特斯拉100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系方案解析
2017-10-11 12:26:45??????點(diǎn)擊：
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近來，特斯拉在澳大利亞南澳州100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系競(jìng)標(biāo)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(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系并網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)，否則將免費(fèi)供給該體系。
近來，特斯拉在澳大利亞南澳州100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系競(jìng)標(biāo)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(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系并網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)，否則將免費(fèi)供給該體系。實(shí)際上，不久前，特斯拉在88天內(nèi)為美國(guó)南加州愛迪生公司（SCE）位于MiraRoma的變電站設(shè)備了20MW/80MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系。特斯拉又一次刷新了國(guó)際最大規(guī)劃充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系記載。之前，國(guó)際最大規(guī)劃充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系位于我國(guó)張北風(fēng)景儲(chǔ)輸工程，其間，一期工程包括了16MW/63MWh的鋰離子充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能及2MW/8MWh的釩液流充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能。
100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系的用處？
雖然南澳州政府沒有發(fā)布該體系的中標(biāo)價(jià)格，可想而知這項(xiàng)工程將耗資巨大。據(jù)Musk本人在年頭的估計(jì)，100MW充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系的稅前費(fèi)用約為3225萬(wàn)美元。依據(jù)南澳州政府規(guī)劃，該體系將設(shè)備于南澳州Jamestown以北的Hornsdale風(fēng)電場(chǎng)。該風(fēng)電場(chǎng)由法國(guó)新能源企業(yè)Neoen出資建設(shè)，包括105臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量達(dá)315MW，是南澳州最大的風(fēng)電場(chǎng)，其上網(wǎng)價(jià)格為77美元/MWh，是澳大利亞風(fēng)電出產(chǎn)的最低價(jià)格。明顯，貴重的充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系并不只用于輔佐該風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電。實(shí)際上，在2016年9月28日，南澳州因?yàn)閻毫託夂驅(qū)е铝饲八从械拇笸ｋ娛露?，?dāng)日，南澳州用電負(fù)荷為1895MW，其間風(fēng)力發(fā)電883MW，燃?xì)獍l(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(dòng)6次，引發(fā)9座風(fēng)電廠共計(jì)445MW風(fēng)電脫網(wǎng)，與維多利亞州相連的一條聯(lián)絡(luò)線過載跳閘，瞬時(shí)功率缺額到達(dá)900MW，大規(guī)劃的出力丟失超出低頻減載設(shè)備反響速度，未及時(shí)啟動(dòng)切負(fù)荷維護(hù)，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(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能即南澳州應(yīng)對(duì)功率缺失下體系安全安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的行動(dòng)之一。該充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)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(shí)將用于調(diào)整風(fēng)電場(chǎng)出力。
圖1100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系地理位置
100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系是怎么組成的？
在電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能運(yùn)用中，特斯拉的主打產(chǎn)品為Powerpack，一種可擴(kuò)展的充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能單元?，F(xiàn)在，Powerpack推出了2代產(chǎn)品，單個(gè)Powerpack的容量為210kWh，儲(chǔ)能容量達(dá)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(gè)并聯(lián)的充電機(jī)充電蓄電池單元。與Powerwall相同，該充電機(jī)充電蓄電池單元源自ModelS運(yùn)用的充電機(jī)充電蓄電池組結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)充電機(jī)充電蓄電池模塊，并集成了充電機(jī)充電蓄電池辦理體系、熱辦理體系和獨(dú)立的板載DC/DC。每個(gè)充電機(jī)充電蓄電池組的標(biāo)稱電壓大約為48V，經(jīng)DC/DC變換到350V-550V，容量約為13.5kWh，每個(gè)充電機(jī)充電蓄電池單元均可進(jìn)行獨(dú)立的充放電。
