多年來，關于可再生能源的發(fā)展始終有一個核心爭論：可再生能源具有間歇性，因此需要大規(guī)模、可調度的備用電源（通常是燃氣燃煤發(fā)電廠）來“托底”。這一論點曾極具說服力，但如今正變得越來越過時。

當?shù)貢r間2026年4月16日，美國加利福尼亞州阿爾文，帕斯托里亞太陽能項目設施參觀期間的太陽能電池板。視覺中國 圖

一個最明顯的例子來自美國加州。在那里，大規(guī)模電池儲能正從一種邊緣技術走向舞臺中央。它不再僅僅填補小的缺口，而是逐漸取代傳統(tǒng)上由大型、靈活的化石燃料發(fā)電所扮演的角色，并且這一轉變的速度遠超大多數(shù)預測。

根據(jù)能源智庫Ember的數(shù)據(jù)，今年3月29日，加州電網(wǎng)上的電池在晚間用電高峰期提供了約12.3吉瓦的電力，滿足了大約43%的總需求。這并非微不足道的貢獻，而是系統(tǒng)層面的深刻影響——其發(fā)電量相當于15到20座燃氣電廠或12座大型核電站的發(fā)電量。

加州的電池儲能容量已從2020年的約0.5吉瓦增長到如今的約17吉瓦，其中超過90%的容量是在過去五年內部署的。得益于此，斯坦福大學的馬克·雅各布森總結道：加州用于發(fā)電的天然氣用量比三年前減少了61%。

2026年3月29日加州供電的來源成分示意圖

加州是如何做到這一切的？

時間撥回五年前，2020年8月中旬，在一個酷熱難耐的傍晚，加州不堪重負的電網(wǎng)終于崩潰。在熱浪肆虐下，電力需求激增，空調使用量飆升更是雪上加霜，迫使電網(wǎng)運營商啟動了為期兩天的輪流停電。由于無法滿足晚高峰需求，超過80萬戶家庭斷電長達兩個半小時。這是加州近20年來首次發(fā)生此類事故，引發(fā)了外界對該州過度依賴間歇性可再生能源的強烈質疑。

據(jù)《金融時報》報道，這一事件的后續(xù)影響直接刺激了巨型電池的開發(fā)熱潮。在州政府強有力的政策支持下，加州的電池儲能容量在六年內暴增了3000%以上——從2020年的0.5吉瓦躍升到如今的近17吉瓦。自2020年以來，加州未再出現(xiàn)過輪流停電的情況。

專家和官員表示，加州已迎來轉折點。能源顧問以及加州電網(wǎng)規(guī)劃領域的專家埃德·斯麥洛夫（Ed Smeloff）表示，“加州在過去36個月左右安裝的新電池容量相當于12座新的核電站?！?/p>

其中，不僅有近13880兆瓦的大型公用事業(yè)項目，還包括安裝在超過20萬戶家庭及企事業(yè)單位的表后電池系統(tǒng)（逾3000兆瓦）。這些小型系統(tǒng)在用電高峰期同樣發(fā)揮了降低需求、保持電網(wǎng)平衡的重要作用。

加州最大的獨立能源提供商CAISO總裁兼首席執(zhí)行官埃利奧特·梅因澤指出，2020年的停電發(fā)出了“明確的行動呼吁”，而電池“為電力容量增加了一個全新的維度”。毫無疑問，激增的電池設施已經(jīng)真正改變了夏季高峰期間的供電可靠性。

CAISO為加州約80%的電力用戶提供服務，今年迄今為止，該公司平均每天有近6個小時的電力需求完全由清潔能源滿足。

加州太陽能成功的關鍵，在于其戰(zhàn)略性地擴張電池儲能。背后的邏輯非常簡單：白天加州的大部分電力來自太陽能，且有多余的太陽能被儲存到電池中。在傍晚時分，當太陽落山居民下班回家推高用電需求時，數(shù)百個巨型電池裝置便會將白天儲存的太陽能釋放到電網(wǎng)中。這不僅解決了“太陽能棄光”（因電網(wǎng)限制導致過剩太陽能無法利用）的問題，還延長了可再生能源的使用時間。

