TESLA Powerwall – Maailmaa pelastamassa?

Teslan taannoinen tuotejulkaisu, kotikäyttöön tarkoitettu Tesla Powerwall ja yrityksille enemmän suunnattu Tesla Powerpack ovat herättäneet virkeän keskustelun sekä perinteisten medioiden sivuilla että sosiaalisessa mediassa. Onko kyseessä vain etevä markkinointi ja tuotteistaminen vai laajemmin aidosti hyödyllinen tuote, joka voi osaltaan muuttaa maailmaa ja sitä miten sähköä tuotetaan ja käytetään?

************
Tuotetiedot pähkinänkuoressa
Powerwall                                   
Kapasiteetti: 7 kWh
Teho: 2 kW jatkuva, 3,3 kW hetkellinen
Käyttötarkoitus: Päivittäiseen lataus/purku käyttöön
Takuu: 10 vuotta
Hinta: ~3000 dollaria, ei sisällä veroja, asennusta eikä muita laitteita kuten invertteriä.

Powerpack
Kapasiteetti: 10 kWh
Teho: 2 kW jatkuva, 3,3 kW hetkellinen
Käyttötarkoitus: varavoimanlähde, muutamia lataussyklejä vuodessa
Takuu: 10 vuotta
Hinta: ~3500 dollaria, ei sisällä veroja, asennusta eikä muita laitteita kuten invertteriä.
************

Sain kutsun Maailman Energianeuvoston Suomen paikallisjärjestön, WEC Finlandin järjestämälle ”energia-aamiaiselle”, jossa Teslan akkujen kykyä muuttaa maailmaa pohdittiin aamiaisen lomassa Helsingin Suomalaisella Klubilla. Pikkutakki siis kaapista ja Z-junalla kohti Helsinkiä. Alustajina keskusteluun toimivat ABB:n myyntijohtaja Matti Vaattovaara ja Aalto yliopiston sähkökemian professori Lasse Murtomäki.

Mikä Powerwall?

Komeista kuorista huolimatta Powerwallin teknologiassa ei varsinaisesti ole mitään uutta. Se sisältää tavallisia Litium-ioni sormiparistoja sarjaan kytkettynä, höystettynä fiksulla ohjausjärjestelmällä. Väkisinkin mieleen hiipii Apple ja sen kyky tuotteistaa ja pukea ”ihan tavallista” elektroniikkaa houkutteleviin kuoriin ja helppokäyttöiseksi, ja sitten myydä tuote hyvällä katteella. Powerwall on kuitenkin myös huomattavan edullinen, varsinkin litium-ioni -akuksi. Energia-aamiaisella jopa epäiltiin, että Tesla myy akkuja pienellä tappiolla saadakseen akkutuotantoon mittakaavaetuja ja lisättyä kiinnostusta myös paremman katteen sähköautoihinsa, kuten Tesla Model S.

Mihin Teslan akkupakettia sitten on tarkoitus käyttää? Kotitalouksille markkinoitua Powerwallia on myyty muutamilla käyttötarkoituksilla. Ensinnäkin, se voi varastoida esimerkiksi aurinkopaneeleiden kesällä päiväsaikaan tuottaman ylituotannon, ja vapauttaa sen kiinteistön käyttöön auringon laskiessa. Tällöin aurinkoisen päivän ylituotantoa ei tarvitse myydä puoli-ilmaiseksi verkkoon, sillä siitä saa usein vain sähkön hinnan, mutta kuluttajalle ostosähkön hintaan lisätään myös siirtomaksut ja verot, jotka ovat usein yli puolet sähkön koko hinnasta. Tämä myös vähentää tarvetta ostaa sähköä energiayhtiöltä. Koska Powerwallin kapasiteetti ja teho ovat varsin rajattuja, useimmilla riippuvuus sähköverkosta kuitenkin säilyy, ainakin suurimman osan vuodesta. Tällöin säilyy myös iso osuus verkon kustannuksista. Ottaen huomioon Suomen tämän hetken hintatason ja markkinat sekä laitteiston kulumisen, ABB:n Vaattovaaran mukaan Powerwall tuskin ikinä maksaa itseään takaisin.

