A Tesla nyári bejelentését, miszerint Dél-Ausztráliában megépíti a világ legnagyobb akkumulátortároló rendszerét, a legfontosabb részletek titokban tartása jellemezte.
Szerencsére bár a projektet továbbra is rejtély övezi, a Tesla napelemek és akkumulátorok elhelyezéséről a hawaii Kauai szigeten, az év elején megjelentek az interneten, több információ is felfedezhető vagy következtethető.
Valójában most már elegendő információ áll rendelkezésre – Elon Musk szerint – a számításokhoz.Ugyanez vonatkozik az inspiráló matematikára is.
Bár fontos, hogy a Tesla megoldása olcsóbb legyen, mint a dízel, még ennél is fontosabb, hogy olcsóbb legyen annak ellenére, hogy a napelemek tényleges teljesítményének csak kétharmadát és a tényleges akkumulátorkapacitás kétharmadát használja fel.
A Tesla Kauai projektje 55 000 napelemet foglal magában, amelyek 17 megawatt csúcs egyenáramot és 52 megawattórányi lítium-ion akkumulátort biztosítanak 272 Powerpack 2 formájában egy 44 hektáros területen.
Valamivel nagyobb, mint a Buckingham-palota (40 hektár), és valamivel kevesebb, mint a fele akkora, mint a Vatikán (110 hektár).
Megjegyzendő, hogy bár a napelemrendszert gyakran 13 MW-nak (AC alapú) hivatkoznak, a Kauai Island Community Cooperative megerősíti, hogy ez a szám 17 MW (DC alapú).
A Tesla szerződést kötött a Kauai Island Utility Cooperative-vel, hogy éjszakánként akár 52 megawattóra árammal látja el a hálózatot.A közszolgáltató vállalta, hogy 13,9 cent/kWh átalánydíjat fizet a tárolt napenergia-fényért, ami körülbelül 10%-kal kevesebb, mint amennyit a dízelgenerátorokért fizetnek.
(A szigeten még mindig dízelt kell égetni a villamosenergia-csúcsidőszakokban – csak nem sokat. Ráadásul még Hawaiin is felhős és esős idő van időnként.)
Ami azt illeti, hogy a Tesla miért nem tud napközben közvetlenül a hálózatba eladni az áramot, Kauai hálózata egyszerűen nem tud több napenergiát elnyelni: délben a fotovoltaik már kielégítik a sziget szükségleteinek több mint 90 százalékát.
A Tesla honlapján minden Powerpack 2 névleges teljesítménye 210 kWh, és 16 Powerwall 2-ből áll, amelyek maguk 13,2 kWh névleges teljesítményűek.Ez logikus, mert 13,2 kWh x 16 = 211,2 kWh.
Azonban minden Powerwall 2 abszolút energiatartalma határozottan magasabb.A 7 kWh névleges teljesítményű Powerwall első generációja egy 10 kWh-s akkumulátor, amely a Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium szerint akár 70 százalékos kisütési kapacitásra is képes.
Ez hasonló a Chevrolet Volt plug-in hibridben használt kétharmados kisütési mélységhez, amely szintén nikkel-mangán-króm akkumulátor-kémiát használ.
A kétharmados kisütési mélység mellett a Powerpack 2 210 kWh teljesítménye 320 kWh abszolút teljesítményt jelent.Így a Kauai 272 Powerpack 2 abszolút kapacitása 87 MWh.
A kezdeti, 2015-ös energiatárolási bejelentés óta Elon Musk 250 dollár/kWh akkumulátorárat ígért nagy telepítések esetén, és megerősítette ezt a számot egy közelmúltbeli dél-ausztráliai projekt előtt.
A névleges teljesítmény 250 USD/kWh költsége a modul szintjén sokkal alacsonyabb abszolút teljesítmény, 170 USD/kWh lesz, ha a kisütési mélység kétharmadát vesszük figyelembe.
