stringtranslate.com

Тесла Мегапак

Tesla Megapack — это крупногабаритный стационарный накопитель энергии на основе литий-ионных аккумуляторов , предназначенный для использования на электростанциях с аккумуляторными батареями , производимый компанией Tesla Energy , дочерней энергетической компанией Tesla, Inc.

Megapack, запущенный в 2019 году, может хранить до 3,9 мегаватт-часов (МВт-ч) электроэнергии. Каждый Megapack представляет собой контейнер, аналогичный по размеру интермодальному контейнеру . Они предназначены для использования электроэнергетическими компаниями. Сохраненная энергия может использоваться по мере необходимости, например, в периоды пикового спроса на электроэнергию или при перебоях в подаче электроэнергии.

Tesla Energy также предлагает Powerwall — небольшое устройство хранения энергии, предназначенное для домашнего использования.

История

Tesla Gigafactory 1
Tesla Giga Nevada, где был разработан и производится Megapack, а также Lathrop

30 апреля 2015 года Tesla объявила, что будет продавать автономные аккумуляторные устройства потребителям и коммунальным службам. [1] Генеральный директор Tesla Илон Маск заявил, что аккумуляторные устройства компании могут быть использованы для повышения надежности непостоянных возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия. [1]

До запуска Megapack Tesla использовала свой продукт для хранения энергии Powerpack емкостью 200 киловатт-часов (кВт·ч) для удовлетворения потребностей коммунальных служб с крупномасштабными требованиями к хранению. В течение 2015 и 2016 годов Tesla развернула объединенные 300 МВт·ч технологий Powerwall и Powerpack, включая развертывание Powerpacks на 80 МВт·ч на подстанции Mira Loma в Южной Калифорнии. [2] В 2017 году Tesla использовала Powerpacks для развертывания 129 МВт·ч аккумуляторных батарей в Hornsdale Power Reserve в Южной Австралии, [3] что на тот момент было крупнейшим развертыванием литий-ионных сетевых аккумуляторных батарей в мире. [4]

Проектные работы по проекту Megapack в Giga Nevada начались как минимум в первой половине 2018 года. [5]

В июле 2019 года был запущен Megapack. [6] Tesla описала его как продукт для хранения энергии коммунального масштаба, подходящий для электростанций и коммунальных служб. [6] Tesla заявила, что Megapack будет совместим с программным обеспечением Tesla для мониторинга и управления электростанцией, Powerhub и Autobidder. [6] Компания заявила, что Megapack был разработан для удовлетворения потребностей крупномасштабных проектов по хранению аккумуляторных батарей, таких как Hornsdale Power Reserve. [6]

Tesla приобрела бывший распределительный центр JC Penney в Латропе, Калифорния , в 2021 году и переоборудовала его в аккумуляторный завод под названием Megafactory [ 7] с целевой мощностью 40 ГВт·ч/год после завершения строительства. [8] В Megapack следующего поколения используются призматические литий-железо-фосфатные элементы [9] , например, на заводе мощностью 585 МВт·ч в Каполеи, Гавайи . [10]

Рекордное внедрение энергии Tesla было достигнуто в первом квартале 2023 года, добавив 3,9 ГВт-ч за один квартал, что на 360% больше по сравнению с прошлым годом. [11] [ требуется обновление ]

В 2023 году Tesla объявила о строительстве новой «Мегафабрики» в Шанхае по производству Megapacks с целью выпускать около 10 000 упаковок в год. [12]

Технические характеристики

Сборка Megapacks осуществляется на заводе Tesla Megafactory в Латропе, Калифорния .

Условия

На каждый Megapack распространяется 15-летняя гарантия «отсутствия дефектов» и «сохранения энергии». [15] 10- или 20-летняя «гарантия производительности» доступна за дополнительную плату. [15] Tesla заявляет, что после того, как Megapack достигнет конца своего срока службы, их можно будет вернуть на переработку . [16]

Megapacks предварительно собраны и включают в себя «батарейные модули, двунаправленные инверторы, систему терморегулирования, главный выключатель переменного тока и элементы управления». [17]

Tesla требует от клиентов приобрести договор на техническое обслуживание. Каждый Megapack получает небольшое ежегодное обслуживание и крупное обслуживание каждые десять лет. Ежегодное обслуживание включает в себя осмотры и чистку. Десятилетнее обслуживание включает в себя такие действия, как замена насоса и вентилятора для системы терморегулирования и заправка охлаждающей жидкости. [18] Ожидается, что обслуживание займет около часа на Megapack. [16]

Дизайн

Система терморегулирования Megapack расположена в верхней части каждого блока. [16] Она использует охлаждающую жидкость, состоящую из смеси равных частей этиленгликоля и воды, для поддержания рабочей температуры аккумулятора. [16]

Каждый Megapack весит приблизительно 51 000 фунтов (23 000 кг), а корпус изготовлен по размеру, аналогичному интермодальному контейнеру , и включает в себя поворотные замки для обеспечения автоматизированной обработки.

