原文標題：Everything You Need To Know About The Tesla Powerwall 2 (2020 Edition)
原文網址：https://cleantechnica.com/2020/02/09/everything-you-need-to-know-about-the-powerwall-2-2019-edition/
原文作者：Kyle Field
原文更新時間：2020年2月9日
Tesla Powerwall 2是世界上最先進的戶用儲能系統之一，其背後的真正魅力在於電池。特斯拉在電池技術（從電芯到電池組再到最終利用電池的成品）方面的領導地位凸顯了這樣一個事實：特斯拉不僅是一家汽車公司，而且實際上是一家更廣泛的科技公司。特斯拉的電池以各種形式從公司運往消費者，包括特斯拉Model 3等汽車以及Powerwall 2和Powerpack等靜止的（相對於可移動的汽車來說的——譯者注）能源產品。
特斯拉創建了《Powerwall概述和歡迎指南》(Powerwall Overview and Welcome Guide)，但是Powerwall的許多功能是概述手冊中沒有介紹的。深入研究後，特斯拉出版了《AC Powerwall業主手冊》(AC Powerwall Owner’s Manual)，爲有意願購買或感興趣的人提供了更多的信息。
Powerwall 2的核心是一個直流能量存儲系統，每個Powerwall的可用容量爲13.5千瓦時。爲了獲得更大的存儲容量，可以並聯安裝多個Powerwall。由於大多數家庭使用交流電源供電，特斯拉在電池組的頂部內置了一個逆變器，該逆變器將電池中存儲的直流電源轉換爲房屋中所有家用電器和小工具都可以使用的交流電源。逆變器可以以7kW的峯值或5kW連續輸出最終的交流電源。將更多Powerwall 2捆綁在一起安裝，還可以支持更大的功率。
反過來，當需要充電時，逆變器可以將交流電轉換爲存儲在電池中的直流電。該逆變器的往返效率（round trip efficiency）爲90％，這意味着，由於將電源從Powerwall轉換爲直流電（輸入Powerwall）和將存儲的直流電從Powerwall轉換爲家用時的可用交流電的效率較低，因此當它輸出時，送到Powerwall存儲的能量將丟失10%。
通常根據電池的可用容量對電池進行評級，比較和討論，以千瓦時（kWh）列出。不幸的是，儲能的世界並非都很直爽地列出來，有些製造商列出了單元中電池組的總容量，儘管其中一些可能是爲了保護電池的壽命而保留的。
特斯拉按照可用容量列出了Powerwall 2電池單元的容量，該容量是業主實際可以使用的存儲在電池中的總電量。它具有100％的放電深度，這意味着可以根據需要提取全部13.5 kWh的可用容量。
特斯拉移動應用(The Tesla Mobile App)
可以從Tesla移動應用程序管理Tesla Powerwall，該應用程序可在Android和iOS應用程序商店中使用。這與特斯拉車主用來監控自己的車輛，檢查車輛充電狀態以及檢查或執行其他車輛功能的應用程序相同。在應用程序中登錄您的Tesla帳戶後，您可以查看Powerwall的當前充電狀態並更改Powerwall設置。
在能源方面，特斯拉移動應用程序使業主可以監控屋頂太陽能系統，Powerwalls，電網和房屋能源使用之間的能量流。生動的圖形和動畫描繪了實時的能量流，使您可以輕鬆查看不同能量源在何處流動以及在任何時間點有多少能量在流動。
業主可以更深入地研究數據，以繪製每個能源的詳細圖表，從而洞悉每個單元中發生大量消耗或發電的時間。這些趨勢使業主可以隨時查看太陽能發電和Powerwall的充電方式，也可以將注意力集中在房屋內的能源使用上。
