Tesla Powerwall nasıl çalışır?

Nisan 2015'te Tesla Motors , ev ve endüstriyel batarya pazarına girişini duyurarak güneş enerjisi kullanıcıları ve kamu hizmeti endüstrisi meraklıları arasında yüksek gerilimli bir tel vızıltısı yarattı. Şirket, iki ev pili, günlük kullanım için 7 kilovat-saatlik Powerwall (3.000 $) ve yedek güç için 10 kwh (3.500 $) sürümün yanı sıra büyük binalar için ölçeklenebilir 400 kwh ticari / yardımcı pil sunacak [kaynak: CNN ] .

İlk hafta içinde şirket, Powerwalls için 38.000 rezervasyon ve daha büyük güç paketleri için 2.500 sipariş biriktirdi [kaynaklar: Geuss ; Randall ]. Vızıltıyı güçlendirmek, Tesla'nın yeni ürünlerinin , bankalı enerji lehine kilovat başına nakit denklemini yeniden dengeleyerek tüketicinin güneş enerjisinde kendi kendine depolamaya olan ilgisini artırabileceği umuduydu.

Bu devrilme noktasına ulaşmak, güneş enerjisinin geleceği için çok önemlidir. Güneş teknolojisi büyük adımlar atmış olsa da, başlıca dezavantajı aynı: Güneş pilleri güneş parlarken enerji toplamalıdır. Bu, uzayda güneş panellerini park etmeye ve gücü Dünya'ya geri göndermeye başlayana kadar, güneş enerjisi kullanıcılarının gecelerini şebekeye bağlanarak, jeneratör gücünü tüketerek veya öncü günleri yeniden canlandırarak geçirmeleri gerektiği anlamına gelir. İdeal olarak, günün güneş enerjisini geceleri "kendi kendine tüketmek" için depolayabilirler, ancak şu anda piyasada bulunan piller arzulanan bir şeyi bırakır.

Esasen çok pahalıdırlar. Maliyetler, kwh depolama başına 600 $ 'a kadar ulaşabilir ve kwh başına 100 $, bir tür endüstri ses bariyerini işaret eder. Bunu bir perspektifle ifade etmek gerekirse, ortalama bir Amerikan hane halkı günde yaklaşık 30 kwh kullanıyor. Mart 2015 itibarıyla, şebekeden içme için ortalama konut maliyeti kwh başına 12,35 sent veya günde yaklaşık 3,71 dolardır [kaynaklar: USEIA ; KULLANIM ].

Kameranızdaki veya cep telefonunuzdaki şarj edilebilir piller gibi, bu enerji hücreleri de bozulmadan önce yalnızca birçok kez şarj edilebilir. Bu, mevcut ev tipi ve endüstriyel pillere yaklaşık 3-10 yıllık bir ömür sağlar ve pil maliyetlerini yüksek tutar [kaynaklar: Aziz ; NMSEA ]. Hem konut hem de ticari olmak üzere birçok Amerikalı güneş enerjisi kullanıcısı, sadece gündüzleri elektrik şebekesine fazla enerji satmanın ve geceleri geri satın almanın daha iyi getirdiğini keşfeder [kaynaklar: Galbraith ; Geuss ; NMSEA ]. Ancak yeşil fikirliler için, yeşil enerjiyi fosil yakıt gücü için takas eden bu takas, can sıkıcı bir şeytanın pazarlığı.

Powerwall, bazı güneş enerjisi tüketicilerine daha iyi bir pazarlığın yaklaştığına dair umut veriyorsa, Tesla'nın hem otomotiv hem de enerji pazarlarındaki gelecekteki beklentilerine enerji veriyor. Şu anda satılan Model S başına 15.000 $ kaybeden işletmenin Tesla Motors tarafının maliyetlerini düşürmek için, şirketin büyük bir şekilde pil işine girmesi gerekiyor [kaynak: Helman ]. Bazıları Model S ile aynı batarya omurgası üzerine inşa edilen Tesla Energy batarya teknolojisine yönelik daha büyük bir talep, temel fabrika ve Ar-Ge tesislerini finanse etmeye yardımcı olabilir. Ortaya çıkan ölçek ekonomileri, güneş pili pazarını da dönüştürebilir.

