`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Александр Черников

Quanto costa, Элон, quanto costa?

+66
голосов

Вечером 30 апреля на «Tesla Energy Live Event» Элон Маск представил Powerwall, изящный ионно-литиевый аккумулятор для домашних хозяйств. Но что за этим стоит?

 Quanto costa, Элон, quanto costa?

Есть повод поснимать… Но вот интересно − хотел бы кто-нибудь из присутствовавших это купить?

Себестоимость электроэнергии

Чтобы оценить инициативу Элона Маска в реальных денежных единицах для потребителя, нужна определенная точка отсчета. Для этого можно использовать себестоимость электроэнергии, получаемой из различных источников.

В первом приближении, не претендуя на строгость и точность применительно к текущему моменту, можно оценить стоимость электроэнергии, получаемой из различных источников, следующими цифрами (США, по данным California Energy Commission, 2007).

 Quanto costa, Элон, quanto costa?

С немецкой педантичностью и наглядностью Институт Фраунгофера приводит близкие данные и для Европы (хотя структура стоимости здесь несколько иная, чем в США, − 2013).

 Quanto costa, Элон, quanto costa?

Солнечные, локальные (PV small)
Солнечные, большие (PV utility)
Ветро-, локальные (Wind onshore)
Ветро-, большие (Wind offshore)
Биогазовые (Biogas)
Тепловые, мягкие угли (Coal, lignite)
Тепловые, твердые угли (Coal, hard)
Тепловые, природный газ (Natural gas)

Расходные технологии

Что тут можно сказать? Безусловно, тепловые электростанции всех типов будут через какое-то время постепенно выводится из эксплуатации, главным образом из-за больших объемов выделяемого углекислого газа и других продуктов сгорания.

Кроме этого, Менделеев говорил еще в 19 веке: «Сжигать нефть − это все равно, что топить печку ассигнациями». То же касается угля и газа, которым также можно найти лучшее применение в органической химии.

Но все это будет касаться в первую очередь богатых стран, жители которых могут позволить себе купить чистый воздух. В странах третьего мира, пока все не сожгут, видимо, не успокоятся.

В категории расходных источников получения электроэнергии альтернативы атомным технологиям нет и не будет. Тем более, что они не стоят на месте и, глядишь, к середине столетия будет освоен экологически чистый термоядерный синтез. А там и постепенно закроют дряхлые и устаревшие АЭС 50-х гг. двадцатого столетия.

Пока же еще в 2012 г. Министерство энергетики США объявило о новой финансируемой инициативе по производству в США более безопасных, малых модульных (наращиваемых) ядерных реакторов размером примерно в треть работающих сегодня на АЭС.

Возобновляемые технологии

Потенциальных возобновляемых источников энергии гораздо больше, и этот список продолжает пополняться. Очевидно, волновые и приливные станции так и останутся экзотикой. Возможно, они найдут применение в каких-то очень ограниченных, специфических географических точках планеты с подходящими условиями.

То же относится и к геотермальным источникам. Они эффективны, например, в Исландии, куда сейчас переносят свои центры обработки данных некоторые крупные американские провайдеры. Здесь имеет значение равно и «зеленость», и примерно одинаковая удаленность как от Северной Америки, так и от Европы.

Биогазовые генераторы требуют постоянного источника сырья − органических отходов или специально выращиваемых культур (например, рапса), а, значит, и больших посевных площадей. Поэтому они также не универсальны.

Гидроэлектростанции дают не такую уж дешевую энергию, как принято считать. Они требуют наличия водохранилища и больших капитальных вложений. Опять же, экология.

Ветер и солнце

 Quanto costa, Элон, quanto costa?

Таким образом, человечеству, как всегда, остается уповать на ветер и солнце. В первом случае в несколько раз более выгодными, чем локальные фермерские установки, оказываются обширные ветрофермы с гигантскими ветряками (например, на морских шельфах).

Себестоимость солнечной электроэнергии за счет совершенствования технологий панелей и их массового производства быстро падает. Сравните (в пересчете на доллары) − 21,1 цента в 2007 и примерно 10 центов за кВт-час для крупных солнечных ферм в 2013 г..

С глобализацией солнечных и ветроферм все тоже не выглядит слишком сложным. Очень крупные их поля будут располагаться в самых солнечных и самых ветреных районах, передавая электроэнергию потребителям обычным путем, по высоковольтным ЛЭП.