特斯拉提供了一個視頻概述，其中介紹了Powerwall移動應用程序的核心功能。如果您正在市場上購買戶用儲能系統和/或屋頂太陽能系統，那6分鐘的時間是值得的，並且需要花費很多時間進行更改。總體而言，特斯拉應用程序的“能源”部分使業主能夠深入研究系統操作的細節，甚至可以選擇特斯拉能源系統的運行模式。
在下一節中，我們將深入探討業主可以選擇的不同運行模式。
Powerwall操作模式
Tesla Powerwall 2旨在通過無線更新實現靈活的操作，從而可以將新功能推向Powerwall。Powerwall Backup Gateway 2的Internet連接性使其可以保持與Internet的連接，以密切關注不斷變化的電價，能源政策甚至天氣。這些數據被彙總到一個軟件包中，該軟件包將不斷使用少數優化功能來優化房屋的能源足跡。
自供電 —在這種模式下，Tesla Powerwall 2將最大限度地提高家庭對太陽能系統的自耗。爲此，它可以存儲白天由屋頂太陽能系統產生的電量，並根據需要使用所存儲的電量爲房屋供電。特斯拉（Tesla）估計，能夠存儲白天的太陽能並在晚上從電池中使用回來的能力大約使直接爲您的房屋供電的太陽能量增加了一倍。在這種模式下，業主還可以在斷電的情況下從0-100％的百分比中選擇節省的最小電量作爲備用。
僅備用 -作爲公用電池，Powerwall的主要功能之一是在市電中斷時提供備用電源。如果斷電持續較長時間，Powerwall 2實際上可以從屋頂太陽能系統進行充電。這一能力意味着，雖然你的鄰居可能幾個小時、幾天甚至幾周都沒有電網供電，但一個太陽能連接的特斯拉Powerwall 2系統可以在太陽能系統的大小和安裝的電源牆數量的限制下，有效地無限期地保持你家的供電。在此模式下，可以將備用電源的儲能量設置爲0-100％之間的百分比。
先進的基於時間的控制 -Tesla Powerwall 2連接到互聯網並具有與之匹配的能力，可根據一天中或季節中不同的電費率，爲客戶優化能源成本。通過先進的基於時間的控制，Powerwall 2可以發揮積極作用，以最大限度地提高太陽能發電的價值和電網的房屋能耗，從而根據能源的時間和價格進行智能充電和放電。
當連接到現場太陽能系統時，高級基於時間的控制可以在平衡模式或節省成本的模式下運行。平衡模式優先考慮在電力價格昂貴時使用存儲的太陽能爲房屋供電，而在太陽落山後則使用電池供電。另一方面，節約成本模式優化了電力的存儲和使用，以最小化房屋的使用情況，以保持儘可能低的成本，從而最大程度地節省了由於住宅儲能而帶來的節省。前往特斯拉的Powerwall with connected solar system頁面，查看所有有趣的優先順序細節（關於能源使用方面的，比如在有太陽時優先使用太陽能，在電價貴時讓電池放電，等待——譯者注）。就像一場遊戲，特斯拉比你更擅長。
Tesla Powerwall 2具有一些特殊的操作模式，可以解決一些更獨特的應用場景。當前包括電網服務，風暴監視和預處理，但將來可能會通過空中更新添加更多內容。
電網服務-參與電網服務計劃的Powerwall客戶現在知道他們的系統何時能受益於電網，並可以跟蹤電網服務的能源和電力使用情況。電網服務僅在公用電網有提供相關程序的區域可用，因此它不會爲PowerWall2用戶在應用程序中作爲選項顯示。
風暴監視 -風暴監視自動檢測傳入的風暴並通過將能量存儲在Powerwall中爲風暴做準備。對於有備用電源並在選定區域內的Powerwall客戶，特斯拉將自動檢測到暴風雨併爲Powerwall完全充電，以確保在與天氣有關的電網中斷時可以使用電源。如果需要，用戶可以從應用程序中手動關閉此功能。
