多数可再生能源的发电过程是间歇性的:通常,风能和太阳能发电的高峰时刻正好是电能需求的低谷阶段。
特斯拉公司(以往的特斯拉汽车公司,去年改名为特斯拉公司,改名的理由就是参与了很多此类新能源项目)提供了一个能源存储产品Powerpack。这是一个巨大的电池,它可以在日照充足的白天存储电能。等太阳下山人们对电能的需求开始上升时,它就可以向用户供应电力。

据了解,这一项目每年将会减少160万加仑(约合605万升)的化石燃油使用量。
这一项目类似于特斯拉去年在美属萨摩亚塔乌岛建设的太阳能/电池微网工程,也类似于使用特斯拉Powerpack 2电池系统的考艾岛公用事业(KIUC)项目。

去年,在特斯拉Gigafactory工厂举行的一次游览活动期间,马斯克曾表示,固定式能源存储系统“可能会成为和特斯拉公司汽车板块同等重要的业务”。他还称:“实际上,这一业务每年的增长速度可能是汽车业务的好几倍。固定式能源存储业务的增长速度真的让人感到兴奋。这是一个超级指数般的增长速度”。
目前,特斯拉已经在商业、工业和公共事业领域拥有了一大批起步项目。
特斯拉还提供了一种被称作Powerwall(能量墙)的家庭用户能源存储方案,其使用了与Powerpack系统相同的技术。事实上,一个Powerpack系统可以被简单的看做是把16个Powerwall的电池单元装入同一个防水箱子中组成的。

设备高大上,但却不贵
能量墙的大小跟一个储物架差不多,长130厘米,宽86厘米,高18厘米,放在家里确实有点像一堵墙。它有两个型号,分别能储存10度电和7度电,价格是2.17万元人民币(3500美元)和1.86万元人民币(3000美元),属于有史以来最便宜的工业级电池,只相当于现在市场上同级别产品的价格的一个零头。特斯拉同时还宣布,后续将推出商用级别的、储存100度电的"能量包"(Powerpack),内置10个一组的能量墙。
有了能量墙,用电更便宜
你可能会问,就算价格比以前大大降低,但是家庭购买一个这样的巨型电池,有什么用呢?难道真有人会用它来供电?花了2万元,只能供应10度电啊。
仔细算一下,如果使用能量墙,每天晚上充电,白天用电,那么10度电可以节省4.9元电费,连续用上13年,可以收回能量墙的投资。
能量墙的真正前景,在于分布式发电。也就是说,如果家庭采用太阳能或者风能发电,就需要有地方来储存电能,这时能量墙就能派上用处了。

家庭的太阳能发电,是政府鼓励的方向,所以会有补贴。根据2013年7月的《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,目前光伏发电每度电有0.42元国家补贴。此外,各地还有地方补贴,上海市是每度电0.40元,两者相加就是0.82元。
太阳能发电依赖光照,晚上不能发,阴雨天也效果不好。如果没有电池,就不能储存电能,晚上就没电了,所以还是依赖外部电网。"能量墙"的诞生,意味着个人完全有可能摆脱电网,建立电能自给自足的住宅,即真正意义上的"家庭电厂"。

让我们来算一笔帐,如果一个家庭平均每天用电20度,一个月是600度,根据上海的价格,一年的电费大约6600元。现在,这个家庭建立一个"家庭电厂",采用的设备是10千瓦光伏板和2块能量墙,总投资大概在12万元左右。从此,不仅不用付电费,还能从政府拿太阳能发电的补贴,一年至少7、8千。如果自用有余,可以把多余的电卖给电网,就又多一笔卖电的收入。这样算下来,一年的收益至少就是1.5万元,不超过8年就可以收回投资(投资收益率高达12.5%),此后每天都是净赚。
"家庭电厂"不仅经济上可行,又十分环保,而且由于自己控制了发电设备和电池,就可以玩很多花样,实现智能用电。举例来说,能量墙可以连上互联网,能通过手机或者笔记本远程控制,给哪个设备供电、什么时候供电、供多少电,都是可以指定的。而且,所有设备的用电记录都可以查到,毫不费力就能建立档案,用来做数据分析。

首周预定量已达3.8万个
能量墙的市场反响极为热烈,特斯拉宣称不到一周,预订量已达3.8万个。
能量墙的出现,标志着一个"新发电时代"的来临。人类的主要能源现在还是化石燃料,不仅污染严重,而且属于不可再生能源,数量只会越用越少,价格只会越来越高。寻找替代能源是人类的当务之急。
核能虽然便宜又环保,但有放射性危险,核废料的处置更是令人头痛。太阳能和风能,虽然取之不竭用之不完,但是不稳定。一条有趣的新闻是,今年3月20日,欧洲有一次日全食,德国政府如临大敌,因为日食发生时,几分钟内全德国的光伏发电量会瞬间下滑,而日食过后,又会在短短几分钟内迅速上升,对整个电网安全和稳定带来巨大挑战。
能量墙能够解决这个问题,储存电能,普及绿色发电,推动分布式的家庭电厂,让以火电厂为代表的集中发电模式走进历史。
本文内容整编自“汽机人”,我们是国孚电力,智慧能源微网解决方案专家。关注电力,关心国家,与您分享有趣的电力资讯。