舊的假設正在被打破

盡管特朗普政府曾一再貶低清潔能源，稱其不可靠且成本過高，但加州正用實際行動證明并非如此。

清潔能源如今已成為全球最便宜的電力來源，背后的重要原因是自2010年以來，隨著技術發(fā)展，不僅太陽能發(fā)電成本大幅下降80%以上，電池儲能的成本也已大幅下降了90%。

以往，反對可再生能源的傳統(tǒng)論點基于“風光不穩(wěn)定，必須靠天然氣備用”的前提。但現(xiàn)在，實踐證明能源的靈活性并非必須依靠燃燒化石燃料。電池響應速度更快，且無需持續(xù)的燃料成本，不受地緣政治和國際燃料市場的沖擊。

電池設計方面的突破也在提升電池效率方面發(fā)揮了重要作用。

過去，一個標準的20英尺儲能集裝箱內裝滿數(shù)百個高性能電池，通常只能提供3至4兆瓦時（MWh）的電量；而如今，這類儲能單元通?？梢蕴峁?至6兆瓦時，且已有多家供應商正在開發(fā)10兆瓦時的集裝箱式儲能系統(tǒng)——這足以為英國約3萬戶家庭提供一小時的電力。

這一創(chuàng)新催生了一波電池儲能電站建設熱潮。2022年，全球投入運營的“吉瓦級”儲能設施僅有一座（所謂“吉瓦級”，是指容量至少達到1吉瓦時，約能為英國約300萬戶家庭供電一小時）。而如今，這樣的項目已經(jīng)達到42座。未來幾年內，預計將有五倍數(shù)量的吉瓦級超級項目陸續(xù)投運。

去年9月，總部位于加州的特斯拉發(fā)布了其大型儲能系統(tǒng)Megablock。該公司表示，這一產(chǎn)品將大幅縮短安裝時間并降低建設成本。Megablock 將在特斯拉工廠內完成制造和預封裝，其設計減少了電氣連接的數(shù)量。特斯拉能源與充電業(yè)務副總裁邁克·斯奈德（Mike Snyder）在拉斯維加斯的一場發(fā)布會上表示，Megablock 可使特斯拉在20個工作日內完成1吉瓦時的安裝，相當于“在不到一個月的時間里為40萬戶家庭帶來電力”。

同時，“電池只能短時間工作”的傳統(tǒng)觀點也在失效。目前，四小時續(xù)航已成標配，持續(xù)時間更長的液流電池、鐵空氣電池等長時儲能技術也正不斷推進。

與此同時，系統(tǒng)智能化程度也在不斷提升。更智能的電網(wǎng)管理、需求響應以及結合太陽能、風能和儲能的混合系統(tǒng)，正將靈活性的有效持續(xù)時間遠遠延長至單一資產(chǎn)所能提供的極限。實際上，關鍵不僅僅在于電池的放電時間，而在于整個系統(tǒng)的協(xié)調運作。

與傳統(tǒng)可調度發(fā)電（煤炭、天然氣或核能）需要數(shù)年甚至數(shù)十年的規(guī)劃建設相比，電池儲能系統(tǒng)只需數(shù)月到數(shù)年即可部署完畢，且能精準部署在需要的地方，這從根本上改變了電力系統(tǒng)的發(fā)展方式。

所有這些都表明電力系統(tǒng)正在發(fā)生更深層次的轉變?？稍偕茉葱枰剂蟼溆眠@一觀念，正在被一種更為細致的現(xiàn)實所取代：“靈活性”的提供者可以是電力，可以是分布式能源，而且越來越多地能夠以更快的速度和更大的規(guī)模部署。

