媒体报道

“砌起”能量墙 没电厂也行

科技界的传奇人物、特斯拉的CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)最近在某项活动中搬来了一台白色的“大冰箱”,上面写着“TESLA”。不过,这可不是一个靠电动车“吃饭”的附属品,它是既可被挂在家庭墙壁上,也可与电动车一起玩耍的家用储能电池。

特斯拉“砌起”能量墙

这一回,钢铁侠亮出的家底是"Powerwall”家用电池(下称“能量墙”)和Powerpack(下称“能量包”)。由于能量墙主要面向普通家庭用户,因此备受瞩目。就像它的名字一样,这一特大号的电池可被安装在墙上,为整个房屋供电。

齐鲁证券分析师说,能量墙是一种储能技术。目前,该技术主要分为几类:物理储能(抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能)、化学储能(锂离子电池、铅酸电池。液流电池、钠硫电池)、其他储能(超级电容器、燃料电池)等。其中以锂电池为代表的化学储能具有建设周期短、运营成本低、对环境影响低,不受地理条件限制等优点,适用于电网的储能应用,因此逐渐成为储能的首选方案。而且在电动车大规模推广后,各类配件成本也有望下降,推进了锂电池在储能方面的应用。

作为储能装置,能量墙与Model S的差别并不大:同类电池管理系统、技术和架构,不同的是能量墙分为10千瓦时、7千瓦时等更小的容量,售价分别为2.17万元人民币(3500美元)和1.86万元人民币(3000美元),此价格不包括安装费和逆变器的费用。专业人士引述穆迪今年1月的报告称,电池投资成本已接近500美元—600美元/千瓦时,因此上述报价并不算太贵。苏州爱康能源工程技术有限公司国际销售公司总经理沈刚刚在接受媒体采访时也表示,与美国家庭接近的是澳大利亚家庭。一般情况下,电站建设方会提供给澳洲家庭1千瓦时—10千瓦时不同的套装光伏系统。如果按3千瓦时来看,包括支架、光伏组件、控制器、线缆及储能装置的话,大约是8万元人民币一套,而特斯拉的“能量墙”报价在1.86万元—2.17万元。

能量墙的电力来自于不同渠道,既可以是太阳能,也可以是电网和Model S电动车。它既可以在电价低的时候作为储能、电价高时提供电力并节省电费,也可以在停电时作应急用。如果把能量墙里面的锂电池取出来再串联到在一块儿,就是能量包了,可以供工商业直接使用。

马斯克为啥要做这玩意

事实上,早在数年前马斯克就已经在筹划做这样的储能电池了,因此这次推出不同版本的储能电池并不意外。从他的能源战略来看,走这一步棋也显现出他不拘泥于光伏电站、电动车等领域,而是要构建一个更为庞大的能源生态链。

除了特斯拉汽车外,这位科技大拿还有一家名为"SolarCity”的公司。该公司为用户提供光伏电站的解决方案,它成立于2006年,从光伏系统安装做起,随后开始进入光伏租赁和PPA业务。其曾提出,到2017年将发展100万用户,即在那时有总计60亿美元的合同。它拥有自己的电站安装队伍。部分项目(居民和小型商业)由自己来安装,其他大型项目外包给他人,这就类似于中国的分布式电站业务。

该公司在2013年12月推出了一种名为Demand Logic的储能系统服务,该服务用于补充发电设备的储能方案,也使用特斯拉电池技术。

但是,Demand Logic储能电池的价格在当时并不便宜,而且特斯拉一直希望推出一个家庭可以接受的新电池。如今,能量墙池出现,就可以很好地配合SolarCity在美国的全新家庭储能战略,用户可以用较为便宜的价格购买这类产品,并通过SolarCity已经成型的小型电站来发电和储电、用电。

“举一个简单的例子,假设白天你用了1千瓦时的电,但家里的小电站发了10千瓦时,那么9千瓦时就可以用能量墙储存下来,并在晚上给你的电冰箱,电视,电脑以及电动热水器、空凋来使用。”沈刚刚说,由于美国的家用电费比较贵,加上每年电费的涨幅预期可能在10%—30%之间,因此能量墙与SolarCity所构建的小电站模式,将会给居民节省不少电费,这也是为什么SolarCity一直在美国有较高估值的原因所在。事实上,SolarCity项目推广的地区也是美国电费较高的区域,如加州和马萨渚塞州等。这样一来,人们愿意通过购买家庭式电站的方式来摆脱现有电网,加上政府也有一定补贴,所以该模式推广起来更具有市场价值。

另外,特斯拉也宣布,将在美国内华达州建设一个超级电池工厂Gigafactory,斥资约为50亿美元。预计2017年建成后,将大规模供应锂离子电池。届时,不仅这批电池可以供应给汽车,还可用作储能。而能量墙既可以放在家庭房间内,还能搁置在车库,与特斯拉汽车配合使用。