Ancak herkes, en azından henüz değil, yutturmacanın haklı olduğuna ikna olmadı.

İçindekiler

1. Daha İyi Bir Güneş Pili İhtiyacı
2. Powerwall için Gerçek Pazar
3. Powerwall için Özet

Güneşe dayalı güce olan ilginin arttığı konusunda çok az soru var. Yalnızca 2014 yılında, ABD'deki fotovoltaik güç, 2013 seviyelerini 6,2 gigawatt ile aştı. Bu, maliyetlerin düşürülmesi, teşvik programları ve leasing planlarının [kaynak: Cusick ve ClimateWire ] yükselişiyle teşvik edilen 2015 yılına kadar devam etmesi muhtemel yüzde 30'luk bir artış . Önümüzdeki beş yıl içinde, güneş enerjisi Kaliforniya'da (güneşli saatlerde) enerjinin yüzde 50'sinden fazlasını oluşturacak [kaynak: Randall ].

Ancak güneş enerjisi, çoğu yenilenebilir kaynak gibi , karışık bir çanta olmaya devam ediyor. İlk panellerin maliyetlerini haklı çıkarmak için yeterince meyve suyu salması gibi , mevcut depolama seçenekleri de yalnızca küçük bir güneş kullanıcıları alt kümesi için mantıklı geliyor [kaynak: Cusick ve ClimateWire ]. Şebeke bağlantılarının maliyetli ve düzensiz çalıştığı uzak bölgelerde, hantal piller bile mantıklıdır. Aynı şey, Almanya gibi yüksek maliyetli, düşük tüketimli ülkeler veya anakaralıların ödediği enerjiye üç kat daha fazla ödeme yaptıkları Hawaii'de de geçerlidir [kaynaklar: Galbraith ; Geuss ; Helman ; Randall ].

Ancak ABD'nin geri kalanında, enerji oranları, çoğu hane halkının, ilk olarak 1978 Kamu Yararına İlişkin Düzenleme Politikaları Yasası (PURPA) ile mümkün kılınan bir takas olan geri satın alma modeline bağlı kalmaktan daha iyi olacak kadar ucuzdur . , kojenerasyonu desteklemek ve alternatif enerjiyi şamandırmak, PURPA aynı zamanda daha küçük işletmelerin enerji tekellerine meydan okumak için kapıyı açtı [kaynak: NMAH ]. Verimli ve uygun maliyetli bir pil bu boşluğu genişletebilir ve Tesla'nın devreye girdiği yer burasıdır.

Şu anda, Alman güneş enerjisi kullanıcıları Avusturyalı Fronius Energy [kaynak: Galbraith ] tarafından sağlanan depolama ürünleri için kwh başına 2.200 $ harcıyor . Bu, büyük mini buzdolabı büyüklüğünde bir pil, bir enerji ölçer ve pilin doğru akımını (DC) evin kullanabileceği alternatif akıma (AC) dönüştürmek için büyük bir sırt çantası büyüklüğünde invertörü içerir. Bunu Tesla'nın 3.000 $ 'a 7 kwh günlük döngü bataryası (inverter dahil değildir) sunan şık, duvara monte edilmiş Powerwall'uyla karşılaştırın ve Fronius'un Powerwall'u müşterilerine sunmak için neden Tesla ile bir ortaklığa girdiğini görmeye başlayın [kaynaklar : Fronius International ; Galbraith ].

Ancak Fronius ve Tesla, şehirdeki tek oyun olmaktan çok uzak. Samsung SDI ve LG Chem gibi nakit zengini, kendini kanıtlamış şirketlerin yanı sıra, bazıları Stem gibi, bir veya iki büyük yardımcı programla [kaynak: Groom ] ilerleyen küçük şirketlerin sıkı rekabetiyle karşı karşıyalar .