Miért szerepel a Tesla 57 MWh névleges teljesítmény, és miért csak 52 MWh?A további akkumulátorok valószínűleg egy Kauai-i erőművet biztosítanak, amely napi 52 megawattóra áramot tud termelni, még 20 év akkumulátorkopás után is.
A Kauaiban telepített napelemek fix dőlésszögűek, ami azt jelenti, hogy rögzített szögben vannak felszerelve;nem forognak nappal, követik a napot, mint néhány más nagy napelemes berendezés.
A Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium szerint a Kauai három meglévő fix billenős napelem-projektje több mint egy éve fut, és 20, 21 és 22 százalékos teljesítménytényezőt értek el.(A teljesítménytényező az erőmű által termelt energia és a maximális elméleti teljesítmény aránya.)
Ez azt sugallja, hogy a 21%-os teljesítménytényező ésszerű feltételezés a Tesla Kauai projektjének fotovoltaikus generálásához.Így, ha 24 óra alatt megszorozzuk a 17 megawattot 21%-os teljesítménnyel, napi 86 megawattóra áramot termelünk.
A termék specifikációi alapján a tápegységek körülbelül 90%-os hatásfokkal képesek az egyenáramú bemenetet AC kimenetté alakítani.Ez azt jelenti, hogy a nap felé néző 86 MWh egyenáramnak körülbelül 77 MWh váltakozó áramot kell termelnie a hálózat felé fordítva.
Az a legfeljebb 52 megawattóra, amelyet a Tesla minden este elad, körülbelül kétharmada annak a 77 megawattórának, amelyet a Tesla naponta elvár a napelemeitől.
Egyszerűen fogalmazva, a napelemek és az akkumulátorcellák is jelentősen túlméretezettek, de a gazdaság még így is életképes marad.
Míg a Tesla naponta akár 52 megawattóra áramot is képes ellátni a Kauai-hálózatba, ezt viharos vagy esős napokon nem tudja megtenni.
E hatások értékelésére a Clean Power Research SolarAnywhere szoftvere reprezentatív éves napsugárzási adatokat generált Lihue-ban, Kauaiban, ahol a Tesla projekt található.
Az átláthatóság érdekében az elemzésben használt adatok a tinyurl.com/TeslaKauai oldalon tekinthetők meg.
A SolarAnywhere adatainak egy reprezentatív évében a globális átlagos vízszintes expozíció napi 5,0 óra, ami 21%-os teljesítménytényezőnek felel meg.Ez összhangban van a Lawrence Berkeley National Laboratory adataival.
A SolarAnywhere adatai azt jósolják, hogy az első évben a Tesla átlagosan napi 50 megawattóra áramot fog biztosítani Kauai közüzemi szövetkezeteinek.
További 5 MWh akkumulátorral a napelem és az akkumulátor kapacitásának 10 százalékos csökkenése után is a Tesla a becslések szerint napi 45 és 49 MWh közötti áramot szállít a hálózatba (működési stratégiájának sajátosságaitól függően)..
Feltételezve, hogy a hálózathoz való átlagos napi hozzájárulás 50 MWh-ról 48 MWh-ra csökken a következő 20 évben, a Tesla átlagosan napi 49 MWh-t fog biztosítani.
A Green Tech Media becslése szerint egy közüzemi méretű napelemfarm wattotonként körülbelül 1 dollárba kerül a Kauai-on történő telepítés során, ami azt jelenti, hogy a projekt kauai napelemes része körülbelül 17 millió dollárba kerül.A 30 százalékos beruházási adókedvezménynek köszönhetően ez körülbelül 12 millió dollárt hozott.
Az EPRI/Sandia National Laboratories 2015 decemberében végzett felmérése a közüzemi méretű napelemes farmok üzemeltetési és fenntartási költségeit évi 10 és 25 dollár közöttire becsülte kilowattonként.A 25 dolláros adatot felhasználva a helyszínen lévő 17 MW-os napelemek úgynevezett O&M költsége évi 425 000 dollár lenne.
