特斯拉100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系方案解析
2017-10-11 12:26:45??????點擊：
導讀
近來，特斯拉在澳大利亞南澳州100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系競標中取勝，特斯拉向南澳州政府許諾，將在100天內(nèi)完成充電機充電蓄電池儲能體系并網(wǎng)運轉(zhuǎn)，否則將免費供給該體系。
近來，特斯拉在澳大利亞南澳州100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系競標中取勝，特斯拉向南澳州政府許諾，將在100天內(nèi)完成充電機充電蓄電池儲能體系并網(wǎng)運轉(zhuǎn)，否則將免費供給該體系。實際上，不久前，特斯拉在88天內(nèi)為美國南加州愛迪生公司（SCE）位于MiraRoma的變電站設備了20MW/80MWh充電機充電蓄電池儲能體系。特斯拉又一次刷新了國際最大規(guī)劃充電機充電蓄電池儲能體系記載。之前，國際最大規(guī)劃充電機充電蓄電池儲能體系位于我國張北風景儲輸工程，其間，一期工程包括了16MW/63MWh的鋰離子充電機充電蓄電池儲能及2MW/8MWh的釩液流充電機充電蓄電池儲能。
100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系的用處？
雖然南澳州政府沒有發(fā)布該體系的中標價格，可想而知這項工程將耗資巨大。據(jù)Musk本人在年頭的估計，100MW充電機充電蓄電池儲能體系的稅前費用約為3225萬美元。依據(jù)南澳州政府規(guī)劃，該體系將設備于南澳州Jamestown以北的Hornsdale風電場。該風電場由法國新能源企業(yè)Neoen出資建設，包括105臺風力發(fā)電機組，總裝機容量達315MW，是南澳州最大的風電場，其上網(wǎng)價格為77美元/MWh，是澳大利亞風電出產(chǎn)的最低價格。明顯，貴重的充電機充電蓄電池儲能體系并不只用于輔佐該風電場的發(fā)電。實際上，在2016年9月28日，南澳州因為惡劣氣候?qū)е铝饲八从械拇笸ｋ娛露耍斎眨习闹萦秒娯摵蔀?895MW，其間風力發(fā)電883MW，燃氣發(fā)電330MW，極端惡劣氣候使南澳電網(wǎng)在88秒之內(nèi)遭受5次體系毛病，共發(fā)作大幅度電壓擾動6次，引發(fā)9座風電廠共計445MW風電脫網(wǎng)，與維多利亞州相連的一條聯(lián)絡線過載跳閘，瞬時功率缺額到達900MW，大規(guī)劃的出力丟失超出低頻減載設備反響速度，未及時啟動切負荷維護，在初次輸電線路毛病發(fā)作2分鐘后，體系頻率崩潰，南澳電網(wǎng)全停。該100MW/129MWh大規(guī)劃集中式充電機充電蓄電池儲能即南澳州應對功率缺失下體系安全安穩(wěn)運轉(zhuǎn)的行動之一。該充電機充電蓄電池儲能體系將作為南澳電網(wǎng)功率缺失下的緊迫備用電源，平時將用于調(diào)整風電場出力。
圖1100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系地理位置
100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系是怎么組成的？
在電網(wǎng)級儲能運用中，特斯拉的主打產(chǎn)品為Powerpack，一種可擴展的充電機充電蓄電池儲能單元。現(xiàn)在，Powerpack推出了2代產(chǎn)品，單個Powerpack的容量為210kWh，儲能容量達一代產(chǎn)品的2倍。依據(jù)1代產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，Powerpack包括了16個并聯(lián)的充電機充電蓄電池單元。與Powerwall相同，該充電機充電蓄電池單元源自ModelS運用的充電機充電蓄電池組結(jié)構(gòu)，包括兩個充電機充電蓄電池模塊，并集成了充電機充電蓄電池辦理體系、熱辦理體系和獨立的板載DC/DC。每個充電機充電蓄電池組的標稱電壓大約為48V，經(jīng)DC/DC變換到350V-550V，容量約為13.5kWh，每個充電機充電蓄電池單元均可進行獨立的充放電。