Hawaii'ye gelince, Tesla, Asya-Pasifik bölgesine taşındığı yıl olan 2016'da günlük pil seçeneğini sunmayı planlıyor. Şu anda ABD ortalaması olan 12.5'e kıyasla kwh başına 37 sent harcayan Aloha Eyaleti'nin güneş enerjisi vatandaşları , Powerwall [kaynaklar: Geuss ; Helman ; Randall ].

Hepsi umut verici görünüyor. Öyleyse neden bazı insanlar hala şüphe besliyor?

Bant Hikayesi

Tesla, iki Powerwall ev modeli, bir 7 kwh günlük döngü bataryası ve 10 kwh haftalık çevrim yedek bataryası sunmaktadır. Üniteler, 350-450 voltta ve 5,8 amperde (8,6 amp tepe) sürekli olarak 2 kW (3,3 kW tepe) sağlar. Bunu bir perspektife oturtmak gerekirse, dizüstü bilgisayarlar ve Blu-ray oynatıcılar yaklaşık 0,015 kW kullanırken, 7,000 ila 10.000 Btu bir klima çalışırken 1,0-1,5 kW ve başlatma sırasında bunun 2-3 katına çıkacaktır [kaynak: DonRowe.com ].

Enerjiyi su olarak düşünürseniz, kilowattlar borunun boyutunu tanımlar ve kwhs tankın ne kadar tutacağını veya zaman içinde kaç "galon" kullandığınızı tanımlar. Böylece 1.0 kW'lık bir klima, elektrik boru hattınızın yarısını kaplar ve 7 kwh'lik enerji tankınızı 7 saatten daha kısa sürede boşaltır. Bununla birlikte, cihazların yalnızca çalışırken güç çektiğini, dolayısıyla mikrodalga gibi enerji açısından ağır cihazların bile uygun şekilde yönetildiklerinde çalışabileceğini unutmayın.

Güç duvarları, tek fazlı veya üç fazlı şebeke ızgaraları ile çalışır ve iç veya dış mekan kullanımı ve eksi 4 ila 110 F (eksi 20 ila 43 C) sıcaklıklar için derecelendirilmiştir. Güç duvarları 51,2 x 33,9 x 7,1 inç (130 santimetre x 86 santimetre x 18 santimetre) ölçülerindedir ve 10 yıllık garantiye sahiptir. DC / AC dönüştürücü ayrı satılır.

Ev bataryası alıcıları, alternatif güç kullanıcılarının aşina olduğu bir sorunla karşı karşıyadır, yani tasarrufların maliyetleri karşılamaması, en azından henüz değil. Pek çok eleştirmen, en tutumlu cihazların, özellikle elektrik kesintileri sırasında ısıtıcıları veya klimaları çalıştırırken, 2 kilovatlık pillerin hızla dışarı akacağını, ancak herkesin bu puanı kabul etmediğini savunuyor (önceki kenar çubuğuna bakın) [kaynaklar: Galbraith ; Geuss ; Randall ; Tesla Motorları ].

Yine de, evlere güç sağlamak için araba aküleri kullanmak mantıklı ve mühendisler en az 2010'dan beri bu fikri tekmeledi . Evdeki çeşitlerden çok daha fazla enerji üreten elektrikli otomobil aküleri, değiştirildiklerinde kapasitelerinin yaklaşık yüzde 75'ini koruyor - iyi büyüklükte bir evi çalıştırmak için yeterli [kaynaklar: Sherman ; Wald ].

Ancak şu anda en çok vaat edilen kullanım durumu daha az konut ve daha ticari: Tesla'nın, Tesla Motors'un Model S'de kullandığı aynı temel hücrelerden oluşan ölçeklenebilir 400 kwh'lik işletme / yardımcı piller [kaynaklar: CNN ; Vance ]. Kamu hizmetleri için sebep, en yüksek enerji talebiyle ilgilidir.

