美国加利福尼亚的特斯拉公司做出了十分廉价的电池，但如何赚钱仍然是一个问题，你能想象未来我们所有的电器都由电池供电吗？
既然特斯拉已经展示了其在能源储备方面的雄心，那我们就来看一下这位电动车界的新贵在成为栅极电池霸主的途中将会遇到的挑战吧。
首先，我们不该忽略的是特斯拉和他的长期合作伙伴SolarCity在能源储备方面几乎是从零开始的。这两位是加州能源激励计划最大的资助对象之一，并在过去数年一直从事将太阳能集成系统用于满足电网运营商需求的测试。
特斯拉的Giga工厂，也就是内华达州正在建设的用于组装由松下电子提供的锂离子细胞电池的巨大厂房，无疑会提供充足的产能，而且部分产品已被指定提供给生活和建筑的用电（十年之后达到每年500亿瓦时的产能，其中150瓦时用作市场的备用电能）。
但如何用这项技术赚钱呢？这也是特斯拉同一长串的竞争者所要共同面对的问题，而这些竞争者包括致力于居民用电的第三方太阳能公司和他们的合作伙伴，致力于商业建筑用电的Stem公司和Green
Charge Networks公司，还有AES能源存储公司，NEC/A123公司和致力于公共事业用电的那些世界知名电池制造商，而这些仅仅是美国本土的竞争。
为了简单起见，我们来梳理一下在加州这个有可能是特斯拉能量存储项目的最大市场中，潜在的创收机会和实现这些机会中可能的障碍。因为州法律法规要求该州最大的三家投资者拥有的公共服务公司——Pacific Gas & Electric, Southern California Edison, and San Diego Gas & Electric在2020年之前获取13亿瓦的能量存储容量，因此某种意义上，该州几乎是铁定的“电池自用”市场。
至少半数左右的容量是属于第三方的，而不是州政府，而且很大一部分被预留给用户作为后备能源，这一点和特斯拉的预见是不谋而合的。但加州的储能计划授权要求这些项目要有成本效益，同时助力整个州增加再生能源，减少温室气体的排放，并创建有弹性且更加安全的电网。
首先，找到最优的价格点。
降低已安装系统的成本仅仅是个开始。根据英国卫报的一份报告，其引用了一位工业分析师与特斯拉和SolarCity的试点房房主的谈话：公司为他们的试点房电池系统定价为10到15千瓦时收取13000美元。但需要注意的是，这个数据来自二手的调查，并不准确，也可能随时会变。
最新消息：结果证明特斯拉给他的栅极电池的定价低于所有人的预期——每10千瓦时收取3500美元，每7千瓦时收取3000美元。这是给经销商的定价，也就意味着到用户手中时价钱会高一些，而且这里面不包括变流器。但是，这仍然打破了那些分析师对有竞争力的价格的预测：以低于每千瓦时1000美元的价格使用户入门，然后以每千瓦时500美元左右的成本让项目有成本竞争力。
Giga工厂的计量经济体系可能还会降低成本，他们可以利用部分废弃的EV电池，这些电池无法给电动汽车上路提供足够能量密度，但仍然有能量余存。这些基于电池能源的产业将掀起巨浪的趋势预测来自于GTM Research公司和Rocky Mountain研究院。
当然，事实上特斯拉和SolarCity很可能通过给他们的系统融资来减少前期的价格冲击，虽然这也会将确保系统恒久的经济价值的重担放在公司的肩上。确实，如果特斯拉的产品比那些牛逼的备用发电机还好用的话，他们一定得十分用心地管理公司以实现他们毕生的目标——把分布式的能源存储变成能够盈利的资源，而不确定性的未来环境使之变成了一项十分复杂的任务。
应急备用电源的挑战成为企业的核心命题
这里有一个基本的前提，那就是到目前为止我们所看到的特斯拉的电池计划是什么呢——紧急备用电源。这个概念不但不能发挥电池的最大效益，而且与那些每家每户都可以轻易买到的备用发电机相比，它也没有任何经济意义。
