Encyklopedie Tesly: Baterie Powerwall, Powerpack a Megapack

V minulém článku zabývajícím se produkty Tesly jsme si představili solární střešní tašky a solární panely a i dnes zůstaneme u energetické divize. Jejím dalším velkým produktem jsou totiž úložiště energie. Tesla v této oblasti nabízí celkem tři různé produkty, přičemž každý cílí na jinou skupinu zákazníků. Nejmenší a nejlevnější Powerwall je určený pro domácnosti a jeho hlavní využití je uložení přebytečné energie ze solárních panelů na střeše domu. Větší Powerpack pak má využití v průmyslu, kde dokáže při výpadku elektřiny zásobovat důležité části infrastruktury, či u větrných/solárních elektráren, kde dochází k ukládání přebytečné energie a jejímu následnému pouštění do sítě v případě potřeby. Třetím produktem je pak Megapack, což je vlastně větší Powerpack, jenž je určen pro obří projekty, na které Powerpack nestačí.

Výroba úložišť energie původně probíhala v Giga Nevada, z kapacitních důvodů ji ale Tesla později přesunula do Giga New York. Zatímco solární panely zažívaly v minulých letech propady z hlediska počtu instalací, úložištím energie se v průběhu let dařilo. K velkému skoku došlo mezi roky 2017 a 2018, kdy Tesla téměř třikrát navýšila svojí výrobu z 358 MWh na 1,04 GWh, za rok 2019 pak došlo k nárůstu na 1,65 GWh.

Tesla Powerwall

Divizi Tesla Energy představil veřejnosti Elon Musk na jaře roku 2015 a spolu s ní zveřejnil informace o jejím historicky prvním produktu, úložišti energie nazvaném Powerwall. Původně automobilka plánovala na trh uvést dvě varianty – levnější s kapacitou 7 kWh a dražší o kapacitě 10 kWh. Na trh se nakonec dostala pouze levnější možnost, kterou si zájemci mohli pořídit za 3 tisíce dolarů, tedy v přepočtu 70 tisíc korun. V této ceně každopádně nebyly zahrnuty náklady na instalaci. O Powerwall byl velký zájem, do týdne Tesla sesbírala 38 tisíc rezervací a do října roku 2016 její energetická divize dodala bateriové úložiště o celkové kapacitě dosahující téměř 30 MWh.

I tak se ale původní Powerwall na trhu dlouho neudržel, právě v říjnu 2016 totiž Tesla představila jeho druhou generaci. Ta má kapacitu 14 kWh (užitečných je 13,5 kWh) a dokáže poskytovat konstantní výkon 5 kW, případně může dočasně dosáhnout až 7 kW.  Samostatný Powerwall stojí 6 500 dolarů (v přepočtu 150 tisíc korun), cena potřebného hardwaru je pak dalších 1 100 dolarů (25 tisíc korun). K tomu je ještě potřeba přičíst cenu instalace, ve výsledku tak Powerwall může vyjít průměrně na 12 tisíc dolarů (270 tisíc korun). Výhodnější samozřejmě je nainstalovat více Powerwallů najednou (maximálně jich lze do sebe zapojit deset), je-li to třeba, čímž dojde k rozložení ceny za instalaci.

Druhá generace měří 115 cm na výšku, 75 cm na délku a je široká 14,5 cm, je možné ji instalovat do vnitřního i venkovního prostředí, celý systém totiž má ochranu dle specifikace IP a IPX, konkrétně IP67. Podle evropské normy ČSN EN 60947-1 ed. 4 tedy Powerwall disponuje úplnou ochrannou vůči vniknutí prachu a je chráněn vůči dočasnému ponoření do hloubky až 1 metr. Systém je také dimenzovaný na provoz v teplotě od – 20 °C až do 50 °C. Tesla na Powerwall poskytuje desetiletou záruku, přičemž v této době by kapacita neměla klesnout pod 70 %.

Přestože se může zdát, že hlavním využitím úložišť energie jako Powerwall je využívání nahromaděné energie z denní produkce solárních panelů v noci, tak tento produkt od Tesly může také spolehlivě fungovat jako záloha v případě výpadku elektřiny. Tuto funkci sice primárně zastávají Powerpacky, které si představíme již za chvíli, telekomunikační společnost Econet Wireless se ale například rozhodla pro zajištění své mobilní sítě v Zimbabwe využít právě Powerwall, který bohatě na zajištění jednotlivých vysílačů stačí. Celkem jde o 260 míst, přičemž na každém budou dvě úložiště Powerwall. Dle Normana Moyoy, CEO Econet Wireless, byla jeho společnost během testování výrobku Tesly „ohromená“. Výhodou navíc prý je, že u lithium-iontových baterií, které Powerwall využívá, nehrozí na rozdíl od olověných akumulátorů tak velké riziko krádeže.

