stringtranslate.com

Тесла Мегапак

Tesla Megapack — это крупномасштабная перезаряжаемая литий-ионная батарея для стационарного хранения энергии , предназначенная для использования на аккумуляторных электростанциях , производимая Tesla Energy , энергетической дочерней компанией Tesla, Inc.

Запущенный в 2019 году Megapack может хранить до 3,9 мегаватт-часов (МВтч) электроэнергии. Каждый мегапак представляет собой контейнер такого же размера, что и интермодальный контейнер . Они предназначены для использования электроэнергетическими предприятиями. Накопленная энергия может использоваться по мере необходимости, например, в периоды пикового спроса на электроэнергию или при сбоях в энергоснабжении сети.

Tesla Energy также предлагает Powerwall , устройство хранения энергии меньшего размера, предназначенное для домашнего использования.

История

Тесла Гигафабрика 1
Tesla Giga Nevada, где Megapack был разработан и производится вместе с Lathrop.

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

До запуска Megapack компания Tesla использовала свой продукт для хранения энергии Powerpack мощностью 200 киловатт-часов (кВтч) для удовлетворения потребностей коммунальных предприятий с крупномасштабными требованиями к хранению энергии. В 2015 и 2016 годах Tesla внедрила совокупную мощность Powerwall и Powerpack мощностью 300 МВт, включая установку Powerpack мощностью 80 МВт на подстанции Мира Лома в Южной Калифорнии. [2] В 2017 году Tesla использовала Powerpacks для развертывания аккумуляторных батарей мощностью 129 МВтч в Hornsdale Power Reserve в Южной Австралии, [3] это крупнейшее в мире на тот момент развертывание литий-ионных сетевых аккумуляторных батарей . [4]

Проектные работы над проектом Megapack в Giga Nevada начались как минимум еще в первой половине 2018 года. [5]

В июле 2019 года был запущен Megapack. [6] Тесла описал его как продукт для хранения энергии в коммунальном масштабе, подходящий для электростанций и коммунальных предприятий. [6] Tesla заявила, что пакеты Megapacks будут совместимы с программным обеспечением для мониторинга и управления электростанциями Tesla, Powerhub и Autobidder. [6] Компания заявила, что Megapack был разработан для удовлетворения потребностей крупномасштабных проектов хранения аккумуляторов, таких как Hornsdale Power Reserve. [6]

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

Рекордное использование энергии Tesla было достигнуто в первом квартале 2023 года, добавив 3,9 ГВтч за один квартал, что на 360% больше, чем в прошлом году. [11] [ нужно обновить ]

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

Технические характеристики

Мегапакеты собираются на мегафабрике Tesla в Латропе, Калифорния .

Условия

На каждый пакет Megapack распространяется 15-летняя гарантия «отсутствие дефектов» и «сохранение энергии». [15] За дополнительную плату предоставляется «гарантия работоспособности» сроком на 10 или 20 лет. [15] Как только срок службы Megapack подходит к концу, Tesla заявляет, что его можно вернуть на переработку . [16]

Мегапакеты предварительно собраны, включая «батарейные модули, двунаправленные инверторы, систему управления температурным режимом, главный выключатель переменного тока и элементы управления». [17]

Tesla требует от клиентов приобретения договора на техническое обслуживание. Каждый Megapack проходит незначительное ежегодное обслуживание и крупное обслуживание каждые десять лет. Ежегодное техническое обслуживание включает осмотры и чистку. Десятилетнее техническое обслуживание включает в себя такие мероприятия, как замена насоса и вентилятора системы терморегулирования и дозаправка охлаждающей жидкости. [18] Ожидается, что обслуживание каждого мегапакета займет около часа. [16]

Дизайн

Система управления температурным режимом Megapack расположена в верхней части каждого агрегата. [16] Для поддержания рабочей температуры аккумулятора используется охлаждающая жидкость, состоящая из равных частей смеси этиленгликоля и воды. [16]

Каждый мегапак весит примерно 51 000 фунтов (23 000 кг), а корпус имеет размер, аналогичный интермодальному контейнеру , и включает в себя поворотные замки, обеспечивающие автоматическую обработку.

