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“虚拟电厂”爆火背后,特斯拉早已站在风口之上

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特斯拉的虚拟电厂计划

作者 | 来自镁客星球的家衡

随着今夏缺电、限电的新闻频上热搜,一夜之间,“虚拟电厂”概念成为国内资本市场的“香饽饽”。

作为缓解用电压力的重要手段,这一“新鲜事物”在国外早已发展多年,并衍生出多种商业化模式,然而这些项目背后大多是垄断性的能源公司。

不过从近些年的趋势来看,有越来越多科技企业开始以“挑战者”的身份盯上这一领域,这其中又以美国科技巨头特斯拉最早入局。

早在2015年,特斯拉就推出储能电池Powerwall项目,并设想了一个“家用发电厂”的商业计划。随后多年里,特斯拉又与多家能源企业合作,进一步完善其“虚拟电厂”版图。

何谓“虚拟电厂”?

从定义上看,虚拟电厂(VPP)是将需求侧、分布式电源以及储能装置进行能源分配的物联网系统。它本身并不发电,同时没有实体形式的存在,因此“虚拟电厂”不过是一个形象化的比喻。如果把一辆电动汽车看作一个储能设备的话,那么到了用电低谷时,就可以把之前存储的电输送回电网,达到削峰填谷的效果。

当下,“缺电”成为全球各国的常态,不仅是基础设施薄弱的发展中国家,即便是美国、澳大利亚等发达国家,依旧要面临停电这个大问题。

如何保证用电的稳定,除了加大基础设备建设、加大发电量外,“虚拟电厂”就成了非常有效的补电方式。

但如果只是用于补电,那么“虚拟电厂”组网时产生的额外成本无疑会阻碍这些分布式能源拥有者的参与,因此能源企业们需要用足以盈利的商业化模式来吸引用户们参与到建设中。

以商业化进程最出色的欧洲为例,目前虚拟电厂项目建设是将分布式电源进行整合并打包出售,通过降低成本的方式进行盈利。

而对于特斯拉身处的美国来说,能源业务更是一笔潜力无限的生意:首先,美国基础设施薄弱的乡村地区非常需要“虚拟电厂”这一补电形式,其次太阳能已经是当前美国重要的能源来源,最后,新能源又与特斯拉的电车业务十分契合。

特斯拉的虚拟电厂计划

今年7月,特斯拉公布今年第二季度财报。

和往期财报一样,能源业务依然不温不火,但马斯克提到一个重要消息:市场对特斯拉储能产品Powerwall的需求仍超出特斯拉的供应能力。

与其他产品相比,Powerwall在国内鲜有人知。其实从2015年推出以来,Powerwall一直处在供不应求的状态,主要原因就是工厂产能问题,北美消费者对于这种高科技产品特别感兴趣。

从介绍来看,Powerwall通过太阳能屋顶产生可再生电力,并提供存储和与电网的接口。该系统中的能源墙内置可充电的18650锂离子电池,产品容量包括7KWh和10KWh两种,而能量包则通过串并联方式提供100千瓦时以上的容量。

在美国,家用发电机几乎是常备设备,但传统柴油发动机不但污染坏境,且体验感极差。

Powerwall的出现无疑是“降维打击”,不仅可以在断电时自动切换为紧急电源确保正常用电,还能与屋顶太阳能板或光伏协同工作,因此广受好评。

据统计,Powerwall最新一代产品(Powerwall plus)目前在北美市场占有率超过50%,在欧亚等竞争激烈的海外市场同样处于领先。

此外,特斯拉还为Powerwall配备了一项Storm Watch功能,通过TESLA APP即可提前提醒用户有停电风险。据统计,在2021年,该功能共激动近40万次,这一项功能也是其他储能产品不具备的优势。

从前文叙述中可以看出来,Powerwall即是特斯拉组建虚拟电厂系统的最关键一环。在未组网前,其本身即可以化身“大型充电宝”,在没有停电风险时,就能削峰填谷节省电费。另外相比于电动汽车,Powerwall并不需要担忧电池耗损对于系统的影响,与电网的互动效率更高。

有海外科技媒体测算,在10年的保修期下,Powerwall的最低电价能达到17美分。虽然这高出了美国的平均电价,但对于偏远地区或用电量大地区的用户来说,17美分还是可以接受的价格,更何况还没有停电风险。

在完成产品布局后,特斯拉也就有了构建虚拟电厂的基础。

2021年,马斯克表示要利用Powerwall将个人家庭改造成小型发电厂,还要反哺公用电网,这也证实了其构建虚拟电厂的计划。

今年6月,特斯拉与美国加州公共事业公司PG&E合作在加州推出第一个官方虚拟电厂。

报道称特斯拉已经邀请约25000名拥有Powerwall的PG&E客户加入虚拟电厂共同完成这个项目。其中有超过3000名客户是在该计划推出的前两周内表示有兴趣加入。加入计划后,每增加一千瓦时的电力,他们的Powerwall就能获得2美元的收入。

就在本月,加州的虚拟电厂项目成功启动了首次紧急响应演练,在活动中,共有2342位Powerwall用户参与,共计输出了多达16兆瓦的电力。

这一次演练也证实了虚拟电厂在特殊情况的可靠性。

而除了加州以外,特斯拉还在日本宫古岛组建了一座虚拟发电厂,这也成为日本最大的使用家用电池的商业虚拟电厂。

美好愿望背后的挑战

当然,马斯克毕竟是商人,这些布局的终极目标,还是希望特斯拉成为一家世界领先的能源企业

与传统发电厂相比,虚拟电厂这一形式在后期几乎是“毫无成本”:除了前期的设备建设以外,依靠太阳能板以及光伏设备,就能完成产电、储电与输电,而在传统的发电厂模式下,这些额外成本都会转移到终端用户上。

当然,马斯克的野心很大,挑战更大。

首先,太阳能、光伏等芯能源依然难改“靠天吃饭”的特性,其输出功率不稳定,这就需要对设备有极高的要求。然而以目前的产品来看,还难以达到要求。其次,Powerwall的产能与价格还难以跟得上需求,后续维护也需要一大笔资金。

最后,在全球缺电的情况下,虚拟电厂项目本身还是要以服务大众为首要目标,特斯拉的虚拟电厂项目会是一种成功的商业化形式,但并不适合所有场景。

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发布日期:2022-08-31 14:38:03

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