Anunțul de vară al Tesla de a construi cel mai mare sistem de stocare a bateriilor din lume în Australia de Sud a fost caracterizat de păstrarea sub secretă a detaliilor cheie.
Din fericire, în timp ce proiectul rămâne învăluit în mister, pot fi descoperite sau deduse mai multe informații despre amplasarea panourilor solare și a bateriilor Tesla pe insula Kauai din Hawaii, care a apărut online la începutul acestui an.
De fapt, acum există suficiente informații – potrivit lui Elon Musk – pentru a face calcule.Același lucru este valabil și pentru matematica inspirațională.
Deși este important ca soluția Tesla să fie mai ieftină decât motorina, este și mai important că este mai ieftină, în ciuda faptului că folosește doar două treimi din puterea reală a panoului solar și două treimi din capacitatea reală a bateriei.
Proiectul Tesla Kauai include 55.000 de panouri solare capabile să furnizeze 17 megawați de putere DC de vârf și 52 megawați-oră de stocare a bateriei litiu-ion sub forma a 272 Powerpack 2 pe un teren de 44 de acri.
Este puțin mai mare decât Palatul Buckingham (40 de acri) și puțin mai puțin de jumătate din dimensiunea Vaticanului (110 de acri).
Rețineți că, deși rețeaua solară este adesea citată ca fiind de 13 MW (pe bază de curent alternativ), Cooperativa comunitară a insulei Kauai confirmă cifra ca fiind de 17 MW (pe bază de curent continuu).
Tesla a încheiat un contract cu Kauai Island Utility Cooperative pentru a furniza rețelei cu până la 52 de megawați-oră de electricitate în fiecare noapte.Compania a fost de acord să plătească o rată forfetară de 13,9 cenți/kWh pentru lumina solară stocată, cu aproximativ 10% mai puțin decât plătește pentru alimentarea generatoarelor diesel.
(Insula încă trebuie să ardă motorină în perioadele de vârf de energie electrică - doar nu prea mult. În plus, chiar și Hawaii devine uneori înnorat și ploios.)
În ceea ce privește motivul pentru care Tesla nu poate vinde electricitate direct la rețea în timpul zilei, rețeaua Kauai pur și simplu nu poate absorbi mai multă energie solară: la prânz, fotovoltaica satisface deja mai mult de 90% din nevoile insulei.
Pe site-ul web Tesla, fiecare Powerpack 2 este evaluat la 210 kWh și este format din 16 Powerwall 2, care sunt ei înșiși evaluați la 13,2 kWh.Acest lucru are sens deoarece 13,2 kWh x 16 = 211,2 kWh.
Cu toate acestea, conținutul absolut de energie al fiecărui Powerwall 2 este cu siguranță mai mare.Evaluat la 7 kWh, Powerwall de prima generație este o baterie de 10 kWh cu o capacitate de descărcare de până la 70%, conform Laboratorului Național de Energie Regenerabilă.
Aceasta este similară cu adâncimea de descărcare de două treimi utilizată la hibridul plug-in Chevrolet Volt, care utilizează, de asemenea, o compoziție chimică a bateriei nichel-mangan-crom.
Cu o adâncime de descărcare de două treimi, puterea de 210 kWh furnizată de Powerpack 2 implică o putere absolută de 320 kWh.Astfel, capacitatea absolută a 272 Powerpack 2 pe Kauai este de 87 MWh.
De la anunțul inițial de stocare a energiei din 2015, Elon Musk a promis un preț al bateriei de 250 USD/kWh pentru implementări mari și a confirmat această cifră înaintea unui proiect recent din Australia de Sud.
Costul de 250 USD/kWh pentru puterea nominală la nivelul modulului devine o putere absolută mult mai mică de 170 USD/kWh atunci când se iau în considerare două treimi din adâncimea de descărcare.
De ce Tesla listează o putere nominală de 57 MWh și raportează doar 52 MWh?Bateriile suplimentare vor furniza probabil o centrală pe Kauai care poate genera 52 de megawați-oră de electricitate pe zi, chiar și după 20 de ani de uzură a bateriei.
Panourile solare instalate în Kauai sunt cu înclinare fixă, ceea ce înseamnă că sunt montate la un unghi fix;nu se rotesc în timpul zilei, urmând soarele ca și alte instalații solare mari.
Potrivit Laboratorului Național Lawrence Berkeley, cele trei proiecte solare cu înclinare fixă existente ale Kauai funcționează de mai bine de un an, atingând factori de putere de 20%, 21% și 22%.(Factorul de putere este raportul dintre energia produsă de o centrală electrică și puterea sa teoretică maximă.)
Acest lucru sugerează că un factor de putere de 21% este o ipoteză rezonabilă pentru generarea fotovoltaică în proiectul Kauai al Tesla.Astfel, înmulțirea a 17 megawați cu 21% putere în 24 de ore ne oferă 86 megawați-oră de energie electrică pe zi.
Pe baza specificațiilor produsului, sursele de alimentare pot converti intrarea DC în ieșire AC cu o eficiență de aproximativ 90%.Aceasta înseamnă că 86 MWh DC orientați spre soare ar trebui să producă aproximativ 77 MWh AC orientați spre rețea.
Cei de până la 52 de megawați-oră pe care Tesla promite să-i vândă în fiecare noapte reprezintă aproximativ două treimi din cei 77 de megawați-oră pe care Tesla îi așteaptă de la panourile sale solare în fiecare zi.
Mai simplu spus, atât celulele solare, cât și cele ale bateriilor sunt foarte supradimensionate, dar chiar și așa, economia rămâne viabilă.