預處理 -據特斯拉介紹，特斯拉Powerwall 2是目前市場上唯一提供全液體熱管理系統的家用電池系統。這意味着一個完全密封的液體冷卻系統，它在整個電池陣列中循環2.3升（2.4夸脫）的液體冷卻液，以確保它們在理想溫度下工作。
集成的熱管理功能使Powerwall 2在市場上具有獨一無二的地位，與競爭對手相比，它能夠在最寬的溫度範圍內工作，工作溫度範圍爲-4°F至122°F（-20℃~50℃）。
如果溫度降至零度以下，Powerwall的預調節功能會慢慢開始加熱電池，以改善設備的操作並改善電池的充電性能。當Powerwall檢測到溫度變化時，這會自動發生。
在每天的循環中，Powerwall還會在寒冷的夜晚後的日出前幾個小時開始對電池進行加熱，以準備從連接的太陽能系統接收電能。這樣可以確保當太陽升起並且面板開始發電時，它能夠吸收來自太陽的儘可能多的能量。有時可以在應用程序的Powerwall Power Flow屏幕上看到預處理，該屏幕可能顯示能量從太陽能和/或電網流向Powerwall。在正常操作期間，它基本上是不可見的，無法關閉。
特斯拉實施了智能的熱負荷自我管理，以確保Powerwall 2始終進行優化，以在給定環境條件和預期條件的情況下達到其峯值。轉至頁面Powerwall的特殊操作模式，以瞭解更多信息。
Powerwall網關（Powerwall Gateway 2）
沒有Internet連接，這些任務將無法實現，而Powerwall Gateway 2才使之成爲可能。第一代Powerwall網關只不過是一臺完全連接的計算機，安裝在一個看起來很無聊的灰色實用工具箱中。兩根天線從盒子的頂部伸出，其中一根專門用於提高蜂窩數據信號的可靠性，另一根用於連接到家庭的wifi網絡。以防萬一，硬線以太網連接爲互聯網連接提供了第三種選擇。
特斯拉的網關目前正在升級到版本2，這使特斯拉能夠進一步標準化其Powerwall在全球範圍內的電網上運行的方式。作爲整個Powerwall產品線更大的標準化工作的一部分，推出了新的Gateway 2 ，這也使特斯拉提高了Powerwall 2基本單元和其他一些支持硬件的價格。特斯拉於2019年底開始向早期客戶推出Gateway 2，作爲培訓其安裝人員的一種方式，並計劃在2020年進行更廣泛的部署。
全新Powerwall Gateway 2的最顯著變化是全新的特斯拉品牌外殼，將使安裝外觀更加整潔。它看起來像一個迷你Powerwall，可以使所有東西看起來都乾淨整潔，儘管幾乎所有東西都可以改善它們通常使用的無聊的灰色盒子。
網關的更新顯示了它對特斯拉Powerwall安裝的重要性，以及互聯網連接對特斯拉大多數產品的重要性，因爲它們努力保持最新狀態，並在全球不斷變化的電價格局中實現最大利益。要了解有關Powerwall網關的更多信息，請查看產品數據表。
網絡效應
Tesla Powerwall 2本身就是一種強大的能量存儲設備，但實際上，隨着Tesla能夠將Powerwall捆綁在一起，形成更大的儲能單元，這種能量得到了放大。想象一下，如果您願意的話，將100戶家庭的Powerwall能源存儲捆綁到一個虛擬單元中，可用存儲容量爲1350 kWh或1.3 MWh。特斯拉在南澳大利亞州正在大規模地這樣做，它的目標是將數以萬計的家庭連接在一起，成爲一個分佈式虛擬發電廠。
這就是特斯拉和其他人所說的虛擬發電廠（VPP）的本質，特斯拉已經在生產中做到了這一點，規模遠遠大於僅僅100個家庭。在其轟動一時的129千兆瓦功率包安裝的同時，特斯拉還與南澳大利亞政府合作，在該地區驚人的5萬戶家庭中安裝太陽能附加存儲設備，爲該地區再增加一層分佈式能源發電（DEG）和存儲設備。
