Letné oznámenie spoločnosti Tesla o vybudovaní najväčšieho batériového úložného systému na svete v Južnej Austrálii sa vyznačovalo udržiavaním kľúčových detailov pod pokrievkou.
Našťastie, zatiaľ čo projekt zostáva zahalený rúškom tajomstva, je možné objaviť alebo vydedukovať viac informácií o umiestnení solárnych panelov a batérií Tesla na havajskom ostrove Kauai, ktoré sa objavili online začiatkom tohto roka.
V skutočnosti je teraz dostatok informácií – podľa Elona Muska – na výpočty.To isté platí pre inšpiratívnu matematiku.
Aj keď je dôležité, že riešenie od Tesly je lacnejšie ako diesel, ešte dôležitejšie je, že je lacnejšie aj napriek tomu, že využíva iba dve tretiny skutočného výkonu solárnych panelov a dve tretiny skutočnej kapacity batérie.
Projekt Kauai spoločnosti Tesla zahŕňa 55 000 solárnych panelov schopných poskytnúť 17 megawattov špičkového jednosmerného prúdu a 52 megawatthodín skladovania lítium-iónových batérií vo forme 272 Powerpack 2 na 44-akrovom pozemku.
Je o niečo väčší ako Buckinghamský palác (40 akrov) a o niečo menší ako polovica veľkosti Vatikánu (110 akrov).
Všimnite si, že aj keď sa solárne pole často uvádza ako 13 MW (založené na striedavom prúde), družstvo Spoločenstva na ostrove Kauai potvrdzuje toto číslo ako 17 MW (založené na jednosmernom prúde).
Tesla uzavrela zmluvu s Kauai Island Utility Cooperative na dodávanie elektrickej energie do siete až 52 megawatthodín každú noc.Spoločnosť súhlasila, že bude platiť paušálnu sadzbu 13,9 centov/kWh za uskladnené solárne svetlo, čo je asi o 10 % menej, ako platia za napájanie dieselových generátorov.
(Ostrov stále potrebuje spaľovať naftu počas špičiek elektriny – len nie veľa. Navyše, dokonca aj na Havaji sa občas zamračí a prší.)
Čo sa týka toho, prečo Tesla nemôže počas dňa predávať elektrinu priamo do siete, sieť Kauai jednoducho nedokáže absorbovať viac slnečnej energie: na poludnie už fotovoltaika pokrýva viac ako 90 percent potrieb ostrova.
Na webovej stránke Tesla je každý Powerpack 2 hodnotený na 210 kWh a pozostáva zo 16 Powerwall 2, ktoré sú samotné ohodnotené na 13,2 kWh.To dáva zmysel, pretože 13,2 kWh x 16 = 211,2 kWh.
Absolútny energetický obsah každého Powerwall 2 je však určite vyšší.Prvá generácia Powerwall s menovitým výkonom 7 kWh je 10 kWh batéria určená na cyklovanie až do 70 percent kapacity vybitia, podľa National Renewable Energy Laboratory.
Je to podobné ako pri dvojtretinovej hĺbke vybitia použitej v plug-in hybride Chevrolet Volt, ktorý tiež používa nikel-mangán-chrómovú batériu.
S hĺbkou vybitia dvoch tretín znamená výkon 210 kWh Powerpack 2 absolútny výkon 320 kWh.Absolútna kapacita 272 Powerpack 2 na Kauai je teda 87 MWh.
Od prvého oznámenia o skladovaní energie v roku 2015 Elon Musk sľúbil cenu batérie 250 USD/kWh pre veľké nasadenia a potvrdil túto hodnotu pred nedávnym projektom v Južnej Austrálii.
Náklady 250 USD/kWh za nominálny výkon na úrovni modulu sa stávajú oveľa nižším absolútnym výkonom 170 USD/kWh, keď sa vezmú do úvahy dve tretiny hĺbky vybitia.
Prečo Tesla uvádza nominálny výkon 57 MWh a uvádza len 52 MWh?Dodatočné batérie pravdepodobne poskytnú závod na Kauai, ktorý dokáže generovať 52 megawatthodín elektriny za deň, a to aj po 20 rokoch opotrebovania batérie.
Solárne panely inštalované v Kauai majú pevný sklon, čo znamená, že sú namontované v pevnom uhle;počas dňa sa neotáčajú, nasledujú Slnko ako niektoré iné veľké solárne zariadenia.
Podľa Lawrence Berkeley National Laboratory tri existujúce solárne projekty Kauai s pevným naklonením fungujú už viac ako rok a dosahujú účinníky 20 %, 21 % a 22 %.(Účinník je pomer energie vyrobenej elektrárňou k jej maximálnemu teoretickému výkonu.)
To naznačuje, že účinník 21% je rozumný predpoklad pre fotovoltaickú výrobu v projekte Kauai spoločnosti Tesla.Vynásobením 17 megawattov 21 % výkonu za 24 hodín dostaneme 86 megawatthodín elektriny za deň.
Na základe špecifikácií produktu môžu napájacie zdroje konvertovať jednosmerný vstup na striedavý výstup s účinnosťou približne 90 %.To znamená, že 86 MWh jednosmerného prúdu smerom k slnku by malo produkovať približne 77 MWh striedavého prúdu smerujúceho do siete.
Až 52 megawatthodín, ktoré Tesla sľubuje predať každú noc, sú asi dve tretiny zo 77 megawatthodín, ktoré Tesla každý deň očakáva od svojich solárnych panelov.
Jednoducho povedané, solárne aj batériové články sú značne predimenzované, no aj tak zostáva ekonomika životaschopná.
Zatiaľ čo Tesla dokáže dodať do siete Kauai každý deň až 52 megawatthodín elektriny, nemôže to urobiť počas búrlivých alebo daždivých dní.
