تميز الإعلان الصيفي لبناء أكبر نظام لتخزين البطاريات في العالم في جنوب أستراليا بإبقاء التفاصيل الأساسية طي الكتمان.

تميز إعلان تسلا الصيفي لبناء أكبر نظام لتخزين البطاريات في العالم في جنوب أستراليا بإبقاء التفاصيل الأساسية طي الكتمان.

لحسن الحظ، في حين أن المشروع لا يزال يكتنفه الغموض، إلا أنه يمكن اكتشاف أو استنتاج المزيد من المعلومات حول وضع ألواح وبطاريات تسلا الشمسية في جزيرة كاواي في هاواي، والتي ظهرت على الإنترنت في وقت سابق من هذا العام.
وفي الواقع، هناك الآن ما يكفي من المعلومات – بحسب إيلون ماسك – لإجراء الحسابات.وينطبق الشيء نفسه على الرياضيات الملهمة.
في حين أنه من المهم أن يكون حل تسلا أرخص من الديزل، إلا أن الأهم من ذلك أنه أرخص على الرغم من استخدام ثلثي طاقة الألواح الشمسية الفعلية وثلثي سعة البطارية الفعلية فقط.
يشتمل مشروع Tesla's Kauai على 55000 لوح شمسي قادر على توفير 17 ميجاوات من ذروة طاقة التيار المستمر و52 ميجاوات/ساعة من تخزين بطارية ليثيوم أيون على شكل 272 Powerpack 2s على موقع مساحته 44 فدانًا.
إنه أكبر قليلاً من قصر باكنغهام (40 فدانًا) وأقل قليلاً من نصف مساحة الفاتيكان (110 فدانًا).
لاحظ أنه على الرغم من الإشارة إلى المجموعة الشمسية في كثير من الأحيان على أنها 13 ميجاوات (تعتمد على التيار المتردد)، فإن جمعية جزيرة كاواي التعاونية تؤكد الرقم على أنه 17 ميجاوات (تعتمد على التيار المستمر).
تعاقدت شركة تسلا مع تعاونية مرافق جزيرة كاواي لتزويد الشبكة بما يصل إلى 52 ميجاوات/ساعة من الكهرباء كل ليلة.وافقت الشركة على دفع سعر ثابت قدره 13.9 سنتًا/كيلوواط ساعة مقابل ضوء الشمس المخزن، أي أقل بحوالي 10% مما تدفعه لتشغيل مولدات الديزل.
(لا تزال الجزيرة بحاجة إلى حرق وقود الديزل خلال فترات ذروة الكهرباء، ولكن ليس كثيرًا. بالإضافة إلى ذلك، حتى هاواي تصبح غائمة وممطرة في بعض الأحيان).
أما بالنسبة لسبب عدم قدرة تسلا على بيع الكهرباء مباشرة إلى الشبكة خلال النهار، فإن شبكة كاواي ببساطة لا تستطيع استيعاب المزيد من الطاقة الشمسية: عند الظهر، تلبي الخلايا الكهروضوئية بالفعل أكثر من 90 بالمائة من احتياجات الجزيرة.
على موقع Tesla الإلكتروني، تم تصنيف كل Powerpack 2 بـ 210 كيلووات في الساعة، ويتكون من 16 Powerwall 2s، والتي تم تصنيفها بحد ذاتها بـ 13.2 كيلووات في الساعة.وهذا منطقي لأن 13.2 كيلووات ساعة × 16 = 211.2 كيلووات ساعة.
ومع ذلك، فإن محتوى الطاقة المطلق لكل Powerwall 2 أعلى بالتأكيد.تم تصنيف Powerwall من الجيل الأول بقدرة 7 كيلووات في الساعة، وهو عبارة عن بطارية بقدرة 10 كيلووات في الساعة تم تصنيفها لدورة قدرة تفريغ تصل إلى 70 بالمائة، وفقًا للمختبر الوطني للطاقة المتجددة.
وهذا مشابه لعمق التفريغ بمقدار الثلثين المستخدم في سيارة شيفروليه فولت الهجينة، والتي تستخدم أيضًا كيمياء بطارية النيكل والمنغنيز والكروم.
ومع عمق تفريغ يبلغ الثلثين، فإن خرج الطاقة البالغ 210 كيلووات في الساعة الذي يوفره Powerpack 2 يعني قوة مطلقة تبلغ 320 كيلووات في الساعة.وبالتالي، فإن القدرة المطلقة لـ 272 Powerpack 2 في كاواي هي 87 ميجاوات في الساعة.
منذ الإعلان الأولي عن تخزين الطاقة في عام 2015، وعد إيلون موسك بسعر بطارية يبلغ 250 دولارًا لكل كيلووات في الساعة لعمليات النشر الكبيرة وأكد هذا الرقم قبل مشروع حديث في جنوب أستراليا.
تصبح تكلفة 250 دولارًا أمريكيًا/كيلووات ساعة للطاقة الاسمية على مستوى الوحدة، طاقة مطلقة أقل بكثير تبلغ 170 دولارًا أمريكيًا/كيلووات ساعة عندما يتم أخذ ثلثي عمق التفريغ في الاعتبار.
