始于2014年的全球原油價格風暴，至今仍未平復。其使得石油輸出國的財政赤字暴漲;石油消費國迎來機遇;伊核問題出現(xiàn)新轉(zhuǎn)機，也讓人們再次體味到石油那足以撬動全球經(jīng)濟的巨大能量。
事實上，就能源行業(yè)來說，新的技術完全可以在一夜之間“顛覆”全球。以水力壓裂法為例，其開創(chuàng)了一場“頁巖革命”，使得當下的石油行業(yè)發(fā)生了巨變。同樣，儲能技術也具有極大的潛能，足以改變?nèi)蚪?jīng)濟形勢的發(fā)展。
眾所周知，太陽能和風能用來發(fā)電，并不一定能趕上用電高峰期，因此可再生能源的利用長期受到儲能問題的困擾。釋放可再生能源的潛力，關鍵就在于儲能技術。如果像日本和沙特等主要依靠化石能源的國家，大力消減石油消費，轉(zhuǎn)用太陽能和風能發(fā)電，并配以適當?shù)膬δ芗夹g，那么每天就可抵消全球400萬桶的原油使用量。這個數(shù)據(jù)等同于全球石油消費的4.5%，也相當于引發(fā)了原油價格風暴所增加的石油產(chǎn)量。
另外，儲能技術展現(xiàn)出環(huán)保效益也十分驚人。其可以讓太陽能和風能完全取代煤炭和天然氣。就像水力壓裂法基于石油行業(yè)一樣，應用到電網(wǎng)上的儲能技術會讓全球經(jīng)濟出現(xiàn)一次飛躍。花旗銀行的研究結(jié)果顯示，到2030年應用到全美電網(wǎng)上的儲能技術所產(chǎn)生的商業(yè)影響就可為美國每年增加4000億美元的稅收。
當然，美好的前景也需要輔以巨大的投資。以電動車為例，其中電池的造價占整車造價的1/3，技術的一次次革新也會讓生產(chǎn)成本一次次降低，最終使電動車和燃油汽車相差無幾。如果算上改造傳統(tǒng)汽車以達到尾氣排放標準所需的費用，電動汽車的造價會更低。艾迪技術咨詢公司預計，到2024年新型電動車的銷售量可以增長3倍達到每年1000萬輛，銷售額可達1790萬億美元。
在提及對電動車的市場預測時，僅僅是“如果”和“可能”，會讓很多政策評論家和企業(yè)觀察家產(chǎn)生質(zhì)疑。而如今，中美兩國對電動車的前景進行了一場“豪賭”，在過去不到5年的時間里已經(jīng)投入了數(shù)以億計的美元，兩國都誓要在2015年前實現(xiàn)100萬輛電動車在路上的壯舉。這一目標現(xiàn)在來看仿佛是在“吹牛”一般：截至2014年底，中美兩國共銷售電動車總量不足35萬輛;著名的特斯拉公司2014年12月的銷售數(shù)據(jù)也僅為4.7萬輛。
僅對電池而言，生產(chǎn)成本居高不下，儲能效率不盡如人意，都讓人們對可再生能源的熱情陷入谷底。美好的前景需要科學的進步來支撐，儲能技術也需要政府政策的支持。
高效的電池
同其他重大的技術相比，電池的發(fā)展是相當緩慢的。首塊蓄電池是1800年瓦特發(fā)明的;1859年普蘭特發(fā)明了鉛酸蓄電池，后者如今仍在燃油汽車上廣泛使用;直到1991年索尼公司才生產(chǎn)第一塊商用鋰電池。
如今，“超級電池”的難題還是要解決如何安全地使鋰離子在電池中高速往復運動，且電池的造價要合理。在電池的發(fā)展過程中，大部分進步來自于商業(yè)蓄電池的制造商和電動車制造商。成功的車載電池必須要克服幾個大障礙：讓汽車行駛得更遠，使汽車提速更快，電池的壽命要更長，并且永遠不會起火，價格還要更合理。
現(xiàn)代技術還無法滿足所有這些標準，特斯拉似乎滿足了其中大部分，但是成本卻沒有滿足要求，所以它只能占有高檔消費市場。離開政府的支持，這一步是不可能實現(xiàn)的。2009年美國總統(tǒng)奧巴馬曾承諾，從他上任的第一天起到2015年前，美國要拿到全球蓄電池市場份額的40%。作為刺激經(jīng)濟增長的一部分，他一下子投入24億美元，用來研發(fā)蓄電池和電動車，為此在過去的幾年中美國能源部每年都要劃撥5000萬美元。奧巴馬還對購買電動車的用戶給予每臺7500美元的津貼。
其他國家也采取了類似的措施。法國、挪威、西班牙和英國，也都對購買電動車實行免稅政策，韓國更是對每購買一臺電動車補貼1.35萬美元，日本要求2020年前日產(chǎn)汽車中電動車要達到半數(shù)，并免除一切稅款。
降低價格
