特斯拉引领潮流：“光伏+蓄电池”革命的前夜-电子工程世界

北美最大规模的光伏发电综合展会“北美光伏展”（Intersolar North America，2015年7月13～16日）在美国加利福尼亚州旧金山举行（图1）。光伏展相关人士表示，约有500家企业参展，参观者超过了1.8万人。本届展会由三天的专题研讨会、展示会及技术演讲会构成。

　　图1：在加利福尼亚州旧金山举行的“北美光伏展”

　　特斯拉的“Power Wall”备受关注

　　2015年的“北美光伏展”是第8届。本届的大亮点是“固定型蓄电池”：首次在展示会场设置了蓄电池专区，500家参展公司，竟有50家蓄电池相关企业。与2014年的20家相比，增加到了两倍以上。蓄电池专题研讨会有很多人参加。

　　并且，展会开幕式还邀请美国特斯拉汽车（Tesla Mortor）创始人兼首席技术官（CTO）斯特劳贝尔（JB Straubel）发表了演讲。斯特劳贝尔因几个月前发布价格低、样式时尚的蓄电池“Power Wall”而曾使业界沸腾。

　　斯特劳贝尔就特斯拉与光伏发电产业的关系时说：“（特斯拉的）根本目标是如何才能让汽车可持续发展。我们并不是单纯地想制造电动汽车（EV）。重要的是EV燃料从哪里来。将这一点（与公司的业务模式）相联系，就通向可再生能源。（让EV使用可再生能源）是我们真正想做的事情”。

　　斯特劳贝尔称，“以前谁也不会预想到光伏发电系统的价格会下降得这么快。蓄电池也在按照相同的价格曲线发展，价格将会急剧下降”，暗示蓄电池与光伏发电系统那样，今后会随着价格的不断降低而加快普及。

　　斯特劳贝尔称，“蓄电池将会使光伏发电并网进一步发展，是实现100％可再生能源电网的关键”。他还在最后表示，“光伏发电系统与蓄电池并用估计会在美国能源产业掀起一场革命”。

　　顺便一提，斯特劳贝尔演讲的开幕式会场满员，甚至还有站着听讲的人。这意味着固定型蓄电池今后将在光伏发电市场中占据重要位置（图2）。

　　图2：特斯拉的斯特劳贝尔在光伏展开幕式上发表演讲

　　2014年美国光伏发电设置容量为6.2GW，累计设置量超过了21GW。虽然光伏发电装机容量较少时问题并未显现出来，但电压变化等对电力系统的不良影响一直令人担忧。实际上，在光伏发电装机量最多的加利福尼亚州以及光伏发电普及率最高的夏威夷州，随着分布式光伏发电系统的大量导入，已出现了白天光伏发电供电量会超过电网需求等供求失衡等问题。

　　加利福尼亚州提出了2020年之前使可再生能源电力销售比例提高至33％、夏威夷则提出到2045年要100％使用可再生能源的目标。为了进一步增加包括光伏在内的可再生能源导入量，已找到了用蓄电池的解决方法。加利福尼亚州要求三家民营电力公司2020年之前必须设置总计达到1325MW的能量储存用蓄电池。州政府则制定了要求电力公司必须设置蓄电池的法律，这在美国尚属首例。

　美国的“净计量电价”（net-metering）制度迄今一直支撑着分布式光伏发电系统的增长。但是，各州的电力公司却打算更改或者废除这项制度。净计量电价是从住宅用等分布式光伏发电系统的发电量中减去住宅的耗电量，将剩余电量转入下个月的制度。虽然各州的制度有细节上的差异，但基本上是1kWh发电量抵消1kWh耗电量。就是说，当发电量超过耗电量时，多余电量由电力公司收购，收购价格与消费者购电单价相同，这与日本的剩余电力收购制度类似。

　　“光伏+蓄电池”市场将快速增长

　　但是，随着近年来光伏发电的不断普及，电力公司正计划将收购价格下调至低于零售电价或者与批发价同等的水平。而且，有的电力公司在光伏发电系统办理并网手续时花费的时间过长等，这威胁到了光伏发电的进一步普及。

　　如果收购制度被废除，那么剩余电力就会被无偿提供给电力公司。为了避免这种不合理状况保证投资收益，各方对蓄电池的关注度越来越高（图3）。此前因价格太高而买不起的蓄电池也因价格不断下降而变得可以接受（顺便一提，特斯拉的10kWh Power Wall的批发价为3500美元，加上安装费，约为7000美元）。这样便可以实现真正的自产自销模式，即光伏发电产生的剩余电力不流向电网，而是储存在蓄电池中，供自家夜间消费。

　　图3：“北美光伏展”的蓄电池专题研讨会现场

　　美国工业调查公司GTM Research（GTM），在光伏展上以“美国光伏发电+固定型蓄电池市场”为题发表了演讲。该公司的数据显示，2014年设置的光伏发电系统的0.1％以下（约4MW）并设了固定型蓄电池。

　　消费者对蓄电池的认识和知识增长，和如特斯拉等公司推出锂离子蓄电池等成本的快速降低，正成为市场的巨大驱动力。据GTM表示，锂离子蓄电池的价格自2010年起平均毎年下降23％。到2020年，价格将会下降至250～300美元/kWh。

　　2015年并设蓄电池的光伏发电市场规模（设置规模）为22MW，预计2020年将会扩大到769MW。2020年的“光伏发电+蓄电池市场”的销售额将达到31亿美元。今后，“光伏发电与蓄电池”的结合是否会在能源产业掀起一场革命将备受关注。

关键字：光伏前夜引用地址：特斯拉引领潮流：“光伏+蓄电池”革命的前夜

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