容量高達52兆瓦時——相當於870輛雪佛蘭Bolt；另一個則位於南加利福尼亞州，容量為80兆瓦時——相當於1330雪佛蘭Bolt。
特斯拉位於夏威夷考艾島的太陽能設施
特斯拉認為，其電池工廠Gigafactory將在2018-2020年間實現滿負荷運轉，屆時能將電池的成本再壓縮30%。Mir指出，太陽能和風能在價格下降後便開始流行開來，電力存儲也將遵循同樣的規律。
電網級的電力存儲系統對電力公司來說很有價值，但特斯拉志不在此。它希望向家庭用戶銷售價值5500美元的Powerwall 2，據特斯拉宣稱，這樣一塊電池可以供普通兩居室家庭使用一整天。據雷鋒網瞭解，如果將安裝費用計算在內，Powerwall 2的成本高達7000美元。
Mir認為這樣的電池對大多數人來說並不經濟實惠，難以在市場推廣。Regulatory Assistance Project高級顧問吉姆·拉紮爾（Jim Lazar）認為，儲能電池有用武之地，但前提是它能變得更加便宜。在美國，有許多由電力公司控制的熱水器和制冰空調，它們會在非高峰用電時段工作。拉紮爾認為，價值5500美元的Powerwall存儲的能量還沒有這些價值500美元的熱水器多。
未來更加經濟
不過，隨著能源價格的變化，這一局面有可能發生變化。
目前，大多數屋頂太陽能電池板的使用者僅需要為超出產生部分的電力付費——這種方案被稱作淨計量。這意味著，如果你使用的電能與你家的太陽能電池產生的電能一樣多，就無需支付任何費用。這對消費者來說自然是一樁好消息，但電力公司可不這麼認為。
美國已經有40個州出臺了淨計量政策，但這導致了電力公司和太陽能用戶間的摩擦。為了更好地調整用電高峰期的用電成本，加州等地正在修改淨計量率和相關法規。
淨計量政策的廢除和調整可能會促使人們購買大型電池，用於儲存家庭產生的電能，供用電高峰時段使用。這一做法正變得越來越普遍，最終可能會讓儲能電池更加經濟實惠。南加利福尼亞州愛迪生先進能源儲存集團高級經理Loic Gaillac預計，如果淨計量率和相關法規發生變化，家庭電力存儲將迎來爆發式增長。
隨著數以百萬的家庭開始使用電力存儲系統，傳統電力公司面臨著兩個選擇：要麼主動適應，要麼被時代淘汰。拉紮爾指出，“這種演變不可避免，同時也很必要。”
當然，電力網絡的變革之路也很坎坷，但馬斯克這樣的企業家們正在奮力前行。如今，太陽能屋頂和特斯拉電動汽車已經走進了我們的生活，相信全新的電力網絡也已經離我們不遠了。
via
cnet
雷鋒網編譯