即使有人认为用特斯拉的电源系统只需要为每千瓦时的电量支出1000美元，但与买一个Generac公司，Cummins公司或是 Briggs & Stratton公司的顶配备用发电机相比，那价格也实在是高出了太多。在这类公司里，业主们花上5000美元，就能得到足够的备用电源以使家里的所有电器正常运转。发电机公司也会融资，而这也消除了特斯拉和SolarCity在此战略上所得到的优势。现在很多新型的发电机已经改用天然气而不是柴油作为燃料了，那也就意味着除遇到地震或其他能够导致家用天然气管道中断的自然灾害外，他们可以一直用发电机发电。
有一万个理由说电池比发电机更好，然而，当把电池放入一个完整的，有资金支持的太阳能系统中可能会更有吸引力。Rick Fioravanti是分布式能源咨询机构DNV GL的掌门人，他注意到，一个适当大小的太阳能充电的备用电池，可以让你保持临界负荷运转下去，这在缺乏天然气基础设施和电力基础设施的地方太有用了！
这里的关键点是“临界负荷”，用一个大电池来给整个房屋供电根本就没有经济效益，但用适当大小的太阳能电池进行组合就会不同，如果我签一个10到15年的租约，与你从它的反复使用中得到的收益相比，租金简直少得可怜。
为何不上网的电没有太大的市场
即使如此，我们假设特斯拉正在为这些系统寻求其他方法以保证他们可以赚到钱，但这样的投资回报开始受制于公共事业项目，政府退税，监管结构和能源市场，这些问题都将使事情变得相当复杂。
顺便说一下，这更是常住居民用户的案例。像在加州和纽约这样花费高或是根据用电量的多少而收取相应费用的大型市场，商业建筑可以用电池的备用电能来降低用电高峰时的电网压力并节约成本，这也是一个更简单的商业提议。
但站在常住居民用户的角度，我们来审视一下增加了住宅太阳能系统的那几个州，那里的居民已经因为他们发的电符合上网要求而得到了相应的回报，他们怎么做才能储存电能并提升价值呢。
有一件事是确定无疑的：通过储存充足的太阳能来保持一个家庭的日常运转，或者让用户完全脱离电网是一件十分困难的事儿。让锂电池运转足够的长的时间以达到收回成本的目的，会使锂电池充放电过于频繁也可能会使电量入不敷出。买一个足够大的电池使之前的设想变为现实或许只有那些有着高度环保精神的超级富豪能够做到，但这不是一个适合大众市场的提议。当然也可能会有例外，比如本来就有着特别昂贵的电力市场的夏威夷，或是像有着高度变化的能源价格并且居民的平均用电量很低的德国。
现有能源的直接套现与太阳能未来价值的冲突
所以如果白天充电晚上放电不好使的话，那么反其道而行之怎么样？Kimbal Musk是特斯拉首席执行官Elon Musk的弟弟并且也是公司董事会成员，他告诉CNN财经频道说，特斯拉的最新型电池可以节省用户25%的电费开支，而这仅仅是通过将电池在深夜电费低时充电而在下午或晚上电费高时放电就可以做到。这个计算是基于加州公布的居民用电分时计费表进行的，这个表上的电费从最低每千瓦时8美分变化到最高每千瓦时35美分。
然而，这个前提有两个存在的问题。首先，它没有利用家里的太阳能，这样的话想获得绿色能源鼓励计划的资金支持就有困难。
拿加州自发电计划（SGIP）来说，它为能源储备系统提供了高达30千瓦的回扣。特斯拉已经向SGIP提交了100份申请，向他的300个试点家庭提供15千瓦的装置，向包括沃尔玛在内的商业机构提供30千瓦的备用电源。据彭博社报道，特斯拉2014年将获得SGIP的6500万美元的项目拨款，这几乎占了总拨款金额的一半。
但是CPUC正在修订加州自发电计划来确保它只支持那些能够减少温室气体排放的项目，而且电池项目是否在此类别是一个十分复杂的问题。深夜充电，白天放电会使二氧化碳减少吗：那取决于夜间的电力是否大部分来自于本州之内的风电或是本州之外的火电，还有就是电网用电量的减少是不是因为屋顶太阳能或是燃气调峰发电厂的作用。
为太阳能系统增加电池给那些想寻求绿色信贷支持的公司进行电力输出带来了新麻烦。去年，加州公共事业委员会告知州政府应拒绝自带电池的太阳能电力系统与电网连接，对此，他们声称这些系统会利用电网充电，然后再放电，目的就是让他们的电费账单在州政府的红线之下。
