Tesla Megapack - Tesla Megapack
| Modelo | Armazenamento de energia da rede |
|---|---|
| Começo | Junho de 2019 |
| Fabricante | Energia Tesla |
| Local na rede Internet | tesla |
O Tesla Megapack é um produto de armazenamento de energia estacionário de bateria de íon de lítio recarregável em grande escala , destinado ao uso em estações de energia de armazenamento de bateria , fabricado pela Tesla Energy , a subsidiária de energia limpa da Tesla, Inc.
Lançado em 2019, cada Megapack pode armazenar até 3 megawatt-hora (MWh) de eletricidade. Cada megapack é um contêiner ligeiramente menor que o contêiner intermodal ISO . Projetados para serem implantados por empresas de serviços públicos, os megapacks podem ser usados para armazenar energia gerada por fontes renováveis intermitentes, como solar e eólica. A energia armazenada pode ser usada pela rede conforme necessário, por exemplo, durante os períodos de pico de demanda de eletricidade.
A Tesla Energy também oferece dispositivos menores de armazenamento de energia de bateria: o Powerwall , destinado ao uso doméstico, e o Powerpack , destinado ao uso por empresas ou em projetos menores de concessionárias de energia.
História
Em 30 de abril de 2015, a Tesla anunciou que começaria a vender produtos de armazenamento de bateria autônomo para consumidores e empresas de serviços públicos. O CEO da Tesla, Elon Musk, afirmou que os produtos de armazenamento de bateria da empresa podem ser usados para melhorar a confiabilidade de fontes de energia renováveis intermitentes, como solar e eólica.
Antes do lançamento do Megapack, a Tesla usava seu produto de armazenamento de energia Powerpack de 200 quilowatts-hora (kWh) para atender às necessidades de empresas de serviços públicos com requisitos de armazenamento em grande escala. Durante 2015 e 2016, a Tesla implantou 300 MWh combinados de tecnologia Powerwall e Powerpack, incluindo uma implantação de 80 MWh de Powerpacks na subestação Mira Loma no sul da Califórnia. Em 2017, a Tesla usou Powerpacks para implantar 129 MWh de armazenamento de bateria na Hornsdale Power Reserve no sul da Austrália. Na época, esta foi a maior implantação de armazenamento de bateria de grade de íons de lítio no mundo.
O trabalho no projeto Megapack começou pelo menos no primeiro semestre de 2018. O Megapack foi projetado na Giga Nevada .
Em julho de 2019, o Megapack foi lançado oficialmente.
O Megapack foi descrito por Tesla como um produto de armazenamento de energia em escala de serviço público, adequado para usinas de energia e empresas de serviços públicos. Tesla afirmou que os megapacks seriam compatíveis com o software de monitoramento e controle de energia da estação de energia Tesla, Powerhub e Autobidder. A empresa também afirmou que o Megapack foi projetado para atender às necessidades de projetos de armazenamento de bateria em grande escala, semelhante ao de Hornsdale Power Reserve.
A Tesla adquiriu um antigo centro de distribuição da JC Penney em Lathrop, Califórnia, em 2021 para uma nova planta de bateria chamada Megafactory. A Megafactory está planejada para ser o local de fabricação de Megapacks de última geração, que usarão baterias prismáticas de fosfato de ferro-lítio .
Especificações
| Modelo | Tecnologia | Capacidade (MWh) | Potência aparente (MVA) | Inversor | Dimensões (L x W) | Peso |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Megapack | Íon-lítio | Até 3 | Até 1,54 | Bidirecional, capacidade de 1,5 MW | 23 pés 5 pol. X 5 pés 3 pol. (7,14 m x 1,60 m) | 51.000 lb (23.000 kg) ou 23,1 toneladas |
Megapacks são fabricados atualmente na Giga Nevada . A Tesla afirmou que está investindo na expansão da fábrica para aumentar a eficiência de produção do Megapack, Modelo 3 e Modelo Y.
Os megapacks são vendidos pela rede mundial de representantes de vendas internos e parceiros externos da Tesla. Os preços dos Megapacks não estão publicamente disponíveis.
