Аккумуляторы Tesla: будущее сегодня?

WYyYR_croper_ru

Новое изобретение компании Tesla — аккумуляторы для дома, представленные весной прошлого года — уже были названы многими не иначе как революцией в индустрии энергетики. Однако, так ли это на самом деле, и не является ли данное средство всего лишь логичным шагом к автономности и независимости дома от внешних источников энергии?

Илон Маск, американо-канадский миллиардер и предприниматель, создатель успешной во всех смыслах Tesla Motors, вполне справедливо носит статус революционера. Ещё бы — его детище, электромобиль Tesla Model S, стремительно завоёвывает рынок автомобилей, хотя всего десятилетие назад введение электромобилей в массовую продажу казалось делом немыслимым и фантастическим. Правда, здесь нужно учесть, что проблема крылась вовсе не в технических способностях электромоторов, а в недостаточной храбрости «воротил» рынка, долгое время не решавшихся пропустить изобретение Маска в большой оборот.

Оборот электричества в энергоиндустрии, начиная со стадий добычи и заканчивая потреблением, привлекает к себе всё более пристальное внимание с началом третьего тысячелетия, и это неудивительно — сегодня жизнь человека натурально «висит на проводах», делая нас зависимыми от доступа к электричеству.

Станет ли новое изобретение Tesla революцией в индустрии энергоснабжения?

Изображение аккумулятора Tesla Powerwall. Экземпляр в чёрном цвете.

Повсеместно известно, что добыча энергии классифицируется как имеющая две ветви по всему миру:

  • с помощью коммерческих ресурсов — угля, газа, горючих сланцев, нефти, а также электростанций на ядерной, водной, солнечных, геотермальной, волновой и приливной основе (первые четыре при этом составляют 90% всей энергетической промышленности);
  • с помощью некоммерческих ресурсов — древесины, механического воздействия человека и животных, отходов сельского хозяйства и промышленности.

 Спустя полвека принципы добычи не претерпели серьёзных изменений, несмотря на то, что СМИ 70-х годов буквально разрывались сообщениями о кризисе ресурсов топлива по всему миру. Население планеты увеличивается, вместе с ним — потребность в электроэнергии, а вместе с ними, в свою очередь, к сожалению, и уровень загрязнения окружающей среды. «Гонка» между энергетическим кризисом и экологической катастрофой вызывает множество споров и дебатов, однако, в конечном итоге спорщики сходятся во мнении, что наилучший выход из сложившегося положения — в корне пересмотреть все пути добычи энергии и снабжения людей электричеством в отрасли.

Новое предложение компании Tesla

Илон Маск и его компания, в качестве решения этой проблемы, представили в конце апреля прошлого года устройство, которое защитит окружающую среду от лишних выбросов углекислого газа в атмосферу, а кошельки потребителей — от лишних и неоправданных трат на электроэнергию. Имя чудодейственного спасителя — Tesla Powerwall.

Справедливо будет напомнить, что Илон Маск — далеко не пионер в стремлении по максимуму отсечь дома от внешних источников энергии, научив их копить электричество. Солнечные панели и свинцово-кислотные аккумуляторы уже давно поселились во владениях собственников частных коттеджей, однако здесь канадский миллиардер наносит первый удар по старым порядкам. И удар довольно увесистый и болезненный.

Tesla Powerwall работает на литий-ионном аккумуляторе. Данное энергочудо уже давно обскакало свинцово-кислотные накопители 1859 года рождения с точки зрения как количества рабочих циклов заряда — до 1200 против 800 — так и соотношения ёмкости и веса — литий-ионные батареи и здесь в пять раз совершеннее. Но что по-настоящему выделило изобретение Маска из ряда конкурентов, так это дизайн.

Что не говори, а во внешнем виде Tesla не откажешь. Компания выбирает прекрасный вариант для привлечения внимания покупателя: представьте себе аккумулятор с корпусом настолько тонким, насколько это только возможно. Добавьте слегка скруглённые рёбра и изящную выпуклость передней панели с аскетично выполненным логотипом Tesla. Дополните это расширенной цветовой гаммой в угоду пользователя. И вот вы уже ловите себя на мысли, что думаете как бы этот красавец смотрелся на стене вашего гаража.