Приложения

Площадка Tesla Megapack с солнечными навесами [19] 3D-эскиз

Сетевые батареи используются для вспомогательных функций, таких как управление частотой и фазой, пуск из полностью обесточенного состояния , рабочий резерв и т. д.

Пиковая мощность

Megapacks предназначены для крупномасштабного хранения энергии. Megapacks используются коммунальными службами для замены пиковых электростанций , [20] которые вырабатывают энергию в периоды пикового спроса. Megapacks хранят энергию сети, а не генерируют ее из топлива. [21]

Powerpacks продолжают использоваться коммунальными службами для удовлетворения потребностей в хранении энергии в сетях меньшего масштаба. Например, развертывание Powerpacks мощностью 25 МВт / 52 МВт·ч используется на ветровой электростанции Lake Bonney в Южной Австралии. [22]

Сдвиг во времени

Накопление энергии стало необходимым условием для преобразования непостоянных источников энергии, таких как ветер и солнце, в стабильную электроэнергию. [23]

Другие решения для хранения энергии, такие как гидроаккумулирующие системы , доминируют на рынке временного сдвига. По состоянию на 2019 год гидроаккумулирующие системы составляли 96% от общемировой емкости хранения энергии. [24] Системы гидроаккумулирующих систем имеют более низкую эффективность, но более длительный срок службы, чем аккумуляторные системы хранения. [24]

Megapack можно развернуть быстрее, чем другие технологии хранения данных. [25]

Зарядные станции Supercharger

3D-эскиз станции Tesla Supercharger с солнечными навесами и 8-ю Megapack-комплексами мощностью около 32 МВт·ч

Megapacks были установлены на станциях Tesla Supercharger , которые также имеют солнечные навесы для питания Megapacks. [26] Megapacks могут сглаживать спрос на электроэнергию в местной электросети и использовать накопленную Megapacks электроэнергию во время пикового спроса , чтобы не было чрезмерных надбавок за электроэнергию для зарядки электромобилей. [27]

Развертывания

Завершенный

В ноябре 2019 года Tesla использовала Megapack для питания мобильной зарядной станции для электромобилей Tesla в Калифорнии. [28] Мобильная зарядная станция Supercharger обеспечивала мощность 125 кВт и перевозилась на плоском прицепе, прикрепленном к грузовику, между местами развертывания. [28]

В декабре 2019 года Tesla поставила Megapack мощностью 1,25 МВт/2,5 МВт·ч на подстанцию ​​Millidgeville в Сент-Джоне , Канада, для сглаживания пиков нагрузки . [29] [30] По оценкам, аккумулятор сэкономит владельцу Saint John Energy 200 000 канадских долларов в год. [31] Он был введен в эксплуатацию 3 апреля 2020 года. [32]

Викторианская большая батарея мощностью 300 МВт/450 МВт·ч около Джилонга , Австралия, [33] представляла собой самую большую батарею в южном полушарии в то время. [34] Процесс ввода в эксплуатацию был остановлен из-за пожара (см. раздел «Безопасность»), и извлеченные уроки были применены к другим батареям. [35] Батарея была введена в эксплуатацию вовремя в декабре 2021 года, через год после заключения контракта, [36] с предполагаемой окупаемостью инвестиций в размере 2,4. [37]

В декабре 2021 года компания Strata Solar, американский поставщик коммерческих услуг в области солнечной энергетики, развернула хранилище энергии мощностью 100 МВт/400 МВт·ч в округе Вентура , штат Калифорния, используя 142 Megapacks. [38] Развертывание заменило пиковую установку, работающую на природном газе.

По состоянию на июнь 2022 года Pacific Gas and Electric Company (PG&E) эксплуатирует систему Megapack мощностью 182,5 МВт/730 МВт·ч на 256 станций в Мосс-Лэндинге , округ Монтерей . [39] [40] [6] [41]

TransAlta владеет и управляет системой Megapack мощностью 10 МВт/20 МВт·ч вблизи Пинчер-Крик , Альберта, Канада, строительство которой было завершено в октябре 2020 года. [42] По состоянию на июль 2024 года это одно из десяти действующих хранилищ в Альберте, [43] и все они являются системами Megapack.

