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特斯拉的儲能時代

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:智見能源 發(fā)布時間:2023-04-18 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:

一、特斯拉儲能超級工廠

據(jù)央視新聞,4月9日下午,特斯拉儲能超級工廠項目簽約儀式在上海正式舉行。

據(jù)了解,特斯拉儲能超級工廠將規(guī)劃生產(chǎn)特斯拉超大型商用儲能電池(Megapack),初期規(guī)劃年產(chǎn)商用儲能電池可達1萬臺,儲能規(guī)模近40GWh,產(chǎn)品提供范圍覆蓋全球市場。特斯拉儲能超級工廠項目計劃于2023 年第三季度開工,2024 年第二季度投產(chǎn)。

不久前,特斯拉正式公布的“秘密宏圖”第三篇章中,曾將目標設(shè)定為全面轉(zhuǎn)向可持續(xù)能源,2050年前實現(xiàn)能源100%可持續(xù),而特斯拉儲能超級工廠項目也正是實現(xiàn)這一目標的重要舉措之一。

特斯拉稱,其Megapack電池可以支持千兆瓦時規(guī)模的低成本、高密度公用事業(yè)項目,靈活性是Megapack電池的一大特點。它能隨時能與電池模塊、逆變器和溫度系統(tǒng)集成安裝,幫助電網(wǎng)更加穩(wěn)定、可持續(xù)。每臺機組可存儲超過 3 MWh 的能源,足以滿足 3600 戶家庭一小時的用電需求。

設(shè)計層面,特斯拉為各電池模塊匹配了專屬逆變器,每臺機組也均已經(jīng)過大量火災(zāi)測試,內(nèi)含集成安全系統(tǒng)、專業(yè)監(jiān)控軟件等,能源效率和安全性均得到大幅提升。

特斯拉在國內(nèi)電動車市場掀起了一場革命,讓國內(nèi)私人消費者對電動車的固有印象有了根本性的顛覆。如今特斯拉又開始將眼光投向了國內(nèi)的能源市場。近日,特斯拉在日照資源非常充足的拉薩,新建了一座光儲充一體化超級充電站。其工作原理是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,并通過特斯拉自己的Powerwall來存儲相關(guān)的能量,并將這些電能再以充電的形式補給給特斯拉的電動車,由此形成一個能量使用的閉環(huán)。通過負載和光儲的使用平衡,最終實現(xiàn)能量的自給自足。

二、Power wall,特斯拉針對戶用儲能的核心業(yè)務(wù)

當(dāng)前,特斯拉已經(jīng)構(gòu)建起了一個以太陽能屋頂系統(tǒng)和Powerwall為核心的能源系統(tǒng)。Powerwall的本質(zhì)是一款儲能設(shè)備,其將可充電的鋰電池包、液冷模塊、逆變器等整合在一起,成為一個“削峰填谷”的簡易儲能裝置。在谷時,其可以存儲相關(guān)的電能;而在高峰時刻,向電網(wǎng)輸出電力,或為家庭提供電能補給。家庭版的Powerwall電量為7-13.5kWh,而商用版的高達100kWh,可以用在學(xué)校、醫(yī)院這樣的公共場所。

·特斯拉第一代 Powerwall,這種集成的儲能系統(tǒng)電池容量為 6.4kWh。

·第二代 Powerwall 2 的存儲容量增加了一倍以上,并包括一個集成的電池充電器。

·2021年5月特斯拉對這種產(chǎn)品進行了更新Powerwall+(plus),這套系統(tǒng)本身沒有改變,但是從Powerwall 2電池系統(tǒng),集成了太陽能逆變器,使其成為一個完整的多合一太陽能存儲系統(tǒng)。

·從一代到二代的迭代變化最大,這里有幾個內(nèi)容:

