Cos’è Tesla Powerwall? La Storia Completa

Cos’è Tesla Powerwall? La storia completa dietro Tesla Home Power Storage

Dal 2012, quando Tesla ha iniziato lo sviluppo del Tesla Wall, questa tecnologia è stata oggetto di molte discussioni sull’energia rinnovabile e sull’accumulo di energia. Da allora abbiamo visto il Tesla Wall 2 di seconda generazione e si parla molto del Tesla Wall 3. Che cos’è esattamente il Tesla Wall? Come funziona? Vale la pena chiedersi se vale la pena installare un muro Tesla. Ti farà risparmiare sulla bolletta della luce?

Spiegato Che Cos’è Un Tesla Powerwall?

In sostanza, Tesla Wall è una batteria avanzata ed efficiente progettata per immagazzinare elettricità per abitazioni ed edifici commerciali. La batteria può essere utilizzata in combinazione con un inverter per fornire energia a tutti gli elettrodomestici. La batteria Tesla Wall è compatibile con la maggior parte degli inverter solari e dei sistemi di alimentazione ininterrotta.

Il Tesla Wall è un concept che mira a soddisfare le esigenze dei diversi consumatori di elettricità.

• Prepararsi per un’interruzione di corrente di emergenza
• Riduci il consumo di energia durante i periodi di punta della misurazione per ridurre le bollette dell’elettricità
• Conservare e fornire energia per sistemi di energia solare off-grid.

Il Tesla Wall è diverso dalle altre batterie solari?

Quando la prima generazione di Tesla Wall (Tesla Wall 1) è entrata sul mercato nel 2015 era, probabilmente, il sistema di accumulo di energia CC più avanzato al mondo. Tradizionalmente, le batterie solari utilizzavano batterie a ciclo profondo Absorbed Glass Mat (AGM). Queste batterie utilizzano sostanze chimiche antiquate, come l’acido al piombo con un raffreddamento migliorato per consentire una maggiore durata di vita su cicli di scarica e carica più lunghi.

Il muro di Tesla era una batteria più efficiente e più duratura. La batteria Tesla utilizza l’ossido di litio e manganese cobalto (LNMC) come base per la chimica delle batterie. È una delle strutture più comunemente utilizzate per una batteria agli ioni di litio. La ragione principale è l’elevata densità di energia della batteria. Inoltre, meno potenza equivale a più volume.

La tecnologia di base di Tesla è stata migliorata aggiungendo un raffreddamento a liquido sigillato.

Capacità

La potenza fornita da una batteria viene misurata in watt (W) o kilowatt (KW). Esistono due modi per utilizzare queste informazioni, la quantità totale di energia che può essere utilizzata in un dato momento e la quantità di energia effettivamente immagazzinata nella batteria.

La quantità di energia che può essere utilizzata in un singolo ciclo di carica è chiamata potenza utilizzabile. È espresso in kilowattora (KWH). Il Tesla Wall 2 è valutato per 13,5 KWH. Ciò significa che se hai una potenza di 13,5 KW in casa, la batteria fornirà energia per 1 ora prima di dover essere ricaricata. Puoi aspettarti di utilizzare la batteria per poco più di 2 ore prima che debba essere ricaricata con un consumo energetico medio di 6KW.

Ciclo della batteria

Un ciclo della batteria definisce come viene utilizzata la batteria. Un ciclo è composto da 3 fasi: carica, scarica e ricarica. Quindi un ciclo completo della batteria sarà la potenza necessaria per caricare la batteria a piena capacità, la quantità di energia utilizzata e la quantità di energia necessaria per ripristinare la carica completa della batteria.

La profondità di un ciclo è determinata dalla percentuale della capacità totale della batteria utilizzata durante un ciclo di scarica. Se una batteria è classificata per 10KWH e usi 5KWH, la tua batteria ha attraversato un ciclo del 50%.

Quando la batteria raggiunge il 100% di profondità di scarica o di scarica completa, la maggior parte delle batterie subirà una perdita di tensione. Le batterie agli ioni di litio sono preferibili perché possono mantenere la potenza utilizzabile anche fino al 100% di scarica.