CPUC发现自带电池的太阳能系统是一个不大可能实现也不能盈利的项目，但他们的决定也为那些净计量系统的发展设置了障碍，尤其是为太阳能系统设置严格的电池容量比例，那意味着这些系统可能缺乏额外的电力来面对如今电网面临的长时间负荷运转的问题——如果他们选择将太阳能系统用于净计量和税收减免的目的。
电网分时计价的费率结构使收益很难预测
利用电池的电力来赚钱的商业案例存在的第二个问题是，它所依赖的电网分时计价方式可能不复存在了。Kimbal Musk举例说，加州下午用电高峰时的高额电费，目前只收取那些一个月内用了过多电量的常住居民用户的钱，他们的费率可能会达到加州电网投资者设定的最高级别的收费标准，换句话说，这个价格是只在耗电量非常大的那个月的月底才成立，而通常情况下用电高峰期的价格并没有那么高。
另外，来自CPUC的一个新的提议，那些四级月费计价方式将很快被二级月费计价方式所取代，这样最大费率与最小费率差的钱也就没那么多了。这个提议就与能源成本同步而言是件好事，因为一个月的月底，电力成本是不会增加的。电力成本的多少取决于季节的不同，因为不同的季节用电高峰期的用电量是有区别的。
那也是CPUC正在推动州电网进行用电高峰时用电单价和发电单价同时提高的分时计价策略的原因，但为了使分时计费的策略更有成效，我们不应该仅在炎热夏天下午的用电高峰时鼓励人们少用电（当然那是传统的做法），我们更应该鼓励人们下班回家后不用电，因为整个州的分布式太阳能项目发展迅速，作为它的副产品，太阳下山后用电需求会突然抬升，换句话说，我们应该缓和用电需求的这种“鸭脖曲线”带来的可怕效应。”
新的分布式能源体制会给存储能源领域带来新的机遇
那会给我们带来真正的长远利益——帮住解决电网合并空前规模的分布式的、间歇的以及清洁的能源来作为它的一部分。从这个角度讲，像特斯拉和SolarCity这样的公司正在与州电网公司，州政府以及研究机构共同寻求一种技术和政策的最佳组合以得到最优的成果。
我们拿加州的鸭脖曲线作为例子来说明一下这种方法的运行机制：白天太阳能给电池充电，这样会减少用电低谷期的电量消耗，下午和傍晚放电，来缓和用电高峰的电量消耗。
加州的能源监管机构和电网运营商CAISO称这种服务能力是柔性的，他们同时也在修订州政府的充足能源供给机制，以资助那些在最严峻的用电高峰时仍然能够提供可靠电力的公司。我们已经看到了南加州爱迪生电气与电池项目的新秀Stem公司和太阳能方案提供商SunPower为这种分布式的可集成到电网上的资源项目签订了合同，尽管合同看重的是长期的效益，而不是那种每天都能赚钱的收益。
集成的、网络化的、并且可控性好的太阳能电池组可以完美完成它的任务，并且在一开始SolarCity就已经将此功能放入了太阳能系统中。它的“电力需求调配”软件平台在2013年就已发布，这个平台能够自动将储存的电能放出以节约用户的电费支出。对于商业客户的备用电源优化，或是对于一些还没明确的商业案例这是一个优秀的按需充电的管理模式吗？对于住宅系统而言呢？
这些商业案例可通过为带有备用电池的太阳能系统而制定的分时计价费率来实现。或者，可创建新的项目以允许第三方来提供这种不与用户费率直接挂钩的电网调节服务。
需求响应——为响应用电需求而削减电力消耗，是另一种通过减少消耗而赚钱的案例。迅速响应装置可能会作为一种辅助设施进行峰值调节或是频率调节，加州也在修订需求响应调节方案以允许分布式资源在这些项目中占有一席之地，尽管真正市场化是几年之后的事儿了，而且会需要一大批资源来达到最低负载的要求。
除了这些传统的案例，还有更具潜力的太阳能存储系统作为电网的后备电力。加州、纽约、夏威夷以及一些别的州正在改变电网用电规程以便给那些能够节省电网成本、降低运营风险或是采用了比传统设施和投资更好的运营方法的个体、第三方机构以一定的资金支持。
所有这些为寻求自带电池的太阳能系统利润而设计的替代产品在某些案例中会有重叠，而且与其他项目也有潜在的冲突。特斯拉和SolarCity一直站在加州电力改革的最前沿，特斯拉的巨大市场以及媒体的大量宣传正伴随着繁重的幕后工作，以引导电力方面的法规开辟电池项目能够在市场上赚钱的新路。（译言网 译者： 跑步到爪洼国去 协作译者：跑步到爪洼国去 空心大萝卜）