Za Teslino poletno napoved, da bo v Južni Avstraliji zgradil največji sistem za shranjevanje baterij na svetu, je bilo značilno, da so ključne podrobnosti zamolčane.
Na srečo, medtem ko projekt ostaja zavit v tančico skrivnosti, je mogoče odkriti oziroma razbrati več informacij o postavitvi sončnih panelov in baterij Tesla na havajskem otoku Kauai, ki so se na spletu pojavile v začetku tega leta.
Pravzaprav je zdaj dovolj informacij – po mnenju Elona Muska – za izračune.Enako velja za navdihujočo matematiko.
Čeprav je pomembno, da je Teslina rešitev cenejša od dizla, je še bolj pomembno, da je cenejša kljub uporabi samo dveh tretjin dejanske moči sončne celice in dveh tretjin dejanske kapacitete baterije.
Teslin projekt Kauai vključuje 55.000 solarnih panelov, ki lahko zagotovijo 17 megavatov konične enosmerne moči in 52 megavatnih ur litij-ionske baterije za shranjevanje v obliki 272 Powerpack 2s na 44 hektarjev velikem mestu.
Je nekoliko večji od Buckinghamske palače (40 hektarjev) in malo manj kot polovico velikosti Vatikana (110 hektarjev).
Upoštevajte, da čeprav je solarni niz pogosto naveden kot 13 MW (na podlagi izmeničnega toka), Zadruga skupnosti otoka Kauai potrjuje številko kot 17 MW (na podlagi enosmernega toka).
Tesla je sklenila pogodbo s Kauai Island Utility Cooperative za oskrbo omrežja z do 52 megavatnimi urami električne energije vsako noč.Oskrba se je strinjala, da bo plačala pavšalno ceno 13,9 centov/kWh za shranjeno sončno svetlobo, kar je približno 10 % manj od tistega, kar plačajo za napajanje dizelskih generatorjev.
(Otok še vedno potrebuje dizelsko gorivo v obdobjih največje porabe električne energije – samo ne veliko. Poleg tega celo na Havajih včasih postane oblačno in deževno.)
Glede tega, zakaj Tesla čez dan ne more prodajati elektrike neposredno v omrežje, Kauaijevo omrežje preprosto ne more absorbirati več sončne energije: opoldne fotovoltaika že pokriva več kot 90 odstotkov potreb otoka.
Na spletnem mestu Tesla je vsak Powerpack 2 ocenjen na 210 kWh in je sestavljen iz 16 Powerwall 2, ki so sami ocenjeni na 13,2 kWh.To je smiselno, ker je 13,2 kWh x 16 = 211,2 kWh.
Vendar pa je absolutna vsebnost energije vsakega Powerwalla 2 zagotovo višja.Po navedbah Nacionalnega laboratorija za obnovljivo energijo je prva generacija Powerwall z zmogljivostjo 7 kWh 10 kWh baterija, ocenjena za ciklično do 70-odstotno praznjenje.
To je podobno dvetretjinski globini praznjenja, ki se uporablja pri priključnem hibridu Chevrolet Volt, ki prav tako uporablja baterijo nikelj-mangan-krom.
Z globino praznjenja dveh tretjin izhodna moč 210 kWh, ki jo zagotavlja Powerpack 2, pomeni absolutno moč 320 kWh.Tako je absolutna zmogljivost 272 Powerpack 2 na Kauaiju 87 MWh.
Od prve objave o shranjevanju energije leta 2015 je Elon Musk obljubil ceno baterije 250 $/kWh za velike uvedbe in to številko potrdil pred nedavnim projektom v Južni Avstraliji.
Cena 250 USD/kWh za nazivno moč na ravni modula postane veliko nižja absolutna moč 170 USD/kWh, če se upošteva dve tretjini globine praznjenja.
Zakaj Tesla navaja nazivno moč 57 MWh in poroča le o 52 MWh?Dodatne baterije bodo verjetno zagotovile obrat na Kauaiju, ki lahko proizvede 52 megavatnih ur električne energije na dan, tudi po 20 letih obrabe baterij.
Sončne plošče, nameščene v Kauaiju, imajo fiksni nagib, kar pomeni, da so nameščene pod fiksnim kotom;podnevi se ne vrtijo in sledijo soncu kot nekatere druge velike sončne naprave.
Po podatkih nacionalnega laboratorija Lawrence Berkeley so trije obstoječi solarni projekti podjetja Kauai s fiksnim nagibom potekali že več kot eno leto in so dosegli faktorje moči 20 %, 21 % in 22 %.(Faktor moči je razmerje med energijo, ki jo proizvede elektrarna, in njeno največjo teoretično močjo.)
To nakazuje, da je faktor moči 21 % razumna predpostavka za fotovoltaično proizvodnjo v Teslovem projektu Kauai.Če pomnožimo 17 megavatov z 21 % moči v 24 urah, dobimo 86 megavatnih ur električne energije na dan.
Glede na specifikacije izdelka lahko napajalniki pretvorijo enosmerni vhod v izmenični izhod z učinkovitostjo približno 90 %.To pomeni, da bi moralo 86 MWh enosmernega toka, obrnjenega proti soncu, proizvesti približno 77 MWh izmeničnega toka, obrnjenega proti omrežju.
Do 52 megavatnih ur, ki jih Tesla obljublja, da bo prodal vsako noč, je približno dve tretjini od 77 megavatnih ur, ki jih Tesla vsak dan pričakuje od svojih sončnih kolektorjev.
Preprosto povedano, tako sončne kot baterijske celice so močno predimenzionirane, vendar kljub temu gospodarstvo ostaja sposobno preživeti.
