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讓供電公司付你電費,太陽能發電加家用儲電池能從電網薅羊毛?
想得美!
進入 21 世紀以來,隨著人類對資源枯竭和環境污染的擔憂,以及相關技術的成熟,太陽能發電(光伏)開始越來越多地得到各國政府的重視。中國的光伏產業雖然十分發達,但跟意大利、德國等太陽能發電大國相比,中國太陽能發電布局起步并不算早。不過 2013 年中國出臺分布式光伏發電的補貼政策之后,以自用兼投資為目的,安裝太陽能發電設備的家庭漸漸多了起來。
家庭太陽能發電系統一般都是與公共電網連通的并網發電,鼓勵「優先自用,余電上網」。簡單來說,在白天日照條件好時,發電系統產生的電力會優先供給家庭自用,多出的部分會輸送進公共電網,被供電公司「收購」;而在夜晚或陰雨天時光伏發電不足時,家庭用電則從公共電網取電,按正常電價計費。因為政策支持,現在許多地方的收購電價一般較高,加之國家和地方補貼,太陽能發電系統提供的電力除了能夠滿足家庭自用之外,每月還能帶來一筆額外的收益。
但如果撇開這種投資性目的不說,太陽能并網發電解決的主要還是電力無法儲存的問題,對家庭發電系統來說,公共電網扮演著「大型儲電池」的角色,彌補了太陽能發電系統發電量不穩定的弊端,讓家庭享受太陽能發電的同時,又保證電力供應的持續和穩定。
既然如此……是不是可以真的在家安裝一個「大型儲電池」呢?答案當然是肯定的。例如,特斯拉的 PowerWall 就是這樣一款家用儲能電池產品,目前已經推出了第二代,從官網數據來看,PowerWall 2 的可用容量高達 13.5 kWh,充放電轉換效率為 90%,持續供電功率 5 kW。同時 PowerWall 內置了逆變器,能夠直接將來自發電系統的直流電轉換為家庭所需的交流電。

來自太陽能發電大國德國的創業公司 VoltStorage 也在開發類似的家用儲能設備,值得一提的是,VoltStorage 使用的是全釩氧化還原液流電池(釩電池),與傳統鋰離子電池相比,釩電池有許多優勢,最為明顯的是使用壽命長,同時更加安全。電流過大和充電過度對鋰離子電池來說十分危險,可能引起起火和爆炸,而釩電池則根本不存在起火爆炸的可能。對于一臺需要長期放在家中使用的蓄電池產品來說,這樣的耐用性和安全性就顯得十分重要。
VoltStorage 家用電池的可用容量為 6.8 kWh,持續供電功率為 3.6 kW,充放電轉化效率為 80%,使用壽命超過 10000 個充電循環,可使用約 25 年,同時 VoltStorage 提供 10 年的質保。和 PowerWall 一樣,VoltStorage 集成了逆變器,可以直接連接到太陽能電板使用。用戶可以通過手機 App 實時監測家中太陽能發電和用電情況,結合家庭用電特點進行科學的蓄電和用電管理。

這類家用太陽能儲能產品的意義,主要在于提高太陽能利用率,減少家庭用電對公共電網的依賴,提高用電獨立性,在公共電網停電時也能在一段時間內保證家中電器的正常運轉,這對一些電網供電不穩定的國家和地區來說十分有用。
雖然我們撇開了投資性目的,但家用儲能設備確實也能在一定程度上為家庭節省開支。由于許多國家和地區都根據每天各時段用電量的不同實行峰谷電價,峰電和谷電時段的用電價格有相當大差距,安裝家用儲能設備之后,可以在峰電時段優先使用太陽能和電池中的電力,然后利用谷電時段為電池充電,達到削峰填谷的目的,從而最大限度降低用電成本,增加「賣電」收益……說到這里,不知某些熱衷于薅羊毛的人們會不會嗅到了羊毛的氣息……
不過羊毛可并那么容易薅,目前家庭太陽能改造成本還是比較高的,國內即使有政府補貼的情況下,一套 5 kW 規模的家庭太陽能供電系統也需要大約 5 萬元的投資,而家用儲能設備的投入也不低,VoltStorage 售價尚未公布,而 PowerWall 2 的售價則高達 5500 美元(約合 3.8 萬元人民幣)。
家庭光伏作為投資手段一直褒貶不一,但普遍認為,國內家庭光伏改造的投資成本回收周期一般在 10 年以上,如果加上儲能設備的投入則可能會更長。在電網供電相對穩定的中國,除去了生活必要的硬性需求,出于單純的環保意識或投資考慮,家庭太陽能發電的吸引力并沒有想象中那么大。不過,在化石燃料短缺,電價較高或電網供電不穩定的其他國家和地區,太陽能發電的現狀和前景可能就是另外一個故事了。(本文作者:陳凱文@深圳灣)