Вместе с тем очевидно, что, в силу естественных причин, стабильность солнечных и ветроферм существенно меньше, чем у работающих в регулярном режиме расходных источников. Но, учитывая направление, в котором работает SolarCity, отбросим и ветроэнергетику.

Если принять все сказанное во внимание, становится понятным, что Элон Маск в своем выступлении имел в виду исключительно солнечную энергию, и именно в расчете на нее предложил свои литий-ионные накопители для индивидуальных домов, в которых живет более 70% населения США.

Нужно также принять во внимание, что движение «зеленых» в Северной Америке очень развито, и уже стало своеобразным пунктиком в головах многих людей. Вот с этих посылов и нужно рассматривать «электрификацию всей страны», которой занимается Маск.

 Quanto costa, Элон, quanto costa?

Давно известно, что если сильно напугать человека, он легче расстается со своими деньгами. Никто не против чистого воздуха, но этот слайд − уже удар ниже пояса в исполнении Элона Маска.

«Gigafactory 1»

Эта довольно большая фабрика будет производить источники электропитания для проектов Элона Маска, в первую очередь − для электромобилей «Тесла» и (если дела пойдут хорошо) − для домашних хозяйств.

Все земляные работы были закончены в 2014 г. Ближайшие два года уйдут на подготовку помещения и монтаж оборудования. В 2017 г. ожидается запуск фабрики в промышленную эксплуатацию, а к 2020 г. она должна выпустить аккумуляторов на полмиллиона электромобилей.

 Quanto costa, Элон, quanto costa?

Так строительство выглядит сейчас.

 Quanto costa, Элон, quanto costa?

Так фабрика должна выглядеть после завершения проекта − с крышей из солнечных панелей, полностью обеспечивающих ее энергией.

Tesla Powerwall − игрушка для богатых

Если дела пойдут хорошо… Проблема заключается именно в этом. Если дела пойдут хорошо. А все может получиться и совершенно не так. Вот тут нам пригодятся цифры, приведенные выше.

Давайте с помощью Кристофера Хелмана (Christopher Helman) из Forbes посмотрим на затраты и попытаемся определить, является ли инициатива Элона Маска сотрясением мира и имеет ли она вообще смысл.

 Quanto costa, Элон, quanto costa?

«Конечно, потребности в разных хозяйствах разные», − сказал Элон Маск, − «но нет особых проблем для того, чтобы выпускать линейку различных по емкости устройств». Рядом с ним − «utility-scale Powerpack», мощное устройство на 100 кВт-часов для более крупных домашних хозяйств. Цена на него не объявлена.

Батарея на 7 кВт-часов будет стоить $3 тыс., а на 10 кВт-часов − $3,5 тыс. Эта цена не включает стоимость DC/AC инвертора − еще приблизительно $2 тыс., плюс оплата профессиональной инсталляции системы.

В результате система на 10 кВт-часов даст вам, очевидно, 1000 ватт в течение 10 часов. Средний американский дом потребляет около 1200 ватт, согласно данным U.S. Department of Energy. Настольный компьютер − это приблизительно 100 ватт, большой телевизор − 200 ватт. Холодильники разные, но, поскольку они не работают постоянно, то в среднем потребляют в пределах 100-150 ватт.

Винфрид Хоффман (Winfried Hoffman), бывший CTO компании Applied Materials, проделал интересную работу по расчету стоимости электропитания дома от батарей для конечного потребителя. Он полагает, что для литий-ионной системы с начальной инсталляционной стоимостью $400 за кВт-час, 80% ее эффективности и жизни в течение 5 тыс. циклов заряд-разряд, средняя стоимость хранения запасенного (вторичного) электричества составит 15 центов за кВт-час. Это − амортизация расходов на создание и эксплуатацию индивидуальной системы питания дома.

Элон Маск сказал, что цикл Powerwall на 7 кВт-часов будет близким к ежедневному, а на 10 кВт-часов − к еженедельному. Стоимость батареи амортизируется по общему количеству циклов, выполненных в течение всей ее жизни. Другими словами, чем меньше используется аккумулятор, тем выше получается средняя себестоимость киловатт-часа.

Так или иначе, 15 центов за сохраненный кВт-час на первый взгляд кажутся разумной платой. Но есть еще стоимость входного (первичного) потока электричества, − безразлично, с солнечной системы на крыше вашего дома или из обычной сети. Она компенсирует расходы поставщиков и составит для разных географических зон 10-20 центов, т.е., еще дополнительно 15 центов в среднем. В сумме это даст около 30 центов за киловатт-час.