以下是特斯拉關(guān)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(gè)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(chǔ)能項(xiàng)目中，共設(shè)備了396臺(tái)Powerpack。在100MW/129MWh儲(chǔ)能體系中，將至少需求615臺(tái)Powerpack。
Powerpack及逆變器組成的大規(guī)劃充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系
與當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)盛行的MW級(jí)方艙式儲(chǔ)能儲(chǔ)能單元不同，特斯拉用靈敏可擴(kuò)展的儲(chǔ)能單元形成數(shù)十kW甚至百M(fèi)W級(jí)的充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系。相同，在電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能充電機(jī)充電蓄電池方面，特斯拉沿襲了其在車輛上運(yùn)用的圓柱形三元鋰離子充電機(jī)充電蓄電池，并將原18650升級(jí)到21700，將其運(yùn)用于Model3、Powerpack、Powerwall產(chǎn)品中，充電機(jī)充電蓄電池或由特斯拉位于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的超級(jí)工廠出產(chǎn)。現(xiàn)在，并沒有關(guān)于21700電芯的試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)表，據(jù)傳該電芯能量密度可達(dá)300Wh/kg，容量可達(dá)5750mAh。
給我們的啟示？
特斯拉從充電機(jī)充電動(dòng)力蓄電池、戶用儲(chǔ)能體系、商用儲(chǔ)能體系再到電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能體系，一次又一次使我們眼前一亮。一起，不管在哪一個(gè)運(yùn)用領(lǐng)域，特斯拉堅(jiān)持了同一充電機(jī)充電蓄電池技能，能量密度和價(jià)格是其追求的要素。從產(chǎn)品線上看，各類儲(chǔ)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(duì)某類運(yùn)用研制新的產(chǎn)品體系，這樣使特斯拉在面臨當(dāng)時(shí)并不明亮的充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能商場(chǎng)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。
別的，我們也可以看出電網(wǎng)級(jí)充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系的運(yùn)用潛力，不只在用戶側(cè)我們需求設(shè)備便利、能量密度高的儲(chǔ)能技能。在電網(wǎng)級(jí)的運(yùn)用中，也有火急運(yùn)用需求，并不是可再生能源使用、電力商場(chǎng)等我們常常評(píng)論的運(yùn)用方向，而來自于電網(wǎng)安全性的需求，需求一種設(shè)備靈敏、反響快速牢靠的電源技能以應(yīng)對(duì)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(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能是具有競(jìng)爭(zhēng)力的技能之一。
近來，特斯拉在澳大利亞南澳州100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系競(jìng)標(biāo)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(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系并網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)，否則將免費(fèi)供給該體系。
近來，特斯拉在澳大利亞南澳州100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系競(jìng)標(biāo)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(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系并網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)，否則將免費(fèi)供給該體系。實(shí)際上，不久前，特斯拉在88天內(nèi)為美國(guó)南加州愛迪生公司（SCE）位于MiraRoma的變電站設(shè)備了20MW/80MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系。特斯拉又一次刷新了國(guó)際最大規(guī)劃充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系記載。之前，國(guó)際最大規(guī)劃充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系位于我國(guó)張北風(fēng)景儲(chǔ)輸工程，其間，一期工程包括了16MW/63MWh的鋰離子充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能及2MW/8MWh的釩液流充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能。
100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系的用處？
雖然南澳州政府沒有發(fā)布該體系的中標(biāo)價(jià)格，可想而知這項(xiàng)工程將耗資巨大。據(jù)Musk本人在年頭的估計(jì)，100MW充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系的稅前費(fèi)用約為3225萬(wàn)美元。依據(jù)南澳州政府規(guī)劃，該體系將設(shè)備于南澳州Jamestown以北的Hornsdale風(fēng)電場(chǎng)。該風(fēng)電場(chǎng)由法國(guó)新能源企業(yè)Neoen出資建設(shè)，包括105臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量達(dá)315MW，是南澳州最大的風(fēng)電場(chǎng)，其上網(wǎng)價(jià)格為77美元/MWh，是澳大利亞風(fēng)電出產(chǎn)的最低價(jià)格。