電池儲能容量和技術已經(jīng)改變了加州應對極端高溫的方式。在2020年和2022年遭遇前所未有的熱浪后的行動效果立竿見影：自2022年以來，加州再未發(fā)布過緊急呼吁公眾節(jié)電的“彈性警報”。2024年夏季是加州有記錄以來最熱的夏天，但電網(wǎng)依然穩(wěn)定，沒有發(fā)生停電。目前，電池系統(tǒng)容量已足以滿足加州歷史最高用電高峰需求的大約四分之一，并能持續(xù)供電數(shù)小時。

全球發(fā)展浪潮

加州的這種太陽能+電池儲能模式可能在未來成為全球電網(wǎng)的藍圖。隨著耗能巨大的人工智能數(shù)據(jù)中心崛起，全球電力需求不斷增長。在此背景下，電池有望成為世界各地能源系統(tǒng)的關鍵組成部分。

在南澳大利亞，電網(wǎng)級儲能已反復證明其在頻率控制和削峰填谷方面的能力；在美國另一個大州得克薩斯州，電池容量正迅速擴張以管理高峰需求；在中國，儲能也正被大規(guī)模直接集成到風光項目中以穩(wěn)定輸出。不同的監(jiān)管環(huán)境，同樣的趨勢：電池正從電網(wǎng)運行的邊緣走向核心。

根據(jù)Ember的數(shù)據(jù)，全球可再生能源發(fā)電量在2025年上半年超過了煤炭發(fā)電量，凸顯了太陽能和風能的巨大增長。Ember分析，這只會更加凸顯儲能解決方案的重要性。

彭博新能源財經(jīng)（BNEF）預測，2025年全球儲能容量將增長67%至617吉瓦時，到2035年將增長十倍。在這場浪潮中，中國生產(chǎn)了全球四分之三以上的電池，通過大規(guī)模制造降低成本，發(fā)揮了至關重要的作用。

能源轉型委員會（ETC）研究指出，在從印度到墨西哥等“陽光地帶”，太陽能和電池的結合，有望使當?shù)氐那鍧嵞茉闯杀颈然剂舷到y(tǒng)低50%，帶來巨大的經(jīng)濟機遇。

不過，對于英國、德國等更依賴風能的國家，由于風電穩(wěn)定性較差，僅靠現(xiàn)有短時電池仍不足以彌補多天的電力缺口，抽水蓄能、壓縮空氣儲能等技術同樣不可或缺。

此外，電池儲能在實際投入運行過程中仍面臨一些挑戰(zhàn)?！督鹑跁r報》的報道稱，向可再生能源轉型引發(fā)了大量并網(wǎng)申請，來自風電場、電池儲能電站和太陽能電站的申請激增，使電網(wǎng)運營商和規(guī)劃部門不堪重負，并造成了長期積壓。

而即便完成并網(wǎng)，電池也并不總能被充分利用。英國電網(wǎng)運營商曾指出，老舊的計算機系統(tǒng)和過時的電網(wǎng)基礎設施，導致電池儲能即使在成本低于其他電源時，也常常未被優(yōu)先調度。

不過，在一些市場中，真正令投資者卻步的因素，是缺乏清晰的長期政策。在一些國家，電池儲能還面臨重復收費問題：既要為從電網(wǎng)取電支付費用，也要在向電網(wǎng)送電時再次繳費。美國擁有七個批發(fā)電力市場，每個市場都有各自不同的規(guī)則、政策和價格信號，開發(fā)商必須應對復雜的監(jiān)管和政策框架。

但總體而言，未來的方向已經(jīng)清晰。正如Ember的分析所言，電力是“終極易腐品”，而電池釋放了它的潛力。這就如同“糧倉穩(wěn)定了收成、冰箱保存了新鮮食物”一樣，這項技術或許是新的，但其經(jīng)濟原理與人類文明一樣古老。