德国太阳能发展导致电价急降甚至负值，美国加州电价也下降影响新能源发展。中国通过抽水储能和电池储能解决能源过剩问题，储能产业发展迅速。未来需克服固态电池等技术挑战，完善输配电网络，实现能源高效利用。

　

　　5月26日，据《商业内幕》报道，德国近期大力推进太阳能发展，导致其发电量大幅增加，甚至超过了用电需求，使得电价急剧下降，不仅如此，电价甚至出现了负值现象，这意味着消费者使用电力还能获得回报，这种情况实在是不同寻常。　　

　　与此同时，美国加州也面临电价下跌的问题，虽然没有达到负值，但这已经对太阳能面板的安装速度产生了负面影响，进一步阻碍了碳中和的步伐。

　　众所周知，我们在太阳能发电和电网建设方面始终处于领先地位，但我们的电价仍在每度0.4元至0.5元之间，为何德国的电价能低至负数呢？

　　国际媒体彭博社分析，德国电价急跌的原因主要有两个：首先，德国去年大规模推广太阳能，新增的太阳能发电装机容量高达14280兆瓦，几乎是前年的两倍。

　　其次，德国的太阳能发电存在严重的浪费问题，白天发电量充足却鲜有人使用，到了晚上则发电不足而用电需求巨大。

　　解决这个问题的方法是安装储能设施。

　　电力储能的方法有多种，主要分为机械储能和电磁储能，其中机械储能包括抽水储能、压缩空气储能和飞轮储能；电磁储能则包括电池储能、电容储能和超导储能。　　

　　其中，抽水储能和电池储能最具发展前景。

　　抽水储能通过在电力供应充足时，利用水泵把水从低处泵至高处的水库中，储存成水的重力势能，需要用电时再让水流下，驱动涡轮机发电。

　　抽水蓄能的优点包括低成本、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、操作简单、环保等，是目前最成熟、最适合大规模开发的电力调节设备。

　　中国的抽水储能始建于上世纪60年代，1968年，河北岗南抽水储能电站建成，这是新中国第一座混合式抽水储能电站。　　

　　岗南电站虽然规模不大，但其重要意义不可小觑，它不仅解决了当时的地区电力紧急需求，也为中国储能电站的发展积累了丰富经验。

　　到2021年12月，丰宁抽水储能电站正式投入使用，其装机容量达到360万千瓦，相当于三峡大坝六分之一，由于其强大的“充电”能力，也被誉为“超级充电宝”。

　　随着国内抽水储能电站的快速扩建，截至2023年7月，总装机量已达4579万千瓦，预计到2025年将超过6200万千瓦，2030年将接近1.2亿千瓦，到2035年将基本满足新能源的发展需求，同时也将培养出一批大型抽水储能企业。

　　电池储能在我们国家也显示出强大的实力。

　　简单来说，电池储能是将电能转换为化学能并储存在电池中，当需要时再将化学能转换回电能释放。　　

　　电池储能的优点是灵活性高、响应速度快，非常适合用于调峰填谷，尽管还需在成本和安全性上进行改进。

　　电池储能技术我们并不陌生，日常使用的智能手机、电动汽车、遥控器中的电池都是这种技术的小规模应用。　　

　　国内目前最大的电池储能项目是新疆的新华乌什项目，储能容量达到200万KWh，也就是2GWh，储能时长为4小时，充电一次可储存的电量能满足约30万户家庭一天的用电需求。

　　而全球规模最大的电池储能项目位于智利的阿塔卡马绿洲，由西班牙Grenergy公司和中国的比亚迪合作建设，项目计划装机容量达到4.1GWh和1GW的光伏，总投资14亿美元。计划分两期建设，预计2024年及2025年投入使用，比亚迪将提供1.1GWh的储能系统。

　　随着储能产业的持续发展，相信不久将来这一记录会被打破。随着地缘政治的动荡和全球气候的加速变化，这项记录被打破的时间可能会来得更快。

　　人工智能的介入预示着电池储能未来的发展潜力可能超过抽水储能，而电池储能的关键在于开发出成本低廉、安全性高、能量密度大的新型电池。　　

　　目前，许多厂商正集中研发固态电池，日本松下和京都大学主攻硫化物固态电池，中国科学院研究所与国内汽车企业联合开发氧化物固态电池。

　　一旦固态电池技术成熟，电池的能量密度有望达到每公斤1000瓦时，电动汽车可能实现10分钟充电跑1000公里的目标，同时大幅提升安全性。

　　但固态电池技术的难度很大，设计、性能、循环利用、材料、电芯等方面都面临挑战。

　　现有的固态材料导电性较低，制约了电池的导电性，电解质和电极材料在充放电过程中的稳定性也未达标准，快充和充电次数也难以满足需求。

　　固态电池的技术挑战之高，就如一座座高山，而量产的挑战则更为艰巨。　　

　　业界专家指出：固态电池技术虽然具有潜力，但高成本是一个重大障碍，使用贵金属的量是液态电池的几倍，成本至少是磷酸铁锂电池的十倍。

　　例如，蔚来公布其150kWh的半固态电池成本高达30万元，如果换成全固态电池，成本可能翻倍。

　　这样的价格不仅在储能领域难以接受，即使是高端电动汽车市场，消费者也可能望而却步。因此，固态电池的发展之路尚需克服重重困难。　　

　　宁德时代和比亚迪作为全球前两大电池厂商，拥有完善的产业链和强大的研发实力，人工成本较低，有望率先实现固态电池的量产和商用。

　　电池技术升级后，能量密度、充放电速度、安全性都将显著提高，这将在储能领域发挥重要作用。

　　此外，一个高效、稳定的输配电网络对于太阳能发电同样不可或缺，在沙漠、戈壁、高山等地，虽然太阳能资源丰富，但由于缺乏使用者，这些能源常常被浪费。

　　

　　通过高压输电技术，可以将太阳能从这些地区输送到大城市，特别是在用电高峰期，能够获得较高的电价，比如上海的高峰时段电价可达每度1.08元，只要将优质的太阳能输送到消费者家中，就能获取较高的收入。

　　尽管在德国和美国加州，太阳能电价可能非常低，甚至出现倒挂现象，但在国内这种情况较为罕见，这不仅是因为我们拥有强大的储能系统和国家电网的支持，还得益于宏观调控的有效执行。

　　美国加州在遭遇暴风雪时，电价飙升至每度21元，这无疑是趁火打劫，而我国南方在遭受冻雨侵袭时，电力工人夜以继日地恢复供电，但电价并未改变。

　　在电能供应过剩时，我们会适当降低电价，但仍保持在每度3毛以上，这有助于保证电力企业的正常运营，促进企业的持续发展。　

　　德国的太阳能电价倒挂并非好事，这直接影响了太阳能电池板的安装速度，从而影响了新能源产业的发展，一旦出现电荒，电力企业可能会趁机提高价格。

　　相比之下，我国的整体策略更有利于太阳能产业的长远发展，企业在起步阶段可以享受国家补贴；在电力过剩时，依然可以获得高于成本线的电价，遇到电荒时，居民用电也会得到优先保证。

　　因此，未来中国的太阳能产业以及整个电力行业都将更具竞争力。

来源：芯之所向

编 辑：徐悉