近日，SpaceX公司正在構(gòu)建使用一個(gè)或多個(gè)以下電源的混合能源系統(tǒng)：太陽(yáng)能、風(fēng)能、燃料電池，或者將電網(wǎng)作為備用電池電源。由于馬斯克和特斯拉的員工十分了解電池，這是他們努力關(guān)注的目標(biāo)。
如果伊隆•馬斯克有一個(gè)“遺愿清單”的話，那么這個(gè)清單就有可能包括讓火星擺脫對(duì)化石燃料的依賴。說實(shí)話，有很多人都懷疑他能實(shí)現(xiàn)其中的任何一個(gè)。
作為克服火星的技術(shù)難題的航天專家，自稱懷疑此事的菲爾博士已經(jīng)承認(rèn)對(duì)馬斯克和其公司SpaceX公司改變了看法，他的在博客中表示：“隨著 SpaceX公司巨大的工廠展現(xiàn)在我面前，我才沒有懷疑這是一個(gè)科幻夢(mèng)境。這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)。到底發(fā)生了什么事，這里發(fā)生的事實(shí)對(duì)于我來說，從來沒有這么清 楚。”
如何戒除使用化石燃料的習(xí)慣？
然而，擺脫化石燃料是另一回事。大約三分之一的化石燃料用于交通運(yùn)輸方面，馬斯克研究的特斯拉汽車就是試圖解決電動(dòng)汽車的能源問題。但在美國(guó)，化石燃 料的三分之一進(jìn)入電網(wǎng)(電網(wǎng)的電能將化石能源轉(zhuǎn)換到電動(dòng)汽車的電力)。特斯拉的研發(fā)就是計(jì)劃讓人們脫離電網(wǎng)或者更智能地使用它。
目前，電網(wǎng)供電比較昂貴。然而，SpaceX公司正在越來越接近其目標(biāo)：構(gòu)建使用一個(gè)或多個(gè)以下電源的混合能源系統(tǒng)：太陽(yáng)能、風(fēng)能、燃料電池，或者將電網(wǎng)作為備用電池電源。由于馬斯克和特斯拉的員工十分了解電池，這是他們努力關(guān)注的目標(biāo)。
特斯拉公司提供了國(guó)際先進(jìn)水平的Powerwall系統(tǒng)：“電池系統(tǒng)由特斯拉的鋰離子電池組、液體熱控系統(tǒng)，以及接收來自太陽(yáng)能逆變器調(diào)度命令的軟件 三部分組成。”特斯拉公司解釋道，“這個(gè)系統(tǒng)單元可以無縫掛接在墻上，并與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，可以讓客戶靈活地從自己的儲(chǔ)備電能汲取能量，駕馭多余電 力。”
Powerwall系統(tǒng)功率組件可以提供兩種組合：一種是每單元為10千瓦時(shí)，可以組合高達(dá)90千瓦;另一種是每單元7千瓦時(shí)，可以組合成63千瓦時(shí)。因此，只要有足夠Powerwalls單元和一個(gè)容量充足的太陽(yáng)能電池陣列，還可以將電網(wǎng)的電能設(shè)定為備份狀態(tài)。
規(guī)模從千瓦時(shí)到G瓦時(shí)
一些較大的企業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)大容量的特斯拉電池包更加感興趣，這是一個(gè)100千瓦的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)，其根據(jù)馬斯克的無限可擴(kuò)展性的想法進(jìn)行擴(kuò)展。其中的一個(gè)方法是，如下圖所示的電池包，每一個(gè)電池包等效于10個(gè)Powerwalls系統(tǒng)。
最初，專家認(rèn)為，企業(yè)可以利用電池包技術(shù)降低發(fā)電成本，其實(shí)還可以從電池包的優(yōu)點(diǎn)中獲益。而彭博商業(yè)列出了如下好處：
•最大限度地利用現(xiàn)場(chǎng)的清潔電力
•避開高峰收費(fèi)時(shí)段
•購(gòu)電時(shí)，可以選取最便宜的時(shí)段
•作為智能電網(wǎng)服務(wù)的一部分，獲得公用事業(yè)退款
•在停電時(shí)備用電源
如果投資回報(bào)率果真如此的話，這應(yīng)該會(huì)引起那些擁有數(shù)據(jù)中心這一用電大戶的公司的關(guān)注。
并不是每個(gè)人都認(rèn)同
網(wǎng)絡(luò)專家和技術(shù)作家阿瑟•科爾，曾經(jīng)談起對(duì)IT業(yè)務(wù)邊緣的擔(dān)憂?？茽柍姓J(rèn)，Powerwall系統(tǒng)和電池包是一種有效的電池備份解決方案，然而卻掩蓋一個(gè)問題，那就是當(dāng)可再生電源不可用時(shí)該怎么辦。而科爾警告說，“我不想成為另一個(gè)戴比•唐納，但重要的是，在判斷其真實(shí)效果之前，要觀察任何一個(gè)能源解決方案的總體性，而在其開發(fā)規(guī)模達(dá)到全球工業(yè)的水平遇到了問題時(shí)，要確保我們知道會(huì)有哪些長(zhǎng)期影響。”
