Batteries Tesla Powerwall : ce qu’elles sont et comment elles fonctionnent

Un grand succès pour le stockage d’énergie électrique innovant Tesla Powerwall, un dispositif pour la maison qui permet de minimiser l’utilisation de l’électricité du réseau. Quelques mois après l’annonce de l’entrée dans l’entreprise de la batterie, la société américaine Tesla Motors a reçu des commandes pour plus de 38.000 unités. Un grand succès aussi pour le dispositif de stockage plus important, le Powerpack, conçu pour les entreprises et les industries, avec plus de 2.800 réservations d’achat. Selon le communiqué du CEO Elon Musk, la très forte réponse du marché va occuper les usines jusqu’à la fin de la première moitié de 2016, et on peut parier que cela durera bien au-delà, si la tendance continue à augmenter à ce rythme. La présentation des modèles a été a réalisée le 30 Avril 2015 avec, les mois suivants, un crescendo de campagnes de marketing et d’information qui ont convaincu des milliers de clients à réserver ces dispositifs.

En quoi consiste la batterie Powerwall?

Le Powerwal est un cumul constitué d’une batterie lithium pour un total de 6,4 kWh de capacité de stockage. Cette batterie est capable de fournir la maison en énergie électrique suffisante à satisfaire la demande en soirée et nocturne. L’énergie est accumulée pendant la journée grâce à un générateur photovoltaïque. Dans le cas d’un besoin accru, on peut installer plusieurs batteries ensemble. Tesla Powerwall fournit un courant de 9,5 Ampères avec une tension de 350 – 450 volts que l’onduleur de l’installation amènera à 220 volts, ce qui est adapté au voltage européen et italien. La charge prévue arrive jusqu’à 100%, cela signifie que l’énergie stockée peut être consommée en entier sans que cela endommage la batterie. Dans ce cas, les cycles attendus sont bien 1000, la garantie est de 10 ans et elle fournit 2kWh en continu et jusqu’à 3,3kWh à pic. Toutefois, afin de veiller à ce que les cycles de charge/décharge soient plus élevés, il ne faut jamais épuiser la batterie et se situer autour de 80%. Plus la batterie a de cycles, plus longue est sa durée de vie.

La batterie domestique Powerwall est dotée d’un système de contrôle de température, qui met à l’abri de risque d’incendie, une possibilité à ne pas négliger pour les batteries lithium. Elle a une interface qui communique avec l’onduleur afin de contrôler la production et la consommation d’énergie. Son poids est d’environ 100 kg. Elle a une hauteur de 130 cm et 86 cm de largeur, avec une profondeur de seulement 18 centimètres. L’installation peut être effectuée aussi bien dans un espace intérieur qu’extérieur. La batterie Tesla a été créée dans le but d’optimiser l’autoconsommation associée au photovoltaïque, mais peut également être utilisée en tant que système anti black-out ou pour absorber les charges de la consommation dans les créneaux horaires à tarifications plus élevées. En plus du modèle domestique, il existe aussi le modèle de Powerpack pour les entreprises. La batterie Powerwall peut être installée en parallèle pour arriver jusqu’à une puissance globale de 63 kWh. Le seul inconvénient est le fait que la batterie nécessite un onduleur compatible, capable d’être utilisé avec les cumuls, qui ait une fonction de régulateur de charge et qui puisse gérer des charges différentes. Du point de vue des prix, la Tesla Powerwall semble avoir un prix assez agressif, mais le fait qu’elle nécessite un onduleur compatible, même sans l’énergie photovoltaïque, soulève des doutes quant au prix final. En 2015, la Powerwall était déclarée à 3.500 $, prix annoncé sur le site de la Tesla Motors.

Le Lithium-ion pour la batterie Powerwall

La Tesla Powerell utilise la technologie Lithium-Ion, qui a une capacité de stockage de 110 à 160 Wh/kg. S’il est vrai que le poids total est de 100 kg, si l’on exclut le corpus et les composants, la batterie réelle devrait peser environ 80 kg, en restant à une accumulation moyenne de 120 Wh par kg. Par rapport aux batteries moins chères et plus courantes, par exemple celles au plomb, les batteries au lithium de Tesla sont en mesure de fournir la quasi-totalité de l’énergie stockée sans subir de dommages. Les batteries au plomb doivent plutôt avoir une décharge moyenne à 50%, pour ne pas se dégrader dans un court laps de temps. Un cumul Tesla de 6,4 kWh fournit jusqu’à 100% de l’énergie stockée alors que tout un système de stockage au plomb à puissance égale, délivre au plus 3,2 kWh. On peut décider d’utiliser toute l’énergie du cumul au plomb, mais cela implique un risque important d’usure et l’impossibilité d’utiliser le système avant qu’il ne soit rechargé à nouveau. Compte tenu des coûts, le lithium a un prix plus élevé, mais une efficacité et une durabilité meilleure, donc un impact environnemental nettement inférieur.

Les coûts du système de cumul de Tesla Powerwall

En 2015, aux USA le prix de la Powerwall domestique était d’environ 3.500$, hors frais d’installation. Aujourd’hui, en Europe et en Italie, le système est au prix probablement beaucoup plus élevé, en plus, il faut compter l’onduleur pour amener le courant à une tension de 220V, adaptée aux utilisations domestiques, ou un substitut d’onduleur existant pour ceux qui possèdent le photovoltaïque. Un système Tesla Powerwall installé ne coûte pas moins de 7000 €, une dépense correspondant aux systèmes de stockage au lithium de plus de 6kWh. Malgré tout, celui qui décide d’installer le système Tesla Powerwall conjointement au photovoltaïque, offre la possibilité de récupérer les coûts en exécutant les travaux d’installation et pratiques en une seule opération. Si le prix moyen d’un système photovoltaïque de 3kW à ce jour est d’environ 6.000€ tout compris, l’installation du système de stockage Tesla conduirait à dépenser moins de 12.000€. Cependant, le système est fortement recommandé pour ceux qui ont une forte consommation. Pour ceux qui ont une consommation inférieure à la moyenne, il faut évaluer attentivement le type d’appareil et le stockage à installer, afin de ne pas engager de dépenses inutiles.

Quelle quantité de stockage devez-vous installer? Pour évaluer le stockage le plus adapté à vos besoins, il convient de commencer à partir de l’analyse de la consommation moyenne en plages F2 ed F3, soit celles du soir ou nocturnes. A partir de cette moyenne on peut identifier la quantité de stockage dont on a réellement besoin. Si la consommation moyenne atteint environ 4 kWh par exemple, le système de Tesla Powerwall peut certainement être une bonne solution lorsqu’il est installé ensemble avec un système photovoltaïque. Pour ceux qui ont une consommation plus faible, il peut ne pas convenir, à moins qu’il ne soit pas nécessaire de compenser les fréquents problèmes de panne de courant: dans ce cas, l’installation du Tesla Powerwall, est l’un des meilleurs choix que l’on puisse faire en ce moment.

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