Le Tesla Powerwall est dévoilé le 30 avril 2015. © Patrick T. Fallon/Reuters/Corbis En avril 2015, Tesla Motors a déclenché un buzz sur les fils à haute tension parmi les utilisateurs d'énergie solaire et les amateurs de l'industrie des services publics en annonçant son entrée sur le marché des batteries domestiques et industrielles. L'entreprise offrirait deux batteries domestiques, un Powerwall de 7 kilowattheures pour une utilisation quotidienne (3 $, 000) et une version 10 kwh pour l'alimentation de secours (3 $, 500), ainsi qu'une batterie commerciale/utilitaire évolutive de 400 kwh pour les grands bâtiments [source :CNN].
Au cours de la première semaine, l'entreprise en avait accumulé 38, 000 réservations pour Powerwalls et 2, 500 commandes de plus gros blocs d'alimentation [sources :Geuss; Randall]. Le buzz était l'espoir que les nouveaux produits de Tesla pourraient relancer l'intérêt des consommateurs pour le self-stockage solaire en rééquilibrant l'équation du cash par kilowatt en faveur de l'énergie stockée.
Atteindre ce point de basculement est essentiel pour l'avenir du solaire. Bien que la technologie solaire ait fait de grands progrès, son principal inconvénient reste le même :les cellules solaires doivent récolter de l'énergie pendant que le soleil brille. Cela signifie que jusqu'à ce que nous commencions à garer des panneaux solaires dans l'espace et à renvoyer de l'énergie vers la Terre, les utilisateurs solaires doivent passer leurs nuits à se brancher au réseau, consommer de l'énergie du générateur ou reconstituer l'époque des pionniers. Idéalement, ils pourraient stocker l'énergie solaire du jour pour "s'auto-consommer" la nuit, mais les batteries actuellement sur le marché laissent à désirer.
Surtout, ils sont trop chers. Les coûts peuvent atteindre 600 $ par kwh de stockage, avec 100 $ par kwh marquant une sorte de mur du son de l'industrie. Pour mettre cela en perspective, le ménage américain moyen utilise environ 30 kwh par jour. Depuis mars 2015, le coût résidentiel moyen de la consommation d'eau du réseau est de 12,35 cents le kwh, soit environ 3,71 $ par jour [sources :USEIA; USEIA].
Comme les piles rechargeables de votre appareil photo ou de votre téléphone portable, ces cellules énergétiques ne peuvent se recharger qu'un certain nombre de fois avant de se dégrader. Cela donne aux batteries domestiques et industrielles actuelles une durée de vie d'environ 3 à 10 ans et maintient les coûts des batteries à un niveau élevé [sources :Aziz; NMSEA]. De nombreux utilisateurs solaires américains, à la fois résidentiel et commercial, constatent que le simple fait de vendre l'énergie excédentaire au réseau électrique pendant la journée et de la racheter la nuit est plus rentable [sources :Galbraith ; Geuss; NMSEA]. Mais pour les écolos, cet échange, qui troque l'énergie verte contre l'énergie fossile, est un marché du diable vexant.
Si le Powerwall donne espoir à certains consommateurs solaires qu'une meilleure affaire est en vue, puis il dynamise également les perspectives d'avenir de Tesla, sur les marchés de l'automobile et de l'énergie. Pour réduire les coûts du côté Tesla Motors de l'entreprise, qui perd actuellement 15 $, 000 par Model S vendue, l'entreprise doit se lancer massivement dans le secteur des batteries [source :Helman]. Une demande plus importante pour la technologie de batterie Tesla Energy, certains d'entre eux sont construits sur la même épine dorsale de batterie que le modèle S, pourrait aider à financer les usines essentielles et les installations de R&D. Les économies d'échelle qui en résulteraient pourraient également transformer le marché des batteries solaires.
Mais tout le monde n'est pas convaincu que le battage médiatique est justifié, au moins pas encore.
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Il ne fait aucun doute que l'intérêt pour l'énergie solaire augmente. Rien qu'en 2014, l'énergie photovoltaïque aux États-Unis a dépassé les niveaux de 2013 de 6,2 gigawatts. C'est une augmentation de 30% susceptible de se poursuivre en 2015, stimulé par la baisse des coûts, les programmes incitatifs et la montée en puissance des plans de location [source :Cusick et ClimateWire]. Au cours des cinq prochaines années, l'énergie solaire représentera plus de 50 pour cent de l'énergie en Californie (pendant les heures ensoleillées) [source :Randall].
