特斯拉超級(jí)充電站的真相:汽車光伏充電需要電網(wǎng)的支持

　　四月中下旬以來(lái)，受特斯拉在中國(guó)大陸首批Model S交付客戶，總裁Elon Musk訪華并與公眾見(jiàn)面溝通等事件的刺激，特斯拉一直處于輿論的焦點(diǎn)，受到了包括公眾、傳媒、政府、產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界等各方面的廣泛關(guān)注。以“特斯拉創(chuàng)始人中國(guó)首秀，承諾加大在華投資，未來(lái)三四年實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化”，“特斯拉在華網(wǎng)絡(luò)審批受限建設(shè)難”，“特斯拉欲獨(dú)立于電網(wǎng)建立分布式光伏充電站”等為主題的報(bào)道見(jiàn)諸各大媒體。

　　特斯拉在宣傳活動(dòng)中為人們描繪了一幅美好的前景，遍布各地的超級(jí)充電站可以在40分鐘內(nèi)為用戶的Model S跑車補(bǔ)充80%的電能，而這些電能都來(lái)自于安裝在超級(jí)充電站頂棚或者周邊建筑屋頂?shù)墓夥M件。從而，特斯拉似乎能夠?yàn)橛脩籼峁┟赓M(fèi)、綠色、快速、方便的電能補(bǔ)給。

　　可以看到，在特斯拉的充電解決方案中，光伏發(fā)電組件扮演了至關(guān)重要的角色。那么，真的如特斯拉所言，光伏發(fā)夠完全滿足特斯拉用戶們每天的電能需求呢，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立供電嗎？筆者作為一名電力工作者，以自身對(duì)當(dāng)前光伏發(fā)電的認(rèn)識(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)要計(jì)算，目前，超級(jí)充電站采用CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽(yáng)能光伏技術(shù)，其組件發(fā)電每平方米155峰瓦，特斯拉超級(jí)充電站一般包括150 m2光伏組件，約10個(gè)乘用車停車位的面積，最大發(fā)電23千瓦。以上海為例，光伏發(fā)電年均可利用日照峰值時(shí)間984小時(shí)，那么，超級(jí)充電站年發(fā)電量22632千瓦時(shí)，折合日均發(fā)電量62千瓦時(shí)。光伏組件光電轉(zhuǎn)換效率還存在一定的衰減性(25年衰減不超過(guò)20%)，25年運(yùn)營(yíng)期內(nèi)日均發(fā)電量降為56千瓦時(shí)，而這點(diǎn)電量?jī)H能支持一輛Model S行駛不到300公里。所以，特斯拉超級(jí)充電站僅靠宣傳的用光伏就能滿足充電需要顯然不現(xiàn)實(shí)。

　　此外，由于光伏發(fā)電固有的特性，其發(fā)電受日照影響，功率波動(dòng)大，超級(jí)充電站若不配備儲(chǔ)能電池，就無(wú)法提供穩(wěn)定的電流給電動(dòng)汽車充電，在陰雨天、夜晚無(wú)太陽(yáng)光，根本發(fā)不出電。如果要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供電，而不靠公共，那么超級(jí)充電站必須配備儲(chǔ)能電池，這樣的化，其超級(jí)充電站造價(jià)必會(huì)大幅上升。

　　因此，在現(xiàn)階段不可能做到完全離開(kāi)電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，其必然需要電網(wǎng)的支持才能完全滿足用戶的充電需求。

　　事實(shí)上，光伏超級(jí)充電站被誤讀，陷入了“理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感”的窘境。正如特斯拉日前公開(kāi)的位于浦東金橋的首座充電站并不完全依賴于光伏發(fā)電組件，另有一條來(lái)自電網(wǎng)的線路為其供電。特斯拉也在宣傳活動(dòng)中強(qiáng)調(diào)了其充電站仍然需要與電網(wǎng)相連。這一做法的目的恐怕不僅僅是“用以將多余的電能售賣給電網(wǎng)”，而是需要借助電網(wǎng)的支持來(lái)平衡光伏發(fā)電的供給和汽車充電的需求，特別是彌補(bǔ)其光伏電能供給不足的短板。

　　電能是一種特殊的商品，其生產(chǎn)與消費(fèi)需要在一瞬間內(nèi)同時(shí)完成。在人類找到安全、廉價(jià)、方便、環(huán)保的儲(chǔ)能設(shè)施之前，廣泛互聯(lián)的大電網(wǎng)是確保電力生產(chǎn)與消費(fèi)平衡的唯一途徑。就在前不久，美國(guó)電科院（EPRI）針對(duì)當(dāng)前分布式能源無(wú)序發(fā)展的現(xiàn)狀，提出了將分布式能源整合進(jìn)大電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、調(diào)度、運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)的“集成式電網(wǎng)（Integrated Grid）”計(jì)劃。這一計(jì)劃的核心觀點(diǎn)就是能源的分布式開(kāi)發(fā)和消費(fèi)必須要與大電網(wǎng)結(jié)合，得到大電網(wǎng)的支持才能取得成功。

　　發(fā)展電動(dòng)汽車對(duì)于改善環(huán)境，消除“霧霾”，產(chǎn)業(yè)升級(jí)等各個(gè)方面都有巨大的促進(jìn)作用。頭頂“汽車界蘋(píng)果”等耀眼光環(huán)的特斯拉公司入華之后，極大的提升了國(guó)內(nèi)各界對(duì)于電動(dòng)汽車的關(guān)注度，也將促進(jìn)電動(dòng)汽車行業(yè)的快速發(fā)展。充電網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，是支持和推動(dòng)電動(dòng)汽車快速發(fā)展的基礎(chǔ)。這是一個(gè)規(guī)模巨大的系統(tǒng)工程，恐怕不能靠特斯拉公司一家或幾家之力就能夠完全做好的。建設(shè)發(fā)展充電網(wǎng)絡(luò)，全社會(huì)都應(yīng)該參與進(jìn)來(lái)，本著合作共贏的原則，以商業(yè)模式的創(chuàng)新來(lái)破解當(dāng)前充電設(shè)施建設(shè)進(jìn)度緩慢的難題。

　?。▌⒂罇| 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化中心副主任，能源行業(yè)電動(dòng)汽車充電設(shè)施標(biāo)委會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)）