Deși Tesla poate furniza până la 52 de megawați-oră de energie electrică rețelei Kauai în fiecare zi, nu poate face acest lucru în zilele furtunoase sau ploioase.
Pentru a evalua aceste efecte, software-ul SolarAnywhere de la Clean Power Research a generat date reprezentative anuale de iradiere solară pentru Lihue, Kauai, unde se află proiectul Tesla.
Pentru transparență, datele utilizate în această analiză pot fi vizualizate la tinyurl.com/TeslaKauai.
Un an reprezentativ al datelor SolarAnywhere arată o expunere orizontală medie globală de 5,0 ore pe zi, ceea ce corespunde unui factor de putere de 21%.Acest lucru este în concordanță cu datele de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley.
Datele SolarAnywhere prezic că, în primul său an, Tesla va furniza în medie 50 de megawați-oră de energie electrică pe zi cooperativelor de utilități din Kauai.
Cu o baterie suplimentară de 5 MWh, chiar și după o reducere cu 10% a panoului solar și a capacității bateriei, Tesla se estimează că va furniza între 45 și 49 MWh de energie electrică pe zi rețelei (în funcție de specificul strategiei sale de operare)..
Presupunând că contribuția zilnică medie la rețea scade de la 50 MWh la 48 MWh în următorii 20 de ani, Tesla va furniza în medie 49 MWh pe zi.
Green Tech Media estimează că o fermă solară la scară de utilitate va costa aproximativ 1 USD pe watt în timpul instalării pe Kauai, ceea ce înseamnă că partea solară a proiectului de pe Kauai va costa aproximativ 17 milioane USD.Datorită unui credit fiscal pentru investiții de 30%, acesta a adus aproximativ 12 milioane de dolari.
Un sondaj EPRI/Sandia National Laboratories realizat în decembrie 2015 a estimat că costurile de operare și întreținere ale fermelor solare la scară de utilitate sunt între 10 și 25 USD pe kilowatt pe an.Folosind cifra de 25 USD, așa-numitele costuri O&M pentru panourile solare de 17 MW de la fața locului ar fi de 425.000 USD pe an.
Scorul mai mare este potrivit deoarece proiectul Tesla Kauai include acumulatorul, precum și panourile în sine.
La 250 de dolari pe kilowatt oră, bateriile lui Kauai costă aproximativ 13 milioane de dolari.Tesla evaluează de obicei cablarea și echipamentul de suport pe teren separat, care poate ajunge până la 500.000 USD.
După selectarea celor mai slabe costuri de O&M, vom lua cele mai bune costuri cu cabluri și echipamente și vom presupune că sunt practic gratuite.
În total, Tesla va avea un flux de numerar anual de aproximativ 2,5 milioane de dolari în costuri inițiale de aproximativ 26 de milioane de dolari (12 milioane de dolari pentru ferma solară, 14 milioane de dolari pentru baterii) și aproximativ 425.000 de dolari pe an în cheltuieli.
În aceste ipoteze, rata internă de rentabilitate a proiectului Tesla Kauai este de 6,2%.
În timp ce acest lucru este inacceptabil de scăzut pentru multe industrii, SolarCity, la fel ca cea mai mare parte a industriei solare, utilizează o ipoteză a fluxului de numerar redus de 6%, iar Kauai a fost inițial un proiect SolarCity.(Consultați din nou foaia de calcul de mai sus pentru detalii.)
Acest lucru sugerează că numerele sunt corecte;am putea crede că erorile din diferitele presupuneri s-ar putea anula reciproc.
Pentru cea mai mare parte a anului, proiectul Tesla de pe Kauai generează mult mai multă energie electrică decât poate suporta bateriile sale.Același lucru este valabil și pentru proiectele viitoare.ce să fac?
O opțiune este utilizarea excesului de electricitate pentru a separa apa și a produce hidrogen pentru vehiculele cu celule de combustie;Prima stație de hidrogenare cu celule de combustibil din Hawaii va folosi această abordare pe Oahu.
Dacă proiectul Tesla Kauai poate vinde o parte din cei 20 sau mai mulți megawați-oră pe care îi poate cheltui zilnic pentru alimentarea electrolizoarelor cu hidrogen, rata internă de rentabilitate a proiectului va crește și mai mult, chiar dacă acea electricitate este furnizată la un preț redus.
Acest lucru ar crea un scenariu ironic în care este în interesul Tesla să spere că succesul vehiculelor cu celule de combustibil pe hidrogen va crea o cerere de hidrogen.
O lecție neașteptată din proiectul Kauai al Tesla poate fi că nu numai pilele de combustibil nu împiedică tranziția noastră la energie regenerabilă sau cu emisii zero, dar ar putea juca un rol dacă hidrogenul pe care îl consumă este produs exclusiv folosind energie regenerabilă.energie.
Principala lecție, însă, este că Tesla a demonstrat că combinarea panourilor solare și stocarea energiei are sens economic nu în viitor, ci astăzi.
De fapt, pe Kauai, chiar dacă s-ar folosi doar două treimi din putere și două treimi din capacitatea bateriei, combinația ar avea sens.
Sunt de acord să primesc e-mailuri de la Green Car Reports.Înțeleg că mă pot dezabona în orice moment.Politica de confidențialitate.
ID.Buzz din SUA va ajunge mai târziu în 2024 și va oferi trei rânduri de scaune, un plus de 10 inci, mai multă putere și, eventual, mai multă autonomie.
Șoferii Uber pot economisi bani la combustibil și pot câștiga un plus de 1 USD pe cursă electrică, în timp ce un Mustang Mach-E costă doar 199 USD pe săptămână cu aplicația Ford Drive.
Ora postării: iunie-02-2023