Приложения

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

Сетевые батареи используются для вспомогательных функций , таких как контроль частоты и фазы, запуск из черного состояния , резерв работы и т. д.

Пиковая мощность

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

Powerpacks продолжают использоваться коммунальными предприятиями для удовлетворения потребностей в хранении энергии в небольших сетях. Например, установка Powerpack мощностью 25 МВт/52 МВт используется на ветряной электростанции на озере Бонни в Южной Австралии. [22]

Временной сдвиг

Хранение энергии стало требованием, помогающим преобразовать прерывистые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, в гарантированную энергию. [23]

Другие решения для хранения энергии, такие как гидроаккумулирование с помощью гидроэлектростанций , доминируют на рынке систем временного хранения. По состоянию на 2019 год на гидроаккумулирующие мощности приходилось 96% мировых мощностей по хранению энергии. [24] Насосные гидроаккумулирующие системы имеют более низкую эффективность, но более длительный срок службы, чем аккумуляторные батареи. [24]

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

Зарядные станции

3D-эскиз станции Tesla Supercharger с солнечными навесами и комплектом 8 Megapack мощностью около 32 МВтч

Megapacks были установлены на станциях Tesla Supercharger , которые также имеют солнечные навесы для питания Megapacks. [26] Megapacks может сглаживать спрос на электроэнергию в местной электросети и использовать накопленную в Megapacks электроэнергию во время пиковой нагрузки , чтобы не было чрезмерных дополнительных сборов 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] Сообщалось, что мобильный нагнетатель мощностью 125 кВт перевозился на плоском прицепе, прикрепленном к грузовику между местами развертывания. [28]

В декабре 2019 года Tesla поставила Megapack мощностью 1,25 МВт/2,5 МВтч на подстанцию ​​Миллиджвилл в Сент-Джоне , Канада, для снижения пиковых нагрузок . [29] [30] По оценкам, батарея сэкономит владельцу Saint John Energy 200 000 канадских долларов в год. [31] Он вступил в силу 3 апреля 2020 г. [32]

Викторианская большая батарея мощностью 300 МВт , хранящая от 377 до 450 МВтч [33] недалеко от Джилонга , представляла собой самую большую батарею в южном полушарии [34] . Процесс ввода в эксплуатацию возобновился в конце сентября после того, как он был остановлен из-за пожара (см. «Безопасность» ниже), 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 расчетной рентабельностью инвестиций 2,4. [37]

Strata Solar, американский коммерческий поставщик услуг по солнечной энергии, нанял Tesla в качестве поставщика аккумуляторов для хранилища энергии мощностью 100 МВт/400 МВтч в округе Вентура , штат Калифорния, с использованием 142 мегапакетов. [38] Развертывание заменило пиковую электростанцию, работающую на природном газе. В 2023 году Strata объявила о своем проекте Scatter Wash - проекте Megapack мощностью 255 МВт / 1 ГВтч в Фениксе, штат Аризона. [11]

Pacific Gas and Electric Company (PG&E) эксплуатирует систему 256-Megapack мощностью 182,5 МВт / 730 МВтч в Мосс-Лендинг , в округе Монтерей . [39] [40] [6] [41]

Безопасность

Стандарты аккумуляторов в масштабе сети и методы сдерживания пожара находятся на ранней стадии разработки. [42]

Риск пожара является одним из факторов, который задерживает развертывание некоторых систем хранения энергии на коммунальных предприятиях. Пожары на батареях невозможно потушить водой, которая является основным методом пожаротушения в большинстве населенных пунктов. Пожар в одной камере может распространиться на другие в результате термического неконтроля , возможно, за миллисекунды, потенциально создавая серьезную опасность. [42]

Предотвращение пожаров предполагает несколько уровней защиты. Во-первых, это предотвратить возгорание в отдельной ячейке, исключив искры и короткие замыкания. Однако сетевые системы сталкиваются с потенциальными проблемами, такими как утечки охлаждающей жидкости и неправильная установка. Отвод горючих газов и улучшенная изоляция снижают каскадные риски. Размещение элементов управления вне контейнера дает больше возможностей управления. Вместо подавления пожара сдержать пожар может помочь наблюдение за ситуацией во время полива прилегающих территорий. Датчики, отслеживающие местные погодные условия, могут помочь избежать перегрева. Возможны безлитиевые конструкции с меньшим риском возгорания. [42]

