如何接入全球最大虚拟电厂:南澳大利亚虚拟电厂
在南澳大利亚政府的支持下,特斯拉正在为多达五万名用户部署光伏和储能电池(Tesla Powerwall),并与售电公司Energy Locals共同合作,将这些光伏与储能资产作为虚拟电厂运营。全面建成后,该项目最大容量将高达500 MW,将成为全球规模最大的虚拟电厂。
虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)是由分布式能源资产(例如家庭光伏和家庭储能)组成的电力网络。分布式能源资产共同协同运行,形成一个单一的、虚拟的发电厂。
VPP 运营商利用 WiFi 和软件来管理电池的充放电,并在澳大利亚国家电力市场(National Energy Market, NEM)参与交易。
当多个分布式系统聚合运行时,分散在各个家庭的储能电池中的少量能量可以汇聚成大规模电量,在电网需要时提供支持。VPP 的总容量和功率有时甚至可以匹敌或超过传统电站。
南澳大利亚虚拟电厂(South Australia Virtual Power Plant,SA VPP)是一个不断扩张的能源网络,由南澳各地的光伏和特斯拉 Powerwall 家庭储能系统组成。自 2018 年启动以来,SA VPP 证明了虚拟电厂可以降低南澳家庭和居民的能源支出,同时通过支持南澳电网运行。目前,已有超过 5500 户南澳住房署(Housing SA)的住户加入了 SA VPP,并且每月都会有新的住户加入。
SA VPP 是澳大利亚首个能够帮助电网调频的虚拟电厂。它所提供的稳定性辅助服务已经在多个重大事件中发挥了作用,包括:
2019 年 10 月昆士兰某发电站故障导致的电网不稳定;
2019 年 11 月森林火灾期间,为林肯港居民提供电力支持;
2019 年 12 月电网中的频率过高和过低问题;
2019 年 11 月、2020 年 1 月和 2022 年 11 月南澳与维多利亚州之间的电网断连事件。
SA VPP为其他分布式能源资产提供了参与电网辅助服务的通道,在此之前,澳大利亚电网辅助服务主要由传统集中式发电厂参与。
SA VPP有以下参与方:
-特斯拉:负责 SA VPP 的设计和开发,并管理光伏以及特斯拉 Powerwall 家庭储能系统的安装
-Energy Locals:售电公司,为参与SA VPP的家庭供应电力
-南澳大利亚政府:在SA VPP项目的初期阶段为SA VPP项目提供200万澳元的补助、2000 万澳元的可再生技术基金贷款,以及 1000 万澳元的电网侧储能基金补助-澳大利亚可再生能源机构(Australian Renewable Energy Agency):在SA VPP项目的初期阶段提供了 800 万澳元的补助-清洁能源金融公司(Clean Energy Finance Corporation):在SA VPP项目的初期阶段提供了 3000 万澳元的贷款
目前, SA VPP 的扩张阶段由特斯拉全额出资,南澳大利亚政府正在与特斯拉合作,挑选适合SA VPP项目的南澳住房署住房。
加入 SA VPP 后,用户在南澳大利亚可节省高达25%的电费。此外,加入SA VPP的住房署用户还将免费配备 Tesla Powerwall 家庭储能电池(且运维也免费,且可选配光伏),在停电时为家庭供电。想要加入SA VPP的用户可以事先将近期的电费账单发送至Energy Locals的相关联系方式,Energy Locals将为用户提供SA VPP的收益测算。
在不改变用电习惯的情况下,普通家庭用户加入 SA VPP 预计每年可节省高达551澳元的电费(含商品及服务税)。此估算基于用户每年用电4000 kWh的假设。实际节省电费取决于租户之前的电价计划、是否符合能源补贴或生活成本补助的条件、电力合同类型、用电量,以及加入后用电习惯是否发生变化。已经签约南澳特许能源折扣优惠(SA Concession Energy Discount Offer)的家庭仍然可以加入 SA VPP。然而,加入 SA VPP 后,这些家庭将退出南澳特许能源折扣优惠计划,并转入 SA VPP 能源计划。
由于 SA VPP 的光伏和特斯拉 Powerwall 家用电池需要协同运行,因此系统会通过软件远程向电池发送信号,以调度电池充放电功率。在此场景中,需要 Wi-Fi 或 有线网络,且Wi-Fi 和 有线网络比蜂窝网络(即移动网络)信号更稳定。特斯拉预计每个系统每月的数据使用量不会超过 2GB。尽管特斯拉的设备会访问家庭网络,但特斯拉不会支付网络费用。