Medtem ko lahko Tesla vsak dan dobavi do 52 megavatnih ur električne energije v omrežje Kauai, tega ne more storiti v nevihtnih ali deževnih dneh.
Za ovrednotenje teh učinkov je programska oprema SolarAnywhere podjetja Clean Power Research ustvarila reprezentativne letne podatke o sončnem obsevanju za Lihue, Kauai, kjer se nahaja projekt Tesla.
Zaradi preglednosti si lahko podatke, uporabljene v tej analizi, ogledate na tinyurl.com/TeslaKauai.
Podatki SolarAnywhere za reprezentativno leto kažejo globalno povprečno vodoravno izpostavljenost 5,0 ur na dan, kar ustreza faktorju moči 21 %.To je skladno s podatki nacionalnega laboratorija Lawrence Berkeley.
Podatki SolarAnywhere napovedujejo, da bo Tesla v svojem prvem letu zagotavljala povprečno 50 megavatnih ur električne energije na dan komunalnim zadrugam Kauaija.
Z dodatnimi 5 MWh baterije, tudi po 10-odstotnem zmanjšanju solarne plošče in zmogljivosti baterije, naj bi Tesla v omrežje dobavila med 45 in 49 MWh električne energije na dan (odvisno od posebnosti svoje operativne strategije)..
Ob predpostavki, da se povprečni dnevni prispevek v omrežje v naslednjih 20 letih zmanjša s 50 MWh na 48 MWh, bo Tesla v povprečju zagotavljala 49 MWh na dan.
Green Tech Media ocenjuje, da bo solarna elektrarna v uporabnem obsegu med namestitvijo na Kauaiju stala približno 1 USD na vat, kar pomeni, da bo solarni del projekta na Kauaiju stal približno 17 milijonov USD.Zahvaljujoč 30-odstotni davčni olajšavi za naložbe je to prineslo približno 12 milijonov dolarjev.
Raziskava EPRI/Sandia National Laboratories, izvedena decembra 2015, je ocenila, da so stroški obratovanja in vzdrževanja sončnih elektrarn v obsegu med 10 in 25 USD na kilovat na leto.Če uporabimo številko 25 USD, bi tako imenovani stroški O&M za 17 MW sončne celice na mestu znašali 425.000 USD na leto.
Višja ocena je ustrezna, ker projekt Tesla Kauai vključuje baterijski paket in same plošče.
Pri 250 $ na kilovatno uro Kauaijeve baterije stanejo okoli 13 milijonov $.Tesla običajno ločeno oceni napeljavo in opremo za podporo na terenu, kar lahko doseže 500.000 USD.
Po izbiri najslabših stroškov O&M bomo vzeli najboljše stroške kablov in opreme ter predvidevali, da so praktično brezplačni.
Skupno bo imel Tesla približno 2,5 milijona dolarjev letnega denarnega toka v približno 26 milijonih dolarjev začetnih stroškov (12 milijonov dolarjev za solarno farmo, 14 milijonov dolarjev za baterije) in približno 425.000 dolarjev na leto stroškov.
Pod temi predpostavkami je notranja stopnja donosa projekta Tesla Kauai 6,2 %.
Čeprav je to nesprejemljivo nizko za številne industrije, SolarCity, tako kot velik del solarne industrije, uporablja predpostavko o diskontiranem denarnem toku v višini 6 %, Kauai pa je bil prvotno projekt SolarCity.(Za podrobnosti si znova oglejte preglednico z zgornjo povezavo.)
To nakazuje, da so številke pravilne;lahko mislimo, da se lahko napake v različnih predpostavkah medsebojno izničijo.
Večino leta projekt Tesla na Kauaiju proizvede veliko več elektrike, kot jo zmorejo njene baterije.Enako velja za prihodnje projekte.kaj storiti?
Ena možnost je uporaba odvečne električne energije za ločevanje vode in proizvodnjo vodika za vozila na gorivne celice;Prva postaja za hidrogeniranje gorivnih celic na Havajih bo uporabila ta pristop na Oahuju.
Če lahko Teslin projekt Kauai odproda nekaj od 20 ali več megavatnih ur, ki jih lahko dnevno porabi za napajanje vodikovih elektrolizatorjev, se bo notranja stopnja donosa projekta še povečala, tudi če bo ta elektrika zagotovljena po znižani ceni.
To bi ustvarilo ironičen scenarij, po katerem je v interesu Tesle upati, da bo uspeh vozil na vodikove gorivne celice ustvaril povpraševanje po vodiku.
Nepričakovana lekcija iz Teslinega projekta Kauai je morda ta, da ne samo, da gorivne celice ne preprečujejo našega prehoda na obnovljivo ali brezemisijsko energijo, ampak bi lahko imele vlogo, če se vodik, ki ga porabijo, proizvaja izključno z uporabo obnovljive energije.energija.
Glavna lekcija pa je, da je Tesla dokazal, da združevanje solarnih panelov in shranjevanja energije ni ekonomsko smiselno v prihodnosti, ampak danes.
Pravzaprav bi bila kombinacija na Kauaiju smiselna, tudi če bi porabili le dve tretjini moči in dve tretjini kapacitete baterije.
Strinjam se s prejemanjem e-poštnih sporočil Green Car Reports.Razumem, da se lahko kadarkoli odjavim.Politika zasebnosti.
Ameriški ID.Buzz bo prišel kasneje leta 2024 in bo ponujal tri vrste sedežev, dodatnih 10 palcev, več moči in morda večji doseg.
Vozniki Uberja lahko prihranijo denar pri gorivu in zaslužijo dodaten 1 dolar na električno vožnjo, medtem ko Mustang Mach-E stane samo 199 dolarjev na teden z aplikacijo Ford Drive.
Čas objave: jun-02-2023
