特斯拉纯太阳能充电站来了,国内呢?
人类的能源都来自于太阳—太阳能发电—电驱动汽车=完美方案
很久以前,马斯克还需要向人们解释,为什么电动汽车比燃油车更节能。他反复提到上面这个能量转换链条最短、效率最高的方案。
不过,无论是特斯拉,还是全球哪个品牌电动汽车,都没有在公共充电站实现完全用太阳能发的电来充电运行。以至于不断有声音说,电动汽车,根本就是不是新能源。
凡事有个过程,电力日渐清洁化,这不,可能是全球第一个纯太阳能供电的电动汽车充电站,就来了。
在美国独立日(7月4日)这天,特斯拉在加州Lost Hills启用了一个充电站。这个充电站的特殊之处是,它的电力来源全部来自旁边和屋顶的太阳能光伏板和储能电池,实现了离网运行——就不从电网取电。
需要注意的是,它既是一个特殊场景下实现的太阳能充电站,又是一个最终有168个充电位的大型站。独特性和代表性都很强。
特斯拉是全球车企中最早、最积极布局充电站建设的企业,同时特斯拉也收购了马斯克兄弟创建的太阳能公司SolarCity,一早就有计划要建太阳能充电站。
大概十年前,特斯拉开始大批建设Supercharger时,马斯克就“吹牛”说,大多数超级充电站将具备太阳能供电与离网运行能力。
马斯克吹的牛,往往是“虽迟但到”。十年之后,太阳能离网充电站终于到来。
国内也一直热衷讨论光储充一体充电站,那么这样的充电站会在国内实现吗?
01
首个太阳能离网充电站
特斯拉这个充电站,其实是光伏发电厂+储能站+充电站。
略有常识的人,听闻一个充电站完全通过太阳能发电自给自足,第一反应都是,那得多大面积?
这个充电站是——30英亩土地,约12万平方米,接近17个足球场那么大。
其实这就是一个光伏发电厂。
在整个充电站,除了车辆进出的道路、停车位和储能柜,其他地面、屋顶都装上了太阳能面板。
太阳能面板总发电功率是11兆瓦。
这能发多少电呢?
根据测算,加州太阳能面板每天平均能接收的阳光直射是4-6小时,全年大概1460-2190小时。
11兆瓦的太阳能面板,大概每天能发电4.4万度-6.6万度,如果每辆电动车充40度电,足够一天充1100-1650辆车。
均分到168个桩上,每个桩每天能充6辆车以上——这是非常不错的运营数据。
也就是说,从发电能力来看,特斯拉这个充电站,理论上确实可以自给自足。
有经验的人还会马上问一个问题,太阳光不是持续不变的,怎样调节发电和用电的平衡呢?
特斯拉Megapack标准箱一个3.9兆瓦时
特斯拉这个充电站还配置了储能系统——10台特斯拉Megapack储能设备,总储能容量达39兆瓦时,也就是3.9万度电。
这样大的光伏-储能-充电能力,设计的商业场景相当美好。
充电行业的资深人士王曙在测算之后表示,这个充电站可能成为“每天最少1200人待一小时以上的加州新网红点。”
02
可复制吗?
完全采用太阳能发电来给电动汽车充电,这是很多人都想过的,但公共充电站一直没能实现。
原因主要是两个,一是要满足充电站的电量需求,需要很大的面积来铺光伏板,在充电站会建设的地段这意味着非常高的成本。
二是投资回报,辛辛苦苦铺就的光伏板,如果光照不足,转化效率低,就容易变成昂贵的晒太阳工程。另外,如果充电站运营不好,回报不足,光伏发电只会雪上加霜。
而特斯拉加州这个站,有一定特殊性。
首先,加州阳光充足,每天4-6小时的峰值日照时数,每年1460-2190小时。但像中国长三角地区,只有1100小时,新疆光照好的地方,也才1600小时。
其次,美国加州电费是全美最贵。7月份,加州居民电价大概每度31.77美分,商业电价24.39美分。自发电更划算。
另外,特斯拉有自己的太阳能公司SolarCity,也有自己的储能电池包工厂,总体成本更低。它也拥有最多的电动汽车用户,尤其在加州,不愁充电站闲置。
此前,特斯拉超级充电站,利用率已经很高。虽然,特斯拉和分析研究机构都还没有确认特斯拉充电已经盈利,但是对收入贡献不小。
2024年二季度,马斯克曾经一度对充电部门大裁员,充电站建设一度减速。但三季度和四季度,特斯拉就恢复了建站速度。
特斯拉自己公布的充电业务报告显示,截至2024年底,特斯拉总充电站6975个,充电枪65495个,总充电量5.2TWH,同比增长133%。这一增长速度显著超过了充电网络的扩张速度,这表明使用率有所提高。
换算下来,每个充电桩的平均日吞吐量为237度,按一次充40度算,一天翻台6次——和首个纯太阳能发电充电站的测算接近。
Bloomberg曾经预测,2030年时特斯拉有充电站业务将带来7.4亿美元净利润。
因此,特斯拉能在加州建成第一个太阳能离网充电站,但在别的地方未必能建成,其他充电运营商在加州也未必能建成。
03
国内:上光伏、上储能有必要吗?