Per la maggior parte delle batterie ricaricabili, anche i cicli profondi che superano il 50% della loro piena capacità riducono la durata della batteria. Quindi i cicli profondi ridurranno la durata della batteria. La profondità del ciclo e il tempo tra i cicli di ricarica delle batterie agli ioni di litio non influiscono sulle loro prestazioni. Queste batterie dureranno più a lungo dopo una scarica profonda o un ciclo di ricarica più lungo.

Un sistema di energia solare in grado di adattarsi alle mutevoli condizioni, come con le batterie agli ioni di litio è il migliore, sarà più efficiente. Un sistema di energia solare che non è esposto alla luce solare per lunghi periodi di tempo causerà una scarica completa, o addirittura vicina al 100%. È possibile che la batteria si ricarichi solo parzialmente. Per caricarlo completamente, potrebbero essere necessari diversi giorni di luce solare. Questi cicli di carica irregolari non influiranno sulle batterie agli ioni di litio.

Potenza in uscita

Questa è la potenza massima che può fornire una batteria o un inverter. La maggior parte delle batterie è in grado di fornire una potenza elevata, più di quanto ci si aspetterebbe di utilizzare per fornire energia a qualsiasi elettrodomestico.

Un convertitore DC-AC è il modo migliore per ottenere potenza. Questo converte la corrente continua di una batteria nella corrente alternata che usiamo nelle nostre case. I valori nominali di uscita di potenza continua e di picco dell’inverter saranno limitati. La potenza di picco è la quantità massima di potenza CA che l’inverter è in grado di fornire per un breve periodo. La potenza continua si riferisce alla potenza massima che un inverter può erogare in modo continuo.

Tesla Powerwall 1

Questa è stata la prima versione del Tesla Power Wall, sviluppata nel 2012. Il Tesla Wall 1 consisteva in un pacco batterie CC con una capacità di 6,4 KWH. Il Power Wall era dotato di un convertitore DC-DC (o controller di carica) che consentiva al pacco batteria di connettersi ai pannelli solari standard.

Il Tesla Wall 1 non includeva un inverter CA, quindi non poteva essere collegato direttamente alla corrente domestica. Tuttavia, il pacco batteria è compatibile con la maggior parte degli inverter solari e dei gruppi di continuità.

• Tesla Powerwall 1 Dimensioni: 130 cm X 86 cm X 18 cm
• Tesla Powerwall 1 Capacità Powerwall: 6,4 KWH per pacco batteria. Per una capacità totale massima di 64 kWh, è possibile collegare fino a 10 pacchi Powerwall.
• Garanzia Tesla 1 5.000 cicli per uso domestico o più. In un periodo di 10 anni, un ciclo del 100% è di 3.600 cicli.

Tesla Powerwall 2

Sono stati apportati due miglioramenti significativi al Powerwall 2 rispetto al Powerwall 1. La capacità è stata aumentata ed è stato incluso un inverter CA. Il Tesla Powerwall 2 può ora essere collegato direttamente all’alimentazione principale. Si carica utilizzando l’alimentazione CA dalla rete. Ciò fornisce alimentazione CA alla casa in caso di interruzione senza la necessità di un caricabatterie aggiuntivo.

Quando si utilizzano pannelli solari, è necessario un inverter solare aggiuntivo per convertire la carica solare CC in potenza CA. Questa conversione riduce l’efficienza e pone il Tesla Powerwall2 in una posizione di svantaggio rispetto ai sistemi ibridi solari concorrenti. Questi fattori verranno discussi in maggior dettaglio mentre esamineremo le alternative al Tesla Powerwall.

Il Tesla Powerwall 2 racchiude più potenza del predecessore, ma è più piccolo dell’originale.

• Tesla Powerwall 2 Dimensioni: 115 cm X 75 cm X 15 cm
• Tesla Powerwall 2, capacità: 13,5 KWH di stoccaggio della batteria; Uscita CA 7KW di picco e 5KW di potenza continua. È possibile collegare fino a 10 pacchi Powerwall 2 per fornire 135 KWH di accumulo di batteria e 70 KW di picco / 50 KW di uscita CA continua.
• Garanzia Tesla Powerwall2: Cicli illimitati, con una garanzia del 70% della capacità originale dopo 10 anni (solo backup solare).