Görünüşe göre kamu hizmetleri en yüksek enerji talebinin saatlerini ve günlerini neredeyse bizim kadar maliyetli ve rahatsız edici buluyor. Bunun nedeni, enerji şirketlerinin fazladan düşüşe ayak uydurmak için , çoğu zaman boşta duran özel zirve yapan enerji santralleri, diğer bir deyişle en yüksek santraller veya zirveler bulundurmaları gerektiğidir. Daha da kötüsü, hızlı bir şekilde açılıp kapanması gereken bu santraller pahalı doğal gazları yakarlar (bazıları fuel oil veya hidroelektrik enerji ile çalışsa da). Ucuz, güvenilir piller, kamu hizmetlerinin yükü dağıtmasına, ucuz enerji depolamasına ve yoğun saatlerde dağıtmasına izin verebilir [kaynaklar: Illinois EPA ; Oglethorpe Gücü ; Randall ].

Southern California Electric ve Texas merkezli OnCor dahil olmak üzere birkaç araç, bu yaklaşımı test ediyor [kaynak: Randall ]. Yakalanırsa, bir Powerwall satın alsanız da almasanız da eviniz yakında pil gücüyle çalışabilir.

Bu arada Walmart, Amazon ve Google gibi işletmeler, enerji maliyetlerini düşürmenin, yerinde temiz enerjiden en iyi şekilde yararlanmanın ve operasyonlar ve veri merkezleri için yedek güç sağlamanın bir yolu olarak Tesla'nın pillerini test ediyor [kaynaklar: Randall ; Vance ].

Kısacası, kamu hizmeti ve işletme tarafı için öngörüler iyi görünüyor ve bu, tüketici tarafının giderek daha iyi görünmesini sağlayabilir. Ancak ev kullanıcıları, pazar güçlerinin sihirlerini gerçekleştirmesini beklemek zorunda mıdır, yoksa yeşilin guruları bugün Tesla Powerwalls için bir durum oluşturabilir mi?

Li-ion Pillerinizi Tanıyın

Lityum iyon veya Li-ion piller çeşitli tatlarda gelir. Tesla'nın 7 kwh'lik nikel-manganez pili ve 10 kwh'lik nikel-kobalt yedeklemesinin her ikisi de Li-iyon hücreleri kullanır, ancak her biri katotunu oluşturan malzemelerin karışımıyla (akımın bir hücreden ayrıldığı elektrot) ayırt edilir [kaynaklar: Geuss ; Randall ].

Tesla'nın arabalarında lityum, nikel, kobalt ve alüminyum oksitten yapılmış katotlara sahip NCA piller kullanılır. 10 kwh'lik Powerwall, muhtemelen bu yüksek enerji yoğunluklu hücrenin bazı versiyonlarını barındırıyor. Bunun tersine, 7 kwh NMC pilleri nikel, manganez ve kobalt oksit katot kullanır, bu da verimli ve daha sık döngü yapmalarına olanak tanır [kaynaklar: Fehrenbacher ; Geuss ; Lighting Global ; Randall ].

Tesla'nın büyük duyurusundan kısa bir süre sonra, eleştirmenler, cihazların yalnızca zengin, yeşil erken benimseyenler [kaynak: Helman ] için oyuncak olarak finansal açıdan mantıklı olduğunu iddia ederek Powerwall'un şık merceksi kasasından biraz parıldadılar . Başkanı ve en büyük hissedarı Tesla CEO'su Elon Musk olan ABD'nin en büyük çatı montajcısı SolarCity bile, henüz uygun maliyetli olmadıklarını söyleyerek mevcut müşterilere başlangıçta Powerwalls sağlamamayı seçti [kaynaklar: Geuss ; Randall ; Vance ]. Bunun yerine, şirket pilleri 2016 yılında Hawai'li müşterilerine sunmayı planlıyor [kaynaklar: Geuss ; Helman ; Randall]. Ayrıca, yeni müşterilerin dokuz yıllık 5.000 $ 'lık kiralama planının bir parçası olarak Powerwall'u seçmelerine veya kendileri 7.140 $' dan satın almalarına olanak tanıyacak - Tesla'nın 3.000 $ fiyat etiketine kıyasla oldukça sarsıntılı [kaynaklar: Galbraith ; Downing ve Goossens ; Randall ].