Mais l'énergie solaire, comme la plupart des sources renouvelables, reste un sac mélangé. Tout comme les premiers panneaux n'ont guère bu assez de jus pour justifier leurs coûts, les options de stockage actuelles n'ont de sens que pour un petit sous-ensemble d'utilisateurs d'énergie solaire [source :Cusick et ClimateWire]. Dans les régions éloignées, où les raccordements au réseau sont coûteux et erratiques, même les piles maladroites ont du sens. Il en va de même pour les coûts élevés, pays à faible consommation comme l'Allemagne, ou à Hawaï, où ils paient trois fois plus d'énergie que les continentaux [sources :Galbraith; Geuss; Helman; Randall].
Mais dans le reste des États-Unis, les tarifs de l'énergie restent suffisamment bas pour que la plupart des ménages préfèrent s'en tenir au modèle de vente-rachat, un échange rendu possible par le Loi sur les politiques de réglementation des services publics (PURPA) de 1978. Destiné à réformer les structures tarifaires, soutenir la cogénération et bousculer les énergies alternatives, PURPA a également ouvert la porte à de plus petites entités pour contester les monopoles énergétiques [source :NMAH]. Une batterie efficace et rentable pourrait élargir cet écart, et c'est là qu'intervient Tesla.
Actuellement, Les clients solaires allemands dépensent 2 $, 200 par kwh pour les produits de stockage fournis par la société autrichienne Fronius Energy [source :Galbraith]. Cela comprend une grande batterie de la taille d'un mini-réfrigérateur, un compteur d'énergie et un onduleur de la taille d'un sac à dos pour reconvertir le courant continu (CC) de la batterie en courant alternatif (CA) que la maison peut utiliser. Comparez cela à l'élégant de Tesla, Powerwall mural, qui propose une batterie à cycle journalier de 7 kwh pour 3 $, 000 (onduleur non inclus), et vous commencez à comprendre pourquoi Fronius a conclu un partenariat avec Tesla pour fournir le Powerwall à ses clients [sources :Fronius International; Galbraith].
Mais Fronius et Tesla sont loin d'être les seuls jeux en ville. Ils sont confrontés à une concurrence féroce de la part des riches, des entreprises éprouvées comme Samsung SDI et LG Chem, ainsi que les petites entreprises, dont certaines, comme la startup Stem, ont fait des percées avec un ou deux services publics majeurs [source :Groom].
Quant à Hawaï, Tesla prévoit de proposer l'option batterie à cycle quotidien en 2016, la même année, il s'implante dans la région Asie-Pacifique. Citoyens solaires de l'État d'Aloha, qui déboursent actuellement 37 cents le kwh par rapport à la moyenne américaine de 12,5, paierait environ 15 cents le kwh en utilisant Powerwall [sources :Geuss; Helman; Randall].
Tout semble prometteur. Alors pourquoi certaines personnes ont-elles encore des doutes ?
Conte de la bandeTesla propose deux modèles de maison Powerwall, une batterie à cycle journalier de 7 kwh et une batterie de secours à cycle hebdomadaire de 10 kwh. Les unités fournissent 2 kW en continu (3,3 kW crête) à 350-450 volts et 5,8 ampères (8,6 ampères crête). Pour mettre cela en perspective, les ordinateurs portables et les lecteurs Blu-ray consomment environ 0,015 kW, alors qu'un 7, 000 à 10, Le climatiseur de 000 Btu prendra 1,0 à 1,5 kW pendant son fonctionnement, et 2 à 3 fois plus au démarrage [source :DonRowe.com].
Si vous pensez à l'énergie comme à l'eau, Ensuite, les kilowatts décrivent la taille du tuyau et les kWh définissent la capacité du réservoir - ou le nombre de "gallons" que vous utilisez au fil du temps. Ainsi, un climatiseur de 1,0 kW occupera la moitié de votre canalisation d'électricité et vidangera votre réservoir d'énergie de 7 kWh en moins de 7 heures. Garder à l'esprit, bien que, que les appareils ne consomment de l'électricité que lorsqu'ils fonctionnent, Ainsi, même les appareils énergivores comme les micro-ondes peuvent fonctionner s'ils sont correctement gérés.
Les Powerwalls fonctionnent avec des réseaux électriques monophasés ou triphasés et sont conçus pour une utilisation intérieure ou extérieure et pour des températures de moins 4 à 110 F (moins 20 à 43 C). Les Powerwalls mesurent 51,2 x 33,9 x 7,1 pouces (130 centimètres x 86 centimètres x 18 centimètres) et sont accompagnés d'une garantie de 10 ans. L'onduleur DC/AC est vendu séparément.