Gateway Powerwall Tesla

Il gateway di backup, che costa circa € 80, è necessario per utilizzare Tesla powerwall 2 come sistema di backup in caso di interruzioni di corrente. Tesla Backup Gateway non è progettato per applicazioni off-grid. Può essere utilizzato anche con l’app Gateway per connettersi a Internet 4G ad alta velocità.

Il Backup Gateway 2 ha ora una seconda generazione. È più elegante e compatto. Puoi anche personalizzare Tesla Powerwall 2 in base alle tue esigenze. A seconda delle tue priorità, puoi scegliere di massimizzare la capacità di archiviazione di backup. Ciò garantirà che le batterie rimangano cariche a piena capacità. Questa è una buona scelta per coloro che utilizzano Tesla Powerwall principalmente come fonte di alimentazione ininterrotta per le interruzioni. Per il massimo risparmio, quando si utilizzano i pannelli solari, l’utente può scegliere di eseguire i cicli massimi della batteria, utilizzando così meno energia dalla rete e più energia immagazzinata generata dai pannelli solari.

Ci sono molte funzionalità avanzate che possono essere combinate con l’applicazione mobile Gateway per aumentare la durata e l’efficienza della batteria. Il Gateway può essere programmato in modo che la batteria venga riscaldata poco prima dell’alba nelle fredde mattine. Ciò contribuirà a superare la tendenza delle batterie agli ioni di litio a non funzionare bene in condizioni di freddo. Ciò ti consentirà di caricare i tuoi pannelli solari la mattina quando fa più freddo. Hai anche la possibilità di impostare un timer, che ti consente di risparmiare il massimo denaro nelle aree in cui i prezzi dell’elettricità sono più alti durante i periodi di punta. È possibile assicurarsi che la capacità della batteria sia massima prima che si applichino i tassi di misurazione di picco e quindi utilizzare la carica della batteria immagazzinata durante i periodi ad alto costo. Puoi controllare tutto questo da remoto tramite l’app Tesla Gateway.

Tesla Powerwall 3

Già nel , ci sono state molte speculazioni su una nuova versione, Tesla Powerwall 3. Sebbene ci siano molte opinioni su come Tesla Powerwall potrebbe migliorare, Tesla non ha ancora annunciato un Powerwall di terza generazione. Sebbene la società sia nota per gli annunci stampa drammatici dell’ultimo minuto. Questa potrebbe essere una strategia per ottenere la massima pubblicità. Questo potrebbe essere un modo per promuovere la ricerca e lo sviluppo tecnologico. Le aziende tecnologiche possono essere riluttanti a divulgare i nuovi sviluppi in anticipo, anche se hanno speso miliardi di dollari in ricerca e sviluppo. Informazioni proprietarie e tutto il resto. Nessuno vuole che la concorrenza capisca cosa stanno pianificando dopo.

A mio parere, Tesla è rimasta indietro nel campo dell’accumulo di energia ibrida. I caricabatterie e gli inverter ibridi sono sistemi di generazione e accumulo di energia che caricano le batterie con alimentazione CA dalla rete (o generatore) o alimentazione CC da pannelli solari o altre energie rinnovabili come il vento.

La maggior parte degli alimentatori a batteria ibrida è più adatta all’adattabilità, rispetto a Tesla Powerwall, in particolare per i sistemi off-grid o con priorità solare. Poiché Tesla Powerwall 2 non può essere collegato direttamente ai pannelli solari (è necessario un inverter per caricabatterie solare), è un’installazione più complicata e più costosa. La maggior parte degli inverter ibridi non richiede un caricabatterie solare o un inverter. Non è necessario e non ne vale la pena. Significa anche una perdita di potenza. Poiché il Tesla Powerwall può essere caricato solo tramite corrente alternata, la corrente continua generata dai pannelli solari deve essere convertita in corrente alternata. Viene quindi riconvertito in CC, che è la corrente utilizzata dalla batteria per la conservazione. Infine, l’elettricità viene poi riconvertita in corrente alternata per l’uso nelle nostre case.

La maggior parte dei sistemi di batterie inverter ibridi consente di collegare i pannelli solari direttamente a un modulo di ricarica inverter. Questi sistemi di solito hanno batterie esterne. Ciò consente agli utenti di collegare qualsiasi tipo di batteria a ciclo profondo da 12 V o agli ioni di litio. È possibile specificare il numero di batterie e la quantità di spazio di archiviazione necessaria. Gli inverter sono generalmente collegati in parallelo in modo da poter fornire una potenza sufficiente per alimentare alcuni circuiti di emergenza, l’intera casa o grandi applicazioni commerciali.

