特斯拉執(zhí)行長馬斯克（Elon Musk）于 2015 年 5 月 1 日宣布推出儲(chǔ)能系統(tǒng)，宣稱要讓全球能源基礎(chǔ)設(shè)施走向零碳排，一時(shí)風(fēng)起云涌，但也引來反對(duì)聲浪視為狂言，畢竟儲(chǔ)存能源還是得要有發(fā)電來源，光靠電池儲(chǔ)能跟零碳排很難畫上等號(hào)，還需發(fā)電方式配合，但盡管特斯拉的能源儲(chǔ)存大計(jì)不能等同于零碳排，卻可望發(fā)揮一個(gè)立即的效果，那就是打消建設(shè)新電廠的需求。
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電源開發(fā)規(guī)劃參考的指標(biāo)之一是備用容量，備用容量是指整個(gè)電力系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)組正常發(fā)電情況下，可提供的總發(fā)電容量扣除尖峰最高用電量之的差額，電力系統(tǒng)需規(guī)劃保持一定比例的備用容量以備不時(shí)之需，但是，最高尖峰其實(shí)只有短暫時(shí)間，為了這短短的尖峰規(guī)劃備用容量，結(jié)果是大多數(shù)時(shí)間有大量系統(tǒng)閑置。
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因應(yīng)這個(gè)問題，全球電業(yè)有許多想法，認(rèn)為若能把短暫的尖峰分散到離峰，由于最高尖峰用電這個(gè)減項(xiàng)減少，備用容量率自然提高，就不用為了保持備用容量率增建新電廠，分散到離峰的方式有多種，其中一種想法即為能源儲(chǔ)存，但能源儲(chǔ)存與興建新電廠到底何者劃算？
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針對(duì)這個(gè)問題，美國第 6 大電網(wǎng)輸配業(yè)者，也是德州最大輸配業(yè)者 Oncor Electric Delivery 于 2014 年發(fā)表研究表示，能源儲(chǔ)存裝置價(jià)格若為每度電 350 美元以下，就比興建新電廠以及衍生的輸配系統(tǒng)更劃算。
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許多市場(chǎng)分析師認(rèn)為鋰電池要到 2020 年才會(huì)降至每度電 350 美元，但沒想到特斯拉“Powerwall”家庭儲(chǔ)能系統(tǒng) 10 度電版本只要 3,500 美元，也就是已經(jīng)達(dá)到每度電 350 美元，企業(yè)用的“Powerpack” 100 度電的儲(chǔ)能系統(tǒng)售價(jià) 25,000 美元，也就是每度電 250 美元，更遠(yuǎn)低于 350 美元關(guān)卡。因此，很容易理解市場(chǎng)為何反應(yīng)熱烈，馬斯克表示市場(chǎng)對(duì)新儲(chǔ)電系統(tǒng)的需求近乎瘋狂，不到一周就收到 3.8 萬筆Powerwall 訂單。
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特斯拉的電池破盤價(jià)，不僅在家用市場(chǎng)掀起波濤，產(chǎn)業(yè)界更密切注意的是 Powerpack 的企業(yè)應(yīng)用與極可能的電網(wǎng)應(yīng)用，而就算僅應(yīng)用于家用市場(chǎng)，也會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成顯著影響，美國尖峰用電價(jià)格與離峰差價(jià)大，家戶購買儲(chǔ)能系統(tǒng)，最大用途就是在尖峰時(shí)段不用電網(wǎng)所供電力，由能源儲(chǔ)存系統(tǒng)自給，到離峰時(shí)間充電，如此對(duì)用戶來說可省下電費(fèi)，對(duì)電網(wǎng)來說，則起了彌平尖峰的效果，用戶也能避免集中式電網(wǎng)輸配系統(tǒng)發(fā)生問題而斷電的風(fēng)險(xiǎn)。
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可選在有利的時(shí)間儲(chǔ)電與用電
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彌平尖峰不只可以免去興建新電廠的需求，還能減少擴(kuò)充輸配體系的需求，因?yàn)殡娏斉潴w系的承載容量也是以最高尖峰為參考來規(guī)劃，但同樣的，其實(shí)大多數(shù)時(shí)間電力需求并不在尖峰，只為了短短的尖峰時(shí)間規(guī)劃，顯得大而無當(dāng)，若是能透過能源儲(chǔ)存彌平尖峰，輸配體系就可以減緩擴(kuò)充腳步，加州橘郡試驗(yàn)?zāi)茉磧?chǔ)存輔助電網(wǎng)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不僅用電穩(wěn)定性提升，輸配線路也因此可 5 ~ 7 年內(nèi)無需擴(kuò)充更新。
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此外，能源儲(chǔ)存系統(tǒng)也使可再生能源如風(fēng)能與太陽能更容易與電網(wǎng)或家戶用電整合，并且將加速分布式能源的發(fā)展，使得分布式能源系統(tǒng)穩(wěn)定性大增，并可選擇在有利的時(shí)間儲(chǔ)電與用電。