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Les batteries de Tesla pour les entreprises et les sociétés de services publics (illustrées ici) ont fourni de l'énergie pour le grand dévoilement de Powerwall le 30 avril, 2015. Tesla pourrait connaître le succès auprès des clients commerciaux avant les clients résidentiels. © Patrick T. Fallon/Reuters/Corbis Les acheteurs de batteries domestiques sont confrontés à un problème familier aux utilisateurs alternatifs, à savoir, que les économies ne compensent pas les coûts, au moins pas encore. De nombreux critiques soutiennent que tous les appareils, sauf les plus économes, engloutiront rapidement les 2 kilowatts des batteries, en particulier lorsque vous faites fonctionner des appareils de chauffage ou des climatiseurs pendant les baisses de tension, mais pas que tout le monde soit d'accord sur ce point (voir encadré précédent) [sources :Galbraith; Geuss; Randall ; Moteurs Tesla].
Néanmoins, utiliser des batteries de voiture pour alimenter les maisons a du sens, et les ingénieurs ont lancé l'idée depuis au moins 2010. Les batteries de voitures électriques, qui produisent beaucoup plus de jus que la variété maison, conservent environ 75 % de leur capacité lorsqu'ils sont remplacés - plus que suffisant pour faire fonctionner une maison de bonne taille [sources :Sherman ; Wald].
Mais le cas d'utilisation le plus prometteur à l'heure actuelle est moins résidentiel et plus commercial :composé des mêmes cellules de base que Tesla Motors utilise dans sa Model S [sources :CNN; Vance]. Pour les services publics, la raison a à voir avec la demande d'énergie de pointe.
Il s'avère que les services publics trouvent les heures et les jours de demande d'énergie de pointe presque aussi coûteux et irritants que nous. C'est parce que, afin de faire face au prélèvement supplémentaire, les entreprises énergétiques doivent entretenir des centrales de pointe spéciales, alias plantes de pointe ou sommets , qui restent inactifs la plupart du temps. Pour empirer les choses, ces plantes, qui doit s'allumer et s'éteindre rapidement, brûler du gaz naturel coûteux (bien que certains fonctionnent au mazout ou à l'énergie hydroélectrique). Pas cher, des batteries fiables pourraient permettre aux services publics de répartir la charge, stocker de l'énergie hors pointe bon marché et la distribuer pendant les heures de pointe [sources :Illinois EPA; Puissance d'Oglethorpe ; Randall].
Quelques utilitaires, y compris Southern California Electric et OnCor, basée au Texas, testent déjà cette approche [source :Randall]. Si ça s'accroche, votre maison pourrait bientôt fonctionner sur batterie, que vous achetiez ou non un Powerwall.
Pendant ce temps, des entreprises comme Walmart, Amazon et Google testent les batteries de Tesla pour réduire les coûts énergétiques, tirer le meilleur parti de l'énergie propre sur site et fournir des sauvegardes d'alimentation pour les opérations et les centres de données [sources :Randall ; Vance].
En bref, les pronostics pour les services publics et les entreprises semblent bons, et cela pourrait rendre le côté consommateur de plus en plus beau. Mais les utilisateurs domestiques doivent-ils attendre que les forces du marché opèrent leur magie, ou les gourous du vert peuvent-ils plaider en faveur des Tesla Powerwalls aujourd'hui ?
Connaissez vos batteries Li-ionLithium-ion, ou Li-ion, les batteries sont disponibles dans une variété de saveurs. La batterie nickel-manganèse de 7 kwh de Tesla et sa sauvegarde nickel-cobalt de 10 kwh utilisent toutes deux des cellules Li-ion, mais chacun se distingue par le mélange de matériaux qui compose sa cathode (l'électrode par laquelle le courant sort d'une cellule) [sources :Geuss; Randall].
Les voitures de Tesla utilisent des batteries NCA avec des cathodes en lithium, nickel, cobalt et oxyde d'aluminium. Son Powerwall de 10 kWh contient probablement une version de cette cellule à haute densité énergétique. Inversement, ses batteries NMC de 7 kwh emploient un nickel, cathode d'oxyde de manganèse et de cobalt, ce qui leur permet de pédaler efficacement et plus souvent [sources :Fehrenbacher; Geuss; Éclairage mondial ; Randall].