今年，日本東北電力公司正計劃在電網(wǎng)上使用世界最大的儲電設備，該公司在仙野市建設一臺40兆瓦的儲電設備用來儲存太陽能和風能所發(fā)電力。東芝公司出售的這臺設備相當于每千瓦時花費5000美元，行業(yè)分析師認為這個價格是太陽能和風能發(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)電競爭價格的20倍。好消息是，用于電網(wǎng)的大型儲電設備正在降價，預計到2020年可實現(xiàn)每千瓦時230美元到500美元。那時，儲電技術將達到一個轉(zhuǎn)折點，在電網(wǎng)上可以同煤電、油氣發(fā)電展開競爭。
無論人們?nèi)绾慰释茉创鎯Φ膶嵸|(zhì)性發(fā)展，全球污染仍不能很快地完全摒棄化石燃料發(fā)電。目前，在澳大利亞、德國、意大利、葡萄牙、西班牙和美國南部，太陽能發(fā)電已經(jīng)實現(xiàn)了無補貼競爭，但這是離網(wǎng)用電與電網(wǎng)購電相互搭配。如果這些地方的太陽能發(fā)電配備儲能設備，實現(xiàn)完全依靠可再生能源，那么其用電成本將高于電網(wǎng)。
法維翰咨詢公司預測，未來10年內(nèi)，亞洲將在電網(wǎng)用儲能技術上實現(xiàn)一次大飛躍，這得益于基礎設施的布局。美國在可再生能源發(fā)電儲電方面也不甘示弱，加州政府表示，在2022年前，1300兆瓦的儲電設施將完成安裝。愛迪生公司將以特哈查比市為試點，為5000個風力發(fā)電機組安裝32千瓦的電能存儲設施。
贏家和輸家
在每一次能源變革中，必定會出現(xiàn)贏家和輸家，儲能技術發(fā)展的最大受害者就是煤電，石油則是另一個輸家。也有人說，儲能市場的發(fā)展只不過是補貼政策所造成的虛假現(xiàn)象。埃克森美孚公司曾表示，儲電設備的發(fā)展前景十分黯淡，到2040年可再生能源仍將面臨如今的困擾，即電池價格昂貴和并網(wǎng)難。該公司斷言，到那時太陽能、風能和生物燃料發(fā)電合起來也只能供應不到全球發(fā)電總量的4%，也就是說儲能在電網(wǎng)中幾乎沒有發(fā)展余地。
美國前能源部長朱棣文曾公開表示，公用電力設施和化石燃料發(fā)電將無法繼續(xù)保證電力公司的盈利模式。他認為，發(fā)電廠很快就會被分布式發(fā)電所替代，10年內(nèi)美國居民將為儲電設備支付1萬到1.2萬美元，同時有80%的時間退出電網(wǎng)用電。這種分布式發(fā)電系統(tǒng)一般可以節(jié)省在用電高峰所付電費的1/4。
在儲能技術上，電動車制造商一直被公認為在技術方面具有優(yōu)勢，所以他們也會成為大規(guī)模儲電并網(wǎng)的先行者。簡單而言，特斯拉公司的熱賣車型One Model S其85千瓦的電池容量可以儲存足夠普通家庭3天半所用的電量。分析家認為，在用電低谷時為電池充電，到用電高峰時電池可以滿足家庭用電。摩根史坦利投資公司預測，到2028年將有390萬輛特斯拉電動車行駛在美國公路上，這一龐大的隊伍可為8%的美國家庭每天充電一個小時。
特斯拉在制造能力上還要先行一步，以滿足對電網(wǎng)充電器的需求。他們已經(jīng)開始在內(nèi)華達州里諾市附近投資50億美元建設充電器制造廠。這個被稱為“千兆工廠”的巨無霸，旨在到2020年使世界鋰離子電池的供應量翻一番。此舉引起華爾街極大的反響，摩根史坦利投資公司十分看好該計劃，“看到特斯拉已經(jīng)建成的巨無霸工廠，我們相信，沒有人能找到合適的詞語，稱贊特斯拉在為儲能技術大幅降價上所做的巨大貢獻。”
在路上
上世紀90年代末和本世紀前10年，似乎看不到什么電動車的前景和希望：通用汽車公司放棄了他們的第一個電動車計劃;大有希望的豐田普銳斯也只是混合動力車型。而到2014年底情況卻急轉(zhuǎn)直下：特斯拉的成功崛起;尼桑的Leaf 純電動車銷售破3萬輛。
盡管否定者一直存在，但儲能技術的發(fā)展正在慢慢步入正軌。樂觀派認為，電池、電動車和可再生能源必將取得商業(yè)成功，不過目前這還是理論上的預言，折射出的是股票分析師的線性思維。
事實上，一個獨立技術的進步并不等同于該領域整體的進步。中美兩國的科學家正以滿腔熱情投入到那些政府所支持的項目中，希望他們能夠提出具有顛覆性和突破性的建議。從地緣政治、環(huán)境和經(jīng)濟上的巨大收益來考量，政府應該繼續(xù)擴大投資，支持儲能技術的研究。我們需要營造出一個良好的環(huán)境，讓年輕的研究者們明白，進入這個領域就意味著可以獲得長期的支持。此外，我們也希望研究者和科學家們走出成功的老路，將世界引入全新的能源。