Всего два варианта модификации Powerwall — 7 и 10 кВт*ч по цене $3000 и $3500 соответственно — а больше, кажется, и не надо. Если вам нужны дополнительные ёмкости, вы можете купить ещё один — благо, Powerwall поддерживает подключение до 9 аккумуляторов, что, при нехитрых подсчётах, даёт суммарную ёмкость вашего дома до 90 кВт*ч. А самое приятное то, что вам не нужно быть мастером-электриком — всего один кабель и вот вы уже используете современнейшее устройство для автономной электрификации своего жилища.

Не забыл Маск и о своих ближайших соратниках, а также конкурентах — промышленниках и бизнесменах. Tesla Powerpack способен обеспечить электроэнергией завод, фабрику и даже небольшую отрасль промышленности. И всё благодаря тому, что он способен бесконечно накапливать потенциальную ёмкость, достигая невероятных объёмов, измеряемых в Гигаватт-часах.

Батареи с неограниченной накапливаемостью обеспечат энергией завод или небольшую отрасль производства

Фото аккумулятора Tesla Powerpack

И не стал бы Илон Маск тем, кем он стал, если бы не мыслил глобально. В случае с аккумуляторами Tesla Powerwall и Powerpack он поступил точно так же, открыто заявив, что его изобретение предназначено не только для ограниченного круга заинтересовавшихся — оно для всей планеты. Масштабная и полная электрификация Земли при помощи одних аккумуляторов линейки Powerpack потребует всего 900 миллионов единиц этих самых аккумуляторов — выполнимая задача? Почему бы и нет, если мистер Маск подойдёт к делу с достаточной долей энтузиазма.

Человечество отказывается от индустрии энергетики с привлечением исчерпаемых ресурсов, выбросов в атмосферу и экосистему, и вместо этого обращается к независимости каждого жилища от различных электростанций, помещая небольшой вариант источника энергии в каждый дом — буквально несколько лет назад это ещё казалось сюжетом фантастического романа. Но это реальность, причём даже не вполне обозримого будущего, а сегодняшнего дня. Однако, прежде чем человечество окончательно обратится к ветрам, солнцу и приливам, а различные ГЭС, АЭС и тому подобные ЭС оставит на произвол судьбы и исключительно в качестве декораций постапокалиптических фильмов, необходимо ответить на вопрос: а стоит ли Powerwall того, и выгодно ли будет его приобретение обыкновенному пользователю?

В цифрах

Разобраться в этом вопросе наилучшим образом, конечно же, помогут цифры. Для этого возьмём непростые условия проживания обыкновенного гражданина одной из двух мировых сверхдержав, США и России.

Итак, допустим, что:

  • в сутки каждый пользователь Powerwall потребляет 10 кВт энергии, тем самым расходуя полную ёмкость батареи;
  • при этом пользователь купил Powerwall максимально возможной конфигурации — за $3500 или 232 тысячи рублей (округлим до тысяч);
  • учтём, что необходимо приобрети инвертор — плюсуем $1500, это 99 500 рублей;
  • потери при подключении Powerwall при этом принесут нам 87% КПД, что даёт пользователю системы 8,7 кВт вместо 10;
  • дневное потребление, 57,5% от общего количество потребляемой энергии, в двухзонной тарификации, составит 5 кВт*ч, а вечернее — 3,7 кВт*ч, или 42,5%.

При использовании стандартной электросети днём тарифы электроэнергии составляют в России 10,16, а вечером — 2,31 руб. за кВт*ч. Простая математика выдаёт следующие цифры:

  • 50,82 руб. днём и 8,54 руб. вечером, что в сутки обходится в 59,36 руб.;
  • за год сумма достигает 21 659 руб.

 Примем также во внимание, что стандартный литий-ионный аккумулятор ежегодно теряет 6% от 10 кВт ёмкости в год — это 0,6 кВт. Спустя три-четыре года вам понадобится новая батарея.

Итоговые расчёты, к сожалению, неутешительны для мистера Маска:

  • полностью батарея выйдет из строя уже через 16 лет (потеряв 96% ёмкости);
  • за три года ёмкость упадёт до 8,2 кВт, а за 4 года она «сбавит в весе» четвёрть объёма, оставив от 10 кВт всего 7,5 кВт, чего уже будет не хватать пользователю, которому, как мы выяснили нужно минимум 8,7 кВт в сутки;

  • при этом оплата стандартной энергии за три года составит 65 тысяч рублей, а за четыре — 86,7 тысяч рублей, что существенно меньше, чем 232 тысячи;

  • и прибавьте к этому то, что спустя даже три года вам потребуется снова раскошелиться на Powerwall, чтобы поддерживать необходимый уровень энергии в доме — это ещё 232 тысячи рублей;

  • итого, за восемь лет (предположим, что вы приобрели второй аккумулятор через 4 года после старого) использования Powerwall вы потратите 464 тысячи рублей, в то время как использование стандартной энергии за аналогичный период будет стоить 173,4 тыс. руб., или почти в три раза меньше. И вы при этом не сэкономите.

Допустим, что вы покрываете недостающую энергию электросетями общего пользования. Итого мы имеем:

  • через три года: 8,2 кВт даёт вам аккумулятор, и 0,5 кВт вы потребляете из сетей общего пользования. Исходя из расчётов выше, днём вы потребляете 0,29 кВт, а вечером — 0,21 кВт дополнительной энергии. По деньгам это обойдётся вам в 3 рубля днём и 1,8 рубля вечером или, округляя, 5 рублей в сутки. 1825 против 21 659 рублей в год;
  • через четыре года: 7,5 кВт даёт аккумулятор, и вот вы уже покрываете 1,3 кВт из сетей общего пользования до необходимого минимума — 8,7 кВт. Днём — это 0,75 кВт и 7,6 рублей, а вечером — 0,5 кВт и 4,7 рубля, итого за сутки — 12,3 рублей, и за год — 4490 рублей (округляя).
  • Казалось бы, мы за первый и второй год использования аккумулятора не платим ничего, а за третий и четвёртый — 1825 и 4490 соответственно. Как мы уже говорили, за 4 года использования стандартных электросетей мы бы заплатили 86,7 тысяч, что больше суммы использования электроэнергии при наличии Powerwall на 80,3 тысячи. Многие ловят себя на этом, но забывают, что к итоговой сумме — 6315 рублей — нам нужно прибавить ещё 232 тыс. руб. стоимости Powerwall, что также входит в ваши расходы на электроэнергию. Итого сумма вовсе неутешительная — 238315 рублей.

Ну и не будем уже подсчитывать стоимость обязательного приобретения инвертора, что делает данное приобретение вовсе делом сомнительным.

Вердикт
Да, Илон Маск и Tesla делают шаги в правильном направлении — мы безусловно хотим получать всё те же количества энергии, не загрязняя при этом природу, не истощая и без того немногочисленные ресурсы и не подвергая себя опасности. Однако, к сожалению, конечный потребитель оценит изобретение компании как, скорее всего, экономически невыгодное для себя. И это мы не считали плюсуемые стоимости инвертора, а также энергоулавливателей — солнечных панелей, ветрогенераторов и других приспособлений для получения энергии из неисчерпаемых ресурсов, и преобразователя.

Увы, но Powerwall не покроет расходы, вложенные в него.

Однако, Илону Маску незачем отчаиваться — всегда есть инвесторы, которые заинтересуются поддержанием экофона планеты. К тому же, всегда будут люди, не стеснённые в доходах. Для них Powerwall и Powerpack будут наилучшим выбором для обеспечения себя энергией без ущерба для планеты. Однако и им не стоит забывать о затратах на утилизацию устаревших батарей.