作者：布拉登·雷德尔和尼古拉·格鲁姆
旧金山/洛杉矶（路透社） - 加州，其绿色能源雄心帮助太阳能和风能产业扎根，正在采取至关重要的下一步，即提议大幅增加储能，以便更好地将可再生能源与电网的其他部分整合。
太阳能和风能的发电量波动剧烈，因此捕获它们以供日后使用可以使供应更具可预测性。
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“我们不能仅仅依赖阳光，”州长杰里·布朗上个月在旧金山举行的国际太阳能会议上表示。“我们必须瓶装阳光。”
加州的储能推动正值可再生能源朝着到 2020 年占该州电力供应三分之一的强制性目标迈进之际。该提案引发了一场技术竞赛，已经吸引了风险投资家彼得·蒂尔和维诺德·科斯拉、LG 化学等大型电池制造商以及通用电气公司和微软公司创始人比尔·盖茨等老牌力量。
这不仅仅关乎加州。德国是储能领域的先驱，在美国，刺激资金已经支持了纽约和德克萨斯州等州的多个项目。
但这个“金州”积极的可再生能源目标正在迫使问题摆上桌面：它希望到 2020 年实现高达 1.3 吉瓦的储能。这个容量足以让传统电厂为超过一百万户家庭供电。
Lux Research 分析师 Steven Minnihan 表示，加州的提案是首个将对电网储能市场产生直接和持久影响的立法，他估计该市场规模将从去年的仅 2 亿美元飙升至 2017 年价值 104 亿美元的装机量。
但与建设新的天然气发电厂相比，储能成本高昂，许多储能项目都是在刺激资金的帮助下建立的，而这些资金早已枯竭，这意味着电力客户最终将承担大部分费用。未经验证的储能技术也存在无法兑现其承诺的风险。
“费用将由纳税人承担，”加州公用事业委员会下属的费率人权益倡导司的法尔扎德·加扎格说道，他正在分析该提案。他的分析尚未完成，但加扎格已经看到安装如此多储能设施的估计成本为 10 亿至 30 亿美元。
支持者认为，纳税人将受益，因为储能使公用事业公司无需建造发电厂或输电线路来满足高峰需求，只需每天提供几个小时的额外电力即可。电力研究所今年夏天向加州电网监管机构提交的一份报告中发现，如果考虑所有收益，储能的成本是值得的。
与太阳能制造业一样，储能业务也经历了一些困难，因为它努力降低成本并验证技术。电池制造商 A123 Systems 和飞轮制造商 Beacon Power LLC 是其中最引人注目的例子，这两家公司在获得美国能源部 (DoE) 的慷慨支持后都申请了破产。
这两家公司都在新的所有权下进行了重塑。A123 以 2.57 亿美元的价格被中国汽车零部件制造商万向集团的美国子公司收购，并且仍在生产电网级电池，并于 6 月向夏威夷的茂宜电力公司出售了一块电池。
Beacon 被专注于能源的私募股权公司 Rockland Capital 以 3050 万美元的价格收购，并且正在宾夕法尼亚州开展一个由政府支持的新项目。Rockland 的管理合伙人斯科特·哈兰表示，第三个项目将不需要政府支持。
除了电池之外，盖茨、蒂尔和科斯拉今年都投资了压缩空气初创公司 LightSail Energy，该公司在 5 月份获得了加州能源委员会 170 万美元的资金，用于在文图拉县的海军基地演示其技术。盖茨和科斯拉还共同投资了另一家储能初创公司——电池公司 Ambri。
“电网级储能一直是我们知道并将发生的领域之一。这只是时间问题，”科斯拉风险投资公司的合伙人安德鲁·钟表示。
钟补充说，加州的推动“真正为初创公司打开了大门”，这些公司直到现在还难以将小型试点项目扩展为大型采购。
Lux 的 Minnihan 表示，加州倡议的真正影响将在 2020 年至 2030 年之间感受到，他预计此举将激励其他州的努力。
“圣杯”
储能被视为能源领域的“圣杯”，因为它为任何电网带来了效率。例如，加州拥有 51 吉瓦的峰值容量来应对热浪，从而提高空调需求，即使一年中的大部分时间只需要三分之二的容量。
尽管如此，如果没有更多的政府资金，太平洋煤气电力公司、南加州爱迪生公司和圣地亚哥森普拉能源公司等公用事业公司将承担大部分前期成本。
一座天然气发电厂的建设成本约为每千瓦 1000 美元，而电力研究所电池替代方案的基准情景下的盈亏平衡资本成本为每千瓦 1684 美元。
“我们都同意，就今天的情况而言，储能是不经济的，”SunPower 公司首席执行官汤姆·沃纳在旧金山举行的公用事业高管会议上表示。“但如果你展望五年后，我不会反对它。”
市场潜力意味着许多人愿意碰碰运气。
企业家埃隆·马斯克创立了特斯拉汽车公司，他正在将这家汽车制造商的电池技术部署到另一家他支持的公司 SolarCity 安装的太阳能系统中。
“我越来越相信电力存储技术将取得重大突破，”马斯克在路透全球市场论坛聊天室中表示。
德国已经补贴了大规模的屋顶太阳能推广，正在积极资助储能以平衡其电网，推动国内市场到 2017 年预计价值 190 亿美元。
德国的 Gildemeister 公司正在为矿业公司 American Vanadium 提供钒能量存储电池，以便在美国市场营销和销售。这些电池可以为电动汽车充电，为电网存储风能和太阳能，并在主电源不可用时建立微电网。在内华达州，American Vanadium 正在开发美国唯一一座将生产这种鲜为人知的金属的矿山。
American Vanadium 首席执行官比尔·拉德瓦克表示，在飓风桑迪造成的电力中断之后，美国东海岸的建筑业主和公共服务提供商对此特别感兴趣。
在电力公司中，AES 计划建设 1 吉瓦的储能设施，主要使用锂离子电池，并表示其项目无需政府激励即可实现盈利。
大多数项目仍然是政府支持的。太平洋煤气电力公司在圣何塞推出了一款来自日本 NGK 绝缘子的 4 兆瓦钠硫电池，而 LG 化学正在向爱迪生位于特哈查比（加州风力发电中心）的风电场供应 32 兆瓦时的锂离子系统。太平洋煤气电力公司的项目获得了 330 万美元的州政府拨款，爱迪生的项目获得了 2500 万美元的能源部资金。
与此同时，通用电气表示，集成到其自身特哈查比涡轮机中的新型钠镍氯电池系统比风电场的电网级电池更便宜，因为它在某些硬件方面的投资较少。
该技术使涡轮机的功率在 15 至 30 分钟的时间内保持稳定，这要归功于一块大致相当于通用汽车 Volt 电动汽车电池的电池。项目开发商 Invenergy 今年将在德克萨斯州的风电场安装三台。
根据清洁技术集团的数据，风险投资家在过去五年中向储能领域投入了 22 亿美元，远高于前五年的两倍多。圣何塞 SunPower 公司的沃纳指出，智能手机背后的那些头脑正在涌入硅谷的智能电表和储能领域。
“这些人是资本家。他们这样做不是为了科学实验。”
（旧金山布拉登·雷德尔和洛杉矶尼古拉·格鲁姆报道；帕特里夏·克兰茨、马丁·豪威尔和理查德·张编辑）