A magasabb pontszám megfelelő, mert a Tesla Kauai projekt magában foglalja az akkumulátorcsomagot, valamint magukat a paneleket.
Kilowattóránként 250 dollárért a Kauai akkumulátorai körülbelül 13 millió dollárba kerülnek.A Tesla általában külön értékeli a vezetékeket és a helyszíni támogató berendezéseket, amelyek összege akár 500 000 dollár is lehet.
A legrosszabb O&M költségek kiválasztása után a legjobb kábel- és berendezésköltségeket vesszük, és feltételezzük, hogy gyakorlatilag ingyenesek.
Összességében a Tesla körülbelül 2,5 millió dolláros éves készpénzforgalommal fog rendelkezni, körülbelül 26 millió dollár előzetes költséggel (12 millió dollár a napelemes farmra, 14 millió dollár az akkumulátorokra), és körülbelül 425 000 dollár évente.
Ezen feltételezések alapján a Tesla Kauai projekt belső megtérülési rátája 6,2%.
Noha ez sok iparág számára elfogadhatatlanul alacsony, a SolarCity, mint a napenergia-ipar nagy része, 6%-os diszkontált cash flow feltételezést alkalmaz, és a Kauai eredetileg SolarCity projekt volt.(A részletekért tekintse meg ismét a fent hivatkozott táblázatot.)
Ez arra utal, hogy a számok helyesek;azt gondolhatnánk, hogy a különféle feltételezések hibái kiolthatják egymást.
Az év nagy részében a Kauai-i Tesla projekt sokkal több áramot termel, mint amennyit az akkumulátorai elbírnak.Ugyanez vonatkozik a jövőbeli projektekre is.mit kell tenni?
Az egyik lehetőség a felesleges villamos energia felhasználása víz leválasztására és hidrogén előállítására üzemanyagcellás járművek számára;Hawaii első üzemanyagcellás hidrogénező állomása ezt a megközelítést fogja alkalmazni Oahu-n.
Ha a Tesla Kauai projektje el tud adni a napi 20 vagy több megawattóra egy részét, amelyet hidrogén-elektrolizátorok áramellátására fordíthat, a projekt belső megtérülési rátája még tovább fog emelkedni, még akkor is, ha az áramot csökkentett áron biztosítják.
Ez egy ironikus forgatókönyvet hozna létre, amelyben a Tesla érdeke abban reménykedni, hogy a hidrogénüzemanyagcellás járművek sikere keresletet teremt a hidrogén iránt.
A Tesla Kauai projektjének váratlan tanulsága lehet, hogy nemcsak az üzemanyagcellák nem akadályozzák meg a megújuló vagy zéró emissziós energiára való átállásunkat, de szerepet játszhatnak abban is, ha az általuk fogyasztott hidrogént kizárólag megújuló energia felhasználásával állítják elő.energia.
A fő tanulság azonban az, hogy a Tesla bebizonyította, hogy a napelemek és az energiatárolás kombinálásának nem a jövőben, hanem ma van gazdasági értelme.
Valójában a Kauai-n még akkor is lenne értelme a kombinációnak, ha a teljesítménynek csak kétharmadát és az akkumulátorkapacitás kétharmadát használnák ki.
Hozzájárulok ahhoz, hogy e-maileket kapjak a Green Car Reportstól.Megértettem, hogy bármikor leiratkozhatok.Adatvédelmi irányelvek.
Az US ID.Buzz 2024-ben érkezik, és három üléssort, plusz 10 hüvelyket, nagyobb teljesítményt és esetleg nagyobb hatótávot kínál.
Az Uber-sofőrök pénzt takaríthatnak meg az üzemanyagon, és további 1 dollárt kereshetnek elektromos úton, míg egy Mustang Mach-E mindössze heti 199 dollárba kerül a Ford Drive alkalmazással.
Feladás időpontja: 2023-02-02