«Моделирование шлейфа» пытается предсказать, как могут распространяться газы от горящих химикатов в батареях. Образующиеся газы различаются в зависимости от типа аккумуляторов, фтороводород (HF) вызывает особую озабоченность даже при низких концентрациях. Более поздний анализ шлейфа, проведенный Vistra, показал, что концентрации HF, превышающие пределы воздействия в Калифорнии, могут распространиться на территорию диаметром 1300 футов при ветровых условиях, которые случаются 7 процентов в году. [42]

В Ракетт-Лейк , штат Нью-Йорк, город ввел однолетний мораторий, запрещающий установку аккумуляторов, в ответ на протесты, связанные с пожарами на трех аккумуляторных установках в Нью-Йорке. Протестующие сослались на пожар в Лайме, штат Нью-Йорк , который горел четыре дня. [42]

Мегапак загорелся на объекте Moss Landing компании PG&E в сентябре 2022 года. В результате пожара потребовалось однодневное укрытие. PG&E заявила, что меры безопасности включают тепловую сигнализацию, которая может отключить систему, центр управления инцидентами, звуковую сигнализацию об эвакуации, планирование перед пожаром с местными пожарными расчетами и протоколы аварийного отключения. Системы теплоподавления, предназначенные для ограничения теплового разгона, случайно сработали, в результате чего батареи залились водой, что вызвало искрение и короткое замыкание. Завод был остановлен на несколько месяцев. [43] Третья установка Vistra в Мосс-Лендинг использовала модель уличного контейнера вместо того, чтобы размещать стеллажи под одной крышей. (Вистра заявила, что внешний дизайн был выбран для ускорения строительства.) [42] [44]

В июле 2021 года один из 212 модулей Megapack в проекте Victorian Big Battery загорелся [45] из-за утечки охлаждающей жидкости, когда батарея находилась без контроля. Это зажгло соседний Мегапак. [35] Три дня спустя огонь потух, как того предпочли пожарные. [46] [47] [42]

