“虛擬電廠(chǎng)”爆火背后,特斯拉早已站在風(fēng)口之上
虛擬電廠(chǎng)的商業(yè)化路線(xiàn),特斯拉提供了一個(gè)模板。
隨著(zhù)今夏缺電、限電的新聞頻上熱搜,一夜之間,“虛擬電廠(chǎng)”概念成為國內資本市場(chǎng)的“香餑餑”。
作為緩解用電壓力的重要手段,這一“新鮮事物”在國外早已發(fā)展多年,并衍生出多種商業(yè)化模式,然而這些項目背后大多是壟斷性的能源公司。
不過(guò)從近些年的趨勢來(lái)看,有越來(lái)越多科技企業(yè)開(kāi)始以“挑戰者”的身份盯上這一領(lǐng)域,這其中又以美國科技巨頭特斯拉最早入局。
早在2015年,特斯拉就推出儲能電池Powerwall項目,并設想了一個(gè)“家用發(fā)電廠(chǎng)”的商業(yè)計劃。隨后多年里,特斯拉又與多家能源企業(yè)合作,進(jìn)一步完善其“虛擬電廠(chǎng)”版圖。
何謂“虛擬電廠(chǎng)”?
從定義上看,虛擬電廠(chǎng)(VPP)是將需求側、分布式電源以及儲能裝置進(jìn)行能源分配的物聯(lián)網(wǎng)系統。它本身并不發(fā)電,同時(shí)沒(méi)有實(shí)體形式的存在,因此“虛擬電廠(chǎng)”不過(guò)是一個(gè)形象化的比喻。如果把一輛電動(dòng)汽車(chē)看作一個(gè)儲能設備的話(huà),那么到了用電低谷時(shí),就可以把之前存儲的電輸送回電網(wǎng),達到削峰填谷的效果。
當下,“缺電”成為全球各國的常態(tài),不僅是基礎設施薄弱的發(fā)展中國家,即便是美國、澳大利亞等發(fā)達國家,停電依舊是個(gè)大問(wèn)題。如何保證用電的穩定,除了加大基礎設備建設、加大發(fā)電量外,“虛擬電廠(chǎng)”就成了非常有效的補電方式。
但如果只是用于補電,那么“虛擬電廠(chǎng)”組網(wǎng)時(shí)產(chǎn)生的額外成本無(wú)疑會(huì )阻礙這些分布式能源擁有者的參與,因此能源企業(yè)們需要用足以盈利的商業(yè)化模式來(lái)吸引用戶(hù)們參與到建設中。
以商業(yè)化進(jìn)程最出色的歐洲為例,目前虛擬電廠(chǎng)項目建設是將分布式電源進(jìn)行整合并打包出售,通過(guò)降低成本的方式進(jìn)行盈利。
而對于特斯拉身處的美國來(lái)說(shuō),能源業(yè)務(wù)更是一筆潛力無(wú)限的生意:首先,美國基礎設施薄弱的鄉村地區非常需要“虛擬電廠(chǎng)”這一補電形式,其次太陽(yáng)能已經(jīng)是當前美國重要的能源來(lái)源,最后,新能源又與特斯拉的電車(chē)業(yè)務(wù)十分契合。
特斯拉的虛擬電廠(chǎng)計劃
今年7月,特斯拉公布今年第二季度財報。
和往期財報一樣,能源業(yè)務(wù)依然不溫不火,但馬斯克提到一個(gè)重要消息:市場(chǎng)對特斯拉儲能產(chǎn)品Powerwall的需求仍超出特斯拉的供應能力。
與其他產(chǎn)品相比,Powerwall在國內鮮有人知。其實(shí)從2015年推出以來(lái),Powerwall一直處在供不應求的狀態(tài),主要原因就是工廠(chǎng)產(chǎn)能問(wèn)題,北美消費者對于這種“高科技產(chǎn)品”特別感興趣。
從介紹來(lái)看,Powerwall通過(guò)太陽(yáng)能屋頂產(chǎn)生可再生電力,并提供存儲和與電網(wǎng)的接口。該系統中的能源墻內置可充電的18650鋰離子電池,產(chǎn)品容量包括7KWh和10KWh兩種,而能量包則通過(guò)串并聯(lián)方式提供100千瓦時(shí)以上的容量。
在美國,家用發(fā)電機幾乎是常備設備,但傳統柴油發(fā)動(dòng)機不但污染壞境,且體驗感極差。
Powerwall的出現無(wú)疑是“降維打擊”,不僅可以在斷電時(shí)自動(dòng)切換為緊急電源確保正常用電,還能與屋頂太陽(yáng)能板或光伏協(xié)同工作,因此廣受好評。
