發(fā)電高峰時(shí)用鋰電池輸出電力，低峰時(shí)存儲(chǔ)電力，這是一個(gè)美好但不現(xiàn)實(shí)的夢想。很快，Moss Landing Power Plant就會(huì)成為世界最大的鋰電池項(xiàng)目。在加州Moss Landing港口有一個(gè)天然氣發(fā)電廠，里面有兩個(gè)500英尺高的煙囪，它是工業(yè)的象征，當(dāng)日光照耀時(shí)，它將長長的影子投射到海邊美麗的小鎮(zhèn)。

如果州監(jiān)管機(jī)構(gòu)簽字情意，那么在2020年年末之前，電廠就會(huì)變成世界上最大的鋰電子項(xiàng)目，加州電網(wǎng)的風(fēng)能和太陽能一直不平衡，波動(dòng)太大，電池工廠可以起到平衡作用。

這座工廠的規(guī)模達(dá)到300兆瓦，是太平洋電氣公司(Pacific Gas and Electric)四個(gè)大型鋰電池存儲(chǔ)項(xiàng)目中的一個(gè)，太平洋電氣公司是加州最大的公共事業(yè)公司，6月末，它提出申請(qǐng)，希望加州公共事業(yè)委員會(huì)能核準(zhǔn)項(xiàng)目。一旦建成，電池廠可以存儲(chǔ)大量電力，每月供2700戶家庭使用，換算一下，它的存儲(chǔ)能力相當(dāng)于加州每年用電量的0.0009%。

因?yàn)閮r(jià)格下跌，可再生發(fā)電量增加，全球各地都在修建大型鋰電池存儲(chǔ)基地，加州項(xiàng)目只是其中之一，特斯拉也在南澳大利亞修建電池存儲(chǔ)基地，容量100兆瓦。大家越來越樂觀，未來，巨大的電池會(huì)存儲(chǔ)風(fēng)力電能和太陽能電力，替代更多的化石燃料發(fā)電廠。

雖然前景看起來美好，但是有一個(gè)問題還沒有解決。電池太貴了，而且壽命也不長，專家認(rèn)為，這些缺點(diǎn)限制了電池在電網(wǎng)中的作用。當(dāng)可再生電力越來越多，如果只是依靠電池存儲(chǔ)，而不是讓其它低碳能源也貢獻(xiàn)更大的力量(比如核能、引入低碳技術(shù)的天然氣能源)，最終成本肯定很高，無法承擔(dān)。

小項(xiàng)目

麻省理工學(xué)院和阿貢國家實(shí)驗(yàn)室2016年在分析報(bào)告中指出，即使是在最好的情況下，現(xiàn)今的電池存儲(chǔ)技術(shù)作用也有限，只相當(dāng)于峰值發(fā)電廠的替補(bǔ)。峰值發(fā)電廠規(guī)模一般比較小，現(xiàn)今主要由由天然氣驅(qū)動(dòng)，可以不間斷運(yùn)行，當(dāng)價(jià)格下跌、需求增加時(shí)，它可以快速啟用。

Form Energy聯(lián)合創(chuàng)始人Marco Ferrara認(rèn)為，在未來5年內(nèi)，鋰電池在經(jīng)濟(jì)上就可以與峰值發(fā)電廠競爭了。Form Energy是從MIT分拆出來的公司，專門開發(fā)電網(wǎng)存儲(chǔ)電池。

Marco Ferrara認(rèn)為：“燃?xì)夥逯惦姀S將會(huì)消亡，鋰電池項(xiàng)目是很好的替代者。”

許多即將啟動(dòng)的新鋰電池項(xiàng)目本來就是想取代峰值電廠。在加州地區(qū)有兩個(gè)天然氣峰值電廠，新的鋰電池存儲(chǔ)項(xiàng)目就是想取代它們。

除此之外，電池項(xiàng)目還有其它問題。2016年的報(bào)告指出，如果往電網(wǎng)增加大量電池存儲(chǔ)裝置，收益會(huì)急劇下滑。報(bào)告認(rèn)為，對(duì)于靈活的大型燃煤發(fā)電廠或者天然氣聯(lián)合循環(huán)電廠來說，將電池存儲(chǔ)裝置與可再生電廠結(jié)合效果不好。結(jié)合之后，電廠可以在任何時(shí)候啟動(dòng)，不間斷運(yùn)行，而且輸出的電力可以根據(jù)需要變化。

鋰電池太貴是一個(gè)缺點(diǎn)，不只如此，它的壽命也有限，當(dāng)風(fēng)電、太陽能電力枯竭時(shí)，如果想用電池彌補(bǔ)缺口，連續(xù)幾天、幾周甚至幾個(gè)月彌補(bǔ)，效果并不是理想。