Toinen käyttötarkoitus on sähkön ostaminen verkosta silloin kun se on edullista, ja myyminen verkkoon, tai käyttäminen itse, silloin kun sähkön hinta nousee. Kyseessä on siis jonkinlainen sähkön markkinahinnalla spekulointi. Tämä tasaa verkon kuormaa ja samalla hintoja, ja on periaatteessa kaikille osapuolille hyödyllistä. Tärkein kysymys kuitenkin on, että onko sähköverkon säätövoimana ja hintojen tasoittajana tällä tavalla toimiminen kustannustehokkainta tehdä juuri Powerwallilla? Onko yksityistalouksien kannattavaa lähteä kilpailemaan sähköntuotantomarkkinoilla verkkoyhtiöiden kanssa, joilla on kuitenkin pääsy samaan, ja moneen muuhunkin teknologiaan, sekä puolellaan kokemus, mittakaavaedut ja vuosikymmenien osaaminen sähkömarkkinoilla? Tuskin.

Kolmas käyttötarkoitus voisi olla rooli järjestelmässä, jossa kotitalous irrotetaan valtakunnan sähköverkosta kokonaan, ja sähkö tuotetaan kotikonstein, esimerkiksi aurinkopaneeleilla. On hieman vaikea nähdä tällaista järjestelmää, joka toimisi esimerkiksi Pohjois-Euroopassa, sillä täällä talvi on kylmä, pitkä ja pimeä. Noin 90 prosenttia kaikesta Suomeen lankeavasta auringonsäteilystä saadaan seitsemän kuukauden aikana. Aurinkopaneelien, nollaenergiatalon (kaikkine poistoilmalämpöpumppuineen ja maalämpöineen) ja Powerwall-rivistön lisäksi tarvittaisiin jotain muutakin. Pieni tuulivoimala? Diesel-generaattori? Kenties molemmat? Käyttöympäristöä rajoittaa myös akuston suhteellisen matala teho: parin kilowatin teho kun ei riitä kuin yhteen isompaan laitteeseen, kuten pesukoneeseen, kerralla. Tällaisen järjestelmän kokonaiskustannuksien tarkasteleminen paljastaa sen, että se tylsä keskitetty ratkaisu, sähkön ostaminen sähköyhtiöltä johtoja pitkin, on paljon kustannustehokkaampaa ja luotettavampaa, jos se suinkin on mahdollista.

Käyttökohteita voi ABB:n Vaattovaaran mukaan löytyä myös sellaisissa paikoissa, joissa sähkön saanti on epävarmempaa tai sähkön laatu heikkoa. Suomessa mieleen tulevat esimerkiksi kesämökit, joita ei vielä ole liitetty sähköverkkoon. Heikkolaatuisen sähköverkon ja kiinteistön välissä toimiva Powerwall puolestaan parantaa verkkosähkön laatua ja toimii varavirtana sähkökatkoissa. Esimerkiksi Kaliforniassa kysyntää voi hyvinkin löytyä, sillä osavaltion sähköverkko kärsii jatkuvista ongelmista, ja toisaalta monilta paikallisilta löytyy tarvittava määrä sekä vihreää ajattelua että ylimääräsitä varallisuutta akkujen hankintaan.

Energia-aamiaisella ollut Greenpeacen energia-asiantuntija Jehki Härkönen nosti esille, että eikö tämän tyyppisten akkujen paras käyttökohde saadun hyödyn kannalta olisi esimerkiksi Afrikassa, kenties kylän sisäisen mikroverkon tai kaivosta vettä pumppaavan pumpun varavoimanlähteenä. Meillä Suomessa ja monissa muissa länsimaissa sähköverkko on kuitenkin useimmissa paikoissa varsin luotettava ja sähkö hyvälaatuista, Suomessa jopa verraten puhtaasti tuotettua. Ehkä Teslan toimitusjohtajan Elon Muskin kannattaisi perustaa Kickstarteriin hyväntekeväisyysprojekti, jolla me kulutuksestamme usein tunnontuskia kokevat länsimaiset voisimme mikrorahoittaa Powerwall-paketteja Afrikan köyhille? Maailman energiankulutusta tämä ei vähentäisi, eikä se vähentäisi myöskään päästöjä. Monien oikeasti köyhien elintasoa se nostaisi paljon enemmän kuin Powerwall roikkumassa jonkinlaisena vihreyden statussymbolina länsimaisen kodin seinustalla.