中国能否大规模“堆砌”能量墙

但是在中国,储能产品的售价还是偏贵。装一套储能系统要比单纯装一个电站贵出50%甚至更多。目前,用储能产品的还主要是国内的偏远山区、海岛等地。而且,家用电费与实际光伏电价的差价,也不如美国部分地区那么大,对于一般家庭用户来说,吸引力不足。除非家用发电可以享有一定优惠政策和更多的补贴,这样中国的家用储能和电站产品才可能全面开花。

齐鲁证券分析师则表示,2013年起,国外陆续出台了储能政策,如德国的《支持分布式光伏储能的新政》于2013年5月发布实施;2013年10月美国加州公共事业委员会(CPUC)通过了“储能采购框架和设计项目”,确立了三大公共事业公司到2020年将完成1.325GW储能采购的目标。预计2015年国内有望出台对于储能的支持政策,甚至有望在“十三五”规划中设定明确的装机目标。如果有相应的政策出台,那么对储能技术,储能使用者的优惠政策等可能会落实。

此外,储能产品的前景也很广阔:一方面,储能技术配合的是光伏发电,这类发电的特点是“白天有,晚上无”,储能有利于更好地调配电量;其次,光伏与风电等属于间歇性的电源,当其发电占比较高时,会对电网造成一定的冲击(如德国光伏发电装机容量约占德国电力总装机容量的21.5%),这也会用到储能。“第三,能源互联网中,可再生能源与分布式能源会大量介入,而且微网和电动车也会普及,储能技术也是协调上述应用的重要一环。”齐鲁证券分析师说。

箭已在弦 只待发力

受国内新能源汽车的爆发式增长以及厄尔尼诺天气的影响,碳酸锂价格今年以来累计涨幅超过10%。特斯拉公司今年“5.1”期间在中国推出面向家用、商用的不同系列的储能电池产品,业内人士表示,锂电行业有望伴随储能市场的爆发再迎利好。

储能设备在国内并不流行

储能设备其实就是一块大号的蓄电池,同样需要电池,也需要电池管理技术。国家863电动汽车重大专项超级电容器课题组组长华黎表示,家庭储能目前对我国来说可能用处不大,毕竟城市大面积停电的日子已经很久没见了。况且我国白天与夜间的电费与国外相比,差价也小。但是,对美国人来说,停电还是三天两头就有的事,而且美国部分地区自然灾害较多,很多美国人住在独立房屋内,每日用电量也比较大。美国尚且如此,第三世界国家就更不用说了。所以,家庭储能对很多国家的人们来说是很实用的产品。

据华黎介绍,我国锂电池储能设备技术并不亚于国外的技术,而且我国早巳生产储能设备,只是一般把该设备出口到日本等国家,关键还是我国市场不太有需求。包括我国比亚迪汽车公司以及华黎带领的团队等都在做锂电池储能设备,其研发的设备寿命可达10年一20年。“其实,传统上,动力电池就存在着阶梯利用的问题。电动车因为要跑,不能太重,对电池的能量密度要求很高。而储能电站是固定的,可以做得比较大,比较重,电动车上损耗淘汰下来的电池用在储能电站是完全合格的。”

能源储存设备的利弊

几乎所有人把关注的目光放在特斯拉家用电池上时,事实上,储能的最大影向在于整个电网。华黎表示,如今90%的电能存储用于公共事业规模而不是居民或商业。更多的储能并不仅仅是一个更加可靠电网的保障,它更意味着人们将减少对化石燃料的依赖,转向使用一些可再生能源,例如风能和随着时间与天气变化的太阳能。在太阳能电池板停止吸收太阳能后,还可运用电池存储的大量太阳能使家庭用电不用依赖于电网,更多地使用绿色能源。“也许在未来,太阳能会被运用到给电动汽车充电。”

“尽管电动汽车没有尾气排放的问题,但仍对能源利用有很大的影响,因为它们夜间充电时的电能来自电网,而电网的电能来源于煤炭燃烧。如果电动汽车能够用存储的太阳能在夜间充电,这个问题便会得到很大的改善。”华黎表示,能源储存设备的确会给国家带来经济效益,但也需要考虑回收的问题,回收锂电池能源储存设备将会是一件大工程。同时,也要考虑设备后期的维修问题,如设备进水、温度过高、人为破坏等因素造成设备的损坏,会引起爆炸、火灾等事故。所以,我国还是在很多地方不敢冒然使用这种设备。

今年可能成为国内储能产业爆发元年

华黎表示,今年可能会成为储能产业爆发元年。由于我国在该设备技术方面不断进步,部分路线初步具备商用化基础,再加上2014年以来,储能产业相关政策持续发力,已引起产业界高度关注,上市公司争相布局,资本助推储能产业化加速。

“虽然国内市场的需求有待考证,但可以肯定的是,能源储存对可再生能源发展有重要支撑。在新能源加速并网和电动车等多种用电端出现的情况下,储能市场将迎来数干亿元的发展空间。”华黎这样展望。