一块电池打破了新能源僵局？

十年后，我们开灯关灯的场景，与我们父辈甚至祖辈所处的时代也许并无二致，但其背后的供电系统将截然不同。今天我们所使用的电力来自于大型集中式发电站，但十年后，它可能来自你邻居家的太阳能电池板。这些电能存储在你车库里的大型电池中，你下班回到家后即可使用。

输电网络建成至今已有一个多世纪，如今它正迎来有史以来最大的变革。以往，电力生产和分发的控制权被电力公司牢牢掌控，但未来它将分散到我们每一个人手中。

这场变革波及甚广，普通居民、创业公司以及拥有数十年历史的老牌电力公司都牵涉其中。但要说到其中最具远见卓识，以及收益最多的，还要数特斯拉的CEO埃隆马斯克。除了大众所熟知的特斯拉电动汽车，马斯克还推出了太阳能屋顶发电系统，以及家庭储能系统powerwall。

特斯拉家庭储能系统powerwall

在这场电力网络的变革中，马斯克不过刚刚迈出了几小步，但影响十分深远。他正在努力搭建一个人人可以发电，人人可以用电，同时家家户户(甚至电力公司)拥有大型储能电池的新型电力网络。这些大型储能电池可以在电力富余时存储电能，供电力紧张时使用。

太平洋煤气电力公司的电网创新主管VivekNarayanan对此描述道：我们正在努力摆脱传统的单向电力网络，朝着未来电网进发。

零缓冲的电力网络

通常我们会在汽车油箱里的油耗尽之前补充燃料，但电力网络的工作方式与此不同。每年的不同季节，每天的不同时段，我们关于电力的需求都在不断变化。以英国为例，很多人会在肥皂剧《EastEnders》结束后烧开水泡茶，导致电力需求激增。电力运营商必须随时调整，以确保电力供应与用户的需求保持平衡。

再以一个日常生活场景为例：很多人会在银行账户中储蓄，以备不时之需;但电力运营商并没有这样的储蓄账户，面对电力需求的波动，他们没有任何缓冲余地。而这正是替代能源的瓶颈所在。

煤电、水力发电和核能发电通常能出现稳定的电力输出，其他发电方式比如越来越常见的天然气发电，供电部门也可以在用电高峰期时开启，以保证电力供应。但替代能源，尤其是太阳能发电和风力发电，只有在有阳光和风的情况下才能工作。这就使得供需匹配难以实现，晚上你下班回到家后正准备开灯，太阳能发电系统却早已停止了工作。

不久前，美国总统特朗普在白宫宣布退出《巴黎协定》，引发轩然大波。美国能源基础设施实践总监JonathanMir表示：特朗普政府无视全球气候变暖，仍然试图复兴煤电，但天然气价格暴跌已经宣示了煤电时代的终结。可再生能源一旦变得比化石能源发电更便宜，用新型电力取代煤电便是水到渠成的事情。

储能电池打破僵局

Eos储能公司的首席执行官MichaelOster指出：我们今天使用的电力网络，是以能满足最极端的用电情况为标准而设计的。假如我们拥有电力存储系统，那么只要建设能满足平均用电需求的电力网络就够了。

电力存储系统的问世将削弱传统电力运营商的重要性。以特斯拉的powerpack电力存储系统为例，它可以为数百户人家供应足够的电力。不过这些电力存储系统并不便宜。一个兆瓦级的powerpack可以供750个家庭使用4小时，同时其成本也高达180万美元。不过，与升级传输线和其他设备的成本相比，它们还是很便宜的。

太平洋煤气电力公司在萨克拉门托以北50英里的一个变电站，安装了容量为2000千瓦时的电池，这块电池足以供375个家庭使用4小时。2000千瓦时是一个什么概念呢?大致相当于33辆雪佛兰Bolt电动汽车，或者36400台13英寸MacBookpro笔记本电脑的电池容量总和。

记者了解到，还有两个更大容量的powerpack系统也已经投入使用。其中一个位于夏威夷，容量高达52兆瓦时相当于870辆雪佛兰Bolt;另一个则位于南加利福尼亚州，容量为80兆瓦时相当于1330雪佛兰Bolt。

特斯拉位于夏威夷考艾岛的太阳能设施

特斯拉认为，其电池厂Gigafactory将在2018-2020年间实现满负荷运转，届时能将电池的成本再压缩30%。Mir指出，太阳能和风能在价格下降后便开始流行开来，电力存储也将遵循同样的规律。

电网级的电力存储系统对电力公司来说很有价值，但特斯拉志不在此。它希望向家庭用户销售价值5500美元的powerwall2，据特斯拉宣称，这样一块电池可以供普通两居室家庭使用一整天。据雷锋网了解，假如将安装费用计算在内，powerwall2的成本高达7000美元。

Mir认为这样的电池对大多数人来说并不经济实惠，难以在市场推广。RegulatoryAssistanceproject高级顾问吉姆拉扎尔(JimLazar)认为，储能电池有用武之地，但前提是它能变得更加便宜。在美国，有许多由电力公司控制的热水器和制冰空调，它们会在非高峰用电时段工作。拉扎尔认为，价值5500美元的powerwall存储的能量还没有这些价值500美元的热水器多。

未来更加经济

不过，随着能源价格的变化，这一局面有可能发生变化。

目前，大多数屋顶太阳能电池板的用户仅要为超出出现部分的电力付费这种方法被称作净计量。这意味着，假如你使用的电能与你家的太阳能电池出现的电能相同多，就无需支付任何费用。这对消费者来说自然是一桩好消息，但电力公司可不这么认为。

美国已经有40个州出台了净计量政策，但这导致了电力公司和太阳能用户间的摩擦。为了更好地调整用电高峰期的用电成本，加州等地正在修改净计量率和相关法规。

净计量政策的废除和调整可能会促使人们购买大型电池，用于储存家庭出现的电能，供用电高峰时段使用。这一做法正变得越来越普遍，最终可能会让储能电池更加经济实惠。南加利福尼亚州爱迪生先进能源储存集团高级经理LoicGaillac预计，假如净计量率和相关法规发生变化，家庭电力存储将迎来爆发式上升。

随着数以百万的家庭开始使用电力存储系统，传统电力公司面对着两个选择：要么主动适应，要么被时代淘汰。拉扎尔指出，这种演变不可防止，同时也很必要。

当然，电力网络的变革之路也很坎坷，但马斯克这样的公司家们正在奋力前行。如今，太阳能屋顶和特斯拉电动汽车已经走进了我们的生活，相信全新的电力网络也已经离我们不远了。