为什么储能并非能源难题的唯一拼图

为什么储能并非能源难题的唯一拼图
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几年前,屋顶太阳能还曾是解决能源问题的灵丹妙药。如今,电池储能成了新的万灵药。储能是向前迈出的重要一步,也将在我们可持续能源的未来发挥重要作用。但它只是构成能源未来这幅拼图的一块。

鉴于近期围绕 特斯拉新推出的储能设备的热议,这一点值得牢记,其中包括其面向家庭储能的10千瓦时Powerwall。

储能让我们不必再实时匹配电力发电、供应与需求。这是一个 颠覆性变化。

但储能仍然需要成本,会造成能源损耗,也会带来环境影响。因此,务实且经济的策略需要包含多个相互补充的要素。

关键在于提高能效

首先, 节能电器、设备和建筑至关重要。有了它们,我们只需更少的能源就能提供同样的服务。如今,能效最高的100厘米LED电视耗电30瓦,而老式等离子电视耗电量最高可达400瓦。

最节能的热泵空调供暖成本仅为电热风机的六分之一。LED照明可节省高达80%的能源。 诸如此类,不胜枚举。日常能耗降低后,所需电池容量也会减少。

将高能效建筑与高效电器结合起来,效果会更加显著。

我的7星级冷热两用空调,在气温为38C或10C的日子里,为我那间35平方米、经过隔热和遮阳处理的起居室制冷或供暖,耗电不到250瓦——相当于仅四盏卤素筒灯,能耗减少了90%以上。我可没过苦行僧般的日子,还把省下的钱存了起来!

提高能效能减少能源使用, 也能降低用能高峰需求,避免对昂贵能源基础设施进行投资。

拼图的其他部分

其次,智能电器和能源管理系统让我们能够管理电器运行,降低高峰需求,最大限度地利用现场太阳能发电,并充分发挥储能的效益。

新型空调可以远程控制,以限制高峰需求。电动遮阳设施可自动或远程管理。电器也可以配备自身的储能形式。

例如,一些冰箱如今在箱壁内置“蓄冷包”,因此停电时可以避免食物变质,并可在用电高峰时段关闭。它们还配备变速压缩机电机,从而提高能效和灵活性。

热水系统可以在水箱中储存热量,因此可以在 廉价能源或多余太阳能 可用时加热水。

第三,屋顶太阳能等分布式发电技术让我们能够在电表的用户侧发电。

第四,对许多家庭和企业而言, 从燃气电器转向 高能效电气技术越来越合理。这样可以减少能源使用、成本和温室气体排放(即使使用电网电力也是如此),同时还可避免固定燃气供应费用。

这使电池储能和能效变得更加重要,因为从烹饪、供暖等传统燃气活动转向电力,可能会增加电力高峰需求。

从消费者到合作伙伴

将这些拼图块组合起来,意味着许多家庭和企业可以考虑“脱离电网”等大胆选择。如果仍然接入电网,他们与电力供应行业的关系性质将发生根本变化:从“消费者”变为“合作伙伴”。

这意味着电力行业需要让留在电网中变得有利可图。在新的格局下,家庭或企业可以同意在电网承压时绝不取电,将最大取电功率限制在几百瓦,甚至在关键时刻提出向电网送电“帮一把”。晴天时输出的电力可以卖给其他人,所有参与者都能分享利润。

此外还有其他选择。一组离网住宅可以共用一台备用发电机(使用可再生燃料运行),并共享电力、互相帮助。

共用一个电网接入点也可行,因为这一组用户的电网峰值需求可以控制在一条单户接入电缆的容量范围内。储能可以应对用电高峰。这些选择体现了“微电网”模式。

电动汽车或插电式混合动力汽车又增添了新的可能。它可以补充和输出电力,也可以利用现场发电充电。

或许会出现新的企业,监测住宅储存的电量,再开车四处走访(当然使用电动汽车),为缺电用户补充电力,就像如今液化石油气供应商所做的那样。它们还可以收购多余的储存电力,再卖给其他人。

技术组合、相对成本、融资方案、可靠性以及为家庭和企业提供的便利程度,都将影响人们的选择。限制电力跨越物业边界输送的法律(旨在保护电网的“盈利权”)也可能影响结果,不过,要创造性地规避这类反竞争法律似乎并不难。

此外,随着储能和可再生能源价格下降,电网运营商从接入服务中收取高额费用的空间也越来越小。既然我们有其他选择,他们就不能指望我们继续补贴他们。这就是拼图的最后一块。

本文最初发表于 《The Conversation》。阅读 原文。本文刊发不代表世界经济论坛认同其中观点。

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作者: Alan Pears AM 是 RMIT大学的可持续能源与气候研究员。

图片:台北一家购物中心的店员触摸一盏灯。路透社/Pichi Chuang。

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