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以澳大利亞雪梨市安裝住宅太陽能的用戶為例，由于中午太陽能發(fā)電高峰超出一般中午家庭用電，此時(shí)往往以每度電 6 分錢澳幣的價(jià)格售予電網(wǎng)，但是傍晚的家庭用電高峰時(shí)，太陽已經(jīng)下山，只好從電網(wǎng)供電，此時(shí)往往負(fù)擔(dān)每度電約 12 分錢澳幣的電價(jià)，若是有了儲(chǔ)能系統(tǒng)，中午就干脆不售電給電網(wǎng)，儲(chǔ)存到傍晚使用，可額外節(jié)省許多電費(fèi)，一個(gè)普通加裝屋頂太陽能的澳大利亞家庭，有了儲(chǔ)能系統(tǒng)以后，每年可節(jié)省 980 澳幣電費(fèi)，以 Powerwall 售價(jià)加上安裝等額外成本，安裝后大約 11 年可回本。
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這也將改變能源市場(chǎng)現(xiàn)況，目前住宅太陽能發(fā)展的瓶頸之一，是電力公司不愿見到分布式太陽能發(fā)展導(dǎo)致電力公司營收減少，卻還要增建基礎(chǔ)投資加以整合，因此往往以消極拖延等手段、以整合困難為借口，妨礙住宅太陽能用戶連接電網(wǎng)饋電，如夏威夷即因此使得政府當(dāng)局怒斥電力公司。但若是能源儲(chǔ)存使用戶反正也不饋電，那自然電力公司就無法阻礙住宅太陽能的發(fā)展。
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而住宅太陽能發(fā)展速度較快的區(qū)域如加州，則擔(dān)憂“鴨形曲線”問題，過去電網(wǎng)用電高峰往往在中午，太陽能發(fā)電高峰也在中午，正好能起壓平尖峰的作用，不過一旦太陽能發(fā)展超過某個(gè)比例，會(huì)使得中午太陽能發(fā)電反而把過去的中午尖峰打?yàn)榈凸?，到了傍晚第二用電高峰時(shí)，太陽下山，于是突然冒出一個(gè)“鴨脖子”用電高峰，對(duì)電網(wǎng)調(diào)控造成挑戰(zhàn)。若安裝住宅太陽能的用戶普遍安裝能源儲(chǔ)存，把中午多余電力轉(zhuǎn)到傍晚使用，那鴨形曲線問題自然得到解決。
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在成本方面，儲(chǔ)存容量每度電 250 美元，平均到日常用電中，對(duì)用電成本的影響，各家計(jì)算不等，最低有人估計(jì)為每度電 2 美分，也有人估計(jì)為每度電 7 美分，由于產(chǎn)業(yè)界預(yù)期鋰電池成本仍會(huì)持續(xù)下降，而可再生能源發(fā)電成本也正持續(xù)下降中，如美國陸上風(fēng)能 2013 年采購價(jià)已經(jīng)跌至每度電 2.5 美分，2014 年進(jìn)一步跌至 2 美分，還原美國每度電 2.3 美分的 PTC 補(bǔ)助后為 4.3 美分，若再加上能源儲(chǔ)存成本 2 美分，總成本也僅 6.3 美分。
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而太陽能部分，全球太陽能采購價(jià)新低來自 2014 年的杜拜，先前美國德州奧斯汀市曾簽下每度電 5 美分的采購價(jià)，但若加回美國對(duì)太陽能的 ITC 補(bǔ)助，則約超過 7 美分，杜拜于 2014 年則簽下無補(bǔ)助下每度電 5.98 美分的太陽能采購合約，若以此數(shù)據(jù)為參考，再加上能源儲(chǔ)存成本 2 美分，總成本為 7.98 美分。
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而根據(jù)力推核能，計(jì)劃日本全國 20 ~ 22% 能源來自核能，且宣稱核能最為便宜的日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省，于 2015 年 4 月 27 日?qǐng)?bào)告中所公布的試算，核能至 2030 年為發(fā)電均化成本為每度電 10.1 日?qǐng)A，換算約 8.45 美分。而到 2030 年時(shí)可再生能源與能源儲(chǔ)存成本早就遠(yuǎn)較今日更低，也就是說，可再生能源不論太陽能、風(fēng)能，加上能源儲(chǔ)存成本后，可望都還比核能更低。
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因此，特斯拉攪亂一池春水，不只可能打消許多新電廠建設(shè)，延緩許多輸配網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充需求，更可能改變能源的來源分布，使得可再生能源普及更快，這一切源于特斯拉竟能以每度電 250 美元低價(jià)銷售能源儲(chǔ)存系統(tǒng)。而根本上，這可說都來自于 GigaFactory 規(guī)模量產(chǎn)的威力，馬斯克的豪賭可說有了好的第一步，也讓我們?cè)俣纫娮C當(dāng)人類投注巨大資本時(shí)，產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與成本下降之快將超乎世人想像，不論是風(fēng)能、太陽能或能源儲(chǔ)存皆是如此。
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本文全文授權(quán)轉(zhuǎn)載自《科技新報(bào)》─〈特斯拉能源儲(chǔ)存大計(jì)，將打消新電廠需求〉