Cada Megapack vem com uma garantia de 15 anos "sem defeito" e "retenção de energia", de acordo com Tesla. Uma "garantia de desempenho" de 10 ou 20 anos também está disponível por um custo adicional. Uma vez que um megapack chega ao fim de sua vida útil, Tesla diz que eles podem ser devolvidos para serem reciclados.
A Tesla afirma que fornece Megapacks já montados, incluindo "módulos de bateria, inversores bidirecionais, um sistema de gerenciamento térmico, um disjuntor principal CA e controles".
O sistema de gerenciamento térmico Megapack está localizado na parte superior de cada unidade. Ele usa fluido refrigerante, feito de uma mistura de partes iguais de etilenoglicol e água, para manter a bateria em temperatura operacional.
A manutenção deve ser realizada em cada Megapack uma vez a cada cinco anos, para realizar atividades como a substituição da bomba que alimenta o sistema de gerenciamento térmico e reabastecimento do fluido refrigerante. A manutenção deve levar cerca de uma hora por Megapack.
Cada Megapack pesa aproximadamente 51.000 libras (23.000 kg) e o invólucro é construído com o mesmo tamanho de um contêiner de transporte e inclui acessórios de trava para permitir um manuseio mais fácil.
Mercado e casos de uso
Megapacks são projetados para serem usados para armazenamento de energia em grande escala. Tesla afirmou que Megapacks podem ser usados por empresas de serviços públicos para substituir usinas de energia de pico, que geram energia extra durante períodos de pico de demanda. Os megapacks são projetados para armazenar energia que pode ser usada posteriormente durante períodos de demanda excedente, ao invés de uma usina de energia de pico tendo que gerar a energia em tempo real usando carvão ou gás natural. Foi demonstrado que o armazenamento da bateria na rede pode ajudar a reduzir as emissões de dióxido de carbono da usina e os custos unitários de produção de energia.
Os Tesla Powerpacks continuam a ser usados por empresas de serviços públicos para atender aos requisitos de armazenamento de energia de rede em menor escala. Por exemplo, uma implantação de 25 MW / 52 MWh de Powerpacks começou a ser testada em novembro de 2019 no Parque Eólico Lake Bonney no Sul da Austrália.
Soluções de armazenamento de bateria em grande escala, como o Megapack, estão se tornando mais economicamente viáveis para serem implementadas por empresas de serviços públicos devido ao declínio do preço da tecnologia de bateria de íon-lítio. A demanda por armazenamento de energia também está aumentando em algumas jurisdições devido às transições para fontes de energia renováveis. Como as fontes de energia solar e eólica são mais intermitentes do que o carvão, o gás natural ou a energia nuclear, a energia elétrica pode ser armazenada para atender à demanda do período de pico.
Outras soluções de armazenamento de energia, como armazenamento hidrelétrico bombeado , continuam a dominar o mercado. Em 2019, o armazenamento hidrelétrico bombeado respondia por 96% da capacidade global de armazenamento de energia. Os sistemas de armazenamento hidrelétrico bombeado têm uma vida útil relativamente longa quando comparados ao armazenamento por bateria.
Soluções de armazenamento em bateria, como o Megapack, podem ser usadas em situações onde uma implantação rápida é necessária, porque projetos hidrelétricos bombeados normalmente demoram mais para serem concluídos em comparação com baterias. A Tesla já havia usado a implementação rápida como um ponto de venda de seus produtos de armazenamento de bateria em escala de serviço público.
Implantações
Implantações concluídas
Em novembro de 2019, a Tesla usou um Megapack para alimentar um Supercharger móvel - uma estação de recarga para veículos elétricos Tesla - na Califórnia. O Supercharger móvel foi relatado para entregar 125 kW e foi transportado em um trailer plano preso a um caminhão entre os locais de implantação.