Mentre Tesla potrebbe avere il sistema più bello e più compatto. È più progettato per l’alimentazione di backup domestica. Offre i massimi vantaggi per la produzione di energia solare. La mia ipotesi è che quando Tesla introdurrà Powerwall 3, avrà un ingresso CC diretto per i pannelli solari. Powerwall 3 sarà più potente e avrà funzioni più programmabili, grazie a un modulo Gateway aggiornato e un’applicazione mobile.

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Tesla Powerwall è Conveniente?

Ho lavorato per molti anni nell’energia alternativa e gli argomenti a favore e contro l’energia solare sono complicati. Ad essere onesti, non sono del tutto sicuro che valga l’esborso finanziario iniziale in molti casi. Il Tesla Powerwall è stato definito una novità dai ricchi verdi che vogliono dimostrare il loro impegno nell’affrontare il cambiamento climatico. Le questioni ambientali verranno affrontate in seguito.

Ho effettuato numerose analisi dei costi per diversi tipi di sistemi ibridi e solari in diverse località. Una cosa che posso dire con certezza è che tutti i fattori devono essere considerati. Ecco un elenco di considerazioni chiave da considerare quando si considera l’uso di energia rinnovabile in una casa o in un’azienda.

• La misurazione locale costa €/KWH
• Sconti e sussidi per gli impianti solari
• Tassi di riacquisto delle società di servizi per la generazione di energia degli utenti. In alcune aree, le autorità locali attente all’ambiente riacquisteranno l’energia generata dai proprietari di case a un prezzo maggiorato, consentendo a questi proprietari di trarre profitto dalla fornitura di energia a bassa impronta di carbonio alla rete.
• Distanza da un alimentatore di rete. Il costo della connessione alla rete in aree remote può essere proibitivo. Un sistema off-grid può essere più conveniente se una casa o un lodge si trova lontano da una fonte di energia elettrica.
• Quantità di luce solare giornaliera durante l’anno. L’efficienza solare è un fattore chiave, quando si considera la fattibilità finanziaria e ambientale. Nelle aree che non ricevono molta luce solare su base giornaliera, l’energia solare non è così praticabile. Ironia della sorte, l’energia solare è più popolare nel nord Europa, l’area in cui è meno praticabile. Ciò è dovuto agli incentivi governativi che incoraggiano le energie rinnovabili e riducono le tasse sul carbonio.

Il fattore più importante per l’uso dell’energia solare nelle aree urbane e suburbane saranno i prezzi dell’elettricità e gli incentivi locali. Questi includono sconti e tassi di riacquisto di energia. Quando consideri Tesla Powerwall come parte di un sistema di generazione solare per la tua casa, devi considerare tutti i costi coinvolti: Tesla Powerwall 2, Powerwall Gateway, pannelli solari, installazione e materiali.

Pagherai circa € 70 per fornire alla tua casa un Tesla Powerwall 2 (5KW). Sono necessari anche l’hardware, i pannelli solari e l’installazione richiesti. Si tratta di una quantità significativa considerando che una casa americana media ha bisogno di circa 7.000 – 10.000 KW per alimentare tutte le sue esigenze elettriche.

Questi fattori ti aiuteranno a capire il costo di questo sistema. Devi prima considerare gli sconti quando confronti il costo di un sistema Tesla Powerwall con il suo rimborso in 10-15 anni. Il programma di rimborso HERO della California consente ai proprietari di case di finanziare un sistema di energia solare e quindi rimborsare le tasse di proprietà. Prima di decidere il costo, è importante ricercare tutti gli incentivi offerti da ogni stato, contea o municipalità. Questi schemi sono ben noti alla maggior parte degli installatori e possono aiutarti con le tue applicazioni.

Una volta che hai un’idea precisa di quale sarà il costo per te come proprietario di una casa, puoi confrontarlo con i costi dell’elettricità nei prossimi 10-15 anni. Per un sistema solare domestico, il Tesla Powerwall durerà almeno 10 anni. Le batterie forniranno una capacità minima del 70% per 15 anni, il che consente un facile rimborso.