特斯拉在全球建充电站的优等生,放到中国来,就没有那么厉害了。
一方面,中国有很多充电运营商,另一方面,也有蔚小理华极等多家积极建设充电站的企业。
他们一起努力,建成了全球最好的充电网络,在充电站的新技术、新应用探索上,中国充电玩家们也非常积极,非常领先。
那么在光储充一体充电站建设上,是什么情况呢?
增长迅速,但是存量占比、总量还不大。
先说光伏。
曾经从事光伏,如今从事储能行业的量道新能源副总经理刘杨认为,对充电站而言,除非实在没有办法,本来就是离网或弱网环境,但又有充电网络建设需求,那光储和充电网络耦合做成离网型光储充,是比柴发更经济的做法。“不过我认为适用于小型场站,而不是大型区域。”
王曙认为,在中国做离网的太阳能发电充电站,技术可行性有,政策和资金可行性没有。在中国也有必要建设离网的太阳能发电充电站,但必须依托电力改革的方向和力度,才能实现商业回报。
北京市节能低碳环保产业服务协会副秘书长邱辰也认为,纯太阳能充电站目前没有生存空间,没有电网支持的充电站无法实现全时段运行,而且光伏加储能的起步投资不低,回报算不过账来。
如果不是离网的太阳能光伏充电站,中国已经很多。
借助光伏补贴、地方光储充试点补贴、企业自行探索等刺激,不少充电运营商装了光伏。不过,大部分都是利用充电场站的屋顶,来做一些补充。
刘杨认为,如今光伏组件成本大幅下降,光照条件好的地方经济性是有的,但也要考察充电场站白天的充电需求大不大。
但王曙认为,存量充电站加光伏没必要,大部分不具备商业可行性。
邱辰的观点和刘杨类似。他认为加光伏是必要的,可行性没有问题。而且,峰谷电价差足够大,就一并上储能,有很好的收益。
提到储能,相对光伏而言,充电站配置储能系统,越来越多。
包括地方政府都开始提出配置比例。如重庆市政府就提出,充储一体化站任务量为超充站总量的30%,并以此为比例计算得分,纳入超充建设成效考核当中。
对于充电站加储能系统,王曙认为,有一些充电站有加储能的必要和条件,比如上海等有政策的地方,充电量增量爆发多的城市,电力价格差距大的地方,土地紧张扩容费用高的地方……经济账都算得过来。
刘杨表示,最近几年,因为储能系统价格大幅下降,以及充电场站动态增容的需求,不少充电站已经开始主动配置储能系统。
他介绍,当前一个比较小规模的储能系统所有成本,单价在0.5元/wh左右,大型储能系统,单价可以做到更低。
而所谓“动态增容”,是指一些充电场站为了应对更大的充电需求,需要扩充电力容量,但是电网无非提供增容,或者增容成本过高,充电场站利用储能设备,在闲时把电储存在电池中,在忙时放出来,实现服务能力的扩充。
另外,有了储能系统,充电场站还能赚取峰谷电差。
量道新能源在福州为3个充电站配置的储能系统,采用两充两放策略。储能综合电价差每度电约0.4元,单站日节省电费近500元。
量道储能在福建大剧院光储充一体项目中的储能系统
有了这样的成本优势,充电场站也可以在充电高峰时段提供一定充电优惠,吸引更多客流,从而提升整体收益。
马斯克一直说,特斯拉不是一个汽车企业,而是能源、电动、AI企业,在太阳能发电充电站上,也体现了它的综合性。
对于充电场站而言,增加光伏、增加储能,业务复杂程度也大幅上升。
王曙也说,增加储能之后,对运营者提出了新的挑战,包括投入、回报的模型测算,运营管理平台搭建和维护,以及对充电用户行为的研究和引导等等。
总体而言,邱辰提供的数据是,2024年是光储充模式的元年,新建充电站中约有6成投资人对光储充感兴趣,有25%做了方案研究。预估做了方案的里面,又有四分之一做了施工。
新建充电站约有6-7%已经实现了光储充一体化的一步到位。
马斯克是一个实用主义者,对于发展了十余年、一度跑马圈地、野蛮生长的中国充电行业来说,对于光伏和储能,虽然心向往之,也有来自政府和社会的鼓励和叫好,但落到投资建设运营上,运营商还得学习马斯克的锱铢必较,仔细算账,择机而动。