明顯，貴重的充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系并不只用于輔佐該風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電。實(shí)際上，在2016年9月28日，南澳州因?yàn)閻毫託夂驅(qū)е铝饲八从械拇笸ｋ娛露?，?dāng)日，南澳州用電負(fù)荷為1895MW，其間風(fēng)力發(fā)電883MW，燃?xì)獍l(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(dòng)6次，引發(fā)9座風(fēng)電廠共計(jì)445MW風(fēng)電脫網(wǎng)，與維多利亞州相連的一條聯(lián)絡(luò)線過載跳閘，瞬時(shí)功率缺額到達(dá)900MW，大規(guī)劃的出力丟失超出低頻減載設(shè)備反響速度，未及時(shí)啟動(dòng)切負(fù)荷維護(hù)，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(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能即南澳州應(yīng)對(duì)功率缺失下體系安全安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的行動(dòng)之一。該充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)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(shí)將用于調(diào)整風(fēng)電場(chǎng)出力。
圖1100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系地理位置
100MW/129MWh充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系是怎么組成的？
在電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能運(yùn)用中，特斯拉的主打產(chǎn)品為Powerpack，一種可擴(kuò)展的充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能單元?，F(xiàn)在，Powerpack推出了2代產(chǎn)品，單個(gè)Powerpack的容量為210kWh，儲(chǔ)能容量達(dá)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(gè)并聯(lián)的充電機(jī)充電蓄電池單元。與Powerwall相同，該充電機(jī)充電蓄電池單元源自ModelS運(yùn)用的充電機(jī)充電蓄電池組結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)充電機(jī)充電蓄電池模塊，并集成了充電機(jī)充電蓄電池辦理體系、熱辦理體系和獨(dú)立的板載DC/DC。每個(gè)充電機(jī)充電蓄電池組的標(biāo)稱電壓大約為48V，經(jīng)DC/DC變換到350V-550V，容量約為13.5kWh，每個(gè)充電機(jī)充電蓄電池單元均可進(jìn)行獨(dú)立的充放電。
以下是特斯拉關(guān)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(gè)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(chǔ)能項(xiàng)目中，共設(shè)備了396臺(tái)Powerpack。在100MW/129MWh儲(chǔ)能體系中，將至少需求615臺(tái)Powerpack。
Powerpack及逆變器組成的大規(guī)劃充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系
與當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)盛行的MW級(jí)方艙式儲(chǔ)能儲(chǔ)能單元不同，特斯拉用靈敏可擴(kuò)展的儲(chǔ)能單元形成數(shù)十kW甚至百M(fèi)W級(jí)的充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系。相同，在電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能充電機(jī)充電蓄電池方面，特斯拉沿襲了其在車輛上運(yùn)用的圓柱形三元鋰離子充電機(jī)充電蓄電池，并將原18650升級(jí)到21700，將其運(yùn)用于Model3、Powerpack、Powerwall產(chǎn)品中，充電機(jī)充電蓄電池或由特斯拉位于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的超級(jí)工廠出產(chǎn)。現(xiàn)在，并沒有關(guān)于21700電芯的試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)表，據(jù)傳該電芯能量密度可達(dá)300Wh/kg，容量可達(dá)5750mAh。
給我們的啟示？
特斯拉從充電機(jī)充電動(dòng)力蓄電池、戶用儲(chǔ)能體系、商用儲(chǔ)能體系再到電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能體系，一次又一次使我們眼前一亮。一起，不管在哪一個(gè)運(yùn)用領(lǐng)域，特斯拉堅(jiān)持了同一充電機(jī)充電蓄電池技能，能量密度和價(jià)格是其追求的要素。從產(chǎn)品線上看，各類儲(chǔ)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(duì)某類運(yùn)用研制新的產(chǎn)品體系，這樣使特斯拉在面臨當(dāng)時(shí)并不明亮的充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能商場(chǎng)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。
別的，我們也可以看出電網(wǎng)級(jí)充電機(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能體系的運(yùn)用潛力，不只在用戶側(cè)我們需求設(shè)備便利、能量密度高的儲(chǔ)能技能。在電網(wǎng)級(jí)的運(yùn)用中，也有火急運(yùn)用需求，并不是可再生能源使用、電力商場(chǎng)等我們常常評(píng)論的運(yùn)用方向，而來自于電網(wǎng)安全性的需求，需求一種設(shè)備靈敏、反響快速牢靠的電源技能以應(yīng)對(duì)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(jī)充電蓄電池儲(chǔ)能是具有競(jìng)爭(zhēng)力的技能之一。
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