O Tesla Powerwall é revelado em 30 de abril, 2015. © Patrick T. Fallon / Reuters / Corbis p Em abril de 2015, A Tesla Motors gerou um burburinho sobre fios de alta tensão entre os usuários de energia solar e os especialistas da indústria de serviços públicos ao anunciar sua entrada no mercado de baterias domésticas e industriais. A empresa ofereceria duas baterias domésticas, um Powerwall de 7 quilowatts-hora para uso diário (US $ 3, 000) e uma versão de 10 kwh para energia de reserva ($ 3, 500), bem como uma bateria comercial / utilitária escalonável de 400 kwh para grandes edifícios [fonte:CNN].
p Na primeira semana, a empresa acumulou 38, 000 reservas para Powerwalls e 2, 500 pedidos de pacotes de energia maiores [fontes:Geuss; Randall]. Impulsionando a agitação estava a esperança de que os novos produtos da Tesla pudessem despertar o interesse do consumidor no autoarmazenamento solar, reequilibrando a equação dinheiro por quilowatt em favor da energia armazenada.
p Alcançar esse ponto de inflexão é essencial para o futuro da energia solar. Embora a tecnologia solar tenha feito grandes avanços, sua principal desvantagem permanece a mesma:as células solares devem coletar energia enquanto o sol brilha. Isso significa que até começarmos a estacionar os painéis solares no espaço e enviar energia de volta para a Terra, os usuários de energia solar devem passar as noites se conectando à rede, consumindo energia do gerador ou reencenando dias pioneiros. Idealmente, eles poderiam armazenar a energia solar do dia para "autoconsumo" à noite, mas as baterias atualmente no mercado deixam a desejar. p Principalmente, eles são muito caros. Os custos podem chegar a US $ 600 por kwh de armazenamento, com $ 100 por kwh marcando uma espécie de barreira de som da indústria. Para colocar isso em perspectiva, o lar americano médio usa cerca de 30 kwh por dia. Em março de 2015, o custo residencial médio para beber da rede foi de 12,35 centavos por kwh, ou cerca de US $ 3,71 por dia [fontes:USEIA; USEIA]. p Como as baterias recarregáveis de sua câmera ou telefone celular, essas células de energia só podem se recarregar tantas vezes antes de se degradarem. Isso dá às baterias domésticas e industriais uma vida útil de cerca de 3 a 10 anos e mantém altos os custos das baterias [fontes:Aziz; NMSEA]. Muitos usuários solares americanos, tanto residencial quanto comercial, descobrir que simplesmente vender o excesso de energia para a rede elétrica durante o dia e comprá-la de volta à noite paga melhor [fontes:Galbraith; Geuss; NMSEA]. Mas para os de mente verde, esta troca, que troca energia verde por energia de combustível fóssil, é uma barganha do diabo irritante. p Se o Powerwall dá esperança a alguns consumidores de energia solar de que um negócio melhor está à vista, então também energiza as perspectivas futuras da Tesla, tanto no mercado automotivo quanto no de energia. Para reduzir os custos do lado da Tesla Motors do negócio, que atualmente perde $ 15, 000 por modelo S vendido, a empresa precisa entrar no negócio de baterias em grande estilo [fonte:Helman]. Uma demanda maior pela tecnologia de bateria Tesla Energy, alguns deles construídos no mesmo backbone de bateria do Modelo S, poderia ajudar a financiar fábricas essenciais e instalações de P&D. As economias de escala resultantes também podem transformar o mercado de baterias solares. p Mas nem todo mundo está convencido de que o hype é justificado, pelo menos não ainda.