在加州問題尤其明顯，因?yàn)樵谇锾?、冬天的幾個(gè)月里，風(fēng)電和太陽能電力都會(huì)迅速減少。

如果可再生電力占到加州電力的80%(一半風(fēng)電，一半太陽能電力)，那到了夏季末時(shí)，發(fā)電量會(huì)大量減少。報(bào)告聯(lián)合作者Jesse Jenkins認(rèn)為，這一現(xiàn)狀會(huì)帶來一個(gè)問題，當(dāng)可再生電力在電網(wǎng)中的比例達(dá)到高時(shí)，你需要超多的風(fēng)能、太陽能電廠全力發(fā)電，在高峰時(shí)間盡可能多發(fā)一些電，這樣才能度過漫長枯竭期。所以說，加州需要大量電池才能將多余電力存儲(chǔ)起來，以備枯竭時(shí)使用。

加州夢

從長期來看，這些問題是加州無法忽視的。加州已經(jīng)制定計(jì)劃，準(zhǔn)備在2020年之前將清潔能源的比重提高到50%，立法機(jī)構(gòu)甚至還考慮到2045年時(shí)進(jìn)一步將比例提高到100%。情況很復(fù)雜，1月份，監(jiān)管機(jī)構(gòu)投票，決定關(guān)閉加州最后一座核電廠，它發(fā)的電占太平洋電氣公司能源供應(yīng)的24%。核電站關(guān)閉之后，加州如果想達(dá)到目標(biāo)就會(huì)更加依賴可再生能源。

波士頓能源政策智庫Clean Air Task Force認(rèn)為，在加州，如果想讓可再生電力的比重達(dá)到80%，必須在夏天的幾個(gè)月收集大量剩余發(fā)電量，相當(dāng)于存儲(chǔ)電能960萬兆瓦時(shí)。如果比重達(dá)到100%，需要存儲(chǔ)3630萬兆瓦時(shí)。

目前加州存儲(chǔ)的電量只有15萬兆瓦時(shí)，主要通過水力發(fā)電存儲(chǔ)，只有少量用電池存儲(chǔ)。

如果可再生電力占到加州電力的80%，在夏天高峰期，需要收集800萬兆瓦時(shí)的剩余電力。要生產(chǎn)這么多的再生電力，而且還要存儲(chǔ)起來，成本肯定是天文數(shù)字，如果要讓比重占到50%，每兆瓦時(shí)電力的成本約為49美元，如果要達(dá)到100%，成本升到1612美元。

這種假設(shè)是建立在一個(gè)前提之上的：鋰電池價(jià)格與現(xiàn)在價(jià)格相比下降三分之二。

如果可再生電力占到總電力相當(dāng)大的部分，加州能源系統(tǒng)的成本肯定會(huì)大幅攀升。Clean Air Task Force高級(jí)顧問Steve Brick說：“存儲(chǔ)成本會(huì)成為系統(tǒng)的主要成本。你要打造龐大的存儲(chǔ)機(jī)器，年中時(shí)存儲(chǔ)電力，稍后釋放。因?yàn)橥顿Y太大，實(shí)用性不強(qiáng)。”

建設(shè)成本太高，肯定會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者電價(jià)上升。Brick說：“你必須停下來問一問自己：‘有公眾會(huì)支持嗎?’”

年初時(shí)，Energy & Environmental Science也在報(bào)告中指出，如果想讓風(fēng)電、太陽能電力在美國總電力中占據(jù)80%的份額，有兩種辦法可以選擇，第一種，在全國范圍內(nèi)建設(shè)一個(gè)高速傳送系統(tǒng)，在幾百英里遠(yuǎn)的范圍內(nèi)平衡再生電力發(fā)電量，第二種方案，讓整套系統(tǒng)存儲(chǔ)12小時(shí)的電力。

如果按照目前的價(jià)格計(jì)算，建立一個(gè)此等規(guī)模的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)至少需要2.5萬億美元。

高昂的價(jià)格

當(dāng)然，建設(shè)更便宜、更棒的網(wǎng)格存儲(chǔ)系統(tǒng)是有可能的，研究人員、創(chuàng)業(yè)公司已經(jīng)在研究各種可能性。Form Energy最近拿到了Breakthrough Energy Ventures的投資(它的資金來自蓋茨)，公司正在開發(fā)水硫流電池，使用壽命更長，成本只有鋰電池的五分之一。

Ferrara通過建模發(fā)現(xiàn)，如果電池成功推向市場，在大多的電網(wǎng)內(nèi)可以讓再生電力占到需求的90%，成本只比今天高一點(diǎn)點(diǎn)。

不過Ferrara認(rèn)為，如果將賭注押在這樣的電池突破上，風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)大，即使Form Energy或者其它公司推出產(chǎn)品，一旦超出90%的比例，成本也可能會(huì)上升很多很多。

Jenkins說：“風(fēng)險(xiǎn)在于，如果想讓電力深度脫碳，成本可能會(huì)上升到很高的程度，讓公眾無法承受，不能朝著零碳排放的目標(biāo)繼續(xù)前進(jìn)。”