Em dezembro de 2019, a Tesla entregou um megapack de 1,25 MW / 2,5 MWh para a subestação de Millidgeville em Saint John , Canadá. A Saint John Energy, dona do Megapack, afirmou que ele será usado para o pico de barbear . Estima-se que a bateria economize US $ 200.000 por ano para a Saint John Energy CA. A Saint John Energy planejou integrar a bateria para funcionar com seu software de gerenciamento de rede. Ele entrou em operação em 3 de abril de 2020 e está sendo usado para fins de pico.
Implantações planejadas
Em maio de 2020, a Strata Solar, uma fornecedora americana de serviços solares comerciais, anunciou que contrataria a Tesla como fornecedora de bateria para uma instalação de armazenamento de energia de 100 MW / 400 MWh em Ventura County , Califórnia. A implantação do Megapack substituirá uma usina de pico movida a gás natural e ocupará três acres de espaço próximo ao Centro de Justiça Juvenil do Condado de Ventura. O início do projeto estava previsto para julho de 2020, com conclusão prevista para janeiro de 2021.
Em julho de 2021, na Big Battery Vitoriana de 300 MW perto de Geelong e constituindo a maior bateria do hemisfério sul, um dos 212 módulos do Tesla Megapack pegou fogo devido a um vazamento de refrigerante enquanto a bateria não era monitorada, e incendiou o adjacente Megapack. Três dias depois, o fogo se extinguiu e o processo de comissionamento foi retomado no final de setembro, enquanto as lições eram aplicadas a outras baterias.
Projeto Moss Landing
As concessionárias da Califórnia são obrigadas por uma lei de 2013 a fornecer armazenamento significativo de bateria até 2024. Em junho de 2018, a Pacific Gas and Electric Company (PG&E) solicitou a aprovação da California Public Utilities Commission para envolver a Tesla na implantação de um sistema de armazenamento de bateria em Moss Landing Usina Elétrica , no Condado de Monterey . O sistema foi declarado como sendo capaz de produzir 182,5 MW por quatro horas, totalizando 730 MWh de capacidade. Uma vez operacional, será uma das maiores instalações de armazenamento de bateria do mundo .
O projeto é projetado para melhorar a confiabilidade da energia e permitir que mais fontes de energia renováveis sejam usadas no local de Moss Landing. O projeto também visa economizar custos, reduzindo a dependência da PG&E de usinas de energia de pico que entram em operação durante os períodos de aumento da demanda. A Tesla mais tarde confirmou que usaria Megapacks para completar o projeto.
Em 3 de julho de 2019, de acordo com a Lei de Qualidade Ambiental da Califórnia , a Agência de Gerenciamento de Recursos do Condado de Monterey publicou uma Declaração Negativa Mitigada, detalhando as ações que devem ser tomadas para mitigar os possíveis impactos ambientais do projeto. O relatório concluiu que o projeto teria um "Impacto Menos que Significativo" no meio ambiente, desde que as ações de mitigação corretas fossem tomadas. Especificamente, verificou-se que eram necessárias ações mitigadoras para minimizar o impacto ambiental do projeto nos "recursos biológicos", como habitat da vida selvagem, e nos "recursos culturais", especialmente sítios arqueológicos culturalmente significativos no local proposto para a implantação do Megapack.
O projeto foi posteriormente aberto a apresentações públicas sobre seu impacto ambiental. Em 26 de fevereiro de 2020, a Comissão de Planejamento do Condado de Monterey aprovou por unanimidade o projeto, dando permissão à PG&E e à Tesla para prosseguir com a implantação do Megapack.
Em julho de 2020, o projeto está em andamento e sua conclusão e energização planejadas para o início de 2021, com o projeto atingindo a operação comercial plena no segundo trimestre de 2021.
Concorrência
A AES Corporation , uma empresa americana de energia, vem implantando baterias de íon de lítio em escala de utilidade desde 2007. Em 2017, a AES Energy Storage, uma subsidiária da AES, implantou 30 MW / 120 MWh de baterias de íon de lítio em Escondido , Califórnia. Em janeiro de 2018, a Fluence Energy, uma joint venture da AES e da Siemens , anunciou planos para implantar 100 MW / 400 MWh de baterias no Alamitos Energy Center em Long Beach , Califórnia. A construção foi iniciada em junho de 2019, e o projeto está programado para ser concluído no final de 2020.
