人類的能源都來自于太陽—太陽能發電—電驅動汽車=完美方案
很久以前,馬斯克還需要向人們解釋,為什么電動汽車比燃油車更節能。他反復提到上面這個能量轉換鏈條最短、效率最高的方案。
不過,無論是特斯拉,還是全球哪個品牌電動汽車,都沒有在公共充電站實現完全用太陽能發的電來充電運行。以至于不斷有聲音說,電動汽車,根本就是不是新能源。
凡事有個過程,電力日漸清潔化,這不,可能是全球第一個純太陽能供電的電動汽車充電站,就來了。
在美國獨立日(7月4日)這天,特斯拉在加州Lost Hills啟用了一個充電站。這個充電站的特殊之處是,它的電力來源全部來自旁邊和屋頂的太陽能光伏板和儲能電池,實現了離網運行——就不從電網取電。
需要注意的是,它既是一個特殊場景下實現的太陽能充電站,又是一個最終有168個充電位的大型站。獨特性和代表性都很強。
特斯拉是全球車企中最早、最積極布局充電站建設的企業,同時特斯拉也收購了馬斯克兄弟創建的太陽能公司SolarCity,一早就有計劃要建太陽能充電站。
大概十年前,特斯拉開始大批建設Supercharger時,馬斯克就“吹牛”說,大多數超級充電站將具備太陽能供電與離網運行能力。
馬斯克吹的牛,往往是“雖遲但到”。十年之后,太陽能離網充電站終于到來。
國內也一直熱衷討論光儲充一體充電站,那么這樣的充電站會在國內實現嗎?
01
首個太陽能離網充電站
特斯拉這個充電站,其實是光伏發電廠+儲能站+充電站。
略有常識的人,聽聞一個充電站完全通過太陽能發電自給自足,第一反應都是,那得多大面積?
這個充電站是——30英畝土地,約12萬平方米,接近17個足球場那么大。
其實這就是一個光伏發電廠。
在整個充電站,除了車輛進出的道路、停車位和儲能柜,其他地面、屋頂都裝上了太陽能面板。
太陽能面板總發電功率是11兆瓦。
這能發多少電呢?
根據測算,加州太陽能面板每天平均能接收的陽光直射是4-6小時,全年大概1460-2190小時。
11兆瓦的太陽能面板,大概每天能發電4.4萬度-6.6萬度,如果每輛電動車充40度電,足夠一天充1100-1650輛車。
均分到168個樁上,每個樁每天能充6輛車以上——這是非常不錯的運營數據。
也就是說,從發電能力來看,特斯拉這個充電站,理論上確實可以自給自足。
有經驗的人還會馬上問一個問題,太陽光不是持續不變的,怎樣調節發電和用電的平衡呢?
特斯拉Megapack標準箱一個3.9兆瓦時
特斯拉這個充電站還配置了儲能系統——10臺特斯拉Megapack儲能設備,總儲能容量達39兆瓦時,也就是3.9萬度電。
這樣大的光伏-儲能-充電能力,設計的商業場景相當美好。
充電行業的資深人士王曙在測算之后表示,這個充電站可能成為“每天最少1200人待一小時以上的加州新網紅點。”
02
可復制嗎?
完全采用太陽能發電來給電動汽車充電,這是很多人都想過的,但公共充電站一直沒能實現。
原因主要是兩個,一是要滿足充電站的電量需求,需要很大的面積來鋪光伏板,在充電站會建設的地段這意味著非常高的成本。
二是投資回報,辛辛苦苦鋪就的光伏板,如果光照不足,轉化效率低,就容易變成昂貴的曬太陽工程。另外,如果充電站運營不好,回報不足,光伏發電只會雪上加霜。
而特斯拉加州這個站,有一定特殊性。
首先,加州陽光充足,每天4-6小時的峰值日照時數,每年1460-2190小時。但像中國長三角地區,只有1100小時,新疆光照好的地方,也才1600小時。
其次,美國加州電費是全美最貴。7月份,加州居民電價大概每度31.77美分,商業電價24.39美分。自發電更劃算。
另外,特斯拉有自己的太陽能公司SolarCity,也有自己的儲能電池包工廠,總體成本更低。它也擁有最多的電動汽車用戶,尤其在加州,不愁充電站閑置。
此前,特斯拉超級充電站,利用率已經很高。雖然,特斯拉和分析研究機構都還沒有確認特斯拉充電已經盈利,但是對收入貢獻不小。
2024年二季度,馬斯克曾經一度對充電部門大裁員,充電站建設一度減速。但三季度和四季度,特斯拉就恢復了建站速度。
特斯拉自己公布的充電業務報告顯示,截至2024年底,特斯拉總充電站6975個,充電槍65495個,總充電量5.2TWH,同比增長133%。這一增長速度顯著超過了充電網絡的擴張速度,這表明使用率有所提高。
換算下來,每個充電樁的平均日吞吐量為237度,按一次充40度算,一天翻臺6次——和首個純太陽能發電充電站的測算接近。
Bloomberg曾經預測,2030年時特斯拉有充電站業務將帶來7.4億美元凈利潤。
因此,特斯拉能在加州建成第一個太陽能離網充電站,但在別的地方未必能建成,其他充電運營商在加州也未必能建成。
03
國內:上光伏、上儲能有必要嗎?