Безопасность

Стандарты для аккумуляторных батарей в масштабе сети и методы сдерживания пожаров находятся на ранней стадии разработки. [44]

Риск возгорания является одним из факторов, который задержал развертывание некоторых систем хранения энергии коммунальных служб. Пожары аккумуляторов нельзя потушить водой, что является основным методом пожаротушения в большинстве сообществ. Пожар в одной ячейке может перекинуться на другие через тепловой разгон , возможно, за миллисекунды, что потенциально создает серьезную опасность. [44]

Предотвращение пожаров включает в себя несколько уровней защиты. Во-первых, это предотвращение пожара в одной ячейке путем устранения искр и коротких замыканий. Однако системы масштаба сетки сталкиваются с потенциальными проблемами, такими как утечки охлаждающей жидкости и неправильная установка. Вентиляция горючих газов и улучшенная изоляция снижают каскадные риски. Размещение элементов управления снаружи контейнера дает больше возможностей для управления. Вместо средств подавления, мониторинг ситуации во время полива прилегающих территорий может помочь сдержать пожар. Датчики, отслеживающие местные погодные условия, могут помочь избежать перегрева. Возможны конструкции без лития с более низким риском возгорания. [44]

«Моделирование шлейфа» пытается предсказать, как могут распространяться газы от сжигания химических веществ в аккумуляторах. Вырабатываемые газы различаются в зависимости от типа аккумуляторов, фтористый водород (HF) вызывает особую озабоченность даже при низких концентрациях. Более поздний анализ шлейфа, проведенный Vistra, показал, что концентрации HF выше пределов воздействия в Калифорнии могут распространяться на площади диаметром 1300 футов при ветровых условиях, которые случаются 7 процентов в году. [44]

В городе Ракетт-Лейк , штат Нью-Йорк, город принял мораторий на один год, запрещающий установку батарей, в ответ на протесты, ссылающиеся на пожары на трех установках батарей в Нью-Йорке. Протестующие ссылались на пожар в Лайме, штат Нью-Йорк , который длился четыре дня. [44]

В сентябре 2022 года на объекте PG&E в Мосс-Лэндинге загорелся Megapack. Пожар привел к однодневному предупреждению о необходимости укрытия на месте. PG&E заявила, что меры безопасности включают тепловые сигналы тревоги, которые могут отключить систему, центр управления инцидентами, звуковой сигнал эвакуации, предварительное планирование пожара с местными пожарными бригадами и протоколы аварийного отключения. Системы подавления тепла, предназначенные для сдерживания теплового разгона, случайно сработали, окунув батареи в воду, что вызвало искрение и короткое замыкание. Завод был закрыт на несколько месяцев. [45] Третья установка Vistra в Мосс-Лэндинг приняла модель уличного контейнера вместо того, чтобы разместить стойки под одной крышей. (Vistra заявила, что уличная конструкция была выбрана для ускорения строительства.) [44] [46]

В июле 2021 года один из 212 модулей Megapack в проекте Victorian Big Battery загорелся [47] из-за утечки охлаждающей жидкости, когда батарея была без присмотра. Это привело к возгоранию соседнего Megapack. [35] Три дня спустя пожар выгорел сам по себе, как и предпочла пожарная служба. [48] [49] [44]