如果家庭用户决定加入 SA VPP,Energy Locals 将要求家庭用户提供该家庭“生命维持医疗设备”的信息,因为储能电池不一定能够在整个停电期间为“生命维持医疗设备”持续提供完整的电能。Energy Locals需要基于医疗设备信息做特殊的安排。
SA VPP的参与住户的住房类型主要分为以下三种:
-南澳住房署住房(Housing SA)
-社区住房(Community Housing)
-私人住房(Private Households)
其中,南澳住房署住房和社区住房本质上都是社会住房,两者的目标群体是中低收入和弱势群体的家庭与个人,为中低收入者和弱势群体提供租金可负担的、长期稳定的住房。与私人住房的产权直接归私人拥有不同,南澳住房署住房产权由南澳大利亚政府直接持有,而社区住房产权由非营利组织(例如社区住房供应商)或政府持有,社区住房供应商(Community Housing Providers)负责社区住房的运营与管理。以上三者在SA VPP的接入方式上有所不同:
南澳住房署住房接入SA VPP
南澳住房署的租户无需注册加入SA VPP,特斯拉和南澳大利亚州政府正在通过详细的筛选流程,确定适合参与 SA VPP 的住房署租户,包括那些在SA VPP试点阶段就表达过参与SA VPP意愿的租户。入选的住房署租户将收到南澳政府和特斯拉的通知,通知中会包含接入 SA VPP 的相关信息。
为最大化住房署租户及所有南澳居民的电费节省,SA VPP 需要筛选适合安全安装和长期安全运行光伏和 Tesla Powerwall 电池系统的住房。此外,特斯拉还与南澳大利亚电网合作,优先考虑电网辅助服务需求较高的地区,使电池能够提供负载管理、电压支撑等辅助服务。因此,住房需经过严格的筛选流程:
1. 审查住房署住房的物业信息,包括房屋大小、类型、建造年份、建筑状况和建筑经济寿命,生成候选住房列表
2. 与南澳电网讨论入选地点,优先考虑那些能为电网提供辅助服务的住房地点
3. 审查候选住房的在线航拍照片,筛选出符合条件的租户,并向他们发送免费的现场评估邀请
4. 对接受邀请的租户,进行现场评估,以确认该住房是否完全适合安装家庭储能电池(可选配光伏)
第3步和第4步会综合评估所有技术细节,确保设备安装的安全和发挥设备的最大性能,技术细节包括但不限于:
-屋顶空间是否足够-电池安装位置是否安全、合适-屋顶遮挡情况(确保阳光充足)-电表、配电盘和开关设备是否符合要求,或是否可以轻松升级替换
只有通过这四个步骤的住房才能加入 SA VPP
入选参与 SA VPP 的住房署租户将收到关于如何加入SA VPP的信息,其中可能包括:
-南澳大利亚州政府发送的信件和/或电子邮件
-特斯拉发送的邀请函
-发送至租户手机的短信通知
-南澳大利亚州政府的后续电话联系
入选住房将按照所在地分阶段收到通知。
加入SA VPP的住房署用户将免费安装 Tesla Powerwall 家庭储能电池(且运维也免费,且可选配光伏)。如果住房署的家庭用户在安装了特斯拉家庭能源系统后选择退出 SA VPP,特斯拉将重新配置系统,将该家庭Powerwall和光伏的所有存储和产生的电能直接出口到电网,以继续为其他参与 SA VPP 的家庭提供收益,使退出SA VPP的住房署家庭无法再获取任何收益,但设备可能会仍然保留在退出家庭的房屋中。
社区住房接入SA VPP
社区住房租户若想加入 SA VPP,需要直接联系特斯拉。
私人住房接入SA VPP
私人住房可以通过选择特斯拉能源计划(Tesla Energy Plan,网址 https://www.tesla.com/en_AU/tep)加入 SA VPP。
特斯拉能源计划的客户群体是已经购买了 Powerwall 电池和光伏系统的客户。注册该计划的客户将完全持有特斯拉家庭能源系统的产权,且允许特斯拉调度他们的 Powerwall,以最大化家庭能源系统产生的收益和价值。
作为回报,客户将获得包括电池价格的独家优惠、光伏上网电价(Feed in Tariff,FiT)、无需每日供应费用(daily supply charge,即售电公司向用户收取的每日固定费用,无论用户实际使用多少电量,都需要每天支付这一费用,可以理解为基本电费)、停电时的能源保障以及最划算的电网购电价格等福利。