LG Chem , uma empresa química coreana, produz baterias de íon-lítio desde 1999. A empresa agora produz baterias para uso doméstico e em escala de serviço público. Em 2014, a LG Chem forneceu 32 MWh de baterias de íon-lítio para o Projeto de Armazenamento de Energia Tehachapi em Tehachapi , Califórnia. Na data da inauguração, esta era a maior instalação de armazenamento de energia de bateria da América do Norte. Em 2017, a LG Chem anunciou que tinha mais do que duplicado a capacidade em sua fábrica em Nanjing , China, demonstrando um foco renovado na produção de baterias para veículos elétricos.
BYD Company Ltd, um fabricante chinês de baterias, veículos e outros produtos alimentados por bateria, fornece um produto de armazenamento de bateria de fosfato de ferro-lítio em escala de utilidade , conhecido como BYD ESS . A BYD forneceu baterias que foram usadas nas instalações de armazenamento de baterias de Grand Ridge de 31,5 MW / 12,2 MWh em LaSalle County , Illinois.
Greensmith Energy, um fornecedor americano de produtos de armazenamento de energia, implantou 20 MW / 80 MWh de baterias de íon-lítio na Subestação Altagas Pomona, no condado de Los Angeles , Califórnia, no início de 2017. Antes de concluir o projeto da Subestação Pomona, Greensmith já havia implantado 180 MW de armazenamento de bateria de rede nos EUA. Em maio de 2017, a Greensmith foi adquirida pela Wärtsilä Corporation , uma fornecedora finlandesa de equipamentos marítimos e de energia. A Wärtsilä continua a anunciar soluções de armazenamento de energia de rede sob o nome comercial Greensmith.
A Toshiba , uma empresa japonesa diversificada de tecnologia, fornece baterias de íon-lítio em escala de utilidade, descritas pela empresa como "sistemas de armazenamento de energia de bateria" ou BESS. Em 2015, a Toshiba implantou 40 MW / 20 MWh de baterias na Subestação Nishi-Sendai em Sendai , Japão. Em 2016, a Toshiba implantou mais 40 MW / 40 MWh de capacidade de armazenamento de bateria na Subestação Minami-Soma em Minamisōma , Japão.
A NGK Insulators , um fabricante japonês de cerâmica, fornece um produto de armazenamento de bateria de sódio-enxofre em escala comercial. Esse tipo de bateria é conhecido como bateria NaS, uma abreviatura derivada dos compostos químicos usados na produção - sódio (Na) e enxofre (S). Em maio de 2008, 34 MW / 204 MWh de baterias NGK NaS foram comissionadas para uso em um parque eólico em Rokkasho, Aomori , Japão. Em março de 2016, mais 50 MW / 300 MWh de baterias NGK NaS foram comissionadas na Subestação de Buzen em Buzen , Japão.
Em comparação com a tecnologia de bateria de íon de lítio usada pelo Megapack, as baterias NaS podem permitir um armazenamento de energia mais barato. A desvantagem do NaS em comparação com as baterias de íon de lítio é que os produtos químicos dentro da bateria devem ser mantidos a 350 ° C o tempo todo, o que pode ser perigoso. Em 2011, as baterias NaS feitas com NGK pegaram fogo na fábrica de carboneto da Mitsubishi Materials em Tsukuba , Japão. O fogo foi totalmente extinto duas semanas depois. Os megapacks não vêm com um sistema de supressão de incêndio, porque Tesla acredita que um incêndio do megapack pode ser extinto com água. Um incêndio durante a construção da Grande Bateria Vitoriana em Moorabool, Victoria, Austrália levou mais de três dias para apagar.
A partir de abril de 2016, o Japão iniciou um processo de desregulamentação do mercado de energia, ao mesmo tempo em que os consumidores do país exigiam uma transição para fontes de energia mais renováveis. Em fevereiro de 2020, representantes da Tesla participaram da International Smart Grid Expo, em Tóquio , Japão, para promover os produtos de armazenamento de energia em rede da empresa.