[Maison] Les batteries domestiques Tesla Powerwall sont vraiment la seule issue de notre avenir électrique?

Hortevin

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7/4/14
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Fontenay le Fleury
#1
Depuis fin avril, Elon Musk, PDG de Tesla, a lancé leur gamme de batterie domestique "PowerWall", avec un look "très design", et permettrait aux maisons équipées de panneau solaire de pouvoir stocker l'énergie électrique dans la journée, pour pouvoir les utiliser le soir.

Tesla_Powerwall_Présentation.jpg


"C'est presque une évidence"....je dirai.

Utilisation_Batterie_Domestique.jpg


Dans les autres discussions qu'on avait eu sur "Véhicule électrique ou voiture hydrogène", j'avais déjà dit que si tout le monde veut avoir une voiture électrique, le fait que la production d'électricité renouvelable est très variable dans la journée, et que la demande d'électricité se fait plutôt la nuit, on aura alors 2 solutions:
  • soit on va tous avoir une grosse batterie Lithium à la maison
  • soit l'énergie va être converti en hydrogène, de façon centralisée, pour être réutilisé plus tard
En faite, pour l'usage domestique, on aura donc soit l'énergie stockée dans une batterie lithium, soit converti en hydrogène stocké dans un réservoir pressurisé.
Et comme l'hydrogène c'est du "bullsh*t" pour Elon Musk, il est évident que Tesla, pour rentabiliser son "gigafactory" qui va produire en masse des batteries, se lance dans le marché des batteries domestiques.

Tesla_Powerwall_Batterie_Domestique.jpg


Si Tesla était connu pour ses voitures électriques sportives, il ne faut pas oublier que sur les 249 brevets de Modèle S, 104 brevets sont liés aux batteries. On peut dire que le véritable savoir faire de Tesla, c'est vraiment la gestion des batteries Lithium, utilisant des accumulateurs Panasonic 18650 auparavant réservés aux PC portables.
Tesla_Powerwall_Batterie_Domestique_Spec.JPG

Si certains (surtout les fanas de Tesla) vont faire :woot: wow, encore un exploit de Elon!
Je tiens juste à préciser que Panasonic, dès 2012, avait déjà lancé une gamme de batterie domestique, et vraisemblablement, est le même système qui a été déployé sur le quartier démonstrateur Toyota "Ecoful Town".

Panasonic_Batterie_Domestique.jpg

Panasonic_Batterie_Domestique_Panneau_Solaire.jpg


(Source: Panasonic Integrates Energy Creation & Storage Solutions into One | Panasonic Newsroom Global)
Notez qu'en 2012, ce système complet (sans le panneau solaire) coûte au total 16 000 euros.

Si la force du système de Tesla est son tarif hyper compétitif, d'arriver à proposer entre 350 et 430 USD le kWh de batterie, dans un package hyper design; il faut alarmer les lecteurs que ce système ne serait pas suffisant pour se couper du réseau électrique (être en autosuffisance). De plus, il faut aussi compter acheter, peut être, plusieurs batteries et les équipements (convertisseur...etc).

Tesla_Powerwall_Système.jpg


Mais à terme, l'objectif de Tesla est bel et bien de franchir du réseau électrique existant, et rendre chaque maison indépendante en électricité.
Au lieu de s'abonner chez EDF, Tesla vous proposera de s'abonner chez son partenaire SolarCity (dont Elon Musk est le plus gros actionnaire): soit payer les 7000 dollars d'installation, soit faire du leasing et de payer en fonction du nombre de kWh produit. (bref, c'est de passer un banquier chez un autre banquier)

Il faut également noter qu'un blog avait fait le calcul des économies réalisées avec le système de Tesla; et en faite...bah non tu ne fais pas vraiment d'économies:
The PowerWall does not let you make money on arbitrage, and Tesla knows it.

[Edit: clarified that 36 cents/kWh was used in the calculation, not 40 cents/kWh]
Tesla executives confirmed that the economics don’t work in America, and here’s why. As a residential owner, in the best case you’ll make 36 cents/kWh selling to the grid at peak hours, and buy at 10 cents/kWh at night. (Northern California utility PG&E’s Time Of Use residential rate sheet).

Once you include round-trip efficiency losses, that’s about $1.66 gross profit per 7 kWh (DC) cycle.

Note that PG&E gives you that 36 cents/kWh only during the summer (defined as May-October). For the other half of the year, the difference is negligible and uneconomic.

So revenue is $1.66 x 183 days x 10 years = $3,000. You’ll just about recoup the cost of the product, but you won’t profit because of two factors – the cost of inverter and installation, and the time value of money. We’re in a low-interest environment, but setting aside $7,000 today to make back $3,000 over 10 years still leaves you down $4,000 – not a very good deal.