Na vyhodnotenie týchto účinkov softvér SolarAnywhere spoločnosti Clean Power Research vygeneroval reprezentatívne ročné údaje o slnečnom žiarení pre Lihue, Kauai, kde sa nachádza projekt Tesla.
Kvôli prehľadnosti si údaje použité v tejto analýze môžete pozrieť na tinyurl.com/TeslaKauai.
Reprezentatívny rok údajov SolarAnywhere ukazuje globálnu priemernú horizontálnu expozíciu 5,0 hodín denne, čo zodpovedá účinníku 21 %.To je v súlade s údajmi z Národného laboratória Lawrence Berkeley.
Údaje SolarAnywhere predpovedajú, že v prvom roku bude Tesla poskytovať v priemere 50 megawatthodín elektriny denne družstvám Kauai.
S dodatočnými 5 MWh batérie, dokonca aj po 10-percentnom znížení kapacity solárnych panelov a batérií, Tesla podľa odhadov dodáva do siete 45 až 49 MWh elektriny denne (v závislosti od špecifík jej prevádzkovej stratégie)..
Za predpokladu, že priemerný denný príspevok do siete počas nasledujúcich 20 rokov klesne z 50 MWh na 48 MWh, Tesla poskytne v priemere 49 MWh za deň.
Green Tech Media odhaduje, že solárna farma bude stáť asi 1 dolár za watt počas inštalácie na Kauai, čo znamená, že solárna časť projektu na Kauai bude stáť asi 17 miliónov dolárov.Vďaka 30-percentnému úveru na daň z investícií to prinieslo približne 12 miliónov dolárov.
Prieskum EPRI/Sandia National Laboratories uskutočnený v decembri 2015 odhadol prevádzkové náklady a náklady na údržbu solárnych fariem v rozsahu od 10 do 25 USD za kilowatt za rok.Ak použijeme hodnotu 25 USD, takzvané O&M náklady na solárne panely s výkonom 17 MW na mieste by boli 425 000 USD ročne.
Vyššie skóre je vhodné, pretože projekt Tesla Kauai zahŕňa batériu, ako aj samotné panely.
Pri 250 dolároch za kilowatthodinu stoja batérie Kauai asi 13 miliónov dolárov.Tesla zvyčajne hodnotí kabeláž a vybavenie na podporu v teréne samostatne, čo môže byť až 500 000 dolárov.
Po výbere najhorších nákladov na prevádzku a opravy vyberieme najlepšie náklady na káble a vybavenie a predpokladáme, že sú prakticky zadarmo.
Celkovo bude mať Tesla približne 2,5 milióna dolárov v ročnom peňažnom toku v približne 26 miliónoch dolárov v počiatočných nákladoch (12 miliónov dolárov na solárnu farmu, 14 miliónov dolárov na batérie) a približne 425 000 dolárov ročne vo výdavkoch.
Za týchto predpokladov je vnútorná miera návratnosti projektu Tesla Kauai 6,2 %.
Aj keď je to pre mnohé odvetvia neprijateľne nízke, SolarCity, podobne ako väčšina solárneho priemyslu, používa predpoklad diskontovaného peňažného toku vo výške 6% a Kauai bol pôvodne projekt SolarCity.(Podrobnosti nájdete v tabuľke vyššie.)
To naznačuje, že čísla sú správne;mohli by sme si myslieť, že chyby v rôznych predpokladoch by sa mohli navzájom zrušiť.
Väčšinu roka generuje projekt Tesla na Kauai oveľa viac elektriny, než dokážu zvládnuť jeho batérie.To isté platí pre budúce projekty.čo robiť?
Jednou z možností je využiť prebytočnú elektrickú energiu na separáciu vody a výrobu vodíka pre vozidlá s palivovými článkami;Prvá havajská hydrogenačná stanica s palivovými článkami použije tento prístup na Oahu.
Ak projekt Kauai spoločnosti Tesla dokáže predať časť 20 alebo viac megawatthodín, ktoré môže denne minúť na napájanie vodíkových elektrolyzérov, vnútorná miera návratnosti projektu stúpne ešte viac, aj keď je táto elektrina poskytovaná za zníženú cenu.
Vznikol by tak ironický scenár, v ktorom je v záujme Tesly dúfať, že úspech vozidiel s vodíkovými palivovými článkami vytvorí dopyt po vodíku.
Neočakávaným ponaučením z Teslovho projektu Kauai môže byť to, že palivové články nielenže nebránia nášmu prechodu na obnoviteľnú energiu alebo energiu s nulovými emisiami, ale mohli by zohrať úlohu, ak by vodík, ktorý spotrebúvajú, vyrábali výlučne s využitím obnoviteľnej energie.energie.
Hlavným ponaučením však je, že Tesla dokázala, že kombinácia solárnych panelov a skladovania energie dáva ekonomický zmysel nie v budúcnosti, ale už dnes.
V skutočnosti na Kauai, aj keby sa použili iba dve tretiny výkonu a dve tretiny kapacity batérie, kombinácia by dávala zmysel.
Súhlasím s prijímaním e-mailov od Green Car Reports.Rozumiem, že sa môžem kedykoľvek odhlásiť.Zásady ochrany osobných údajov.
Americký ID.Buzz príde neskôr v roku 2024 a ponúkne tri rady sedadiel, ďalších 10 palcov, väčší výkon a možno aj väčší dojazd.
Vodiči Uberu môžu ušetriť na palive a zarobiť si 1 dolár navyše za elektrickú jazdu, zatiaľ čo Mustang Mach-E stojí len 199 dolárov týždenne s aplikáciou Ford Drive.
Čas odoslania: jún-02-2023
