能量墙与家庭电厂

去年下半年，《财新周刊》缺一个专栏作者，问我写不写。

我就写了，到现在也有八、九篇文章了。大多数时候，搜索枯肠，还是写得不满意。因为从来没写过，也不知道如何在1500+字里，向大众介绍技术问题。

下面这篇是上周写的，自我感觉写得还行，就贴过来跟大家分享。

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能量墙与家庭电厂

作者：阮一峰

（原载2015年6月1日的《财新周刊》）

今年五一节，有一件重大的科技新闻。国内正好是假期，并没有得到足够报道。

那天晚上，特斯拉汽车发布了一个重量级的新产品。事前大家猜测，可能是一款新型号的电动汽车，但是出人意料，发布的是一款充电电池，就是笔记本、手机里面的那种电池，但是体积大了10000倍，可以为整个家庭充电，特斯拉将这款产品命名为"能量墙"（powerwall）。

能量墙的大小跟一个储物架差不多，长130厘米，宽86厘米，高18厘米，放在家里确实有点像一堵墙。它有两个型号，分别能储存10度电和7度电，价格是2.17万元人民币（3500美元）和1.86万元人民币（3000美元），属于有史以来最便宜的工业级电池，只相当于现在市场上同级别产品的价格的一个零头。特斯拉同时还宣布，后续将推出商用级别的、储存100度电的"能量包"（Powerpack），内置10个一组的能量墙。

你可能会问，就算价格比以前大大降低，但是家庭购买一个这样的巨型电池，有什么用呢？难道真有人会用它来供电？花了2万元，只能供应10度电啊。

首先，供电不稳定的边远地区、高山、小岛，需要这种电池。不过，这属于特殊需求。

对于大众用途来说，很容易想到的就是峰谷电的电价差。

由于电厂无法储存电能，很多城市实行峰谷电制度，低谷时段的电价更便宜，鼓励人们在那个时段用电。以上海的居民电价为例，峰时段最高为每度0.977元，谷时段为0.487元，每度电有4毛9分的差价。如果使用能量墙，每天晚上充电，白天用电，那么10度电可以节省4.9元电费，连续用上13年，可以收回能量墙的投资。

喔，13年那么漫长......（其实算一下投资回报率，你会发现它没听上去那么差，已经超过了7%了）

能量墙的真正前景，在于分布式发电。也就是说，如果家庭采用太阳能或者风能发电，就需要有地方来储存电能，这时能量墙就能派上用处了。

家庭的太阳能发电，是政府鼓励的方向，所以会有补贴。根据2013年7月的《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，目前光伏发电每度电有0.42元国家补贴。此外，各地还有地方补贴，上海市是每度电0.40元，两者相加就是0.82元。我的一个同事投资4万元，在屋顶装了5千瓦的太阳能板，平均一天可以发电15度，这就等于每天什么也不做，就可以从政府拿到12.30元，一年下来就是4000多元。

太阳能发电依赖光照，晚上不能发，阴雨天也效果不好。如果没有电池，就不能储存电能，晚上就没电了，所以还是依赖外部电网。"能量墙"的诞生，意味着个人完全有可能摆脱电网，建立电能自给自足的住宅，即真正意义上的"家庭电厂"。

让我们来算一笔帐，如果一个家庭平均每天用电20度，一个月是600度，根据上海的价格，一年的电费大约6600元。现在，这个家庭建立一个"家庭电厂"，采用的设备是10千瓦光伏板和2块能量墙，总投资大概在12万元左右。从此，不仅不用付电费，还能从政府拿太阳能发电的补贴，一年至少7、8千。如果自用有余，可以把多余的电卖给电网，就又多一笔卖电的收入。这样算下来，一年的收益至少就是1.5万元，不超过8年就可以收回投资（投资收益率高达12.5%），此后每天都是净赚。

"家庭电厂"不仅经济上可行，又十分环保，而且由于自己控制了发电设备和电池，就可以玩很多花样，实现智能用电。举例来说，能量墙可以连上互联网，能通过手机或者笔记本远程控制，给哪个设备供电、什么时候供电、供多少电，都是可以指定的。而且，所有设备的用电记录都可以查到，毫不费力就能建立档案，用来做数据分析。

正因为如此，能量墙的市场反响极为热烈，特斯拉宣称不到一周，预订量已达3.8万个。商用的PowerPack预订量为2500个，相当于2.5万个能量墙。这个预定量已经超过了生产能力，预计要到明年上半年才能全部生产出来。

能量墙的出现，标志着一个"新发电时代"的来临。人类的主要能源现在还是化石燃料，不仅污染严重，而且属于不可再生能源，数量只会越用越少，价格只会越来越高。寻找替代能源是人类的当务之急。

核能虽然便宜又环保，但有放射性危险，核废料的处置更是令人头痛。太阳能和风能，虽然取之不竭用之不完，但是不稳定。一条有趣的新闻是，今年3月20日，欧洲有一次日全食，德国政府如临大敌，因为日食发生时，几分钟内全德国的光伏发电量会瞬间下滑，而日食过后，又会在短短几分钟内迅速上升，对整个电网安全和稳定带来巨大挑战。

能量墙能够解决这个问题，储存电能，普及绿色发电，推动发布式的家庭电厂，让以火电厂为代表的集中发电模式走进历史。

（完）