Tesla také v případě baterií Powerwall spolupracuje s jinými firmami, například se společností Sunrun, která patří mezi přední hráče na americkém trhu solárních panelů. Právě Sunrun přešel od LG Chem k Tesle a spolu se svými panely nabízí i instalaci úložišť Powerwall. O bateriová úložiště Tesly je zkrátka velký zájem, což dokazuje i v dubnu 2020 překonaný rekord 100 tisíc doručených Powerwallů, čemuž se Tesle symbolicky podařilo dosáhnout téměř pět let od představení první generace.

Tesla Powerpack

Zatímco výše představený Powerwall je určený pro menší instalace, další produkt Tesly nazvaný Powerpack naopak cílí výše. Tesla jej představila též na konferenci v roce 2015 a jde prakticky o zvětšený Powerwall. První generace dosahovala kapacity 100 kWh a umožňovala spojit velké množství Powerpacků dohromady a tím vlastně vytvořit úložiště o téměř libovolné kapacitě. Tesla svůj produkt postupem času vylepšovala a momentálně jeden Powerpack dosahuje kapacity 232 kWh a poskytuje v případě potřeby výkon až 130 kW.

Powerpacky jsou ve velkém množství používány u elektráren využívající obnovitelné zdroje energie, slouží také pro zajištění stability elektrické sítě.  Dobrým příkladem tohoto využití je Hornsdale Power Reserve, což je vlastně velká „farma“ Powerpacků v jižní Austrálii nacházející se poblíž větrné elektrárny Hornsdale Wind Farm. Tato elektrárna sestává z 99 větrných turbín a dodává do sítě výkon až 315 MW. Velkým problémem ovšem byla její stabilita při různém počasí a dieselové generátory se ukázaly jako ekonomicky nevýhodné. Společnost Neoen, jež elektrárnu vlastní, se tak začala poohlížet po nějaké alternativě a v tu dobu přišel na řadu Muskův Twitter.

CEO Tesly totiž potvrdil slova Lyndona Rivea, viceprezidenta energetické divize, že automobilka zvládne celý systém Powerpacků postavit za 100 dní od podepsání dohody a dodal, že v opačném případě to celé udělá zdarma. Celý projekt se nakonec Tesle podařilo dokončit za pouhých 63 dní a automobilka si tak vydělala 90 milionů dolarů a zároveň si do reklamních materiálů mohla přidat, že postavila tehdy největší lithium-iontovou baterii na světě. Původní kapacita Hornsdale Power Reserve byla 129 MWh, v roce 2020 pak Tesla dokončila rozšíření o dalších 64,5 MWh na zatím konečných 193,5 MWh.

Tesla Megapack

Třetím a posledním produktem Tesly na poli úložišť energie je Megapack, což je baterie s kapacitou až 3 MWh. Ta je určená na projekty, kde ani Powerpack nestačí, navíc má oproti svému menšímu bratříčkovi výhodu ve velikosti. Jeden Megapack totiž zabírá o 40 % méně místa než Powerpacky o stejné kapacitě, má 10krát méně dílů a jeho instalace je tak 10krát rychlejší. Jedna z prvních instalací Megapacku proběhla v Kanadě, kde ho pro svoji síť zakoupila menší společnost Saint John Energy. Tato instalace by dle odhadů mohla firmě ušetřit až 200 tisíc dolarů ročně.

Megapacky jdou stejně jako Powerpacky zapojovat do sebe a umožňují tak vytváření obřích baterií. O jeden takový usiluje Tesla na havajském ostrově O’ahu, kde se plánuje postavení velké baterie o kapacitě 810 MWh. Ta má být využita k lepšímu rozložení výkonu a zlepšení spolehlivosti sítě. Zařízení by mělo být v provozu do roku 2022 a pokud by Tesla projekt dostala, tak by dodala 244 Megapacků a získala zakázku za téměř 300 milionů dolarů. Dalším, již zajištěným projektem, je výstavba baterie v Kalifornii, jež nahradí plynovou elektrárnu sloužící jako špičkový zdroj energie. Projekt by měl mít kapacitu 400 MWh a do sítě by měl dodávat v případě potřeby výkon až 100 MW.

Další zajímavý projekt související s Megapackem je též v Kalifornii. Na něm Tesla spolupracuje s Pacific Gas and Electric Company a jejím úkolem bude postavit jedno ze čtyř plánovaných úložišť energie. Část, kterou zajišťuje americká automobilka, by se měla sestávat ze 449 Megapacků a mít celkovou kapacitu 1 200 MWh.