Teslas sommerannoncering om at bygge verdens største batterilagringssystem i det sydlige Australien var kendetegnet ved at holde nøgledetaljer skjult.
Heldigvis, mens projektet forbliver indhyllet i mystik, kan flere oplysninger om placeringen af Tesla-solpaneler og batterier på den hawaiianske ø Kauai, som dukkede op online tidligere i år, opdages eller udledes.
Faktisk er der nu nok information – ifølge Elon Musk – til at lave beregninger.Det samme gælder for inspirerende matematik.
Selvom det er vigtigt, at Teslas løsning er billigere end diesel, er det endnu vigtigere, at den er billigere på trods af, at den kun bruger to tredjedele af den faktiske solpanelstrøm og to tredjedele af den faktiske batterikapacitet.
Teslas Kauai-projekt omfatter 55.000 solpaneler, der er i stand til at levere 17 megawatt peak DC-strøm og 52 megawatt-timers lithium-ion batteriopbevaring i form af 272 Powerpack 2'ere på en 44 hektar stor grund.
Det er lidt større end Buckingham Palace (40 acres) og lidt mindre end halvdelen af Vatikanets størrelse (110 acres).
Bemærk, at selvom solpanelet ofte nævnes som 13 MW (AC-baseret), bekræfter Kauai Island Community Cooperative tallet som 17 MW (DC-baseret).
Tesla har indgået kontrakt med Kauai Island Utility Cooperative om at forsyne nettet med op til 52 megawatt-timers elektricitet hver nat.Værket har indvilliget i at betale en fast takst på 13,9 cent/kWh for lagret solcellelys, omkring 10 % mindre end hvad de betaler for at drive dieselgeneratorer.
(Øen skal stadig forbrænde diesel i perioder med spidsbelastning – bare ikke meget. Plus, selv Hawaii bliver til tider overskyet og regnfuldt).
Hvad angår hvorfor Tesla ikke kan sælge elektricitet direkte til nettet i løbet af dagen, kan Kauai's net simpelthen ikke absorbere mere solenergi: ved middagstid dækker solcelleanlæg allerede mere end 90 procent af øens behov.
På Teslas hjemmeside er hver Powerpack 2 normeret til 210 kWh og består af 16 Powerwall 2'ere, som selv er normeret til 13,2 kWh.Dette giver mening, fordi 13,2 kWh x 16 = 211,2 kWh.
Det absolutte energiindhold i hver Powerwall 2 er dog absolut højere.Vurderet til 7 kWh er den første generation af Powerwall et 10 kWh batteri, der er klassificeret til at cykle op til 70 procent afladningskapacitet, ifølge National Renewable Energy Laboratory.
Dette svarer til den to tredjedeles afladningsdybde, der bruges i Chevrolet Volt plug-in hybrid, som også bruger en nikkel-mangan-krom batterikemi.
Med en afladningsdybde på to tredjedele indebærer de 210 kWh effekt, som Powerpack 2 leverer, en absolut effekt på 320 kWh.Således er den absolutte kapacitet på 272 Powerpack 2 på Kauai 87 MWh.
Siden den første meddelelse om energilagring i 2015, har Elon Musk lovet en batteripris på $250/kWh for store installationer og bekræftet dette tal forud for et nyligt projekt i det sydlige Australien.
Prisen på $250/kWh for nominel effekt på modulniveau bliver en meget lavere absolut effekt på $170/kWh, når to tredjedele af udledningsdybden tages i betragtning.
Hvorfor angiver Tesla en nominel effekt på 57 MWh og kun rapporterer 52 MWh?De ekstra batterier vil sandsynligvis give et anlæg på Kauai, der kan generere 52 megawatt-timer elektricitet om dagen, selv efter 20 års batterislid.
Solpanelerne installeret i Kauai er fast tilt, hvilket betyder, at de er monteret i en fast vinkel;de roterer ikke i løbet af dagen og følger solen som nogle andre store solcelleanlæg.
Ifølge Lawrence Berkeley National Laboratory har Kauai's tre eksisterende solcelleprojekter med fast hældning kørt i mere end et år og opnået effektfaktorer på 20%, 21% og 22%.(Effektfaktor er forholdet mellem energien produceret af et kraftværk og dets maksimale teoretiske effekt.)
Dette tyder på, at en effektfaktor på 21% er en rimelig antagelse for solcelleproduktion i Teslas Kauai-projekt.At gange 17 megawatt med 21 % effekt på 24 timer giver os således 86 megawatt-timer elektricitet om dagen.
Baseret på produktspecifikationerne kan strømforsyningerne konvertere DC input til AC output med en effektivitet på omkring 90%.Det betyder, at 86 MWh DC mod solen skulle producere omkring 77 MWh AC mod nettet.
De op til 52 megawatt-timer, som Tesla lover at sælge hver nat, er omkring to tredjedele af de 77 megawatt-timer, som Tesla forventer af sine solpaneler hver dag.
Kort sagt er både solceller og battericeller voldsomt overdimensionerede, men alligevel er økonomien levedygtig.
Mens Tesla kan levere op til 52 megawatt-timer elektricitet til Kauai-nettet hver dag, kan den ikke gøre det på stormfulde eller regnfulde dage.