據統計,Powerwall最新一代產(chǎn)品(Powerwall plus)目前在北美市場(chǎng)占有率超過(guò)50%,在歐亞等競爭激烈的海外市場(chǎng)同樣處于領(lǐng)先。
此外,特斯拉還為Powerwall配備了一項Storm Watch功能,通過(guò)TESLA APP即可提前提醒用戶(hù)有停電風(fēng)險。據統計,在2021年,該功能共激動(dòng)近40萬(wàn)次,這一項功能也是其他儲能產(chǎn)品不具備的優(yōu)勢。
從前文敘述中可以看出來(lái),Powerwall即是特斯拉組建虛擬電廠(chǎng)系統的最關(guān)鍵一環(huán)。在未組網(wǎng)前,其本身即可以化身“大型充電寶”,在沒(méi)有停電風(fēng)險時(shí),就能削峰填谷節省電費。另外相比于電動(dòng)汽車(chē),Powerwall并不需要擔憂(yōu)電池耗損對于系統的影響,與電網(wǎng)的互動(dòng)效率更高。
有海外科技媒體測算,在10年的保修期下,Powerwall的最低電價(jià)能達到17美分。雖然這高出了美國的平均電價(jià),但對于偏遠地區或用電量大地區的用戶(hù)來(lái)說(shuō),17美分還是可以接受的價(jià)格,更何況還沒(méi)有斷電風(fēng)險。
在完成產(chǎn)品布局后,特斯拉也就有了構建虛擬電廠(chǎng)的基礎。
2021年,馬斯克表示要利用Powerwall將個(gè)人家庭改造成小型發(fā)電廠(chǎng),還要反哺公用電網(wǎng),這也證實(shí)了其構建虛擬電廠(chǎng)的計劃。
今年6月,特斯拉與美國加州公共事業(yè)公司PG&E合作在加州推出第一個(gè)官方虛擬電廠(chǎng)。
報道稱(chēng)特斯拉已經(jīng)邀請約25000名擁有Powerwalls的PG&E客戶(hù)加入虛擬電廠(chǎng)共同完成這個(gè)項目。其中有超過(guò)3000名客戶(hù)是在該計劃推出的前兩周內表示有興趣加入。加入計劃后,每增加一千瓦時(shí)的電力,他們的Powerwall就能獲得2美元的收入。
就在本月,加州的虛擬電廠(chǎng)項目成功啟動(dòng)了首次緊急響應演練,在活動(dòng)中,共有2342個(gè)Powerwall用戶(hù)參與,共計輸出了多達16兆瓦的電力,相當于一個(gè)小型分布式發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電量。
這一次演練也證實(shí)了虛擬電廠(chǎng)在特殊情況的可靠性。
而除了加州以外,特斯拉還在日本宮古島組建了一座虛擬發(fā)電廠(chǎng),這也成為日本最大的使用家用電池的商業(yè)虛擬發(fā)電廠(chǎng)。
美好愿望背后的挑戰
當然,馬斯克畢竟是商人,這些布局的終極目標,還是希望特斯拉成為一家世界領(lǐng)先的能源企業(yè)。
與傳統發(fā)電廠(chǎng)相比,虛擬電廠(chǎng)這一形式在后期幾乎是“毫無(wú)成本”:除了前期的設備建設以外,依靠太陽(yáng)能板以及光伏設備,就能完成產(chǎn)電、儲電與輸電,而在傳統的發(fā)電廠(chǎng)模式下,這些額外成本都會(huì )轉移到終端用戶(hù)上。
當然,馬斯克的野心很好,挑戰更大。
首先,太陽(yáng)能、光伏等芯能源依然難改“靠天吃飯”的特性,其輸出功率不穩定,這就需要對設備有極高的要求。然而以目前的產(chǎn)品來(lái)看,還難以達到要求。其次,Powerwall的產(chǎn)能與價(jià)格還難以跟得上需求,后續維護也需要一大筆資金。
最后,在全球缺電的情況下,虛擬電廠(chǎng)項目本身還是要以服務(wù)大眾為首要目標,特斯拉的虛擬電廠(chǎng)項目會(huì )是一種成功的商業(yè)化形式,但并不適合所有場(chǎng)景。
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