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p Mas no resto dos EUA, as taxas de energia permanecem baratas o suficiente para que a maioria das famílias fiquem melhor com o modelo de venda e recompra, uma troca possibilitada pela primeira vez pelo Lei de Políticas Regulatórias de Serviços Públicos (PURPA) de 1978. Destina-se a reformar as estruturas de taxas, apoiar a cogeração e impulsionar a energia alternativa, O PURPA também abriu a porta para que entidades menores desafiassem os monopólios de energia [fonte:NMAH]. Uma bateria eficiente e econômica poderia aumentar essa lacuna, e é aí que entra Tesla. p Atualmente, Patrocinadores solares alemães gastam $ 2, 200 por kwh para produtos de armazenamento fornecidos pela empresa austríaca Fronius Energy [fonte:Galbraith]. Isso inclui uma bateria do tamanho de um mini-frigorífico grande, um medidor de energia e um inversor do tamanho de uma mochila grande para converter a corrente contínua (DC) da bateria de volta em corrente alternada (AC) que a casa pode usar. Compare isso com o elegante de Tesla, Powerwall montado na parede, que oferece uma bateria de ciclo diário de 7 kwh por US $ 3, 000 (inversor não incluído), e você começa a ver porque a Fronius firmou uma parceria com a Tesla para fornecer o Powerwall aos seus clientes [fontes:Fronius International; Galbraith]. p Mas Fronius e Tesla estão longe de ser os únicos jogos da cidade. Eles enfrentam forte concorrência de ricos em dinheiro, empresas comprovadas como Samsung SDI e LG Chem, bem como empresas menores, alguns dos quais, como o Stem de inicialização, fizeram incursões com uma ou duas grandes concessionárias [fonte:Groom]. p Quanto ao Havaí, A Tesla planeja oferecer a opção de bateria de ciclo diário em 2016, no mesmo ano, ele se move para a região da Ásia-Pacífico. Cidadãos solares do Estado de Aloha, que atualmente desembolsam 37 centavos por kwh em comparação com a média dos EUA de 12,5, pagaria 15 centavos projetados por kwh usando Powerwall [fontes:Geuss; Helman; Randall]. p Tudo parece promissor. Então, por que algumas pessoas ainda têm dúvidas? Conto da Fita
Tesla oferece dois modelos domésticos Powerwall, uma bateria de ciclo diário de 7 kwh e uma bateria reserva de ciclo semanal de 10 kwh. As unidades fornecem 2 kW continuamente (pico de 3,3 kW) a 350-450 volts e 5,8 amperes (pico de 8,6 amperes). Para colocar isso em perspectiva, laptops e leitores de Blu-ray usam cerca de 0,015 kW, enquanto um 7, 000 a 10, O condicionador de ar 000 BTU ocupará 1,0-1,5 kW durante o funcionamento, e 2 a 3 vezes mais durante a inicialização [fonte:DonRowe.com].
p Se você pensa em energia como água, então, os quilowatts descrevem o tamanho do tubo e os kwhs definem quanto o tanque aguentará - ou quantos "galões" você usa ao longo do tempo. Assim, um ar condicionado de 1,0 kW ocupará metade do seu duto de energia e drenará seu tanque de energia de 7 kWh em menos de 7 horas. Ter em mente, no entanto, que os aparelhos só consomem energia durante o funcionamento, portanto, mesmo aparelhos com alto consumo de energia, como micro-ondas, podem funcionar se gerenciados de maneira adequada. p Powerwalls funcionam com redes elétricas monofásicas ou trifásicas e são classificados para uso interno ou externo e para temperaturas de menos 4 a 110 F (menos 20 a 43 C). Powerwalls medem 51,2 x 33,9 x 7,1 polegadas (130 centímetros x 86 centímetros x 18 centímetros) e vêm com uma garantia de 10 anos. O inversor DC / AC é vendido separadamente. consulte Mais informação
As baterias da Tesla para empresas e empresas de serviços públicos (foto aqui) forneceram energia para o grande Powerwall, inaugurado em 30 de abril, 2015. A Tesla pode ter sucesso com clientes comerciais antes de clientes residenciais. © Patrick T. Fallon / Reuters / Corbis p Os compradores de baterias domésticas enfrentam um problema familiar aos usuários de energia alternativa, nomeadamente, que a economia não compensa os custos, pelo menos ainda não. Muitos críticos argumentam que todos os aparelhos, exceto os mais frugais, irão engolir rapidamente os 2 quilowatts que as baterias vazam, especialmente ao operar aquecedores ou condicionadores de ar durante quedas de energia, mas nem todos concordam com essa pontuação (veja a barra lateral anterior) [fontes:Galbraith; Geuss; Randall; Tesla Motors].