以下是特斯拉關于Powerpack2和逆變器的官方參數(shù)。
表1特斯拉Powerpack2及逆變器參數(shù)
（來歷：特斯拉）
若干個Powerpack并聯(lián)后，通過DC/AC逆變器并入交流電網(wǎng)，如下圖所示。在SCE20MW/80MWh儲能項目中，共設備了396臺Powerpack。在100MW/129MWh儲能體系中，將至少需求615臺Powerpack。
Powerpack及逆變器組成的大規(guī)劃充電機充電蓄電池儲能體系
與當時國內(nèi)盛行的MW級方艙式儲能儲能單元不同，特斯拉用靈敏可擴展的儲能單元形成數(shù)十kW甚至百MW級的充電機充電蓄電池儲能體系。相同，在電網(wǎng)級儲能充電機充電蓄電池方面，特斯拉沿襲了其在車輛上運用的圓柱形三元鋰離子充電機充電蓄電池，并將原18650升級到21700，將其運用于Model3、Powerpack、Powerwall產(chǎn)品中，充電機充電蓄電池或由特斯拉位于美國內(nèi)華達州的超級工廠出產(chǎn)。現(xiàn)在，并沒有關于21700電芯的試驗數(shù)據(jù)發(fā)表，據(jù)傳該電芯能量密度可達300Wh/kg，容量可達5750mAh。
給我們的啟示？
特斯拉從充電機充電動力蓄電池、戶用儲能體系、商用儲能體系再到電網(wǎng)級儲能體系，一次又一次使我們眼前一亮。一起，不管在哪一個運用領域，特斯拉堅持了同一充電機充電蓄電池技能，能量密度和價格是其追求的要素。從產(chǎn)品線上看，各類儲能體系也基本沿襲同一結(jié)構(gòu)，差異僅在于單元的數(shù)量，并沒有針對某類運用研制新的產(chǎn)品體系，這樣使特斯拉在面臨當時并不明亮的充電機充電蓄電池儲能商場具有更強的適應性。
別的，我們也可以看出電網(wǎng)級充電機充電蓄電池儲能體系的運用潛力，不只在用戶側(cè)我們需求設備便利、能量密度高的儲能技能。在電網(wǎng)級的運用中，也有火急運用需求，并不是可再生能源使用、電力商場等我們常常評論的運用方向，而來自于電網(wǎng)安全性的需求，需求一種設備靈敏、反響快速牢靠的電源技能以應對突發(fā)事件，究竟電網(wǎng)安全安穩(wěn)事端帶來的丟失是巨大的，此刻，充電機充電蓄電池儲能是具有競爭力的技能之一。
近來，特斯拉在澳大利亞南澳州100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系競標中取勝，特斯拉向南澳州政府許諾，將在100天內(nèi)完成充電機充電蓄電池儲能體系并網(wǎng)運轉(zhuǎn)，否則將免費供給該體系。
近來，特斯拉在澳大利亞南澳州100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系競標中取勝，特斯拉向南澳州政府許諾，將在100天內(nèi)完成充電機充電蓄電池儲能體系并網(wǎng)運轉(zhuǎn)，否則將免費供給該體系。實際上，不久前，特斯拉在88天內(nèi)為美國南加州愛迪生公司（SCE）位于MiraRoma的變電站設備了20MW/80MWh充電機充電蓄電池儲能體系。特斯拉又一次刷新了國際最大規(guī)劃充電機充電蓄電池儲能體系記載。之前，國際最大規(guī)劃充電機充電蓄電池儲能體系位于我國張北風景儲輸工程，其間，一期工程包括了16MW/63MWh的鋰離子充電機充電蓄電池儲能及2MW/8MWh的釩液流充電機充電蓄電池儲能。
100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系的用處？
雖然南澳州政府沒有發(fā)布該體系的中標價格，可想而知這項工程將耗資巨大。據(jù)Musk本人在年頭的估計，100MW充電機充電蓄電池儲能體系的稅前費用約為3225萬美元。依據(jù)南澳州政府規(guī)劃，該體系將設備于南澳州Jamestown以北的Hornsdale風電場。該風電場由法國新能源企業(yè)Neoen出資建設，包括105臺風力發(fā)電機組，總裝機容量達315MW，是南澳州最大的風電場，其上網(wǎng)價格為77美元/MWh，是澳大利亞風電出產(chǎn)的最低價格。明顯，貴重的充電機充電蓄電池儲能體系并不只用于輔佐該風電場的發(fā)電。