Проект батареи мощностью 50 МВт / 100 МВт-ч с использованием Tesla Megapack 2 находится в стадии строительства в Боулдеркомбе недалеко от Рокхэмптона, Квинсленд. [50] Секция переменного тока загорелась в сентябре 2023 года и распространилась на ячейки одного модуля Megapack, также повредив соседний модуль. Оба модуля заменяются Tesla. Другие 36 модулей были введены в эксплуатацию через пару дней. [51]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Castelvecchi, Davide (1 мая 2015 г.). «Изменит ли аккумулятор Tesla рынок энергии?». Nature : nature.2015.17469. doi :10.1038/nature.2015.17469. ISSN  0028-0836. S2CID  138439698.
  2. ^ Ламберт, Фред (23 января 2017 г.). «Tesla тихонько вводит в эксплуатацию свою огромную — самую большую в мире — станцию ​​Powerpack мощностью 80 МВт·ч совместно с Southern California Edison». Electrek . Получено 5 апреля 2020 г.
  3. ^ Wahlquist, Calla (27 сентября 2018 г.). «Южноавстралийская батарея Tesla на пути к тому, чтобы окупить треть стоимости за год». The Guardian . ISSN  0261-3077 . Получено 5 апреля 2020 г. .
  4. ^ Нормайл, Деннис (7 июля 2017 г.). «Tesla построит завод по производству титановых батарей». Science . doi :10.1126/science.aan7072. ISSN  0036-8075.
  5. ^ Ламберт, Фред (30 октября 2018 г.). «Tesla работает над новым энергетическим модулем „Megapack“ на Gigafactory 1». Electrek . Получено 5 апреля 2020 г. .
  6. ^ abcde "Представляем Megapack: хранилище энергии коммунального масштаба". www.tesla.com . 29 июля 2019 г. Получено 5 апреля 2020 г.
  7. ^ Кэмпбелл, Джейсон (23 сентября 2021 г.). «Lathrop Lands Tesla Mega Battery Plant». Mantica / Ripon Bulletin . Получено 25 сентября 2021 г.
  8. ^ "Tesla наращивает набор сотрудников для Megafactory". Motonewstoday.com . 8 сентября 2022 г.
  9. ^ Ли-Джонс, Сара (22 сентября 2021 г.). «Новый мегазавод Tesla начинает работу в Латропе, Калифорния». Tesla North . Получено 22 сентября 2021 г. .
  10. ^ "Plus Power включает батарею мощностью 185 МВт на Гавайях". 12 января 2024 г.
  11. ^ Ламберт, Фред (31 мая 2023 г.). «Tesla реализует новый масштабный проект по хранению энергии стоимостью 500 миллионов долларов». Electrek .
  12. ^ Шакир, Умар (10 апреля 2023 г.). «Следующий завод по хранению аккумуляторов Tesla Megapack будет в Шанхае». The Verge . Получено 10 сентября 2023 г. .
  13. ^ ab "Руководство по реагированию на чрезвычайные ситуации, связанные с промышленными литий-ионными аккумуляторами" (PDF) . 11 ноября 2022 г. . Получено 8 сентября 2023 г. .
  14. ^ Ламберт, Фред (29 июля 2019 г.). «Tesla запускает свой Megapack, новый массивный продукт для хранения энергии емкостью 3 МВт·ч». Electrek . Получено 22 апреля 2020 г. .
  15. ^ abc "ГОДОВОЙ ОТЧЕТ ПО ФОРМЕ 10-K ЗА ГОД, ЗАКОНЧИВШИЙСЯ 31 ДЕКАБРЯ". Tesla . Архивировано из оригинала 17 января 2021 г. . Получено 27 мая 2020 г. .
  16. ^ abcd «СМЯГЧЕННОЕ ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ЗАЯВЛЕНИЕ». Округ Монтерей .
  17. ^ О'Кейн, Шон (29 июля 2019 г.). «Батарея Tesla Megapack достаточно большая, чтобы помочь сетям справиться с пиковым спросом». The Verge . Получено 15 апреля 2020 г. .
  18. ^ Tesla (18 марта 2022 г.). «Соглашение о техническом обслуживании Megapack» (PDF) . tesla-cdn.thron.com .
  19. ^ «Компания NineDot Energy представила Tesla Megapack с солнечным куполом в Нью-Йорке».
  20. ^ Воррат, Софи (28 февраля 2020 г.). «Крупнейший в мире проект по производству аккумуляторов Tesla Megapack одобрен для Калифорнии». RenewEconomy . Получено 15 апреля 2020 г. .
  21. ^ Кравчик, Петр; Сливиньска, Анна (16 марта 2020 г.). «Оценка экологической эффективности применения крупномасштабных перезаряжаемых батарей на угольной электростанции». Energies . 13 (6): 1384. doi : 10.3390/en13061384 . ISSN  1996-1073.
  22. ^ Паркинсон, Джайлс (5 ноября 2019 г.). «Батарея озера Бонни впервые заряжается в Южной Австралии». RenewEconomy . Получено 16 апреля 2020 г. .
  23. ^ "Часто задаваемые вопросы по аккумуляторным системам сетевого хранения" (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемой энергии .
  24. ^ ab "Информационный листок по хранению энергии в энергосистемах США | Центр устойчивых систем". css.umich.edu . Получено 16 апреля 2020 г. .
