今年4月特斯拉推出了Powerwall家用儲能電池，引起了業(yè)界的廣泛注意。Powerwall可以將電費低廉時儲存的電能在電費高昂時釋放，或是與可再生能源（太陽能風(fēng)電）配套使用。其經(jīng)濟(jì)性是能否大規(guī)模推廣的最重要標(biāo)準(zhǔn)，此次推出的Powerwall有7kwh和10kwh兩種容量，售價分別為3000美元和3500美元，提供10年質(zhì)保，但均有充電次數(shù)限制。由于Powerwall主要著眼于產(chǎn)品與太陽能發(fā)電系統(tǒng)配套使用，因而除電池外，用戶還要購買太陽能面板、逆變器等，整個系統(tǒng)成本據(jù)說在2萬美元以上。由于，太陽能用戶可以將剩余電量出售給電網(wǎng)，因此削弱了Powerwall的經(jīng)濟(jì)性。目前美國安裝儲能電池總價約為1.28億美元，多數(shù)集中在事業(yè)機構(gòu)，家庭安裝僅為1%。有機構(gòu)分析，特斯拉需要將銷售價格下調(diào)75%左右。特斯拉正與松下合作建造大型的電池工廠，據(jù)說有望在不久的未來，使成本降低約30%。如果油價持續(xù)低迷，Powerwall的成本的確需要有更多的下降。

一直以來，世界各國都很重視大容量儲能技術(shù)的研發(fā)與運用。目前美國已投運的儲能項目為95個，裝機規(guī)模超過357MW。日本裝機規(guī)模約為310MW，列第二位。今年來發(fā)展更為迅猛，2014年美國的新增裝機規(guī)模為34.4MW，中國和歐洲分列二、三位，裝機規(guī)模分別為31MW和27.7MW。大容量儲能技術(shù)實現(xiàn)商業(yè)化的只有鈉硫電池和液流電池。比如，鈉硫電池有較高的儲能密度，效率在80%左右，充放電次數(shù)可以達(dá)到6000次以上。日本京瓷公司所研制的鈉硫電池儲能系統(tǒng)已有100多套投入運營中，容量已超過100MW。目前大容量儲能中鈉硫電池裝機比重最大，達(dá)到了40%，但鈉硫電池的高成本是制約其發(fā)展的重要因素。

儲能技術(shù)離我們有多遠(yuǎn)

在低碳轉(zhuǎn)型的過程中，可再生能源發(fā)展給人類提供了清潔可持續(xù)的能源來源，而電動汽車的崛起則為石油大規(guī)模替代提供了可能性，因此全球的能源供應(yīng)方式將面臨巨大的變化。但是，可再生能源和電動汽車大規(guī)模發(fā)展都面臨同一個難題，這就是儲能技術(shù)。

可再生能源具有間斷性的特點，電網(wǎng)無法大規(guī)模消納并網(wǎng)，而電動汽車也面臨充電設(shè)施和電池安全的瓶頸，而儲能技術(shù)是解決這些問題的關(guān)鍵。儲能技術(shù)對電網(wǎng)的好處有三點：一是幫助增加可再生能源的滲透率，促進(jìn)分布式（微電網(wǎng)）發(fā)電的發(fā)展；二是提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性和實現(xiàn)充分的調(diào)峰，減少高峰負(fù)荷及對應(yīng)的電網(wǎng)投資和電源投資；三是通過電價設(shè)計，促進(jìn)電力市場自由化。更重要的是，電池儲能是分布式（微電網(wǎng)）發(fā)展中具有至關(guān)重要的瓶頸地。

儲能技術(shù)對電動汽車發(fā)展的重要性比較直觀。電動汽車的充電、巡航里程和安全問題都涉及電池。比如說，由于電池引發(fā)的安全事故減弱了消費者的信心，影響了電動汽車的發(fā)展。對于中國來說，電動汽車的發(fā)展除了石油替代，還可以解決城市汽車尾氣和噪聲污染。利用用電峰谷，電動汽車夜間充電還可以使用夜間過剩和便宜的電力。

特斯拉推出的針對家庭用戶的儲能設(shè)備Powerwall和針對電網(wǎng)級的設(shè)備Powerpack，其中Powerwall的價格已低至每千瓦時350美元。Powerpack雖然還沒有給出具體的技術(shù)參數(shù)，但有媒體報道其成本僅為每千瓦時250美元，這意味著儲能技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上開始具有吸引力了。

廈門大學(xué)能源經(jīng)濟(jì)與能源政策協(xié)同創(chuàng)新中心最近進(jìn)行了一項研究，利用特斯拉的Powerwall和Powerpack，針對中國目前的峰谷電價政策，建立優(yōu)化套利模型，對各省的儲能投資收益及外部影響進(jìn)行分析，量化分析各種影響因素改變后對儲能投資收益水平的影響。其基本思路是從電網(wǎng)角度出發(fā)，使儲能系統(tǒng)充分發(fā)揮調(diào)峰的作用，再確定儲能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和投資收益。

中國的輸配電主要由國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)投資和實施運營，而電價由發(fā)改委根據(jù)電網(wǎng)公司的成本結(jié)合地區(qū)發(fā)展情況來制定。由于資源稟賦、地理條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，各省的電價有較大差異。目前許多電力輸入省份都實行峰谷電價政策，即差別峰谷電價，鼓勵消費者在非高峰時段增加電力消費，在高峰時節(jié)約用電，還有利于均衡供應(yīng)電力。

研究通過對不同地區(qū)儲能投資的經(jīng)濟(jì)性評價，發(fā)現(xiàn)部分地區(qū)儲能投資已經(jīng)能實現(xiàn)收益，在不需要補貼的情況下，投資儲能可以獲利，收益的水平除了受到電價差的影響外，也與峰谷時間段的劃分有關(guān)。如果從電網(wǎng)角度出發(fā)，考慮如何定價能夠使儲能系統(tǒng)充分發(fā)揮調(diào)峰作用，那么儲能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性可以大大提高。研究結(jié)果還說明，當(dāng)儲能投資達(dá)到最優(yōu)的規(guī)模后，電網(wǎng)的負(fù)荷將更加均衡，電廠也可以以更加穩(wěn)定高效的模式運行，因此從投資潛力上看，將有著很大的發(fā)展空間。

顯然，目前的研究還很粗淺，由于種種限制，還無法充分考慮影響電池經(jīng)濟(jì)性的各種因素。比如說：第一，由于電能存儲和轉(zhuǎn)換的過程中會帶來一定的損耗，但其占總耗電量的比例并不大，考慮到由于電源端及電網(wǎng)運行效率提升的作用，所以儲能大規(guī)模發(fā)展后對碳排放的影響還需要進(jìn)一步的分析。第二，儲能可以減少電網(wǎng)投資和電源投資的外部性，這些外部性如何合理定量地評價，如何與儲能的成本進(jìn)行對比，將是很有意義的問題。但是比較確定的是，如果充分考慮環(huán)境外部性，儲能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性將可能大幅度增加。