Un Tesla Powerwall a energia solare può essere un enorme vantaggio in stati come la California che offrono incentivi interessanti per le energie rinnovabili. Dovrebbe anche farti risparmiare un sacco di soldi in termini reali.

Il Tesla Powerwall è Davvero Ecologico?

Questo è un settore in cui ho avuto molte discussioni con i colleghi del settore delle energie rinnovabili. Non sono sicuro che sia sempre l’opzione verde per utilizzare l’energia solare. Un Tesla Powerwall non è una fonte di energia rinnovabile. Viene utilizzato solo come sistema di backup senza pannelli solari. È l’esatto contrario. In tali casi, Tesla Powerwall fornisce backup di alimentazione e comodità durante le interruzioni.

Quindi la vera questione si riduce alla sostenibilità ambientale dei pannelli solari. C’è solo una piccola quantità di silicio disponibile che è adatta per realizzare pannelli solari policristallini. I pannelli solari monocristallini non sono ecologici e possono essere costosi. Non durano molto a lungo e non sono efficienti. L’impronta di produzione dei pannelli solari economici è maggiore della quantità di energia che producono durante la loro vita prevista. Anche i pannelli solari policristallini variano nella loro efficienza, rendendo davvero praticabili solo le opzioni più costose in termini di durata della vita rispettosa dell’ambiente.

Se utilizzato per realizzare pannelli solari, si stima che ci siano circa il 23% delle risorse totali di silicio del mondo. Se si tiene conto dell’aumento della domanda energetica futura nei paesi in via di sviluppo e della nostra crescente dipendenza dall’elettricità per le nuove tecnologie, come le auto elettriche, questa cifra potrebbe essere la metà della stima attuale tra dieci anni o meno. L’energia solare non è l’unica soluzione ai nostri problemi di elettricità.

L’impatto ambientale dell’estrazione di tutto il silicone dalla superficie terrestre deve essere considerato. Quali saranno gli effetti a lungo termine della rimozione di migliaia di tonnellate di tonnellate di sporco, lasciando dietro di sé enormi crateri?

Devono essere presi in considerazione anche altri fattori, come il trasporto di materie prime e l’energia necessaria per produrre pannelli solari, nonché materiali aggiuntivi, come alluminio e rame. Tuttavia, con una gestione responsabile, questi fattori non devono sminuire l’efficienza energetica di 20 30 anni dei pannelli solari policristallini di alta qualità, purché questi pannelli producano effettivamente l’energia di cui sono teoricamente capaci.

A mio parere, i pannelli solari in un’area che non riceve abbastanza luce solare, sono uno spreco di denaro e non hanno alcun beneficio ambientale. Le brevi giornate invernali, la neve e la forte copertura nuvolosa riducono l’uso effettivo dei pannelli solari al punto che l’energia prodotta non può essere giustificata dall’input energetico durante la produzione. Per non parlare di altri fattori, come l’impatto dell’ottenimento delle materie prime.

Le statistiche utilizzate per promuovere i pannelli solari sono state ricavate da test in condizioni ideali. In un ambiente desertico, i pannelli solari sono estremamente efficienti, il che li rende ideali. I pannelli solari installati sul tetto sono una dichiarazione politica nell’estremo nord. In realtà stai facendo più danni che benefici all’ambiente. Almeno, questa è la mia opinione dopo molti anni di ricerca sulla fattibilità dell’utilizzo dell’energia solare.

Alternative Al Tesla Powerwall

Esistono due principali segmenti di mercato in cui Tesla è in competizione: l’alimentazione ibrida solare e l’alimentazione ininterrotta di backup. Queste sono due applicazioni distinte e il Tesla Powerwall deve essere separato in uno di questi due gruppi.

Alimentazione di riserva

Il Tesla Powerwall è un’ottima opzione se stai cercando un modo semplice per fornire energia di riserva alla tua casa senza la necessità di utilizzare pannelli solari. Molti produttori producono gruppi di continuità che utilizzano un inverter e un caricabatterie, nonché batterie. Questi possono variare da unità davvero economiche a incredibilmente costose.