p No entanto, usar baterias de carro para abastecer as casas faz sentido, e os engenheiros estão com a ideia desde, pelo menos, 2010. Baterias de carros elétricos, que produzem muito mais suco do que a variedade caseira, retêm cerca de 75% de sua capacidade quando substituídos - mais do que o suficiente para administrar uma casa de bom tamanho [fontes:Sherman; Wald].
p Mas o caso de uso mais promissor agora é menos residencial e mais comercial:as baterias empresariais / utilitárias escalonáveis de 400 kwh da Tesla, feito das mesmas células básicas que a Tesla Motors usa em seu Modelo S [fontes:CNN; Vance]. Para utilitários, o motivo tem a ver com o pico de demanda de energia. p Acontece que as concessionárias consideram os horários e dias de pico de demanda de energia quase tão caros e irritantes quanto nós. Isso é porque, a fim de acompanhar o levantamento extra, as empresas de energia devem manter usinas de energia de pico especiais, também conhecido como plantas de pico ou pico , que ficam ociosos a maior parte do tempo. Para piorar as coisas, essas plantas, que deve ligar e desligar rapidamente, queimar gás natural caro (embora alguns funcionem com óleo combustível ou energia hidrelétrica). Barato, baterias confiáveis podem permitir que os utilitários distribuam a carga, armazenar energia barata fora do pico e distribuí-la durante os horários de pico [fontes:Illinois EPA; Oglethorpe Power; Randall]. p Alguns utilitários, incluindo Southern California Electric e OnCor com sede no Texas, já estamos testando essa abordagem [fonte:Randall]. Se pegar, sua casa poderá em breve funcionar com bateria, quer você compre um Powerwall ou não. p Enquanto isso, empresas como o Walmart, A Amazon e o Google estão testando as baterias do Tesla como uma forma de reduzir os custos de energia, obtenha o máximo da energia limpa no local e forneça backups de energia para operações e centros de dados [fontes:Randall; Vance]. p Resumidamente, os prognósticos para o setor de serviços e negócios parecem bons, e isso poderia fazer o lado do consumidor parecer cada vez melhor. Mas os usuários domésticos devem esperar que as forças do mercado façam sua mágica, ou os gurus do verde podem defender o Tesla Powerwalls hoje? Conheça suas baterias de íon-lítio
Íon de lítio, ou Li-ion, as baterias vêm em uma variedade de sabores. A bateria de níquel-manganês de 7 kwh da Tesla e sua reserva de níquel-cobalto de 10 kwh usam células de íon-lítio, mas cada um se distingue pela mistura de materiais que compõe seu cátodo (o eletrodo pelo qual a corrente sai de uma célula) [fontes:Geuss; Randall].
