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特斯拉超级充电站的真相:汽车光伏充电需要电网支持

2014-04-29 10:32
华静一
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  四月中下旬以来,受特斯拉在中国大陆首批ModelS交付客户,总裁ElonMusk访华并与公众见面沟通等事件的刺激,特斯拉一直处于舆论的焦点,受到了包括公众、传媒、政府、产业界、学术界等各方面的广泛关注。以“特斯拉创始人中国首秀,承诺加大在华投资,未来三四年实现国产化”,“特斯拉在华充电网络审批受限建设难”,“特斯拉欲独立于电网建立分布式光伏充电站”等为主题的报道见诸各大媒体。

  特斯拉在宣传活动中为人们描绘了一幅美好的前景,遍布各地的超级充电站可以在40分钟内为用户的ModelS跑车补充80%的电能,而这些电能都来自于安装在超级充电站顶棚或者周边建筑屋顶的光伏发电组件。从而,特斯拉似乎能够为用户提供免费、绿色、快速、方便的电能补给。

  可以看到,在特斯拉的充电解决方案中,光伏发电组件扮演了至关重要的角色。那么,真的如特斯拉所言,光伏发电能够完全满足特斯拉用户们每天的电能需求呢,实现独立供电吗?笔者作为一名电力工作者,以自身对当前光伏发电的认识进行了简要计算,目前,超级充电站采用CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能光伏技术,其组件发电每平方米155峰瓦,特斯拉超级充电站一般包括150m?光伏组件,约10个乘用车停车位的面积,最大发电23千瓦。以上海为例,光伏发电年均可利用日照峰值时间984小时,那么,超级充电站年发电量22632千瓦时,折合日均发电量62千瓦时。光伏组件光电转换效率还存在一定的衰减性(25年衰减不超过20%),25年运营期内日均发电量降为56千瓦时,而这点电量仅能支持一辆ModelS行驶不到300公里。所以,特斯拉超级充电站仅靠宣传的用光伏就能满足充电需要显然不现实。

  此外,由于光伏发电固有的特性,其发电受日照影响,功率波动大,超级充电站若不配备储能电池,就无法提供稳定的电流给电动汽车充电,在阴雨天、夜晚无太阳光,根本发不出电。如果要实现稳定供电,而不靠公共电网,那么超级充电站必须配备储能电池,这样的化,其超级充电站造价必会大幅上升。

  因此,在现阶段不可能做到完全离开电网独立运行,其必然需要电网的支持才能完全满足用户的充电需求。

  事实上,特斯拉光伏超级充电站被误读,陷入了“理想很丰满,现实很骨感”的窘境。正如特斯拉日前公开的位于浦东金桥的首座充电站并不完全依赖于光伏发电组件,另有一条来自电网的线路为其供电。特斯拉也在宣传活动中强调了其充电站仍然需要与电网相连。这一做法的目的恐怕不仅仅是“用以将多余的电能售卖给电网”,而是需要借助电网的支持来平衡光伏发电的供给和汽车充电的需求,特别是弥补其光伏电能供给不足的短板。

  电能是一种特殊的商品,其生产与消费需要在一瞬间内同时完成。在人类找到安全、廉价、方便、环保的储能设施之前,广泛互联的大电网是确保电力生产与消费平衡的唯一途径。就在前不久,美国电科院(EPRI)针对当前分布式能源无序发展的现状,提出了将分布式能源整合进大电网的规划、建设、调度、运行等各个环节的“集成式电网(IntegratedGrid)”计划。这一计划的核心观点就是能源的分布式开发和消费必须要与大电网结合,得到大电网的支持才能取得成功。

  发展电动汽车对于改善环境,消除“雾霾”,产业升级等各个方面都有巨大的促进作用。头顶“汽车界苹果”等耀眼光环的特斯拉公司入华之后,极大的提升了国内各界对于电动汽车的关注度,也将促进电动汽车行业的快速发展。充电网络等基础设施的建设,是支持和推动电动汽车快速发展的基础。这是一个规模巨大的系统工程,恐怕不能靠特斯拉公司一家或几家之力就能够完全做好的。建设发展充电网络,全社会都应该参与进来,本着合作共赢的原则,以商业模式的创新来破解当前充电设施建设进度缓慢的难题。

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