探讨太阳能能源存储的“花生糕点”理论

    加州能源存储联盟(California Energy Storage Alliance)的创始人之一Janice Lin认为，太阳能和能源存储放在一起就像是花生酱和巧克力的关系。他们独立存在都已经够好了，但如果放在一起，就会更好。

    很多人都认同Lin的这个有关能源存储的“花生糕点”理论，通常很多技术都被认为是可再生能源的“点金石”，即能够平息在过去几年中与清洁能源抗衡的廉价天然气的惊涛骇浪。开发商和公共部门一着眼于太阳落山或者多云时利用存储的太阳能的成本，这个希望就破灭一次。但Lin以及其他像她一样的人都认为，不带存储功能的光伏系统将变得更昂贵这样一天不远了。

    BrightSource为南加州爱迪生(Southern California Edison)的发电站提供熔盐存储的举动说明这对于聚光太阳能也许是真的。 但Lin表示，光伏也是如此，主要看你怎么算这笔账。她说：“我想挑战能源存储过于昂贵这种说法。昂贵是一个相对意义的词。能源存储具有成本效益，但其中的挑战始终是如何定义应用。”

    她说，加州大部分政策的重点都放在连入电网计划，每个监管机构现在都实施一项关键的立法，为公共设施设定存储目标。

    “加州的政策制定者殊途同归，几年前，首个针对能源存储的法律就是在这里实施。这就要求我们的公共设施通过负载服务实体考虑能源存储的采购目标，我们现在正在实施，通过立法程序为能源存储定义着市场和应用。”

    “这就是太阳能在加州的起步，我们曾经通过自发电项目实现了商业化激励措施，这个计划使市场上充斥着大量太阳能项目，我们预计能源存储也会出现同样的状况。我们不过是来到了它的前端，因为现在刺激政策已经出台。”

    自发电刺激项目(SGIP)始于2001年，为加州人民带来了安装分布式可再生能源的扶植补贴。SGIP现在已经扩展到太阳能与能源存储一体化领域。

    Lin说，起先有4亿美元的资金，一个3MW项目的能源存储成本能达到每瓦2美元，每个项目最多可以达到350美元。她说这个项目已经开始了六周，“现在运行良好，就像多年以前的太阳能。” 太阳能市场上的大幅成本削减是市场接受能源存储的主要动力。

    EuPD高级研发经理Martin Ammon表示，这在上网电价补贴快速下降的欧洲尤为如此。 “2015年以后彻底取消上网电价补贴会直接影响到未来太阳能存储投资的回报率。住宅锂电池和铅酸太阳能光伏存储解决方案现在还不具有经济效益。但2015年以后经济可行性可能会反转。”

    2015年后，带能源存储功能的一体化光伏系统可能比不带能源存储功能的更具经济效益。

    “在不久的将来，这两种技术的价格均会持续下降。送入电网的电价补偿将在2020年降为零(德国)，没有存储功能的光伏系统利润率将巨幅下降。 为光伏系统开发存储解决方案的核心问题不是能否奏效而是是否盈利。”

    如果Ammon的案例分析结果正确，则这个问题在未来几年中便会得到解答。他计算的假设是一个德国的四口之家有一个峰值为5kW的系统，集成了一个5kWh的电池。

    “如果不带存储功能，该家庭光伏系统效率能达到25%。而如果带存储功能，可消费的比例将提升到58%。” Ammon表示，他的研究显示，多数住宅存储解决方案仍基于传统的铅酸电池，比锂电池更具有成本效益。

    博世和松下等越来越多的企业开始致力于锂电池存储的开发，尽管成本很高。包括安装成本在内的9kWh铅酸电池系统成本约为9500欧元，而同等锂电池系统的成本则为13,000欧元。

    随着各公司不断创新，改良设计，锂电池成本一年可下降10–15%。但锂电池已经具有了吸引人的一面。

    “铅酸电池用在光伏系统中的寿命一般为八年。锂电池则为20年。铅酸电池效率为86%左右，而锂电池效率可达95%。为太阳能项目掏钱的安装商、开发商和企业以及业主也倾向于使用锂电池，因为铅存在污染家庭环境的风险。”

    “这与光伏行业中的碲化镉类似。引起火灾或爆炸的风险存在于两种电池中。铅酸电池的缺点是存在污染物。锂电池则与EV行业相关，因此有着现代和进步的一面。”

    有关能源存储的这种潜力的好消息传到了投资商耳朵里，他们一直希望分得大块的市场份额，未来十年仅美国这个市场的总价值都能达到2380亿美元。去年能源存储上的投资增长了十三倍，占加州VC清洁技术投资的11%。

    CalCharge是CalCEF的创造，这是一项万年青基金，源自加州的能源危机，曾经为太平洋电气的破产清算以及劳伦斯伯克利国家实验室支付了3000万美元。

    投资者和学术机构联手的目的是从旧金山海湾地区的30家新型企业中筛选出一流的存储技术，加快开发和部署技术的速度并降低成本。

    但BrightSource、Lin以及可再生能源行业中越来越多的人认为存储不仅仅是价格的问题，而是价值的问题。

    “想到存储和太阳能的时候，很明显你想到的是技术。但同时，你应该想想市场和收益流。今天的存储在于投资，仅仅取决于能够投入怎样的应用以及获得怎样的收益流。随着我们政策步伐的不断前行，将出现越来越多的收益流。我们现在就站在具有巨大潜力市场的最前线。”<