?Tesla Powerwall 2 當(dāng)時采取的也是完整液冷系統(tǒng),來對家庭儲能系統(tǒng)進行熱管理,采用了一個完全密封的液體冷卻劑系統(tǒng)(包含2.3 升液體冷卻劑)。這其實具備了更高溫度運行的可能性,提高了整體的循環(huán)次數(shù)。這套熱管理系統(tǒng)其實和汽車的系統(tǒng)相似,可以具備加熱和冷卻的功能。

?從系統(tǒng)來看,Power Wall1的組裝還是比較麻煩的,一開始特斯拉想做聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng),因此從Power Wall1到Power Wall2 在網(wǎng)關(guān)層面做了一些系統(tǒng)性的更新。

3)Power wall2更新的同時也發(fā)布了具有液冷熱管理的太陽能逆變器,有3.8kW和7.6kW兩種尺寸,集成了所有安全功能,包括快速關(guān)閉、電弧故障和接地故障保護。

第三代Powerwall+ (Plus),對可用容量和重量進行了一些細微的調(diào)整。這套系統(tǒng)主要更新在于帶系統(tǒng)集成的 Tesla太陽能逆變器,從而變成了完整的多合一系統(tǒng)。存儲容量保持在 13.5kWh 不變,額定功率大幅增加,以滿足離網(wǎng)和備份的使用。額定功率從5kW(連續(xù))和7kW(峰值)提高到離網(wǎng)模式下的7kW(連續(xù))和10kW(峰值)。并網(wǎng)額定功率也小幅增加至 5.8kW (連續(xù))和 7.8kW(峰值)。

三、Powerwall的虛擬電廠

為了能夠讓Powerwall的電能得到最大程度地利用,特斯拉還開發(fā)了自己的虛擬電廠平臺——AutoBidder,以社區(qū)配電網(wǎng)為單位,對分散式的Powerwall進行統(tǒng)一整合管理,通過能源綜合利用,實現(xiàn)了綠色電力的最大消納。也就是說,未來隨著Powerwall+Autobidder結(jié)合太陽能發(fā)電,能夠擔(dān)負起一個社區(qū)甚至一個商業(yè)區(qū)的電能自給自足,實現(xiàn)碳中和。

根據(jù)我國提出的具體目標,到2025年新型儲能裝機規(guī)模達到3000萬千瓦,而目前新能源乘用車的單車電池裝機量在50-70KWh左右。照此計算,新型儲能裝機可以直接解決接近60萬輛新能源汽車電池退役的問題,同時也可以有效解決風(fēng)能、太陽能發(fā)電帶來的儲能問題。寧德時代、比亞迪這些公司也都紛紛布局國內(nèi)的儲能市場。不久前寧德時代還對外展示了鈉電池,相比于在純電動乘用車領(lǐng)域去占據(jù)一席之地,幫助寧德時代使用成本更低的鈉電池占據(jù)儲能市場的意義來得更大。但不得不說寧德時代和比亞迪在這個領(lǐng)域的動作比特斯拉要慢,按照上文所說,特斯拉所打造的一個用電供需平衡的社區(qū)或者超級充電站,在當(dāng)前減碳減排的大背景下,其成套解決方案無疑擁有更大的吸引力。

“雙碳”目標下,以光伏為代表的新能源在政策利好下迎來了快速增長。而隨著儲能技術(shù)成熟、成本下降,家庭場景也逐漸成長為新能源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。尤其是在海外市場,居民電價持續(xù)上漲之下,戶用儲能的經(jīng)濟性逐漸凸顯,加之各國政府財政補貼,進一步推動其快速普及。

值得注意的是,戶用儲能可以實現(xiàn)家電一體化設(shè)計,為智能家居提供電力需求。業(yè)內(nèi)人士認為,戶用儲能有望成為全球重要的戰(zhàn)略家電產(chǎn)品,中國儲能電池與逆變器企業(yè)有突出的產(chǎn)品、降本、渠道等能力以響應(yīng)這一產(chǎn)業(yè)趨勢,預(yù)計到2025年前行業(yè)將保持高速增長,高電價與低滲透率是核心推動力。

特斯拉的儲能時代,Megapack與Powerwall都來了,何以應(yīng)對?

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