安裝的分佈式特性增加了整個網格的彈性，幾乎消除了單一故障可能導致網格崩潰的可能性。此外，分佈式儲能裝置更靠近發電和使用點，減少了在分配和傳輸過程中的能量損失。
安裝
特斯拉的Powerwall可以在地面安裝，也可以安裝在牆上，這取決於安裝位置的最佳選擇。它具有觸摸安全性，這意味着它不需要任何特殊間隙，也不會有任何特定的安全挫折。Powerwall還是防水和防塵的，因此在大多數位置都可以選擇戶外安裝。
Powerwall和Backup Gateway單元可用於室內或室外安裝，並且可以在-20°C至50°C（-4°F至122°F）的較寬溫度範圍內運行，但適用於Powerwall工作的最佳溫度介於0°C至30°C（32°F至86°F）之間。
到了實際安裝的時候，特斯拉已在其網站上概述了這一過程，但要請電氣專業人士進行安裝，因爲任何類型的接線錯誤的大功率設備都可能迅速導致火災或其他災難。請查看《Tesla AC Powerwall 2用戶指南》中的2½頁警告和安全注意事項，以瞭解有關不安裝可能會氾濫的區域的明顯聲明以外的某些特定風險。在這一點上，也許壁掛式安裝是更好的選擇。
Tesla Powerwall 2可能看起來像是一款可愛的現代設備，可以與最新的散佈在您家中的Apple，Google和Amazon小工具（在聽你在家裏所做的一切）配合使用，但請不要誤解，Powerwall 2的核心是一塊巨大的電池。電池很重，Powerwall 2也很笨重，其重量達到122千克（269磅）。
Powerwall 2的厚度僅爲155毫米（6.1英寸），比看起來要重得多，這要歸功於其中大部分體積都充滿了電池。總體而言，Powerwall 2的佔地面積爲1150 mm x 755 mm x 155 mm（45.3英寸x 29.7英寸x 6.1英寸），使其足夠纖細，可以安裝在牆上而不會顯得突兀，但足夠大，可以容納一些重要的存儲容量。
在佈線方面，有兩種主要配置可用於將Powerwall 2佈線到房屋中。如果僅將Powerwall 2用於爲房屋中的基本負載提供備用電源，則需要一個新的子面板將Powerwall 2連接到房屋中的特定電路，以在電網中斷的情況下供電；如下圖所示（兩張照片中的新組件均爲藍色）。
另一方面，將Powerwall 2佈線到整個房屋中以用作整個房屋的備用解決方案時，它將直接佈線到房屋的主配電板中。在此配置中，僅添加了Powerwall和Backup Gateway-不需要新的子面板。
儲能正在成爲未來必不可少的組成部分，因爲它有助於將我們當地產生的可再生能源保留在我們的房屋中，從而減輕對電網的壓力。
（譯者注：特斯拉網站上的安裝手冊《Powerwall_2_AC_BU_NA-EN_Installation_Manual》也具有很強的參考價值。）
價錢
特斯拉Powerwall只能由經過批准的安裝人員購買和安裝，因此安裝價格可能會略有不同。從產品的角度來看，特斯拉在2019年中期將Powerwall 2的價格降低了幾百美元，降至每個Powerwall 6,500美元，儘管值得爲任何安裝所需的Powerwall Backup Gateway 2額外計劃1,100美元。
這涵蓋了硬件，而安裝的費用從1,000美元到3,000美元不等，具體取決於安裝的複雜程度。例如，如果將Powerwall 2與屋頂太陽能系統一起安裝，則成本會降低，因爲電工已經在現場進行太陽能電池板所需的佈線。
世界各地的政府和公用事業公司提供各種折扣，使Tesla Powerwall 2的價格更加實惠。當地電價，住宅儲能法規和定價方案也會影響Powerwall 2安裝的投資回報，因此可能需要做一些工作才能幫助對設備進行定價。
有關特斯拉Powerwall的最新信息，請訪問Powerwall網站。