特斯拉在全球建充電站的優等生,放到中國來,就沒有那么厲害了。
一方面,中國有很多充電運營商,另一方面,也有蔚小理華極等多家積極建設充電站的企業。
他們一起努力,建成了全球最好的充電網絡,在充電站的新技術、新應用探索上,中國充電玩家們也非常積極,非常領先。
那么在光儲充一體充電站建設上,是什么情況呢?
增長迅速,但是存量占比、總量還不大。
先說光伏。
曾經從事光伏,如今從事儲能行業的量道新能源副總經理劉楊認為,對充電站而言,除非實在沒有辦法,本來就是離網或弱網環境,但又有充電網絡建設需求,那光儲和充電網絡耦合做成離網型光儲充,是比柴發更經濟的做法。“不過我認為適用于小型場站,而不是大型區域。”
王曙認為,在中國做離網的太陽能發電充電站,技術可行性有,政策和資金可行性沒有。在中國也有必要建設離網的太陽能發電充電站,但必須依托電力改革的方向和力度,才能實現商業回報。
北京市節能低碳環保產業服務協會副秘書長邱辰也認為,純太陽能充電站目前沒有生存空間,沒有電網支持的充電站無法實現全時段運行,而且光伏加儲能的起步投資不低,回報算不過賬來。
如果不是離網的太陽能光伏充電站,中國已經很多。
借助光伏補貼、地方光儲充試點補貼、企業自行探索等刺激,不少充電運營商裝了光伏。不過,大部分都是利用充電場站的屋頂,來做一些補充。
劉楊認為,如今光伏組件成本大幅下降,光照條件好的地方經濟性是有的,但也要考察充電場站白天的充電需求大不大。
但王曙認為,存量充電站加光伏沒必要,大部分不具備商業可行性。
邱辰的觀點和劉楊類似。他認為加光伏是必要的,可行性沒有問題。而且,峰谷電價差足夠大,就一并上儲能,有很好的收益。
提到儲能,相對光伏而言,充電站配置儲能系統,越來越多。
包括地方政府都開始提出配置比例。如重慶市政府就提出,充儲一體化站任務量為超充站總量的30%,并以此為比例計算得分,納入超充建設成效考核當中。
對于充電站加儲能系統,王曙認為,有一些充電站有加儲能的必要和條件,比如上海等有政策的地方,充電量增量爆發多的城市,電力價格差距大的地方,土地緊張擴容費用高的地方……經濟賬都算得過來。
劉楊表示,最近幾年,因為儲能系統價格大幅下降,以及充電場站動態增容的需求,不少充電站已經開始主動配置儲能系統。
他介紹,當前一個比較小規模的儲能系統所有成本,單價在0.5元/wh左右,大型儲能系統,單價可以做到更低。
而所謂“動態增容”,是指一些充電場站為了應對更大的充電需求,需要擴充電力容量,但是電網無非提供增容,或者增容成本過高,充電場站利用儲能設備,在閑時把電儲存在電池中,在忙時放出來,實現服務能力的擴充。
另外,有了儲能系統,充電場站還能賺取峰谷電差。
量道新能源在福州為3個充電站配置的儲能系統,采用兩充兩放策略。儲能綜合電價差每度電約0.4元,單站日節省電費近500元。
量道儲能在福建大劇院光儲充一體項目中的儲能系統
有了這樣的成本優勢,充電場站也可以在充電高峰時段提供一定充電優惠,吸引更多客流,從而提升整體收益。
馬斯克一直說,特斯拉不是一個汽車企業,而是能源、電動、AI企業,在太陽能發電充電站上,也體現了它的綜合性。
對于充電場站而言,增加光伏、增加儲能,業務復雜程度也大幅上升。
王曙也說,增加儲能之后,對運營者提出了新的挑戰,包括投入、回報的模型測算,運營管理平臺搭建和維護,以及對充電用戶行為的研究和引導等等。
總體而言,邱辰提供的數據是,2024年是光儲充模式的元年,新建充電站中約有6成投資人對光儲充感興趣,有25%做了方案研究。預估做了方案的里面,又有四分之一做了施工。
新建充電站約有6-7%已經實現了光儲充一體化的一步到位。
馬斯克是一個實用主義者,對于發展了十余年、一度跑馬圈地、野蠻生長的中國充電行業來說,對于光伏和儲能,雖然心向往之,也有來自政府和社會的鼓勵和叫好,但落到投資建設運營上,運營商還得學習馬斯克的錙銖必較,仔細算賬,擇機而動。
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