不久前,特斯拉正式公布的“秘密宏图”第三篇章中,曾将目标设定为全面转向可持续能源,2050年前实现能源100%可持续,而特斯拉储能超级工厂项目也正是实现这一目标的重要举措之一。
特斯拉称,其Megapack电池可以支持千兆瓦时规模的低成本、高密度公用事业项目,灵活性是Megapack电池的一大特点。它能随时能与电池模块、逆变器和温度系统集成安装,帮助电网更加稳定、可持续。每台机组可存储超过 3 MWh 的能源,足以满足 3600 户家庭一小时的用电需求。
设计层面,特斯拉为各电池模块匹配了专属逆变器,每台机组也均已经过大量火灾测试,内含集成安全系统、专业监控软件等,能源效率和安全性均得到大幅提升。
特斯拉在国内电动车市场掀起了一场革命,让国内私人消费者对电动车的固有印象有了根本性的颠覆。如今特斯拉又开始将眼光投向了国内的能源市场。近日,特斯拉在日照资源非常充足的拉萨,新建了一座光储充一体化超级充电站。其工作原理是将太阳能转化为电能,并通过特斯拉自己的Powerwall来存储相关的能量,并将这些电能再以充电的形式补给给特斯拉的电动车,由此形成一个能量使用的闭环。通过负载和光储的使用平衡,最终实现能量的自给自足。
二、Power wall,特斯拉针对户用储能的核心业务
当前,特斯拉已经构建起了一个以太阳能屋顶系统和Powerwall为核心的能源系统。Powerwall的本质是一款储能设备,其将可充电的锂电池包、液冷模块、逆变器等整合在一起,成为一个“削峰填谷”的简易储能装置。在谷时,其可以存储相关的电能;而在高峰时刻,向电网输出电力,或为家庭提供电能补给。家庭版的Powerwall电量为7-13.5kWh,而商用版的高达100kWh,可以用在学校、医院这样的公共场所。
·特斯拉第一代 Powerwall,这种集成的储能系统电池容量为 6.4kWh。
·第二代 Powerwall 2 的存储容量增加了一倍以上,并包括一个集成的电池充电器。
·2021年5月特斯拉对这种产品进行了更新Powerwall+(plus),这套系统本身没有改变,但是从Powerwall 2电池系统,集成了太阳能逆变器,使其成为一个完整的多合一太阳能存储系统。
ØTesla Powerwall 2 当时采取的也是完整液冷系统,来对家庭储能系统进行热管理,采用了一个完全密封的液体冷却剂系统(包含2.3 升液体冷却剂)。这其实具备了更高温度运行的可能性,提高了整体的循环次数。这套热管理系统其实和汽车的系统相似,可以具备加热和冷却的功能。
Ø从系统来看,Power Wall1的组装还是比较麻烦的,一开始特斯拉想做联网的系统,因此从Power Wall1到Power Wall2 在网关层面做了一些系统性的更新。
3)Power wall2更新的同时也发布了具有液冷热管理的太阳能逆变器,有3.8kW和7.6kW两种尺寸,集成了所有安全功能,包括快速关闭、电弧故障和接地故障保护。
第三代Powerwall+ (Plus),对可用容量和重量进行了一些细微的调整。这套系统主要更新在于带系统集成的 Tesla太阳能逆变器,从而变成了完整的多合一系统。存储容量保持在 13.5kWh 不变,额定功率大幅增加,以满足离网和备份的使用。额定功率从5kW(连续)和7kW(峰值)提高到离网模式下的7kW(连续)和10kW(峰值)。并网额定功率也小幅增加至 5.8kW (连续)和 7.8kW(峰值)。
三、Powerwall的虚拟电厂
为了能够让Powerwall的电能得到最大程度地利用,特斯拉还开发了自己的虚拟电厂平台——AutoBidder,以社区配电网为单位,对分散式的Powerwall进行统一整合管理,通过能源综合利用,实现了绿色电力的最大消纳。也就是说,未来随着Powerwall+Autobidder结合太阳能发电,能够担负起一个社区甚至一个商业区的电能自给自足,实现碳中和。
根据我国提出的具体目标,到2025年新型储能装机规模达到3000万千瓦,而目前新能源乘用车的单车电池装机量在50-70KWh左右。照此计算,新型储能装机可以直接解决接近60万辆新能源汽车电池退役的问题,同时也可以有效解决风能、太阳能发电带来的储能问题。宁德时代、比亚迪这些公司也都纷纷布局国内的储能市场。不久前宁德时代还对外展示了钠电池,相比于在纯电动乘用车领域去占据一席之地,帮助宁德时代使用成本更低的钠电池占据储能市场的意义来得更大。但不得不说宁德时代和比亚迪在这个领域的动作比特斯拉要慢,按照上文所说,特斯拉所打造的一个用电供需平衡的社区或者超级充电站,在当前减碳减排的大背景下,其成套解决方案无疑拥有更大的吸引力。
“双碳”目标下,以光伏为代表的新能源在政策利好下迎来了快速增长。而随着储能技术成熟、成本下降,家庭场景也逐渐成长为新能源应用的重要领域。尤其是在海外市场,居民电价持续上涨之下,户用储能的经济性逐渐凸显,加之各国政府财政补贴,进一步推动其快速普及。
值得注意的是,户用储能可以实现家电一体化设计,为智能家居提供电力需求。业内人士认为,户用储能有望成为全球重要的战略家电产品,中国储能电池与逆变器企业有突出的产品、降本、渠道等能力以响应这一产业趋势,预计到2025年前行业将保持高速增长,高电价与低渗透率是核心推动力。
特斯拉的储能时代,Megapack与Powerwall都来了,何以应对?