特斯拉Powerwall只是有錢環保控的又一個玩具?
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4月30日，媒體對埃倫·穆斯克（Elon Musk）Powerwall電池進行了鋪天蓋地的報導，但是卻忽略了一件最重要的事情：對現實成本的冷靜討論。所以，接下來讓我們來分析分析成本，看看這個震撼世界、翻天覆地的創新是否真的具有合理性。
穆斯克宣布，特斯拉（Tesla）的7千瓦時電池組售價將為3,000美元，而10千瓦時容量的售價將為3,500美元。（這還不包括直流-交流轉換器的成本——約為2,000美元，以及專業安裝的費用。）
解釋一下這個容量的意義：一個10千瓦時容量的系統可以為你的家庭以1,000瓦的電流連續供電10小時。這是一筆相當大的能量。根據美國能源部的統計，美國家庭每天的耗電功率平均為1,200瓦。說得直觀點，一台桌上型電腦功率大約為100瓦，一台大屏幕電視為200瓦。冰箱不斷啟動和關閉製冷進行循環，但平均功率大約只有100瓦。
那麼這種電池的電力成本又是多少呢？我們暫時不考慮生產這種電力的成本，只看一下使用電池儲電然後再使用的成本。應用材料公司（Applied Materials）前首席技術官、研究人員溫弗裡德·霍夫曼（Winfried Hoffman）在降低電池電力成本方面曾做過一些很有意思的研究。他指出，對於初始安裝成本為400美元/千瓦時、效能為80%，同時可以充放電5,000個循環的鋰電池系統而言，儲存電力的平均成本將為15美分/千瓦時。
這個估算可能比較保守。太陽能安裝公司Sungevity正在與德國一家叫做Sonnenbattery的電池公司合作，該公司聲稱其產品可充放電10,000個循環。
但是，這種估算也有可能還不夠保守。現在尚不清楚Powerwall可以實現多少次充放電循環。特斯拉表示，該公司的7千瓦時Powerwall能夠每天循環，而10千瓦時系統可以每周循環。電池的成本會攤到整個使用壽命期中的總循環發電量上。使用越少，單位平均成本就越高。
無論哪種方式，15美分/千瓦時的電池儲電成本看起來都大致合理。
為了算出真正的電力成本，你必須在15美分的基礎上，加上最開始獲取電力需要支付的成本。由於電池組將和太陽能協同工作，因此我們來看一下特斯拉的姐妹公司SolarCity是怎樣對消費者收費的。根據SolarCity的政策，消費者無需繳納系統的前期費用，但是之後每發一度電將收取15美分。根據合約，SolarCity每年可以將費率提高2.9%，這個比例看起來不多，但是20年期限結束時你的成本將提高至每度20美分以上。因此，太陽能發電每千瓦時15美分的成本，加上電池組充放電循環中每千瓦時15美分的成本，你的電力成本將達到30美分/千瓦時。
我認為30美分/千瓦時這個價格非常離譜。在我居住的德克薩斯州，我向Reliant Energy公司支付的電費是10美分/千瓦時，這些電力主要來自天然氣發電站。根據美國能源部的數據，全國平均零售電價為12.5美分/千瓦時。現在我知道加利福尼亞、夏威夷以及世界上其他 電網不健全的地區的電價要高出很多，但是在美國絕大部分地區，沒有人支付的電力成本接近30美分/千瓦時。
但是現實情況比這還要更糟。讓我們進一步想想這種Powerwall系統的真實功用。根據美國能源部的數據，每年的平均家庭用電為10,900千瓦時，相當於每個月900千瓦時，也就是每天平均1,200瓦的電力需求。現在由於更加注意用電效率，家庭平均電力需求可能降低至1,000瓦，這樣低的需求可能足以讓特斯拉的10千瓦時Powerwall電池滿足大約半天的用電需求。
當然，這種想法的前提是，一個100%太陽能供電家庭的太陽能板能夠在白天給家庭供電的同時，完成對Powerwall電池的充電，然後在晚上依靠電池供電。[註：SolarCity網站給出的數據似乎有誤，它們想說的可能是6.7千瓦的系統相對於每千瓦的用電功率，每年發電量是1,400千瓦時，因為一般系統的總發電量更接近每年9,000千瓦時。]
這就是Powerwall在經濟學上站不住腳的原因所在。如果你沒有一個足夠大的太陽能系統來讓家庭完全脫離電網，那麼通過Powerwall以30美分/千瓦時的成本獲取電力就完全沒有意義。在晚上沒有太陽能發電時，你完全可以從電網獲取電力，平均成本只要12.5美分/千瓦時。
換句話說，除非你的太陽能供電家庭完全脫離電網，或者你的太陽能系統強大到足夠滿足你的所有電力需求，否則的話，像Powerwall這樣昂貴的電池備用系統在經濟上完全不合理。
毫無疑問，電池技術對於未來電網的管理非常重要，但是就目前來說，普通家庭應該讓大型公共發電事業部門承擔完善技術的風險和成本。畢竟，任何真正可行的能源，大規模實施要比小規模更加經濟。除了Powerwall，穆斯克在4月30日晚上還展示了公共用電級別的Powerpack，容量達100千瓦時，暫未公布售價。特斯拉麵對的真正考驗將會是能否把這些電池賣出去。
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