特斯拉有一款產品,它2015年就釋出,但從來都只會被排在官網產品列表的最後,它就是Powerwall。
「 什麼是Powerwall?」
簡單來說,Powerwall是一款儲能裝置,它內建了可充電的鋰電池包、液冷模組、逆變器等等。在電力需求低谷期(例如凌晨)充電,在用電高峰期輸出電力,起到了“削峰填谷”的作用,另外如果電網斷電也能起到應急作用。Powerwall主要針對家庭使用者,內建電池容量7~13.5kWh,而商用版的“Powerwall”則叫Powerpack,後者是內建100kWh電池的大傢伙,主要應用在公共場所,例如學校、醫院等等。
(應用於家庭場景的Powerwall)
(商用Powerpack)
其實早在10多20年前,市面上就存在著一款和Powerwall相似的裝置,叫“UPS”(Uninterruptible Power Supply 不間斷電源),電網斷電的瞬間UPS可以繼續為電腦供電,以避免損壞硬碟丟了小姐姐。
當然,Powerwall還有一點精髓是UPS沒有的,那就是能接上家用的光伏發電系統,在白天曬曬太陽就能發電。而這套光伏發電系統來自於SolarCity,是一家專注於家用光伏發電專案的公司。
一查才發現,SolarCity也是特斯拉的子公司……
「 除了削峰填谷,還有什麼好處? 」
除了剛剛說到的“削峰填谷”、保證用電器正常工作之餘,Powerwall這種模式還有一個更重要的作用,就是可以充分利用從電車退役下來的動力電池。
有資料顯示,我國新能源車動力電池總裝機量高達57.35GWh,其中在2018年就達到了32.86GWh,同比增長137%,佔總裝機量的57.3%。如果按照一臺電車8年壽命來說,那到2026年前後就會有一大堆動力電池退役。
有研究機構預測,到2022年就有42萬噸退役動力電池等待處理。
對於動力電池的回收與利用,目前較為主流的方法有兩種,第一是再生利用(拆解電池提煉金屬和原料),二是梯級利用(二次或多次利用),Powerwall模式就能很好地利用上這些退役電池。
(動力電池的多領域梯級利用)
無獨有偶,在今年6月上汽通用五菱就利用寶駿E100、E200的退役電池建了一個兆瓦級大型光伏風能一體化梯次利用儲能電站。這個電站的用途和Powerwall一模一樣,只是電池數量比Powerwall多得多。自投入運營之後,這個電站已經有效降低了廣西電網在用電高峰期的電網壓力。
除了五菱,據瞭解目前榮威R也在做類似的事,目前應用在四川西昌市,原理和Powerwall幾乎一致,本文就不重複介紹了。
(圖片來自:綠芯頻道)
當然除了退役電池的梯級利用之外,還能把多餘的電賣給電網,比如德國就支援這樣做,只不過這種新穎的商業模式我國仍處於摸索階段。
「 我們真的需要Powerwall嗎?」
需要。其實我國在儲能電站技術方面的研究已經起步很多年了,例如早在2013年,上海就希望透過電池儲能的方式減少晝夜間峰谷差、平整負荷,以提高電網的執行效率。
如果這類裝置大範圍普及的話,就必然牽涉到大電網與微電網如何結合的問題。大電網指的是基於集中式發電(火力、水力發電廠)所佈局的電網,它的優點是供電穩定(例如電壓、頻率),而缺點則是難以應對突發情況。像地震、海嘯等自然災害往往會破壞電網,如果此時微電網能給大電網進行補充,那就能起到很好的應急作用。
對比大電網,微電網更像一個小型發電系統,正如Powerwall一樣,它可以獨立執行,而且又與大電網相連,在大電網出現故障時可以為一定區域內的負載提供電能。
目前我們的鄰國印度已經應用了大電網+微電網,一批印度電力企業為國內的窮鄉僻壤建立了小型微電網,採用太陽能、沼氣等能源給鄉村供電,至於日本則因為鍾愛“氫”,在城市佈局了H2One氫燃料電池系統,把太陽能/閒時的電能轉化為易於儲存的氫氣,當大電網出現故障時則把氫重新轉化為電,並且提供熱水(氫燃料電池發電副產物)。當然,日本還有ENE-FARM,讓每家每戶都是一個微電網。
(H2One氫燃料電池系統結構)
(H2One氫燃料電池系統執行狀態)
當然,目前我國在微電網的建設、運營上還處於摸索階段,加上相關政策尚未明晰,所以企業也缺乏一個技術迭代的標準。只不過在未來大電網+微電網的融合是必然的事,就像現在的私家車+公共交通工具那樣,共同組建了我們的路面交通。
「 Powerwall為什麼沒在國內流行?」
Powerwall在北美地區相當流行,截止今年第一季度,特斯拉已經安裝了超過10萬個Powerwall。如果你有一個big house,Powerwall能幫你省不少電費,再配個特斯拉電車,美滋滋。
至於應用到商業領域的Powerpack也受到了市場的青睞,目前東京大阪、澳洲、歐洲都利用Powerpack建成了儲能系統,例如大阪的Powerpack(7MWh)就設在大阪車站旁邊,在緊急情況下可以為一輛載滿客的列車提供30分鐘續航,足以讓其安全駛達距離最近的車站。
那問題又來了,既然Powerwall那麼實用,也是未來供電網路不可或缺的一部分,那為什麼在中國就不吃香呢?
仔細想一想,好像真能分析出一點原因。
首先,在國內特斯拉主要賣到東部沿海省份及西南部一二線大城市,也就是說,特斯拉的絕大部分車主都住在供電穩定的大城市樓宇裡,他們自然就無法也無需買Powerwall。
至於內陸、西部地區,雖然他們有獨棟big house,但因為氣候環境的原因,買電車的人很少,既然買電車的人少,特斯拉的信徒自然就少了,又怎會有人給Powerwall充值呢?
再說,比它便宜的國產電池儲能系統一搜一大堆,它們不香嗎?
最新款的Powerwall 2摺合人民幣約23000元,某寶上面最便宜的5000就有交易。