對于工程師來說，使用風能、太陽能甚至水等無污染能源的最大障礙之一是它們固有的間歇性可用性，這對工程師來說已經不是什么新鮮事了(盡管許多記者和其他滿懷幻想的專家似乎并不理解這個事實)。簡而言之：存儲對于成功實施這種類型的能源系統(tǒng)與發(fā)電本身一樣重要。
因此，努力減少對傳統(tǒng)能源(如傳統(tǒng)發(fā)電廠)的依賴意味著這些設施的規(guī)模仍需調整以處理最大負荷，這可能在清潔能源不可用時發(fā)生。此外，當太陽、風或水不可用時，有些地方的電網不能作為“備用”。
還有一個相反的考慮：當清潔能源正在發(fā)電但不需要時，除非它連接到本地存儲或電網，否則它會被浪費;但網格在偏遠地區(qū)不可用。
有一些建議是讓全電動汽車 (EV) 或混合動力汽車中的電池充當未使用電力的蓄水池。雖然這在技術上可能是可行的，但這意味著你必須先買一輛車(以及所有這些)。這也意味著您在使用車輛時無法訪問存儲空間;它也不是欠發(fā)達、偏遠地區(qū)的解決方案。
當然，一個解決方案是擁有一個備用發(fā)電機，但這會讓你回到你一開始不想去的地方。因此，當我在《華爾街日報》上看到兩篇文章時，一篇說索尼正計劃建造工廠來生產用于此類應用的電池組(“索尼的最新賭注：用于儲能的鋰離子電池”)，另一篇是關于公平的特斯拉全電動汽車的大量電池組)，我開始思考：也許解決存儲問題的方法是開發(fā)和利用類似的大容量電池組作為標準存儲模塊，用作備用電源和儲存多余的發(fā)電量?
我從我最喜歡的第一步開始：根據文章中的數字對運行時間和成本進行“封底”評估。更大的特斯拉汽車電池組容量約為 85 kWHr，目前成本為 21,000 至 25,000 美元(估計);特斯拉希望建立一個大型工廠來降低這一點。
在負載方面，我在網上找到的一些數據(顯然，僅被視為非常粗略)是典型的美國家庭需要大約 500 到 1,000 kWHr/月，或 20 到 35 kWHr/天(顯然，偏遠地區(qū)可能需要少得多)。這意味著基本的特斯拉大小的電池包可以支撐一所房子好幾天。我大膽估計充電、放電和管理電子設備的成本還要 10,000 美元。因此，我們在這里談論的是大筆錢，毫無疑問，而且肯定比典型的家庭所能承受的要多。
但這并不意味著沒有答案。畢竟，我們這個行業(yè)充滿了最初花費不菲的產品的例子，現(xiàn)在幾乎是“一次性”(當然，你可以自己列出清單)。我意識到這些電池、連接器和電纜并不適合 IC 降低成本的路徑，但至少有一些方法可以從這條路徑開始。
也許解決存儲挑戰(zhàn)的部分方法是通過使用在許多其他情況下都非常有效的相輔相成的策略來降低成本：制定標準，運行大容量，并利用其他地方的開發(fā)。通過僅支持幾個存儲大小選項(小型、中型和大型);通過對電源連接器、占地面積、安全機制、DC/AC 逆變器和控制接口等關鍵參數制定通用標準;通過使用特斯拉等汽車供應商正在開發(fā)的技術和制造技術，有可能大幅降低基于電池的儲能系統(tǒng)的價格。例如，在充電/控制子系統(tǒng)上使用相同的連接器和一些變化可能是有意義的。
這種方法有意義嗎?還是我忽略了為大眾市場、低成本消費者使用提供基于電池的備用電源的現(xiàn)實?
下載文檔
