电池|太阳能电池板与电池：全民发电防断电在得克萨斯州韦瑟福德

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在得克萨斯州韦瑟福德， MikeRenner爬上了自家屋顶，维修太阳能热水器和太阳能电池板。给电力系统加上电池可以帮助他度过电力管制，让电网更灵活。
摄影：RONT.ENNIS,FORTWORTHSTAR-TELEGRAM/GETTYIMAGES
撰文：ALEJANDRABORUNDA
2月，一股寒流横扫得克萨斯州。在皮尔兰，周一傍晚5:30 ， MauricioMontoyad所在的社区停电了，屋外风雪交加。夜幕迅速降临，整个社区陷入一种诡异的黑暗中，只有Montoyad的屋子仍亮着灯，屋里依旧温暖，这要归功于太阳能电池板阵列和电池组。直至周四，电力才恢复。
雪灾期间， Montoya家成了避难所；邻居们纷纷来取暖，家里停电的亲人也来了。孩子们睡在自己的床上，安全又温暖。
【电池|太阳能电池板与电池：全民发电防断电】“这些电池板和电池救了我们的命， ”他说：“有了这个系统，我们可以一直这样生活下去。 ”
面对气候变化带来的极端天气，再加上需电量越来越大，美国复杂的电力基础设施压力越来越重；随着未来地球变暖，再加上美国试图渐渐不再用化石燃料为日常生活供电，问题只会激化。
在电网其他地方停电时，小型太阳能项目，再加上屋顶上可储存收集电力的电池，就能保证屋内照明， Montoya家就是这样。同时，它们也能发挥重要作用：支持更大的电网。如果正确联网使用，这就像一个“虚拟电厂” ，消除用电峰谷，第一时间防止发生停电。
这个想法在能源圈讨论了好几年，加利福尼亚州、佛蒙特州和其他几个州已经开始进行测试。不过得州还没有行动起来。
“这会抵消压缩机和天然气发电厂冻结导致的影响吗？不，当然不会，但不会再遇到得州这样的极端（电力短缺）现象” ，能源分析组织“活力清洁能源”（VibrantCleanEnergy）的能源模型师、首席执行官ChristopherClack说。
小的是美好的
太阳能和风能等可再生能源一直有一个大问题：它们不够稳定。太阳东升西落，风力忽大忽小，所以一直以来，是否存在有效存储多余能量的方法，一直困扰着科学家。而“如何”存储也很棘手，至少大规模来看是这样。
电池技术的进步改变了这种情况。在过去十年里，电池可以更加高效地存储太阳能（或任何其他能源）产生的电能，同时价格大幅降低。储能电池的成本下降了70% 。
相应地，电池的使用量也随之飙升。根据美国能源信息署的报告，自2010年以来，美国蓄电池容量增加了10倍以上，仅2020年就翻了一番。专注于能源分析的伍德·麦肯兹公司表示，预计到2021年，这个数字将增至3倍， 2025年增至6倍。
大部分增长来自所谓的“蓄电池”系统，比如目前世界最大的300兆瓦莫斯兰登系统，位于加州蒙特雷。但很大一部分则来自人们在屋顶安装的电池系统，它们通常与屋顶的小型太阳能电池板阵列结合在一起。（例如， Montoya家有3个特斯拉能源墙和1个太阳能电池板阵列）。
“潜能巨大， ”伍德·麦肯兹公司的住宅储能专家ChloeHolden说：“问题在于多少家庭拥有太阳能板和电池存储系统，答案是：很多家庭。 ”
2019年和2020年加州遭遇停电后，很多家庭开始寻求应对办法。很多人买了柴油发电机，但太阳能公司Sunrun报告称，小型太阳能板和电池的销量也有所上升，这种设备可以在短时间停电时为家庭供电，并在第二天的阳光下再次充电。 2019年，加州约2万个家庭安装了住宅储电系统；2020年年中，增至约3万个家庭，加州太阳能和存储协会的负责人BernadettedelChiaro说。她预测，到2021年年中，这个数字将达到6万。
这样的增长带来了巨大的机遇，她说：把所有这些微小的、“分散式”存储的能量，转化成一种巨大的、网络化资源，当更大的电网遇到压力时，可以寻求帮助。
测试情况
过去三年里，电池系统才变得普及，规模大到足够开始测试分散式系统。几家电力公司已经开始大幅降低安装存储系统的成本，以换取对电池储量的偶尔调用。他们还对客户的电力负载有一定的控制，微妙地调整他们的恒温器和冰箱，帮助控制总耗电量，又不影响舒适度。通常，提供电力的客户会获得相应的报酬。
佛蒙特州的绿山电力公司拥有2500多名客户，他们把电池接入了更大的电网，同意一年几次在用电高峰期，让这家电力公司进行控制。这个系统正在帮助缓解荷载压力，降低电费。