Neden ekstra maliyet? Ekstra paranın bir kısmının leasing ücretlerini ve bir inverterin maliyetlerini karşılayacağını tahmin edebiliriz. Tesla, Powerwall'unun bakım gerektirmediğini iddia ediyor, ancak pillerin ömrünü etkileyen diğer ayrıntılar belirsiz ve kanıtlanmamış, bu nedenle fiyatın bir kısmı değiştirme maliyetlerini içerebilir. Mevcut derin döngülü pillerin, güneş panellerinin kullanım ömrü boyunca yaklaşık dört kez değiştirilmesi gerekir . Powerwall'un 2 kW akışı göz önüne alındığında, SolarCity'nin müşterilerini her biri [kaynak: Helman ] ile donatmayı planlaması da mümkündür .

Powerwall benimseyenler, kendi ekipmanlarına sahip olarak veya topluluk kaynaklarını bir araya getirerek çok fazla yağı kesebilir ve muhtemelen bahislerinin karşılığını alabilirler, ancak yine, bu büyük ölçüde spekülatiftir [kaynaklar: Helman ; Gangemi ].

Şimdilik Tesla'nın pil pazarına girişi bir kumardır ve büyüktür. Olumlu tarafı, Tesla zaten kurumsal ağır isabetçilerle ortaklıklar kurdu ve fiyat noktası kamu hizmetleri için cazip görünüyor. Dünyanın yeşilleri ve gadget bağımlıları, ne olursa olsun katılacaklar ve para başına çarpma anlamında, Tesla'nın pil kutusunu tutacak başka hiçbir konut hücresi uygun değil. Lityum iyon pillerin maliyeti PV sistemleri kadar hızlı düşmeye devam ederse, Tesla'nın sabit pillerinin geleceği gerçekten parlak görünebilir [kaynak: Randall ].

Bununla birlikte, mutlak olarak Powerwall pahalı olmaya devam ediyor. Dahası, 2015'te 500 milyon dolar kaybetme yolunda ilerleyen şirket, lastik kauçuğu gibi parayı harcıyor ve dot-com'u utandıracak türden aşırı şişirilmiş hisse senedi fiyatları spor yapıyor - bunların hepsi bir sürdürülebilirlik şirketine katkıda bulunabilir. bu çok sürdürülebilir değil [kaynaklar: Helman ].

Tesla Powerwalls, ABD'de 2015 yazının sonlarında, o yıl Avrupa'da ve bir sonraki yılın başlarında Asya-Pasifik bölgesinde [kaynak: Galbraith ] satışa sunulacak . Bundan sonra, Tesla'nın pillerinin şebekeyi sarsıp sallamadığını sadece zaman gösterecek.

Gigafactory

Panasonic ve Samsung pillerinden uzaklaşmak ve kendi pillerini üretmek Tesla'nın planlarının önemli bir parçası. Şirket, geçişi yapmak için Nevada'nın kuzeyinde 5 milyar dolarlık bir pil tesisi inşa ediyor [kaynaklar: Randall ; Vance ]. Bu sözde gigafactory'nin 2017'de üretime başlaması planlanıyor ve yıllık olarak 30 gigawatt saatlik pil kapasitesi - 2013'ün tüm küresel üretiminden daha fazla [kaynak: Gies ]. Ancak eleştirmenler, Tesla'nın lanse ettiği net sıfır enerji tesisinin bir damla kaybetmeyi göze alamayacak bir bölgede su içeceğine dair endişelerini dile getirdiler ve fabrikanın bunu temiz mi yoksa sürdürülebilir şekilde mi yapabileceğini sorguluyorlar [kaynak: Chereb ].

Yazarın Notu: Tesla Powerwall Nasıl Çalışır?

Tesla Energy'nin gerçek hikayesi, muhtemelen şu anda kuzey Nevada'da yapım aşamasında olan gigafactory'dir. Üretim tahminlerine inanılacaksa, dünya, en azından karbon ayak izini düşük tutmak istiyorsa, buna ayak uydurmak için yeterli lityum üretmek için gerçekten mücadele etmek zorunda kalabilir. Ancak yapılabilirse ve Reno'nun su kaynağını iflas etmemeyi başarırlarsa, batarya teknolojisinin faydaları gerçekten dönüştürücü olabilir.

Daha Harika Bağlantılar

İlgili Makaleler