Tesla Powerwall è un’ottima scelta, considerando la sua qualità, l’efficienza elettrica e la durata della batteria. Alcuni potrebbero essere sorpresi da questa affermazione, poiché Tesla Powerwall non è esattamente a buon mercato. Tuttavia, i miei molti anni di esperienza nel settore mi hanno insegnato come calcolare il costo dell’acquisto iniziale e il valore a lungo termine.

Prima di tutto, gli inverter economici non durano e molti non sono in grado di gestire il carico induttivo, limitando l’uso che ne può fare. In generale, non comprerei un inverter economico. L’efficienza è un’altra considerazione importante. Tesla Powerwall ha un’efficienza di circa il 92%. Ciò significa che si perde pochissima potenza durante la conversione. Gli inverter meno efficienti o più economici comporteranno un maggiore consumo di elettricità per caricare le batterie e una diminuzione della potenza immagazzinata.

La tecnologia della batteria superiore è il vantaggio più importante dell’utilizzo di Tesla Powerwall come fonte di alimentazione di backup domestica. Ho scoperto che la maggiore spesa a lungo termine con alimentatori ininterrotti è la sostituzione della batteria. Se utilizzate per il backup dell’alimentazione, le batterie a ciclo profondo davvero economiche potrebbero durare solo un anno, al massimo 3 anni, se sei fortunato. Le batterie AGM non sono economiche e anche le migliori possono durare solo 10 anni. La maggior parte delle batterie a ciclo profondo prontamente disponibili e di qualità superiore dura circa 5 anni se utilizzate per l’alimentazione di emergenza di riserva. Ho scoperto che il più grande svantaggio di queste batterie è il loro alto costo di sostituzione. Una capacità di archiviazione sufficiente per fornire una casa con elettricità di riserva per circa quattro ore costerà a Spendere così tanto per la sostituzione della batteria ogni 5 anni, in un certo senso mette il prezzo in prospettiva.Il prezzo del Tesla Powerwall inizia ad avere senso se si considera una garanzia di 10 anni o addirittura di 15 anni.

Alimentazione solare ibrida.

Il Tesla Powerwall è una buona opzione per la conservazione della batteria di alta qualità, ma ci sono opzioni migliori. Anche se di solito più costoso. Tesla Powerwall non è così competitivo nel mercato solare perché non sono progettati per l’input diretto del pannello solare. Solo l’unità Powerwall può essere collegata a una fonte di alimentazione CA. Ciò significa che l’energia solare in ingresso deve essere prima convertita in CA prima che il Tesla Powerwall possa essere collegato.

Un inverter progettato per il funzionamento sia solare che collegato alla rete CA di solito include una carica solare MPPT incorporata. Questo rende l’uso più efficiente di ogni amplificatore generato dai pannelli solari. Un caricabatterie inverter ibrido solare appositamente costruito sarà più efficiente di un Tesla Powerwall. Vale a dire un prodotto di qualità, che sarebbe ovviamente piuttosto costoso.

Enphase Energy è ampiamente riconosciuta come leader nella tecnologia ibrida e solare. Enphase Energy, con sede in California, si trova nello stato. La California è da molti anni associata alla promozione e allo sviluppo delle energie rinnovabili. Enphase ha sviluppato un sistema solare ibrido, con batterie agli ioni di litio che è probabilmente il più efficiente al mondo, il 96%. Questa è un’efficienza migliore rispetto al Powerwall 92% quando viene utilizzato come caricabatterie CA.

Enphase è il chiaro vincitore se consideriamo la perdita di energia solare che viene convertita in AC.

Victron, un produttore olandese, è da molto tempo uno dei miei preferiti. Tuttavia, si tratta di inverter di livello industriale di grandi dimensioni e pesanti. Non hanno il design compatto ed elegante che rende così desiderabile il Tesla Powerwall. Gli inverter ibridi Victron sono i miei preferiti per il loro design indistruttibile. Le batterie sono vendute separatamente, quindi è possibile utilizzare qualsiasi tipo di batteria da 12V. Un altro produttore di robusti inverter off-grid e ibridi è l’azienda australiana Outback Power. Sono più estetici dell’ingombrante Victron, ma sono resistenti. Sebbene Tesla sia il migliore in termini di eleganza e stile, è importante che il tuo sistema possa essere visto a casa tua.