p Os carros de Tesla usam baterias NCA com cátodos feitos de lítio, níquel, óxido de cobalto e alumínio. Seu Powerwall de 10 kwh provavelmente contém alguma versão dessa célula de alta densidade de energia. Por outro lado, suas baterias NMC de 7 kwh empregam níquel, cátodo de óxido de manganês e cobalto, o que permite que eles circulem com eficiência e com mais frequência [fontes:Fehrenbacher; Geuss; Iluminação global; Randall]. consulte Mais informação
A fábrica da Tesla Motors mostrada aqui se espalha por Fremont, Califórnia. A Tesla planeja abrir outra fábrica em Nevada que poderia começar a produção em 2017. © Steve Proehl / Proehl Studios / Corbis p Pouco depois do grande anúncio da Tesla, os críticos tiraram um pouco do brilho do elegante case lenticular do Powerwall, argumentando que os dispositivos só faziam sentido financeiro como brinquedos para ricos, primeiros usuários verdes [fonte:Helman]. Mesmo o maior instalador de telhados dos EUA, SolarCity, cujo presidente e maior acionista é o CEO da Tesla, Elon Musk, optou por não fornecer inicialmente Powerwalls aos clientes atuais, dizendo que eles ainda não são econômicos [fontes:Geuss; Randall; Vance]. Em vez de, a empresa planeja oferecer as baterias a seus clientes havaianos em 2016 [fontes:Geuss; Helman; Randall]. Também permitirá que novos clientes optem pelo Powerwall como parte de um período de nove anos, $ 5, Plano de locação de 000, ou para comprá-lo por US $ 7, 140 - um choque em comparação com os US $ 3 da Tesla, Etiqueta de preço 000 [fontes:Galbraith; Downing e Goossens; Randall].
p Por que o custo extra? Podemos especular que parte do dinheiro extra cobrirá as taxas de leasing e os custos de um inversor. Tesla afirma que seu Powerwall não requer manutenção, mas outros detalhes que afetam a vida útil das baterias permanecem obscuros e não comprovados, portanto, parte do preço pode incluir custos de substituição. As baterias de ciclo profundo atuais precisam ser substituídas cerca de quatro vezes durante a vida útil dos painéis solares. Também é possível que, dado o fluxo de 2 kW do Powerwall, A SolarCity planeja equipar seus clientes com duas unidades cada [fonte:Helman].
p Quem adota o Powerwall pode cortar muita gordura, e, possivelmente, fazer suas apostas valerem a pena, possuindo seu próprio equipamento ou reunindo recursos da comunidade, mas, novamente, isso é amplamente especulativo [fontes:Helman; Gangemi]. p Por enquanto, A entrada da Tesla no mercado de baterias é uma aposta, e um grande problema. Pelo lado positivo, A Tesla já formou parcerias com grandes rebatedores corporativos, e seu preço parece atraente para as concessionárias. Os ecologistas e os viciados em gadgets de todo o mundo se juntarão a nós, não importa o que aconteça e, em termos de estrondo por dólar, nenhuma outra célula residencial é adequada para conter a caixa de bateria de Tesla. Se o custo das baterias de íon-lítio continuar a cair tão rápido quanto o dos sistemas fotovoltaicos, então, o futuro das baterias estacionárias de Tesla poderia parecer realmente brilhante [fonte:Randall]. p Dito isto, em termos absolutos, o Powerwall continua caro. Além disso, a empresa que o produz está a caminho de perder US $ 500 milhões em 2015, gasta dinheiro como borracha de pneu e esportes o tipo de preços de ações excessivos que faria uma pontocom corar - tudo o que poderia resultar em uma empresa de sustentabilidade que não é muito sustentável [fontes:Helman]. p Tesla Powerwalls estará disponível no final do verão de 2015 nos EUA, em algum momento daquele ano na Europa e no início do próximo na região da Ásia-Pacífico [fonte:Galbraith]. Depois disso, só o tempo dirá se as baterias de Tesla sacodem a grade ou se esgotam. The Gigafactory
Afastar-se das baterias Panasonic e Samsung e fabricar suas próprias é um elemento-chave nos planos da Tesla. Para fazer a mudança, a empresa está construindo uma bateria de US $ 5 bilhões no norte de Nevada [fontes:Randall; Vance]. Essa assim chamada gigafactory está programada para começar a produção em 2017 e produzir 30 gigawatts-hora de capacidade de bateria anualmente - mais do que toda a produção global de 2013 [fonte:Gies]. Mas os críticos expressaram preocupações de que a alardeada instalação de energia líquida zero da Tesla consumirá água em uma região que não pode se dar ao luxo de perder uma gota, e eles questionam se a fábrica pode fazer isso de maneira limpa ou sustentável [fonte:Chereb].
