风能、太阳能、强大的沸腾水壶（核能）——以及冒烟的阴影（煤炭）
让电子表现的三种方法——加上隐藏在远方的第四个罪魁祸首。推动巨型风扇（风能），用阳光震动电子（太阳能），用热矿物煮水（核能）……同时燃烧黑色岩石（煤炭），假装还在1910年。
我们可以在全球范围内大规模制造风能和太阳能。核能则完全不同，无法“打印”，但非常稳定。煤炭是我们正试图淘汰的冒烟的幕后老板。
- 太阳能：由集装箱运输的小巧闪亮矩形。光子进入，账单下降。
- 风能：优雅的天空搅拌机（15–18.5兆瓦的海上巨人）。大量并行建设；电子通过高压直流输电回家。
- 核能：辉煌的定制24/7水壶。价格高，建设慢，但非常稳定。
- 煤炭：潜伏者。躲在争论背后，让空气变得刺激，后来给你健康账单。
它们如何发电
- 🌬️ 风能：空气推动大叶片→缓慢转子扭矩→（齿轮箱/直驱）→发电机→电子。
- 🌞 太阳能光伏：阳光使硅中的电子松动→直流电→逆变器→交流电网。无蒸汽，无旋转，无戏剧性。
- ☢️ 核能：裂变加热水→蒸汽→高速涡轮→发电机→电子。一个非常高级的水壶。
- 🪨 煤炭：燃烧岩石→蒸汽→涡轮→发电机。还有：烟尘、二氧化碳，以及那种“请忽略烟雾”的感觉。
规模与氛围
海上风机为15–18.5兆瓦，转子直径为236–285米，叶片长度为115–140米，叶尖高度约为350米。风机比你的摩天轮还要大。
一台大型核电机组约为1–1.6吉瓦——大致相当于70–100台名义容量的海上风机。燃煤机组规模不一（数百兆瓦到1吉瓦以上），但伴随健康和气候问题。
一览统计（注明以美国为中心）
| 我们关心的事 | 太阳能 | 风能 | 核能 | 煤炭 |
|---|---|---|---|---|
| 快速扩展 | 🏃 非常快 | 🏃 快速（离岸=物流） | 🐢 缓慢且定制 | 🕳️ 困在过去 |
| 全天候产出 | 需要储能/备份 | 需要储能/备份 | 极佳 | 稳定——但肮脏 |
| 陆地/海洋占地 | ~5–7英亩/兆瓦（公用事业光伏） | 大海域，每台涡轮机海床面积小 | 紧凑场地，大缓冲区 | 紧凑型工厂；上游采矿/灰烬占地大 |
| 喜剧价值 | ✨ 阳光明媚时赚钱的瓦片 | 🌀 摩天大楼风扇呼呼作响 | 🫖 十亿美元水壶（请勿触碰） | 💨 “没什么好看的”（咳） |
用传统方式购买全天候稳定电力，花费高；过度建设+电池通常更便宜且更清洁
新建核电提供真正的全天候电力，但美国近期成本约为$138–$222/兆瓦时。煤炭的标价看起来较低，为$67–$179——直到你计算碳价（那时为$108–$249）并考虑健康成本。与此同时，公用事业太阳能为$38–$78，陆上风电为$37–$86，太阳能 + 4小时电池为$50–$131，均未补贴。换句话说：你可以过度建设光伏和风能，增加电池，且通常仍能低于“全天候”水壶的价格——且无烟雾。
备注：范围为无补贴的美国估算；场地和融资情况影响结果。储能数据为常见的4小时公用事业配置；更长时间成本更高但持续改进中。
赠送面板（4–6面板）+ LiFePO₄：盒子 → 家庭 → 微电网
4–6面板套件的输出
- 套件大小：4–6个现代模块，每个550–600 W → 约2.2–3.6 kW直流。
- 每日能量（典型场所）：约4–6峰值日照小时/天 → 约9–22 kWh/天。
- 涵盖范围：照明、设备、冰箱/冷冻柜、调制解调器/电视、风扇、水泵，以及令人惊讶的电动车或电动自行车充电部分——尤其是白天使用量大的情况下。
为什么选择LiFePO₄ (LFP)电池
- 安全性：相比许多富钴化学品，固有的热稳定性更高。
- 寿命：设计用于数千次循环（非常适合每日充放电）。
- 价值：静态储能的极佳$/kWh；可轻松从家庭盒（例如，5–10 kWh）扩展到社区枢纽（数百kWh）。
集装箱 → 社区（标准与塑料/无框）
| 40英尺集装箱载重 | 每箱面板数 | 每箱光伏（600 W） | 服务户数 |
|---|---|---|---|
| 标准铝框（典型托盘装） | ~720 组件 | ~432 kW 直流 | 4板套件：约180户 • 6板套件：约120户 |
| 塑料/无框超轻型（更薄的包装，相同的占地面积） | ~1,150–1,400 组件 (约1.6×–2.0×) | ~690–840 kW 直流 | 4板套件：约290–350户 • 6板套件：约190–233户 |