Maailman pelastamisen mittakaavat

Kehitys kuitenkin kehittyy ja hinnat laskevat, joten akkujen lopullinen läpimurto on vain ajan kysymys. Vai onko? Yhteiskunnalliseen keskusteluun on viime vuosina astunut ilmiö nimeltä resurssiniukkuus, ja sitä vastaan on lanseerattu toinen termi, resurssiviisaus. Resurssiniukkuus koskettaa monia asioita, ja laadukkaat energiaresurssit, kuten raakaöljy, ovat niistä kenties tärkeimpiä. Powerwallin tapauksessa kyseeseen tulee esimerkiksi litium-varantojen riittävyys ja kierrätettävyys pitkällä tähtäimellä, sekä litiumin muut, kilpailevat käyttökohteet. Energia-aamiaisella alustanut professori Murtomäki totesi suhteellisen suoraan, että suunnitelmat maailman siirtymiseksi aurinkoenergian ja Powerwall-akustojen varaan ei tule lähimainkaan onnistumaan jo litiumin tuotannon pullonkaulojen ja varantojen rajallisuuden takia. Litiumia ei yksinkertaisesti tuoteta riittävän nopeasti, ja lisäksi tunnetut varannot ovat varsin rajalliset. Mitä enemmän litiumille on maailmalla kysyntää, sitä korkeammalle sen hinta nousee, mikä hillitsee kysyntää, ja sitä isommiksi varannot kasvavat. Hinnan nousu kuitenkin rapauttaa litium-ioni akkujen kilpailukykyä vaihtoehtoihin nähden.

Muitakin materiaaleja toki on, eikä kukaan toivottavasti kovin vakavissaan ehdota Powerwallien rooliksi koko urakan hoitamista yksin. Muissa vaihtoehdoissa, kuten Vanadiumiin perustuvissa virtausakuissa, on Murtomäen mukaan tosin myös omat varantojen ongelmat ja pullonkaulat. Tarvitsisimme johonkin riittoisaan aineeseen, kuten rautaan tai kupariin, perustuvan tehokkaan ja varauskykyisen akun. Valitettavasti meillä ei ole mitään takeita, että kustannustehokkaita kemiallisia reaktioita on edes olemassa.  Lisäksi samalla kun esimerkiksi akkuteknologia on kehittynyt, olemme myös kehittäneet akuille jatkuvasti uusia käyttökohteita. Kannettavat tietokoneet, tabletit, kännykät, näiden vara-akut, sähköautot ja jatkossa ties minkälaiset puettavat laitteet, jotka kaikki kuluttavat sähköä, vaativat myös akkuja. Varsinkin sähköautojen tarve akustoille on valtava, mikäli pyrimme vähentämään öljyn käyttöä liikenteessä merkittävästi. Mutta joissain rajatuissa kohteissa Powerwall on varmasti varteenotettava tuote. Ja toki se on avannut energia- ja ilmastokeskustelua yleisemminkin useampien tietoisuuteen. Tämä on arvokas asia, kunhan keskustelussa pysytellään faktoissa ja muistetaan asioiden mittakaavat.

***********
WEC Finland
WEC Finland, entinen Energiafoorumi, on vuonna 1923 perustetun kansainvälisen energianeuvoston, World Energy Councilin, Suomen jäsenorganisaatio. Sen tehtäviä ovat esimerkiksi edistää energia-alaa tulevaisuudessa kohtaavien haasteiden ymmärrystä ja monipuolista keskustelua aiheesta Suomessa.
Nettisivu: www.wecfinland.fi