Проект батареи мощностью 50 МВт / 100 МВт с использованием Tesla Megapack 2 находится в стадии строительства в Боулдеркомбе недалеко от Рокгемптона, Квинсленд. [48] ​​В сентябре 2023 года секция переменного тока загорелась и распространилась на ячейки одного модуля «Мегапак», повредив также соседний модуль. Оба модуля заменяются Tesla. Еще 36 модулей заработали пару дней спустя. [49]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Кастельвекки, Давиде (1 мая 2015 г.). «Изменит ли батарея Теслы энергетический рынок?». Природа : природа.2015.17469. дои : 10.1038/nature.2015.17469. ISSN  0028-0836. S2CID  138439698.
  2. ↑ Ламберт, Фред (23 января 2017 г.). «Tesla незаметно запускает в эксплуатацию свою огромную — самую большую в мире — электростанцию ​​мощностью 80 МВтч вместе с Edison в Южной Калифорнии». Электрек . Проверено 5 апреля 2020 г.
  3. ↑ Уолквист, Калла (27 сентября 2018 г.). «Аккумулятор Tesla в Южной Австралии готов окупить треть стоимости за год» . Хранитель . ISSN  0261-3077 . Проверено 5 апреля 2020 г.
  4. ↑ Нормил, Деннис (7 июля 2017 г.). «Tesla построит завод по производству титановых батарей». Наука . 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». Электрек . Проверено 5 апреля 2020 г.
  6. ^ abcde «Представляем Megapack: хранилище энергии коммунального масштаба». www.tesla.com . 29 июля 2019 г. Проверено 5 апреля 2020 г.
  7. ↑ Кэмпбелл, Джейсон (23 сентября 2021 г.). «Латроп приземляется на заводе по производству аккумуляторных батарей Tesla Mega». Бюллетень Мантика / Рипон . Проверено 25 сентября 2021 г.
  8. ^ «Tesla увеличивает набор сотрудников для Megafactory» . Motonewstoday.com . 8 сентября 2022 г.
  9. ↑ Ли-Джонс, Сара (22 сентября 2021 г.). «Новый мегафабрика Tesla строится в Латропе, Калифорния». Тесла Север . Проверено 22 сентября 2021 г.
  10. ^ «Плюс Power включает батарею мощностью 185 МВт на Гавайях» . 12 января 2024 г.
  11. ^ аб Ламберт, Фред (31 мая 2023 г.). «Tesla будет обеспечивать энергией новый масштабный проект по хранению энергии стоимостью 500 миллионов долларов» . Электрек .
  12. ↑ Шакир, Умар (10 апреля 2023 г.). «Следующий завод по производству аккумуляторов Tesla Megapack будет в Шанхае». Грань . Проверено 10 сентября 2023 г.
  13. ^ ab «Руководство по действиям в аварийных ситуациях, связанных с промышленными литий-ионными батареями» (PDF) . 11 ноября 2022 г. . Проверено 8 сентября 2023 г.
  14. ↑ Ламберт, Фред (29 июля 2019 г.). «Tesla запускает Megapack, новый массивный продукт для хранения энергии мощностью 3 МВтч» . Электрек . Проверено 22 апреля 2020 г.
  15. ^ abc «ГОДОВОЙ ОТЧЕТ ПО ФОРМЕ 10-К ЗА ГОД, ЗАКОНЧИВШИЙСЯ 31 ДЕКАБРЯ». Тесла . Архивировано из оригинала 17 января 2021 года . Проверено 27 мая 2020 г.
  16. ^ abcd «СМЯГЧЕННОЕ НЕГАТИВНОЕ ЗАЯВЛЕНИЕ». Графство Монтерей .
  17. ^ О'Кейн, Шон (29 июля 2019 г.). «Аккумулятор Tesla Megapack достаточно велик, чтобы помочь сетям справиться с пиковым спросом». Грань . Проверено 15 апреля 2020 г.
  18. ^ Тесла (18 марта 2022 г.). «Соглашение о техническом обслуживании Megapack» (PDF) . tesla-cdn.thron.com .
  19. ^ «Tesla Megapack с солнечным навесом, запущенный NineDot Energy в Нью-Йорке» .
  20. ↑ Воррат, Софи (28 февраля 2020 г.). «Крупнейший в мире проект аккумуляторной батареи Tesla Megapack одобрен для Калифорнии» . ОбновитьЭкономику . Проверено 15 апреля 2020 г.
  21. ^ Кравчик, Петр; Сливиньска, Анна (16 марта 2020 г.). «Оценка экологической эффективности применения крупногабаритных аккумуляторных батарей на угольной электростанции». Энергии . 13 (6): 1384. doi : 10.3390/en13061384 . ISSN  1996-1073.
  22. ↑ Паркинсон, Джайлз (5 ноября 2019 г.). «Аккумулятор озера Бонни впервые заряжается в Южной Австралии». ОбновитьЭкономику . Проверено 16 апреля 2020 г.
  23. ^ «Часто задаваемые вопросы о сетевом аккумуляторном хранилище» (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии .
  24. ^ ab «Информационный бюллетень по хранению энергии в сети США | Центр устойчивых систем» . css.umich.edu . Проверено 16 апреля 2020 г.
  25. ^ «Батареи против гидроаккумулирующих гидроэлектростанций - место для обоих?». ОбновитьЭкономику . 21 июня 2017 года . Проверено 16 апреля 2020 г.