科爾關(guān)注這種電池是不是所謂的環(huán)保純凈。“這種電池生產(chǎn)過程非常復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量的能量，以及耗費(fèi)只能通過侵入性挖掘和制造工藝才能得到的一些稀有元素。”他寫道。“與此同時(shí)，還要考慮其如何進(jìn)行回收處理的問題。”
科爾還提到，鋰離子電池使用不當(dāng)可能會(huì)發(fā)生一個(gè)失控的連鎖反應(yīng)，甚至?xí)?dǎo)致爆炸。這可以從倫敦大學(xué)進(jìn)行的失控連鎖反應(yīng)試驗(yàn)的視頻中得知。雖然發(fā)生這種事件是非常罕見的，但是科爾表示對(duì)這種大規(guī)模采用鋰離子電池的存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)持謹(jǐn)慎的態(tài)度。
另一個(gè)擔(dān)心就是馬克斯提到太陽(yáng)能陣列可以布署在較大的建筑物屋頂。這是可行的，但在大多數(shù)情況下，一個(gè)數(shù)據(jù)中心的理想位置并不是可再生電力生產(chǎn)的最佳 位置。生活在明尼蘇達(dá)州的人們就可以證明，布署在這里的太陽(yáng)能電池陣列比在佛羅里達(dá)州相同配置的太陽(yáng)能電池陣列效率更高。
企業(yè)規(guī)模的興趣多家具有一定規(guī)模的知名企業(yè)參與了特斯拉的試點(diǎn)方案。亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司(AWS)在美國(guó)西部地區(qū)(加利福尼亞北部)用于測(cè)試程序的數(shù)據(jù)中心就采用了4.8兆瓦的特斯拉儲(chǔ)能系統(tǒng)。
亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AWS)著名工程師詹姆斯•漢密爾頓解釋了這個(gè)試點(diǎn)方案：“在過去的一年里，我們一直和特斯拉密切合作，以推動(dòng)高容量電池技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的創(chuàng)新應(yīng)用，減少技術(shù)壁壘限制，實(shí)現(xiàn)廣泛采用可再生能源的最終目標(biāo)。蓄電池為提高數(shù)據(jù)中心的可靠性，并促成可再生能源的有效應(yīng)用是十分重要的。特斯拉公司幫助我們彌合間歇發(fā)電之間的空隙，例如采用風(fēng)力發(fā)電，滿足數(shù)據(jù)中心的電力需求。”
Target公司也正在與特斯拉進(jìn)行合作，“作為我國(guó)能源戰(zhàn)略的一部分，我們很高興能與合作伙伴特斯拉一起合作，選擇Target公司的商店進(jìn)行特斯 拉儲(chǔ)能試點(diǎn)。”Target公司能源管理的目標(biāo)組高級(jí)經(jīng)理大衛(wèi)•休斯說，“特斯拉的尖端技術(shù)提供了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為這些商店供電，最重要的是可以緩解電網(wǎng)高 峰期的壓力，進(jìn)一步推動(dòng)Target公司在節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的建筑方面投資和運(yùn)營(yíng)。”
太空的能量？
“特斯拉電池是一種新型的技術(shù)發(fā)展，將為數(shù)據(jù)中心的電源和效率創(chuàng)造奇跡，”科爾說。但他警告說，“這不應(yīng)該被視為我們的能源問題的答案。一個(gè)多樣性的解決方案才是保障數(shù)據(jù)中心電源的最有效的手段。不是所有的都是最有效、最可靠的，但在任何給定的時(shí)間內(nèi)，企業(yè)應(yīng)該能夠挖掘每個(gè)解決方案的優(yōu)點(diǎn)，并消除缺點(diǎn)。”
至于馬克斯先生和他的企業(yè)，我并不會(huì)反對(duì)他。他已經(jīng)采取了一些比較明智的措施。作為一個(gè)例子，他在特斯拉能源新聞發(fā)布會(huì)上作出了一個(gè)有趣的評(píng)論，利用 太陽(yáng)能可以促進(jìn)提高美國(guó)所需要的土地?cái)?shù)量。有人建議利用衛(wèi)星，馬克斯說：“也許你需要這些太空中的衛(wèi)星和太空太陽(yáng)能發(fā)電。如果有人贊成太空采用太陽(yáng)能，那 么支持的人應(yīng)該就是我。”
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