Your utility will be happy that you help them smooth out peaks and troughs this way, but they won’t make it worth your while. In the longer run, enlightened utilities may offer you demand pricing if you promise to keep maximum power low, or pay you to absorb spikes in power. And it’s likely that SolarCity (or the other installers) will take a cut for interfacing with the utility on your behalf, to participate in these kinds of demand-side management activities. It’s still hard to see this win on raw economics for a typical homeowner.
Source: Top Ten Facts about Tesla’s $350/kWh (DC) PowerWall battery | Catalytic Engineering

Bien sûr, l'arrivé de Tesla sur ce marché de batterie domestique va probablement créer des impacts très positifs sur l'énergie renouvelable (et en particulier les panneaux solaires), mais il existe aussi d'autres solutions qui ne vous incitent pas à vous retrancher chez vous avec une batterie lithium:

Panasonic_Pile_Combustible_Domestique.jpg

(Panasonic reduces size and price of “Ene-Farm” home fuel cell)

Il s'agit de Panasonic "Ene Farm", un système de cogénération avec pile à combustible d'hydrogène, commercialisé depuis 2009. En utilisant du gaz naturel, on peut produire de l'hydrogène, et la réaction chimique produit de la chaleur qui peut alors réchauffer la maison.
Cet hydrogène est ensuite converti en électrique grâce à la réaction H2 + 2 O2 = 2 H2O; il n'y a donc pas de combustion, le rendement est très très élevé, et ça pollue beaucoup moins (pas de combustion).
Panasonic mise sur les piles à combustible résidentielles > Energies - Enerzine.com

Différence_Cogénération_Gaz_Hydrogène.png

Vous trouverez davantage d'informations dans:
Household Fuel Cell Cogeneration System | Appliances Company | Panasonic Corporation

Bien sûr, on peut critiquer le fait qu'on soit toujours relié à un système d'énergie fossile.
Mais il faut savoir que le Japon est en plein essor de "économie hydrogène" pour réduire leur indépendance énergétique; et selon eux, le gaz naturel peut être produit par la bio masse ou d'autres ressources, et l'hydrogène, sur ce point, présente beaucoup d'avantages pour eux.
(Pour info: contrairement aux autres pays, le Japon est une île qui a toujours eu très peu de ressources naturelles, et avec une diplomatie faible, il est très fragile sur le plan énergétique. Et l'économie hydrogène est vraiment un plan du gouvernement et des entreprises, pour réduire la dépendance du Japon aux pétroles étrangers)

Si Tesla PowerWall présente un avantage d'avoir "Mon panneau solaire, ma batterie et mon énergie" qui peut très bien convenir à un certain type de population (isolé par exemple), je crois que l'avenir, c'est davantage "mutualiser" et "diversifier" les ressources, pour optimiser la consommation/distribution de façon globale.
 

Xenon31

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#2
Excellent.
De quoi se poser les questions suivantes :

Production, stockage et consommation d'énergie : Les partager ou s'isoler ?
Bienvenue dans la société qui fait rimer consumérisme et individualisme !
  • Est-ce que l'électricité produite par mes panneaux à moi ne peut pas être réutilisé immédiatement par mes voisins (même petite ville ou même quartier) sans stockage et déstockage ?
  • Est-ce à moi, particulier, de déployer des technologies de stockage électrique, ou bien n'existe-t-il pas des technologies de "smart-grid" capable de faire ça bien mieux et de manière partagée ?
Quelle est la comparaison, en terme d'efficacité et de coût de revient, avec des solutions partagées ?
  1. De tels équipements, destinés aux particuliers, sont ils aussi performants que des équipements partagés, de niveau industriel ?
  2. Quel est le coût de N équipements de stockage, vs un seul équipement de stockage situé localement (quartier, petite ville) ?
  3. Multiplier les "petits" équipements (batterie, électronique), alors qu'on a un réseau électrique, a-t-il un sens d'un point de vue écologique ?
 
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#3
Excellent sujet, peu de monde réalise la réalité et la complexité des questions énergétiques. Dans l'imaginaire collectif si on se mettait tous à rouler en voiture électrique "le problème" (lequel au fait ?) serait résolu.

En prenant beaucoup de recul, une société commerciale qui essaie de vendre des batteries à un max de personnes ne sera pas la solution, ou alors une solution partielle a un parmi les nombreux problèmes énergétiques. Le sujet est largement plus complexe... Il faut plus regarder ça comme une solution a des besoins spécifiques, pas une réponse globale.
 

Hortevin

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Fontenay le Fleury
#4
Je pense que la solution Tesla a quand même une certaine côte auprès des américains, dont une partie a un esprit très "indépendant".
Je vais sortir un cliché, mais quand on regarde l'émission "Apocalypse Family", tu dis qu'il y a quand même des gens qui fortifient leur maison, s'entraînent et n'attendent plus que le jour J pour descendre le premier voisin qui franchirait son jardin.


D'ailleurs, même beaucoup d'entre nous, quitte à payer très cher initialement, on est tenté par l'idée "d'être déconnecté du système" pour ne plus rien payer par la suite, et d’acquérir une certaine indépendance énergétique (pour ne pas dire "autarcie").
Le succès de Tesla PowerWall (38000 unités vendus) est un très bon exemple.
Il faut voir que les américains sont aussi très riches, en moyenne, c'est 1,5 packs vendus par particulier (ça fait 13-15 kWh acheté par personne)...
Après si on a les moyens pour se payer une Tesla qui fait 85 kWh, on peut aussi se permettre d'acheter quelques batteries supplémentaires...
 
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#6
@Hortevin : Oui, la culture américaine est pas mal basée sur l'individualisme (réussite individuelle) et le consumérisme (l'argent a une telle importance que le "comment ça va ?" doit être interprété comme un "combien ça va ?").

Pour le "hors système", je pense qu'il ne faut pas avoir une vision "binaire" ("dans" vs "hors", ou "pour" vs "contre") mais plutôt une vision duale (partiellement dans le système, partiellement hors du système). Cette vision duale permet d'éviter le repli sur soi et conserve le lien économique et social nécessaire. D'ailleurs, à part ceux qui partent élever des chèvres dans le Larzac (vie en autarcie) ou ceux qui ont décidé de vivre dans une yourt (vie sans modernité), les autres qu'on qualifie de "hors système" sont bien obligés de composer avec le système en place.