  25. ^ «Батареи против гидроаккумулирующей гидроэнергетики — место для обоих?». RenewEconomy . 21 июня 2017 г. Получено 16 апреля 2020 г.
  26. ^ «Первая известная зарядная станция Tesla V4 с солнечными панелями и Megapack прибывает в Аризону». TESMANIAN .
  27. ^ «Новый сайт Tesla V4 Supercharger представит систему хранения аккумуляторов Megapack и солнечную генерацию». 20 сентября 2022 г.
  28. ^ ab Ламберт, Фред (29 ноября 2019 г.). «Tesla развертывает новую мобильную зарядную станцию ​​Supercharger, работающую на Megapack вместо дизельных генераторов». Electrek . Получено 5 апреля 2020 г. .
  29. ^ "Saint John Energy добавляет экономичную аккумуляторную батарею в свою энергосеть". Global News . Получено 5 апреля 2020 г. .
  30. ^ Маккриди, Даниэль. «Saint John Energy Joins Partnership With Tesla». Страна 94. Получено 5 апреля 2020 г.
  31. ^ Ламберт, Фред (9 марта 2020 г.). «Tesla развертывает новый Megapack в Канаде, что может сэкономить мелким коммунальщикам 200 000 долларов в год». Electrek . Получено 5 апреля 2020 г.
  32. ^ "Saint John Energy". www.facebook.com . Получено 18 августа 2020 г. .
  33. ^ "The Victorian Big Battery Q&A". The Victorian Big Battery Q&A . Правительство Виктории. 5 ноября 2020 г. Архивировано из оригинала 16 ноября 2021 г. Получено 11 октября 2021 г.
  34. ^ "В Виктории разместится крупнейшая батарея в Южном полушарии". ABC News . 5 ноября 2020 г. Архивировано из оригинала 14 октября 2021 г.
  35. ^ ab Parkinson, Giles (27 сентября 2021 г.). «Самая большая батарея в Австралии полностью очистилась после расследования пожара Tesla Megapack». RenewEconomy . Архивировано из оригинала 6 октября 2021 г.
  36. ^ Паркинсон, Джайлс (7 декабря 2021 г.). «Официально открыта крупнейшая в Австралии батарея спустя 12 месяцев после заключения контракта». RenewEconomy . Архивировано из оригинала 8 декабря 2021 г.
  37. ^ Колторп, Энди (8 декабря 2021 г.). «Victorian Big Battery: крупнейшая в Австралии система хранения аккумуляторов на 450 МВт·ч запущена». Новости о хранении энергии . Архивировано из оригинала 8 декабря 2021 г.
  38. ^ Фокс, Ева (18 декабря 2021 г.). «142 Tesla Megapacks заменяют завод на ископаемом топливе Peaker в Калифорнии, показывает видео компании». TESMANIAN . Получено 9 сентября 2023 г.
  39. ^ Ламберт, Фред (29 июня 2018 г.). «Tesla и PG&E работают над массивной аккумуляторной системой Powerpack мощностью до 1,1 ГВт·ч». Electrek . Получено 27 мая 2020 г. .
  40. ^ Ламберт, Фред (27 февраля 2020 г.). «Одобрен проект Tesla's massive 1GWh Megapack battery project with PG&E». Electrek . Получено 15 апреля 2020 г.
  41. ^ «California ISO – Золотой век хранения энергии». www.caiso.com . 14 июня 2022 г.
  42. ^ "Windcharger Battery Storage". TransAlta . Получено 19 июля 2024 г.
  43. ^ Список генерирующих станций в Альберте
  44. ^ abcdefg Барбер, Грегори. «Большие батареи стремительно растут. Так же как и страхи, что они загорятся». Wired . ISSN  1059-1028 . Получено 10 сентября 2023 г. .
  45. ^ Балдерас, Кристиан (22 сентября 2022 г.). «Жители ушли обеспокоенными после того, как загорелся завод по производству аккумуляторов Tesla компании PG&E». KSBW . Получено 10 сентября 2023 г.
  46. ^ Мюррей, Кэмерон (21 сентября 2022 г.). «Пожар на складе аккумуляторов Tesla компании PG&E в Мосс-Лэндинг взят под контроль, власти отменяют закрытия». Новости о хранении энергии .
  47. ^ «Возгорание гигантского аккумуляторного проекта недалеко от Джилонга». ABC News . 30 июля 2021 г. Архивировано из оригинала 14 октября 2021 г.
  48. ^ Паркинсон, Джайлс (1 августа 2021 г.). «Tesla Megapack все еще горит, нет никаких сведений о задержках с Victoria Big Battery». RenewEconomy . Архивировано из оригинала 1 августа 2021 г. нет смысла пытаться потушить пожар, просто сдерживайте его и не дайте ему распространиться на другие контейнеры
  49. ^ Морган, Люси Баттерсби, Кассандра (2 августа 2021 г.). «Пожар на Tesla Big Battery потушен через три дня». The Age . Архивировано из оригинала 23 ноября 2021 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  50. ^ "50MW/100MWh Bouldercombe Battery Project". Genex Power . Получено 10 июля 2023 г.
  51. ^ Пикок, Белла (7 ноября 2023 г.). «Анализ показал, что возгорание батареи в Квинсленде в Боулдеркомбе произошло со стороны сети, а не внутри Megapack». Журнал pv Australia .

Внешние ссылки