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L'usine Tesla Motors montrée ici s'étend sur Fremont, Californie. Tesla prévoit d'ouvrir une autre usine au Nevada qui pourrait commencer la production en 2017. © Steve Proehl/Proehl Studios/Corbis Peu de temps après la grande annonce de Tesla, les critiques ont pris une partie de l'éclat du boîtier lenticulaire élégant de Powerwall, arguant que les appareils n'avaient de sens financier que comme jouets pour les riches, adopteurs précoces verts [source :Helman]. Même le plus grand installateur de toits des États-Unis, SolarCity, dont le président et principal actionnaire est Elon Musk, PDG de Tesla, a choisi de ne pas fournir initialement de Powerwalls aux clients actuels, disant qu'ils ne sont pas encore rentables [sources :Geuss; Randall ; Vance]. Au lieu, la société prévoit de proposer les batteries à ses clients hawaïens en 2016 [sources :Geuss; Helman; Randall]. Il permettra également à de nouveaux clients d'opter pour le Powerwall dans le cadre d'une période de neuf ans, 5 $, 000 plan de location, ou pour l'acheter eux-mêmes à 7 $, 140 – un sacré choc par rapport aux 3 $ de Tesla, 000 étiquette de prix [sources :Galbraith; Downing et Goossens; Randall].
Pourquoi le surcoût ? Nous pouvons supposer qu'une partie de l'argent supplémentaire couvrira les frais de location et les coûts d'un onduleur. Tesla affirme que son Powerwall ne nécessite aucun entretien, mais d'autres détails qui affectent la durée de vie des batteries restent flous et non prouvés, une partie du prix peut donc inclure les coûts de remplacement. Les batteries à décharge profonde actuelles doivent être remplacées environ quatre fois au cours de la durée de vie des panneaux solaires. Il est également possible que, compte tenu du flux de 2 kW du Powerwall, SolarCity prévoit d'équiper ses clients de deux unités chacun [source :Helman].
Les utilisateurs de Powerwall pourraient réduire beaucoup de graisse, et éventuellement faire payer leurs paris, en possédant leur propre équipement ou en mettant en commun les ressources communautaires mais, de nouveau, ceci est largement spéculatif [sources :Helman; Gangemi].
Pour l'instant, L'entrée de Tesla sur le marché des batteries est un pari, et un grand. Du côté positif, Tesla a déjà noué des partenariats avec des gros frappeurs d'entreprise, et son prix semble attrayant pour les services publics. Les greenies et les accros aux gadgets du monde entier se joindront quoi qu'il arrive et, en termes de bang par dollar, aucune autre cellule résidentielle n'est adaptée pour contenir le boîtier de batterie de Tesla. Si le coût des batteries lithium-ion continue de baisser aussi vite que celui des systèmes photovoltaïques, alors l'avenir des batteries stationnaires de Tesla pourrait être prometteur [source :Randall].
Cela dit, dans l'absolu le Powerwall reste cher. De plus, l'entreprise qui le fabrique est en passe de perdre 500 millions de dollars en 2015, brûle de l'argent comme le caoutchouc des pneus et arbore le genre de cours boursiers suramplifiés qui feraient rougir un dot-com - ce qui pourrait s'ajouter à une entreprise de développement durable qui n'est pas très durable [sources :Helman].
Tesla Powerwalls sera disponible à la fin de l'été 2015 aux États-Unis, cette année-là en Europe et au début de la suivante dans la région Asie-Pacifique [source :Galbraith]. Après ça, seul le temps nous dira si les batteries de Tesla secouent le réseau ou s'éteignent.
La GigafactoryS'éloigner des batteries Panasonic et Samsung et fabriquer les siennes est un élément clé des plans de Tesla. Pour faire le changement, la société construit une installation de batteries de 5 milliards de dollars dans le nord du Nevada [sources :Randall; Vance]. Cette soi-disant gigafactory devrait commencer sa production en 2017 et devrait produire 30 gigawattheures de capacité de batterie par an, soit plus que l'ensemble de la production mondiale de 2013 [source :Gies]. Mais les critiques ont fait part de leurs inquiétudes quant au fait que l'installation à énergie nette zéro de Tesla engloutira de l'eau dans une région qui ne peut pas se permettre d'en perdre une goutte, et ils se demandent si l'usine peut le faire de manière propre ou durable [source :Chereb].
La véritable histoire de Tesla Energy est sans doute la gigafactory actuellement en construction dans le nord du Nevada. Si l'on en croit ses projections de production, le monde pourrait en fait avoir du mal à produire suffisamment de lithium pour suivre – au moins, s'il veut réduire son empreinte carbone. Mais si cela peut être fait, et s'ils parviennent à ne pas mettre en faillite l'approvisionnement en eau de Reno, les avantages de la technologie des batteries pourraient être véritablement transformateurs.
