O anuncio de verán de Tesla de construír o maior sistema de almacenamento de baterías do mundo no sur de Australia caracterizouse por manter en secreto os detalles clave.
Afortunadamente, aínda que o proxecto segue envolto no misterio, pódese descubrir ou deducir máis información sobre a colocación de paneis solares e baterías de Tesla na illa hawaiana de Kauai, que apareceu en liña a principios deste ano.
De feito, agora hai suficiente información -segundo Elon Musk- para facer cálculos.O mesmo ocorre coas matemáticas inspiradoras.
Aínda que é importante que a solución de Tesla sexa máis barata que o diésel, é aínda máis importante que sexa máis barata a pesar de usar só dous terzos da potencia real do panel solar e dous terzos da capacidade real da batería.
O proxecto Kauai de Tesla inclúe 55.000 paneis solares capaces de proporcionar 17 megavatios de potencia máxima de CC e 52 megavatios-hora de almacenamento de baterías de iones de litio en forma de 272 Powerpack 2 nun sitio de 44 acres.
É un pouco máis grande que o Palacio de Buckingham (40 acres) e algo menos da metade do tamaño do Vaticano (110 acres).
Teña en conta que, aínda que a matriz solar adoita citarse como 13 MW (baseado en corrente alterna), a Kauai Island Community Cooperative confirma a cifra como 17 MW (baseado en corrente continua).
Tesla contratou coa cooperativa de servizos públicos da illa de Kauai para subministrar á rede ata 52 megavatios-hora de electricidade cada noite.A empresa aceptou pagar unha tarifa plana de 13,9 céntimos/kWh pola luz solar almacenada, preto dun 10% menos do que pagan para alimentar os xeradores diésel.
(A illa aínda necesita queimar gasóleo durante os períodos punta de electricidade, pero non moito. Ademais, mesmo Hawai está nubrado e chove ás veces).
En canto a por que Tesla non pode vender electricidade directamente á rede durante o día, a rede de Kauai simplemente non pode absorber máis enerxía solar: ao mediodía, a fotovoltaica xa cubre máis do 90 por cento das necesidades da illa.
No sitio web de Tesla, cada Powerpack 2 ten unha potencia de 210 kWh e está formada por 16 Powerwall 2, que teñen unha potencia nominal de 13,2 kWh.Isto ten sentido porque 13,2 kWh x 16 = 211,2 kWh.
Non obstante, o contido enerxético absoluto de cada Powerwall 2 é definitivamente maior.Segundo o Laboratorio Nacional de Enerxías Renovables, o Powerwall de primeira xeración, cunha potencia de 7 kWh, é unha batería de 10 kWh con capacidade de descarga de ata o 70 por cento.
Isto é similar aos dous terzos de profundidade de descarga utilizados no Chevrolet Volt híbrido enchufable, que tamén usa unha química de batería de níquel-manganeso-cromo.
Cunha profundidade de descarga de dous terzos, a potencia de 210 kWh que proporciona o Powerpack 2 implica unha potencia absoluta de 320 kWh.Así, a capacidade absoluta de 272 Powerpack 2 en Kauai é de 87 MWh.
Desde o anuncio inicial de almacenamento de enerxía en 2015, Elon Musk prometeu un prezo da batería de 250 dólares/kWh para grandes despregamentos e confirmou esa cifra antes dun proxecto recente no sur de Australia.
O custo de $250/kWh para a potencia nominal a nivel de módulo convértese nunha potencia absoluta moito menor de $170/kWh cando se teñen en conta dous terzos da profundidade de descarga.
Por que Tesla enumera unha potencia nominal de 57 MWh e só informa 52 MWh?As baterías adicionais probablemente proporcionarán unha planta en Kauai que pode xerar 52 megavatios-hora de electricidade ao día, mesmo despois de 20 anos de desgaste da batería.
Os paneis solares instalados en Kauai son de inclinación fixa, o que significa que están montados nun ángulo fixo;non xiran durante o día, seguindo o sol como algunhas outras grandes instalacións solares.
Segundo o Lawrence Berkeley National Laboratory, os tres proxectos solares de inclinación fixa existentes de Kauai levan máis dun ano en funcionamento, conseguindo factores de potencia do 20%, 21% e 22%.(O factor de potencia é a relación entre a enerxía producida por unha central eléctrica e a súa potencia máxima teórica).
Isto suxire que un factor de potencia do 21% é unha suposición razoable para a xeración fotovoltaica no proxecto Kauai de Tesla.Así, multiplicar 17 megavatios por un 21% de potencia en 24 horas dános 86 megavatios-hora de electricidade ao día.
Segundo as especificacións do produto, as fontes de alimentación poden converter a entrada de CC en saída de CA cunha eficiencia de aproximadamente o 90%.Isto significa que 86 MWh de corrente continua cara ao sol deberían producir uns 77 MWh de corrente alterna de cara á rede.
Os ata 52 megavatios-hora que Tesla promete vender cada noite son preto de dous terzos dos 77 megavatios-hora que Tesla espera dos seus paneis solares todos os días.
En pocas palabras, tanto as células solares como as de batería están moi sobredimensionadas, pero aínda así, a economía segue sendo viable.
Aínda que Tesla pode fornecer ata 52 megavatios-hora de electricidade á rede de Kauai cada día, non pode facelo en días de tormenta ou choiva.
