Baterie pro domácnosti PowerWall pod drobnohledem

Tesla minulý týden uskutečnila dlouhou dobu avizované a odbornou i širokou veřejností očekávané představení svých dvou nových produktů – PowerWall a PowerPack. Zatímco PowerWall je baterie určená pro domácnosti, PowerPack má v budoucnosti přispět k efektivnímu řízení elektrizačních soustav, pro které se stává akumulace elektřiny stále více nepostradatelným prvkem vzhledem k neustálému nárůstu podílu variabilních obnovitelných zdrojů energie (větrné a fotovoltaické elektrárny).

V dnešním článku se blíže zaměříme na prozkoumání zázraku jménem PowerWall. Na internetu je plno článků zabývajících se zveřejněním tohoto produktu, ale žádný internetový portál se nepodíval na PowerWall jako na komplexní technický produkt. Nyní společně nakoukneme jakou technologii PowerWall pod svým krytem skrývá.

Pro začátek je nutné podotknout, že uvedené výpočty jsou provedené na základě oficiálních, ale i neoficiálních informací. Produkt byl představen teprve před několika dny a dostat se ke kompletním specifikacím a parametrům je prozatím nemožné. Přesto se nám podařilo pár parametrů odtajnit.

Jaké typy a kolik článků PowerWall obsahuje?

Baterie PowerWall by měla obsahovat 840 článků při použití Li-ion článků typu 18 650. Výpočtem se dostane na 8 článků paralelně a 105 článků sériově. Toto je orientační teoretický výpočet toho, jaké zapojení by se mohlo skrývat pod krytem.

Výše zmíněné zapojení by mělo zajistit, že článek bude pracovat na ideálním pracovním napětí 3,2 V při výkonu 2 kW, což má za následek dlouhou životnost článků. Další výhodou je, že PowerWall má kapalné chlazení článků. To znamená, že se články tolik neohřívají, což dále přispívá k prodloužení jejich životnosti. Proto si pravděpodobně může Tesla dovolit garantovat desetiletou záruku.

Jak je to se zapojením baterie?

Toto je zatím velká neznámá, protože pokud by se měly využít všechny očekávané funkce PowerWallu, budou potřeba 3 měniče. 1. měnič typu DC-DC, 2. měnič AC-DC a 3. měnič DC-AC. Proč potřebujeme tři měniče?

První měnič DC-DC by podle dostupných informací měl být v základní výbavě. Tento měnič slouží k připojení fotovoltaických panelů, kde je obvyklá hodnota generovaného napětí 600V stejnosměrných a měnič následně přemění toto napětí na nabíjecí napětí 350 – 450 V.

Druhý měnič AC-DC zatím není oficiálně uveden jako základní výbava, ale podle dostupných a získaných informací by měl být také součastí. Tento měnič by měl sloužit k nabíjení PowerWallu hlavně v období mimo špičkových tarifů (noční proud, nízký tarif), kdy je např. v USA cena elektřiny až 4 krát nižší než v době špičkového zatížení soustavy.

Třetí měnič DC-AC by měl sloužit konečně k připojení k domácí síti. Tento měnič zatím oficiálně také není v základní výbavě. Podle dostupných informací ani nebude. Je to dáno rozdílností síťových napětí v USA a v Evropě ( USA – 120 V, EU- 240 V).

Kapacita a výkon PowerWallu?

Na obrázku níže jsou uvedeny prozatím zveřejněné parametry získané z webu společnoti Tesla.

Dle zvěřejněných informací je tedy Powerwall nabízen v kapacitách 7 a 10 kWh. To by mělo pokrýt potřeby běžné domácnosti. Pokud jste náročnější, bude pravděpodobně nutné přidat další PowerWall.

Co se ovšem nejeví na první pohled jako dostačující, je hodnota pracovního výkonu 2 kW a špičkového výkonu 3,3 kW. Pro srovnání, většina českých domácností má v rozvaděči jistič 3 x 16 A. Například dnešní rychlovarné konvice mají příkon okolo 2 200W.

Pokud bychom vzali příklad běžného dopoledního víkendu v domácnosti, kdy je v provozu elektrická trouba, na minutku rychlovarná konvice plus další spotřebiče jako lednice, rádio, televize a router s internetem, tak by PowerWall se svým výkonem 3,3 kW nemusel stačit. Natož kdybychom všechno zapnuli naráz.

V případě odpoledního provozu, kdy již elektrická trouba není využíváná a v provozu jsou běžně spotřebiče jako televize, počítač, router, lednice a další drobné spotřebiče, by měl být pracovní výkon 2 kW dostatečný.

Z pohledu špičkového výkonu bude tedy nejspíše nutné taktéž uvažovat o pořízení několika těchto akumulátorů.

Cena PowerWallu

Cena PowerWallu je ve srovnání s konkurencí velmi příznivá. V případě větší nabízené varianty s kapacitou 10 kWh, je cena jedné kWh kapacity 350 $. Pro srovnání, jeden z největších knkurentů PowerWallu baterie typu LiFePO4 je k dostání přibližně za 425 $/kWh. Navíc se do budoucna předpokládá, že po otevření GIGAFACTORY, což je budovaná továrna Tesly, která by měla být v provozu od roku 2017 a od roku 2020 potom při plném provozu produkovat ročně 35 GWh baterií, by měla cena klesnout pod 200 $ za kWh.

Jaká je cena baterie PowerWall pro Českou republiku? V případě větší nabízené varianty bude cena kolem 100 000 Kč. Hodnota vychází z následujícího hrubého výpočtu: cena pro 10 kWh je 3 500$, použitý kurz USD/CZK  24,46, což znamená výsledek 85 610 Kč. Nyní se musí připočíst clo 2,7 % a daň 21 % a dostaneme výsledek 105 899,6 Kč.

Za tuto cenu dostaneme hotový produkt v pěkném obalu a s desetiletou zárukou. Toto zatím žádná konkurence nenabízí a Tesla tedy opět posouvá hranice domácího využití baterií dále.