實際上，在2016年9月28日，南澳州因為惡劣氣候?qū)е铝饲八从械拇笸ｋ娛露耍斎眨习闹萦秒娯摵蔀?895MW，其間風力發(fā)電883MW，燃氣發(fā)電330MW，極端惡劣氣候使南澳電網(wǎng)在88秒之內(nèi)遭受5次體系毛病，共發(fā)作大幅度電壓擾動6次，引發(fā)9座風電廠共計445MW風電脫網(wǎng)，與維多利亞州相連的一條聯(lián)絡線過載跳閘，瞬時功率缺額到達900MW，大規(guī)劃的出力丟失超出低頻減載設備反響速度，未及時啟動切負荷維護，在初次輸電線路毛病發(fā)作2分鐘后，體系頻率崩潰，南澳電網(wǎng)全停。該100MW/129MWh大規(guī)劃集中式充電機充電蓄電池儲能即南澳州應對功率缺失下體系安全安穩(wěn)運轉(zhuǎn)的行動之一。該充電機充電蓄電池儲能體系將作為南澳電網(wǎng)功率缺失下的緊迫備用電源，平時將用于調(diào)整風電場出力。
圖1100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系地理位置
100MW/129MWh充電機充電蓄電池儲能體系是怎么組成的？
在電網(wǎng)級儲能運用中，特斯拉的主打產(chǎn)品為Powerpack，一種可擴展的充電機充電蓄電池儲能單元。現(xiàn)在，Powerpack推出了2代產(chǎn)品，單個Powerpack的容量為210kWh，儲能容量達一代產(chǎn)品的2倍。依據(jù)1代產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，Powerpack包括了16個并聯(lián)的充電機充電蓄電池單元。與Powerwall相同，該充電機充電蓄電池單元源自ModelS運用的充電機充電蓄電池組結(jié)構(gòu)，包括兩個充電機充電蓄電池模塊，并集成了充電機充電蓄電池辦理體系、熱辦理體系和獨立的板載DC/DC。每個充電機充電蓄電池組的標稱電壓大約為48V，經(jīng)DC/DC變換到350V-550V，容量約為13.5kWh，每個充電機充電蓄電池單元均可進行獨立的充放電。
以下是特斯拉關于Powerpack2和逆變器的官方參數(shù)。
表1特斯拉Powerpack2及逆變器參數(shù)
（來歷：特斯拉）
若干個Powerpack并聯(lián)后，通過DC/AC逆變器并入交流電網(wǎng)，如下圖所示。在SCE20MW/80MWh儲能項目中，共設備了396臺Powerpack。在100MW/129MWh儲能體系中，將至少需求615臺Powerpack。
Powerpack及逆變器組成的大規(guī)劃充電機充電蓄電池儲能體系
與當時國內(nèi)盛行的MW級方艙式儲能儲能單元不同，特斯拉用靈敏可擴展的儲能單元形成數(shù)十kW甚至百MW級的充電機充電蓄電池儲能體系。相同，在電網(wǎng)級儲能充電機充電蓄電池方面，特斯拉沿襲了其在車輛上運用的圓柱形三元鋰離子充電機充電蓄電池，并將原18650升級到21700，將其運用于Model3、Powerpack、Powerwall產(chǎn)品中，充電機充電蓄電池或由特斯拉位于美國內(nèi)華達州的超級工廠出產(chǎn)。現(xiàn)在，并沒有關于21700電芯的試驗數(shù)據(jù)發(fā)表，據(jù)傳該電芯能量密度可達300Wh/kg，容量可達5750mAh。
給我們的啟示？
特斯拉從充電機充電動力蓄電池、戶用儲能體系、商用儲能體系再到電網(wǎng)級儲能體系，一次又一次使我們眼前一亮。一起，不管在哪一個運用領域，特斯拉堅持了同一充電機充電蓄電池技能，能量密度和價格是其追求的要素。從產(chǎn)品線上看，各類儲能體系也基本沿襲同一結(jié)構(gòu)，差異僅在于單元的數(shù)量，并沒有針對某類運用研制新的產(chǎn)品體系，這樣使特斯拉在面臨當時并不明亮的充電機充電蓄電池儲能商場具有更強的適應性。
別的，我們也可以看出電網(wǎng)級充電機充電蓄電池儲能體系的運用潛力，不只在用戶側(cè)我們需求設備便利、能量密度高的儲能技能。在電網(wǎng)級的運用中，也有火急運用需求，并不是可再生能源使用、電力商場等我們常常評論的運用方向，而來自于電網(wǎng)安全性的需求，需求一種設備靈敏、反響快速牢靠的電源技能以應對突發(fā)事件，究竟電網(wǎng)安全安穩(wěn)事端帶來的丟失是巨大的，此刻，充電機充電蓄電池儲能是具有競爭力的技能之一。
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