Para avaliar estes efectos, o software SolarAnywhere de Clean Power Research xerou datos representativos de irradiación solar anual para Lihue, Kauai, onde se atopa o proxecto Tesla.
Para a transparencia, os datos utilizados nesta análise pódense ver en tinyurl.com/TeslaKauai.
Un ano representativo dos datos de SolarAnywhere mostra unha exposición horizontal media global de 5,0 horas ao día, o que corresponde a un factor de potencia do 21%.Isto é consistente cos datos do Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.
Os datos de SolarAnywhere prevén que no seu primeiro ano, Tesla proporcionará unha media de 50 megavatios-hora de electricidade ao día ás cooperativas de servizos públicos de Kauai.
Con 5 MWh adicionais de batería, mesmo despois dunha redución do 10 por cento no panel solar e na capacidade da batería, Estímase que Tesla está a subministrar entre 45 e 49 MWh de electricidade ao día á rede (dependendo das características específicas da súa estratexia operativa)..
Asumindo que a contribución diaria media á rede descende de 50 MWh a 48 MWh durante os próximos 20 anos, Tesla proporcionará unha media de 49 MWh por día.
Green Tech Media estima que unha granxa solar a escala de utilidade custará aproximadamente 1 $ por vatio durante a instalación en Kauai, o que significa que a parte solar do proxecto en Kauai custará uns 17 millóns de dólares.Grazas a un crédito fiscal de investimento do 30 por cento, isto supuxo uns 12 millóns de dólares.
Unha enquisa de EPRI/Sandia National Laboratories realizada en decembro de 2015 estimou que os custos de funcionamento e mantemento das granxas solares a escala de servizos públicos oscilaban entre 10 e 25 dólares por quilowatt ao ano.Usando a cifra de 25 dólares, os chamados custos de operación e mantemento dos paneis solares de 17 MW no lugar serían de 425.000 dólares ao ano.
A puntuación máis alta é apropiada porque o proxecto Tesla Kauai inclúe a batería e os propios paneis.
A 250 dólares por quilowatt hora, as baterías de Kauai custan uns 13 millóns de dólares.Tesla adoita clasificar o cableado e os equipos de soporte de campo por separado, que poden chegar aos 500.000 dólares.
Despois de seleccionar os peores custos de O&M, tomaremos os mellores custos de cables e equipos e asumiremos que son practicamente gratuítos.
En total, Tesla terá uns 2,5 millóns de dólares en fluxo de caixa anual nuns 26 millóns de dólares en custos iniciais (12 millóns de dólares para a granxa solar, 14 millóns de dólares para as baterías) e uns 425.000 dólares ao ano en gastos.
Baixo estes supostos, a taxa interna de retorno do proxecto Tesla Kauai é do 6,2%.
Aínda que isto é inaceptablemente baixo para moitas industrias, SolarCity, como gran parte da industria solar, usa unha hipótese de fluxo de caixa con desconto do 6%, e Kauai era orixinalmente un proxecto de SolarCity.(Consulte de novo a folla de cálculo coa ligazón anterior para obter máis detalles.)
Isto suxire que os números son correctos;poderiamos pensar que os erros dos distintos supostos poderían anularse mutuamente.
Durante a maior parte do ano, o proxecto de Tesla en Kauai xera moita máis electricidade da que as súas baterías poden soportar.O mesmo ocorre cos proxectos futuros.que facer?
Unha opción é utilizar o exceso de electricidade para separar a auga e producir hidróxeno para os vehículos de pila de combustible;A primeira estación de hidroxenación de pilas de combustible de Hawai utilizará este enfoque en Oahu.
Se o proxecto Kauai de Tesla pode vender algúns dos 20 ou máis megavatios-hora que pode gastar diariamente en alimentar electrolizadores de hidróxeno, a taxa interna de retorno do proxecto aumentará aínda máis, aínda que esa electricidade se proporcione a un prezo reducido.
Isto crearía un escenario irónico no que interesa a Tesla esperar que o éxito dos vehículos de pila de combustible de hidróxeno cree unha demanda de hidróxeno.
Unha lección inesperada do proxecto Kauai de Tesla pode ser que non só as pilas de combustible non impidan a nosa transición cara a enerxía renovable ou de cero emisións, senón que poderían desempeñar un papel se o hidróxeno que consomen se produce exclusivamente mediante enerxía renovable.enerxía.
A principal lección, con todo, é que Tesla demostrou que a combinación de paneis solares e almacenamento de enerxía ten sentido económico non no futuro, senón hoxe.
De feito, en Kauai, aínda que só se usaran dous terzos da potencia e dous terzos da capacidade da batería, a combinación tería sentido.
Acepto recibir correos electrónicos de Green Car Reports.Entendo que podo cancelar a subscrición en calquera momento.Política de Privacidade.
O ID.Buzz estadounidense chegará máis tarde en 2024 e ofrecerá tres filas de asentos, 10 polgadas extra, máis potencia e posiblemente máis autonomía.
Os condutores de Uber poden aforrar diñeiro en combustible e gañar un dólar extra por viaxe eléctrico, mentres que un Mustang Mach-E custa só 199 dólares á semana coa aplicación Ford Drive.
Hora de publicación: 02-06-2023
