Самая большая в мире аккумуляторная батарея, установленная компанией Tesla Inc. в Южной Австралии, уже играет важную роль как в энергетике региона, так и в его экономике. По словам представителей администрации, Hornsdale Power Reserve (это официальное название батареи) обеспечила снижение расходов на эксплуатацию сети примерно на 90%.
Регион, в котором установлена батарея, получает энергию преимущественно из альтернативных источников — это солнечные батареи (их не так много) и ветрогенераторы. Но бывают дни, когда производительность этих источников падает — например, когда нет ветра и пасмурно. В этом случае приходится включать газогенераторы, подключенные к паровым турбинам, и вырабатывать недостающую часть энергии.
В такие периоды стоимость электричества в Южной Австралии поднимается до $14 000 за мегаватт. Аккумуляторная батарея Tesla, как и положено аккумулятору, накапливает энергию, когда она подается в сеть региона в избытке и отдает ее в дни «дефицита». Таким образом, не приходится задействовать газогенераторы, и стоимость эксплуатации сети, а соответственно и самого электричества падает.
Батарея настолько эффективна, что она помогла сэкономить около $1 млн в течение всего нескольких январских дней. Правда, тогда компания Tesla жаловалась на то, что расчеты с ней были проведены некорректно, поскольку энергосистема не учитывает скорость обратного разряда батареи в сеть Южной Австралии. Насколько можно судить, система стала жертвой собственной эффективности.
Администрация региона и оператор энергосетей высказывали уже свое восхищение работой этой системы. Сейчас батарея взяла на себя около 55% функций FCAS (Frequency Control Ancillary Services) и снизила стоимость эксплуатации сети на 90%, о чем уже говорилось выше.
В числе прочих своих достоинств, батарея оперативно реагирует на резкие изменения в электросети: например, 14 декабря 2017 года в 01 ч 59 мин по техническим причинам от общей сети внезапно отключилась угольная электростанция Loy Yang A 3. Станция Tesla среагировала на это событие в течение миллисекунд — на 4 секунды быстрее, чем резервный генератор частотного контроля и вспомогательных услуг (FCAS) в Квинсленде. На полную мощность с 0 до 100 МВт станция выходит за 140 миллисекунд.
Скорость работы нужна еще и в тех случаях, когда от сети из-за аварии отключаются другие источники энергии. Это произошло, например, 18 декабря. Тогда угольная электростанция на 689 МВт в Новом Южном Уэльсе отключилась, что спровоцировало нехватку энергии в сети. Каких-либо очень уж негативных последствий это отключение не повлекло за собой, поскольку покрыли нехватку при помощи резервных мощностей на других предприятиях. Частоту тока удалось удержать на уровне 49,5 Гц. Если бы ситуация развивалась дальше, то могло бы произойти полное отключение энергии на значительной территории.
По расчетам чиновников, емкость батареи составляет около 2% от условной емкости всей сети. При этом эти 2% дают 55% экономию на эксплуатационных расходах. Южная Австралия за четыре месяца стала единственным регионом в стране, где снизились расходы FCAS за указанные четыре месяца. Батарея сэкономила администрации региона около $30 млн.
По словам представителей Tesla, такой существенной экономии удалось достичь благодаря тому, что в периоды «просадки» в производстве энергии газогенераторы задействуются значительно меньше, чем ранее. Они работают на топливе, стоимость которого весьма высока, а вот батарея получает энергию от ветроэлектростанций. Вырабатываемая ими энергия стоит дешевле, чем «топливная».
В настоящее время система работает в двух режимах. Первый, с мощностью 30 МВт/90 МВт·ч, используется оператором Neoen для продажи электричества на внешнем рынке. Остальная энергия используются государственным оператором электросети для выравнивания напряжения в ней. Аккумулятор практически мгновенно включается и выключается, причем он способен реагировать на изменения цены на спотовом рынке. Когда цены максимально высокие, а нагрузка на сеть повышается до максимальных показателей — батарея включается, отдавая ранее накопленное дешевое электричество.
Компания Маска построила батарею всего за три месяца. Если бы Tesla не управилась бы за этот срок, Австралия получила бы батарею бесплатно.