  26. ^ «Первый известный нагнетатель Tesla V4 с солнечными панелями и Megapack прибывает в Аризону» . ТЕСМАНЯН .
  27. ^ «Новый сайт Tesla V4 Supercharger, на котором будут представлены аккумуляторные батареи Megapack и солнечная генерация» . 20 сентября 2022 г.
  28. ^ Аб Ламберт, Фред (29 ноября 2019 г.). «Tesla использует новый мобильный Supercharger с питанием от Megapack вместо дизельных генераторов» . Электрек . Проверено 5 апреля 2020 г.
  29. ^ «Saint John Energy добавляет экономичную аккумуляторную энергию в свою энергосистему» ​​. Глобальные новости . Проверено 5 апреля 2020 г.
  30. ^ Маккриди, Даниэль. «Saint John Energy присоединяется к партнерству с Tesla». Страна 94 . Проверено 5 апреля 2020 г.
  31. ↑ Ламберт, Фред (9 марта 2020 г.). «Tesla развертывает новый Megapack в Канаде, что может сэкономить небольшим коммунальным предприятиям 200 000 долларов в год». Электрек . Проверено 5 апреля 2020 г.
  32. ^ "Сент-Джон Энерджи". www.facebook.com . Проверено 18 августа 2020 г.
  33. ^ "Вопросы и ответы о большой батарее викторианской эпохи" . Викторианская большая батарея: вопросы и ответы . Викторианское правительство. 5 ноября 2020 года. Архивировано из оригинала 16 ноября 2021 года . Проверено 11 октября 2021 г.
  34. ^ «В Виктории разместится самая большая батарея в южном полушарии» . Новости АВС . 5 ноября 2020 г. Архивировано из оригинала 14 октября 2021 г.
  35. ↑ Аб Паркинсон, Джайлз (27 сентября 2021 г.). «Самая большая батарея в Австралии признана чистой после расследования пожара Tesla Megapack» . ОбновитьЭкономику . Архивировано из оригинала 6 октября 2021 года.
  36. ↑ Паркинсон, Джайлз (7 декабря 2021 г.). «Самая большая батарея в Австралии официально открыта через 12 месяцев после заключения контракта» . ОбновитьЭкономику . Архивировано из оригинала 8 декабря 2021 года.
  37. ↑ Колторп, Энди (8 декабря 2021 г.). «Викторианская большая батарея: крупнейшая в Австралии аккумуляторная система хранения мощностью 450 МВтч подключена к сети» . Новости хранения энергии . Архивировано из оригинала 8 декабря 2021 года.
  38. ↑ Фокс, Ева (18 декабря 2021 г.). «142 мегапакета Tesla заменяют электростанцию, работающую на ископаемом топливе, в Калифорнии, показано видео компании» . ТЕСМАНЯН . Проверено 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 ГВтч». Электрек . Проверено 27 мая 2020 г.
  40. ↑ Ламберт, Фред (27 февраля 2020 г.). «Совместный проект Tesla Megapack мощностью 1 ГВтч с PG&E одобрен». Электрек . Проверено 15 апреля 2020 г.
  41. ^ «Калифорния ISO - золотой век хранения энергии» . www.caiso.com . 14 июня 2022 г.
  42. ^ abcdefg Барбер, Грегори. «Большие батареи процветают. Как и опасения, что они загорятся». Проводной . ISSN  1059-1028 . Проверено 10 сентября 2023 г.
  43. ↑ Балдерас, Кристиан (22 сентября 2022 г.). «Жители ушли обеспокоенными после того, как загорелся завод по производству аккумуляторов Tesla, принадлежащий PG&E». КСБВ . Проверено 10 сентября 2023 г.
  44. ↑ Мюррей, Кэмерон (21 сентября 2022 г.). «Пожар на складе аккумуляторов Tesla компании PG&E в Мосс-Лендинг взят под контроль, власти снимают ограничения» . Новости хранения энергии .
  45. ^ «Пожар вспыхнул на проекте гигантской батареи недалеко от Джилонга» . Новости АВС . 30 июля 2021 г. Архивировано из оригинала 14 октября 2021 г.
  46. ↑ Паркинсон, Джайлз (1 августа 2021 г.). «Tesla Megapack все еще горит, никаких сообщений о задержках с Victoria Big Battery нет». ОбновитьЭкономику . Архивировано из оригинала 1 августа 2021 года. Нет смысла пытаться потушить пожар, просто сдержать его и не дать ему распространиться на другие контейнеры.
  47. ↑ Морган, Люси Баттерсби, Кассандра (2 августа 2021 г.). «Пожар в большой батарее Tesla потушен через три дня» . Возраст . Архивировано из оригинала 23 ноября 2021 года.{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  48. ^ «Проект батареи в Боулдеркомбе 50 МВт / 100 МВтч» . Генекс Пауэр . Проверено 10 июля 2023 г.
  49. ↑ Пикок, Белла (7 ноября 2023 г.). «Как показал анализ, пожар на батарее в Квинсленде в Боулдеркомбе возник на стороне сети, а не внутри Megapack». Журнал Pv, Австралия .

Внешние ссылки