 Quanto costa, Элон, quanto costa?

Нужно быть большим энтузиастом, технарем с пеленок или «зеленым» до мозга костей, чтобы мастерить в своем доме такую систему, − вместо того, чтобы просто воткнуть вилку в розетку.

В Техасе стоимость электроэнергии, производимой в основном газовыми тепловыми станциями, составляет 10 центов за кВт-час. В национальном масштабе средняя розничная цена на электроэнергию составляет 12,5 центов за кВт-час, согласно Department of Energy. Очевидно, что в мире есть места со слабыми и дорогими энергосистемами, но на территории США никто не платит ничего похожего на 30 центов за кВт-час.

Согласно Department of Energy, средний американский дом потребляет 10 900 кВт-часов ежегодно, что дает около 900 кВт-часов в месяц, или среднесуточную потребляемую мощность 1 200 ватт. Т.е., аккумулятора хватит в лучшем случае на половину суток.

Идея, конечно, состоит в том, что солнечные батареи на 100%-ом «солнечном доме» питают его в течение дня, одновременно заряжая батареи, которые будут поддерживать питание ночью.

И это − место, где экономика Powerwall терпит крах. Если у вас нет достаточно большой солнечной системы, чтобы питать ваш дом полностью от нее, то просто нет никакого смысла платить 30 центов за кВт-час, чтобы получать электричество через Powerwall.

Ночью, когда панели не производят солнечную энергию, можно просто получать свое электричество от обычной сети. За средние 12,5 центов. Тогда дорогая система резервного аккумулятора, такого, как Powerwall, вообще теряет всякий экономический смысл.

Есть, правда, еще одно соображение, совершенно неизвестное, например, для нашего типичного домовладельца. В США можно как покупать, так и продавать электроэнергию в используемую электросеть. Ставки варьируются в течение дня в зависимости от спроса.

Аккумуляторная батарея позволяет владельцам Powerwall получить максимальную отдачу от накопленной от солнечных панелей электроэнергии за счет ее продажи в часы пиковой нагрузки. Правда, цены, по которым энергокомпания готова покупать излишки у населения, в два-три раза ниже тех, по которым она сама поставляет электричество.

Тем не менее, определенную компенсацию при наличии излишков получить можно. Более того, многим кажется, что при наличии собственной обширной солнечной фермы, можно и заработать на этом. Может быть, этим объясняется то, что уже есть прецедент, когда Tesla получила предварительные заказы на батареи примерно на $1 млрд. за одну неделю. А это − почти 300 тыс. аккумуляторов емкостью 10 кВт-часов.

Без сомнения, батарейные технологии важны для управления энергосистемой будущего, но пока среднему домовладельцу выгоднее опираться на централизованные возможности государства. В конце концов, любой действительно жизнеспособный источник энергии экономически более выгоден, если он развернут в крупном масштабе, − как это показано в таблице.

«Так что», − заключает Кристофер Хелман, − «реальным тестом полезности и своевременности Powerwall станет то, сможет ли Tesla успешно продавать их».

От себя добавлю − и готовы ли сторонники «зеленых» технологий и возобновляемых источников энергии платить за электричество вдвое-втрое больше, чем их прагматичные соседи.

+66
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

10 x 12v200Ah AGM за $300 получается 24KWh за $3000. Вот и вся экономика.

Пока такая арифметика только у Маска, у конкурентов, как минимум в два раза дороже. И вряд ли они сидят на гипермарже

Я привел розничные цены на батареи которые можно купить прямо сейчас. Или вы тоже считаете что вес и красивая коробка важны для домашних батарей которым место в подвале ?

Направление правильное. ИМХО. Не хватает опции мобильности. Типа: снял со стены и положил в багажник - подключил к машине, если забыл/не успел зарядить и - помчалсо. Или- надел как рюкзак, подключил к лисапеду и - помчалсо. Что-то типа такого.

Аха, точно так, снял со стены 550 килограмм, положил в машину и поехал. Батарея Tesla Model S 85kWh если вы не курсе.

Спрос - рождает предложение,если Вы - не в курсе. Вы видите 550кг, а я вижу 10 модулей по 55 кг. или 55 модулей по 10 кг. Я, в принципе говорю. Даже к ящику весом в полтонны можно приделать колёса с мотором - и ездить на нём верхом, по подвалу. :)

1. Заряжаешь машину на бесплатной заправке.
2. Подключаешь дом к машине.
3. PROFIT!

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT