越来越多的德国房主开始安装电池来储存太阳能。随着储能系统价格下降，他们正拥抱一种绿色愿景：每栋屋顶都装上太阳能电池板，每个车库里都有一辆电动汽车，每个地下室里都有一块电池。
斯特凡·帕里斯是一名55岁的放射科医生，住在柏林郊区。他与伴侣和三岁的女儿住在一栋舒适的两层住宅里，房子带有泳池。帕里斯夫妇即将迎来第二个孩子，他们既不富有，也不是环保激进分子。然而，这对夫妇还是决定花费36,000美元安装一套家用太阳能系统，包括26块太阳能电池板（本月刚安装在屋顶上）和一块智能电池——大小约相当于一台小冰箱，安放在地下室。
晴天时，光伏电池板可以满足帕里斯一家所有的用电需求，还能为他们的混合动力汽车的电池充电。满足这些基本需求后，屋顶发出的电力会继续输送到固定式电池中，直至充满，为夜间用电和阴天备用。电池充满后，设备的数字控制系统会自动将多余电力输送到柏林电网，帕里斯夫妇将因此获得当地电网运营商的补偿。
“他们说服我相信，这笔投资十年就能回本，”帕里斯解释道，他指的是Enerix，这是一家总部位于巴伐利亚、提供太阳能系统及安装服务的零售商。“此后，我们的大部分电力都无需付费。”他说，这项投资可以对冲能源成本上涨的风险。此外，设备的智能软件让帕里斯夫妇能够监控电力的生产、消耗和储存情况，还能实时追踪输送到电网的电量。
如今，德国每两笔屋顶太阳能电池板订单中，就有一笔附带电池储能系统。
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帕里斯夫妇是超过12万户德国家庭和小型企业主中的一员；自五年前低价系统进入市场以来，他们投入了大量资金，购买带电池储能的太阳能设备。据估计，全球还有100万人也这样做了。“没人料到增长会如此迅速、如此显著，”凯·菲利普·凯里斯说。他是德国西部亚琛工业大学的发电与储能系统专家。
如今，德国每两笔屋顶太阳能电池板订单中，就有一笔附带电池储能系统。家居用品公司宜家甚至提供包含储能容量的太阳能安装套餐。电池价格大幅下跌，以至于德国开发银行已取消电池补贴——此前补贴约占成本的30%——该补贴曾于2013年至2018年间提供。
诚然，12万户家庭和小型企业只占德国8100万人口中的一小部分。但分析人士表示，近期的增长表明，绿色未来愿景具有强大吸引力：每栋屋顶都装上太阳能电池板，每个车库里都有一辆电动汽车，每个地下室里都有一块电池。分析人士认为，家用电池的普及是迈向未来的重要一步；届时，低碳经济将依赖日益分散且波动的可再生能源供应。迄今为止，电力储存远远落后于太阳能发电的发展，但随着电池变得更便宜、性能更强，它们将越来越多地储存风能和太阳能发电的不稳定产出，从而提供天气依赖型能源所需的灵活性。
锂离子电池价格下降，带动了太阳能电池板与电池系统日渐普及，为德国奄奄一息的太阳能产业带来生机。近年来，该产业持续承压，部分原因是中国以低成本生产太阳能电池板。上网电价补贴逐步下调——这项补贴为向电网供电的消费者提供保证报酬——也导致太阳能部署量大幅下降。
但出乎意料的是，Enerix、Sonnen和Solarwatt等公司凭借家用储能系统重振了业务。2012年，Enerix不得不关闭其在德国和奥地利的15家分支机构中的8家。但自电池热潮兴起以来，它重新开设旧店并开办新店，如今拥有54家门店，销售太阳能电池板、电池和能源优化系统。德国目前约有44家家用储能系统制造商。德国人已在超过100万栋建筑上安装了太阳能电池板阵列，但其中大多数没有储能设备。如今，越来越多的房主开始购买电池。德国的电力储能设备也销往法国、英国、意大利、荷兰和西班牙，以及澳大利亚和韩国。
家用储能系统的价格取决于住宅或企业的规模、业主的能源需求、建筑物的日照条件，以及电池板、电池和管理系统的质量。对于仅安装20块电池板的小房子，光伏阵列预计需要花费约8,000至11,000美元，电池和直流/交流逆变器的费用大致相同。最大的家用电池售价约为34,000美元。再多花500美元，先进设备便可将系统连接到家用电器，优化能源使用，并调节向电网输送的电量。据总部位于德累斯顿、生产智能技术产品的Solarwatt称，采用这种顶级技术且日照充足的情况下，业主最多可节省80%的电费。
Enerix柏林公司的马蒂亚斯·舒尔尼克表示，对大多数电池系统买家来说，储能的经济效益并非唯一动机，甚至不是主要动机。“越来越多的人希望摆脱对电力公司的依赖，也不想受电价上涨影响，”他说。“他们还希望留下绿色足迹，为未来做些事情。”
“越来越多的人希望摆脱对电力公司的依赖，也不想受电价上涨影响，”一位高管说。
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短短几年间，家用储能设备在德国从技术发烧友和绿党选民青睐的古怪小众产品，变成了具有巨大主流潜力的产品。咨询公司麦肯锡预测，到2025年，全球储能系统成本将下降50%至70%，“这得益于设计进步、规模经济和流程精简”。
市场兴趣激增的迹象随处可见：本月早些时候，英荷石油公司荷兰皇家壳牌收购了德国领先的家用电池制造商Sonnen。德国公用事业巨头E.ON更早一步，于2016年与Solarwatt合作销售太阳能与电池组合设备。
总部位于美国的行业组织能源储存协会预测，储能容量将在2015年至2020年间增长至原来的八倍，成为一个价值25亿美元的市场。彭博新能源财经预测，在未来20年内，全球储能市场将吸引6200亿美元投资，家用储能只是其中的一部分。
在加利福尼亚州，自2020年起，所有新建住宅建筑都必须安装太阳能电池板。随着价格下降，这些建筑的业主肯定会认真考虑电池系统。对于拥有电动汽车的消费者来说，添置家用电池尤其具有吸引力。
凯里斯解释说，电池带来的好处也有不足：“按照目前的情况，靠节省电费收回电池成本大约需要十年。但如今这些电池的使用寿命大多也只有十年左右，最长不过15年。之后就得买新的。”
当前这股热潮很大程度上源于锂离子电池性能的显著进步——这是大多数电动汽车和手机采用的标准电池类型。在实验室条件下，技术人员通过调整导体和化学物质，提高了锂离子电池的能量密度，使储能容量翻倍；他们原本研究的是如何改进电动汽车电池，而非家用储能设备。这使得按瓦时计量的储能价格降低了一半。太阳能电池板也比以往任何时候都便宜，不过其数十年来持续下降的价格如今已趋于平稳。
“要实现《巴黎协定》的目标，仅德国就需要1000万块[家用电池]，”一位研究人员说。
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专家们对电池储能技术的未来及其对分布式能源生产的影响看法迥异。一些专家，如总部位于布鲁塞尔的监督组织运输与环境的朱莉娅·波利斯卡诺娃认为，在可预见的未来，锂离子电池仍将是首选电池类型。她说，回收电动汽车电池的出现将进一步降低成本：这些电池的容量不足以用于汽车，却足以满足家庭需求，也能让锂离子电池获得第二次、第三次使用机会。
另一些专家，如亥姆霍兹研究所所长斯特凡诺·帕塞里尼则认为，下一代小型储能设备将采用钠离子电池。与锂电池不同，钠离子电池不需要钴——这种开采所得的化学元素正变得越来越难以获取。他说：“家用电池可以比电动汽车电池更大，所以我们应当把现有钴资源留给汽车，并为家用储能另辟蹊径。”清洁能源先驱组织EWS Schönau正在开发环保电池，例如可大量回收利用的盐水电池；这类电池既不含致癌重金属，也不含稀缺矿物。
无论采用哪种电池，家用储能设备都能帮助平抑发电波动，这一功能称为“平衡”。例如，当电网电力充足时，电网运营商可以付费请电池所有者代为储存多余电力，即使他们没有连接太阳能阵列也可以。当电网需要电力时，家用电池和汽车电池可以向电网供电。专家表示，平衡对于实现低碳世界这一更宏大的目标至关重要。
但这一情景在很大程度上仍属于未来。“我们现在拥有的[家用储能]当然有所帮助，”帕塞里尼说，“但规模仍然很小。”他说，下一步是让家庭能源生产者能够向邻居和租户售电，这项服务称为点对点电力交易。这样一来，无法使用家庭自产电力的消费者也能利用那些发电量超过自身需求的生产者提供的清洁能源。
柏林应用科学大学可再生能源系统教授福尔克·夸施宁阐明了这一挑战的规模：“我们[在德国]已有超过10万个家庭发电与储能系统，但要实现《巴黎协定》的目标，仅德国就需要1000万个。潜力巨大，但成本必须更低，使用也必须更便捷。”他说，这需要取消对为自用而发电的家庭和企业征收的能源消费税，并维持太阳能的保证电价，以鼓励投资。
“家用储能可以像我们发展太阳能那样扩大规模，”夸施宁说。他指的是投资和生产激励措施，“这些措施最终形成了规模经济，大幅降低了价格。”
他说，这种做法曾经奏效，也可以再次奏效。