For at evaluere disse effekter genererede Clean Power Researchs SolarAnywhere-software repræsentative årlige solindstrålingsdata for Lihue, Kauai, hvor Tesla-projektet er placeret.
For gennemsigtighed kan de data, der bruges i denne analyse, ses på tinyurl.com/TeslaKauai.
Et repræsentativt år af SolarAnywhere-data viser en global gennemsnitlig horisontal eksponering på 5,0 timer om dagen, svarende til en effektfaktor på 21 %.Dette er i overensstemmelse med data fra Lawrence Berkeley National Laboratory.
SolarAnywhere-data forudsiger, at Tesla i sit første år vil levere et gennemsnit på 50 megawatt-timer elektricitet om dagen til Kauai's forsyningsselskaber.
Med yderligere 5 MWh batteri, selv efter en reduktion på 10 procent i solpaneler og batterikapacitet, anslås Tesla at levere mellem 45 og 49 MWh elektricitet pr. dag til nettet (afhængigt af dets specifikke driftsstrategi)..
Forudsat at det gennemsnitlige daglige bidrag til nettet falder fra 50 MWh til 48 MWh over de næste 20 år, vil Tesla i gennemsnit levere 49 MWh pr.
Green Tech Media anslår, at en solfarm i brugsskala vil koste omkring $1 pr. watt under installation på Kauai, hvilket betyder, at solenergidelen af projektet på Kauai vil koste omkring $17 millioner.Takket være en skattefradrag på 30 procent indbragte dette omkring 12 millioner dollars.
En EPRI/Sandia National Laboratories-undersøgelse udført i december 2015 estimerede drifts- og vedligeholdelsesomkostningerne for solfarme i brugsskala til at være mellem $10 og $25 pr. kilowatt om året.Ved at bruge tallet 25 USD vil de såkaldte O&M-omkostninger for de 17 MW solpaneler på stedet være 425.000 USD om året.
Den højere score er passende, fordi Tesla Kauai-projektet inkluderer batteripakken såvel som selve panelerne.
Med 250 dollars pr. kilowatt-time koster Kauai's batterier omkring 13 millioner dollars.Tesla vurderer typisk ledninger og feltstøtteudstyr separat, hvilket kan være så højt som $500.000.
Efter at have valgt de værste O&M-omkostninger, tager vi de bedste kabel- og udstyrsomkostninger og antager, at de praktisk talt er gratis.
I alt vil Tesla have omkring 2,5 millioner dollars i årligt cash flow i omkring 26 millioner dollars i forhåndsomkostninger (12 millioner dollars til solfarmen, 14 millioner dollars til batterier) og omkring 425.000 dollars om året i udgifter.
Under disse antagelser er den interne rente for Tesla Kauai-projektet 6,2%.
Selvom dette er uacceptabelt lavt for mange industrier, bruger SolarCity, ligesom meget af solcelleindustrien, en diskonteret cash flow-antagelse på 6%, og Kauai var oprindeligt et SolarCity-projekt.(Se regnearket, der er linket ovenfor igen, for detaljer.)
Dette tyder på, at tallene er korrekte;vi kunne tro, at fejlene i de forskellige antagelser kunne ophæve hinanden.
I det meste af året genererer Tesla-projektet på Kauai langt mere elektricitet, end dets batterier kan klare.Det samme gælder fremtidige projekter.hvad skal man gøre?
En mulighed er at bruge overskydende elektricitet til at adskille vand og producere brint til brændselscellekøretøjer;Hawaiis første brændselscellehydrogeneringsstation vil bruge denne tilgang på Oahu.
Hvis Teslas Kauai-projekt kan sælge nogle af de 20 eller flere megawatt-timer, det kan bruge dagligt på at drive brintelektrolysatorer, vil projektets interne afkast stige endnu mere, selvom denne elektricitet leveres til en reduceret pris.
Dette ville skabe et ironisk scenarie, hvor det er i Teslas interesse at håbe, at succesen med brintbrændselscellekøretøjer vil skabe en efterspørgsel efter brint.
En uventet lektie fra Teslas Kauai-projekt kan være, at brændselsceller ikke kun forhindrer vores overgang til vedvarende energi eller nul-emissionsenergi, men at de kan spille en rolle, hvis det brint, de forbruger, udelukkende produceres ved hjælp af vedvarende energi.energi.
Den vigtigste lektie er dog, at Tesla har bevist, at det giver økonomisk mening at kombinere solpaneler og energilagring ikke i fremtiden, men i dag.
Faktisk, på Kauai, selvom kun to tredjedele af strømmen og to tredjedele af batterikapaciteten blev brugt, ville kombinationen give mening.
Jeg accepterer at modtage e-mails fra Green Car Reports.Jeg forstår, at jeg til enhver tid kan afmelde mig.Fortrolighedspolitik.
US ID.Buzz kommer senere i 2024 og byder på tre sæderækker, yderligere 10 tommer, mere kraft og muligvis mere rækkevidde.
Uber-chauffører kan spare penge på brændstof og tjene 1 USD ekstra pr. elektrisk tur, mens en Mustang Mach-E kun koster 199 USD om ugen med Ford Drive-appen.
Indlægstid: Jun-02-2023