为什么有范围？随着更薄的组件和减少的间隔/托盘高度，通常是体积（而非重量）限制。实际数量取决于具体组件尺寸、纸箱厚度、托盘与滑板的区别以及当地的搬运规则。
超简单的建造者物料清单（非常容易）
- 4–6个光伏组件 + 导轨/夹具（或适用于超轻面板的粘合剂）
- 微型逆变器或小型串式逆变器；快速关断硬件
- LiFePO₄电池箱（5–10 kWh）带BMS + 网关
- 符合规范的布线、断开装置、过流保护、接地
1太瓦计划（工厂群集版）
不是一个大型项目，而是快速释放多个小胜利：
- 复制工厂： 电池片→组件；塔架→机舱；叶片；单桩基础；逆变器；电缆。多几个工厂≈产出大幅增加。让生产线成为产品。
- 港口与场地： 每个区域承担三大角色——集结、预装配、装载。保持船只循环；保持屋顶和场地的库存。
- 集装箱化光伏： 以箱装形式运输GW。错开到货时间以配合本地团队；避免储存场地的停滞。
- 本地“微型EPC”： 培训社区团队安装模块，安装微型逆变器，安全调试。小型建设者的乐趣。
- 关键位置的储能： 变电站的公用事业LFP电池中心（4–8小时）；屋顶有限的地方用家用电池；地质条件好的地方用抽水蓄能/地热。
底线： 风能+太阳能横向扩展。你不必等到2035年剪彩；你可以在下季度剪百个彩带。
电网、储能、输电
- 储能： 多小时LFP电池成本远低于十年前且持续下降。把它们放在真正需要稳定性的地方。
- 输电： 从阳光充足/风力强劲的地区到城市的高压直流输电。把它想象成电子炫耀的跑道。
- 稳定伙伴： 在经济合理的地方保留/现代化低碳稳定能源（水电、地热、现有核能），同时工厂群覆盖整个地图。
煤炭：烟雾缭绕的幕后老板
煤电厂喜欢风能、太阳能和核能争论时；它们悄悄躲在幕后，向你出售带有PM2.5的千瓦时。排放量是所有能源中最高的，健康损害非常真实。我们通过用太阳能+风能覆盖地图，增加LFP电池，建设输电线路——当然还有提高效率，最快淘汰煤炭。（还有饼干，给你的邻居们。）
谁是赢家？
- 快速、模块化建设： 太阳能 + 风能（并列）。工厂友好，兼容集装箱。
- 全天候电力： 核能（物理优势）— 价格昂贵（钱包受损）。
- 今日成本（新建项目）： 太阳能 & 陆上风电；海上风电 正在改善；核能 成本高；煤炭 看起来更便宜，直到你计算碳排放和健康成本。
- 建造的乐趣： 小型建造者 使用4–6块面板套件和LFP电池。灵魂的拉面；电网的电子。
快问快答
“核能完全是个笑话吗？” 不是。它设计用于可靠性和密度，而非速度。运行时间长，推广缓慢，资本支出高。两者都可能是真的。
“我们能只赠送塑料上的硅片吗？” 我们可以赠送超轻型或无框模块，安装快速（粘合剂/夹具）。单独的硅片不具备即插即用功能——模块+逆变器+保护设备使其安全且实用。
“4–6块面板=全屋供电？” 4–6块面板套件（约2.2–3.6千瓦）在许多地方每天可提供约9–22千瓦时——足够满足核心负载和部分电动车/电动自行车充电。全屋供电+大型电动车通常需要更多面板和电池。仍然非常简单——只需增加设备箱。
“为什么选择LFP电池？” 热行为更安全，寿命长（数千次循环），价值稳固。非常适合大规模赠送项目和社区微电网——当然需按规范安装。
“为什么不保留煤炭以保证可靠性？” 因为它是主流能源中每TWh最脏且最危险的，且健康成本巨大。可靠性我们可以通过储能+智能电网获得——以及在经济合理的地方保持稳定的低碳能源。
来源及进一步阅读
- Lazard LCOE+ v18.0（2025年6月） — 按技术划分的LCOE范围；燃料价格和碳价敏感性。概览
- 美国EIA容量因子（2023年最终数据）：化石（煤炭）和非化石（核能、风能、太阳能）表格。表4.8.A • 表4.8.B
- SEIA：公用事业规模光伏土地使用约为5–7英亩/MW。 seia.org
- 海上风电典型容量因子约为40–50%以上。IEA海上风电展望
- 每40英尺集装箱的光伏包装（典型约720块面板；依型号而定）。制造商数据表（Trina/JA）。薄型/无框包装增加数量，但取决于纸箱和托盘化。
- 关于LFP安全性和寿命（一般）：公开制造商文档和公用事业规模部署；具体情况因产品而异——安装需符合当地规范。
备注：除非另有说明，LCOE 范围为无补贴；场地和资本结构很重要。储能示例为4小时公用事业规模。集装箱数量因模块大小、包装和托盘规则而异。赠送光伏/LFP令人愉快；请同时赠送布线、保护和培训。