لماذا تدرج تسلا طاقة اسمية تبلغ 57 ميجاوات في الساعة وتبلغ فقط عن 52 ميجاوات في الساعة؟ومن المرجح أن توفر البطاريات الإضافية محطة في كاواي يمكنها توليد 52 ميجاوات/ساعة من الكهرباء يوميًا، حتى بعد 20 عامًا من تآكل البطاريات.
تتميز الألواح الشمسية المثبتة في كاواي بإمالة ثابتة، مما يعني أنها مثبتة بزاوية ثابتة؛فهي لا تدور أثناء النهار، تتبع الشمس مثل بعض المنشآت الشمسية الكبيرة الأخرى.
وفقًا لمختبر لورانس بيركلي الوطني، فإن مشاريع الطاقة الشمسية الثلاثة القائمة في كاواي تعمل منذ أكثر من عام، وتحقق عوامل طاقة تبلغ 20%، و21%، و22%.(عامل القدرة هو نسبة الطاقة التي تنتجها محطة توليد الكهرباء إلى قدرتها النظرية القصوى.)
يشير هذا إلى أن عامل الطاقة بنسبة 21% يعد افتراضًا معقولًا لتوليد الطاقة الكهروضوئية في مشروع تسلا كاواي.وبالتالي، فإن ضرب 17 ميجاوات في 21% من الطاقة خلال 24 ساعة يعطينا 86 ميجاوات/ساعة من الكهرباء يوميًا.
استناداً إلى مواصفات المنتج، يمكن لمصادر الطاقة تحويل مدخلات DC إلى مخرجات AC بكفاءة تبلغ حوالي 90%.وهذا يعني أن 86 ميجاوات من التيار المباشر المواجه للشمس يجب أن ينتج حوالي 77 ميجاوات من التيار المتردد المواجه للشبكة.
إن ما يصل إلى 52 ميجاوات في الساعة التي وعدت تسلا ببيعها كل ليلة يمثل حوالي ثلثي 77 ميجاوات في الساعة التي تتوقعها تسلا من ألواحها الشمسية كل يوم.
ببساطة، كل من الخلايا الشمسية وخلايا البطاريات كبيرة الحجم إلى حد كبير، ولكن على الرغم من ذلك، يظل الاقتصاد قابلاً للحياة.
في حين أن شركة تسلا يمكنها توفير ما يصل إلى 52 ميجاوات/ساعة من الكهرباء لشبكة كاواي كل يوم، إلا أنها لا تستطيع القيام بذلك في الأيام العاصفة أو الممطرة.
ولتقييم هذه التأثيرات، قام برنامج SolarAnywhere التابع لشركة Clean Power Research بتوليد بيانات تمثيلية سنوية للإشعاع الشمسي لمنطقة Lihue، Kauai، حيث يقع مشروع Tesla.
من أجل الشفافية، يمكن الاطلاع على البيانات المستخدمة في هذا التحليل على tinyurl.com/TeslaKauai.
وتُظهر بيانات سنة تمثيلية لشركة SolarAnywhere متوسط ​​تعرض أفقي عالمي يبلغ 5.0 ساعات يوميًا، وهو ما يتوافق مع عامل طاقة يبلغ 21%.وهذا يتوافق مع بيانات مختبر لورانس بيركلي الوطني.
تتوقع بيانات SolarAnywhere أنه في عامها الأول، ستوفر Tesla ما متوسطه 50 ميجاوات/ساعة من الكهرباء يوميًا لتعاونيات المرافق في كاواي.
ومع بطارية إضافية بقدرة 5 ميجاوات في الساعة، حتى بعد تخفيض الألواح الشمسية وسعة البطارية بنسبة 10%، من المقدر أن تزود تسلا ما بين 45 و49 ميجاوات في الساعة من الكهرباء يوميًا للشبكة (اعتمادًا على تفاصيل استراتيجية التشغيل الخاصة بها)..
وبافتراض أن متوسط ​​المساهمة اليومية في الشبكة سينخفض ​​من 50 ميجاوات في الساعة إلى 48 ميجاوات في الساعة على مدار العشرين عامًا القادمة، ستوفر تسلا ما متوسطه 49 ميجاوات في الساعة يوميًا.
تقدر شركة Green Tech Media أن مزرعة الطاقة الشمسية على نطاق المرافق ستكلف حوالي دولار واحد لكل واط أثناء التثبيت في كاواي، مما يعني أن الجزء الشمسي من المشروع في كاواي سيكلف حوالي 17 مليون دولار.وبفضل الإعفاء الضريبي على الاستثمار بنسبة 30 في المائة، جلب هذا حوالي 12 مليون دولار.
قدرت دراسة استقصائية أجرتها EPRI / مختبرات سانديا الوطنية في ديسمبر 2015 أن تكاليف تشغيل وصيانة مزارع الطاقة الشمسية على نطاق المرافق تتراوح بين 10 دولارات و 25 دولارًا لكل كيلووات سنويًا.وباستخدام رقم 25 دولارًا، فإن تكاليف التشغيل والصيانة للألواح الشمسية بقدرة 17 ميجاوات في الموقع ستكون 425 ألف دولار سنويًا.
تعتبر النتيجة الأعلى مناسبة لأن مشروع Tesla Kauai يتضمن حزمة البطارية بالإضافة إلى اللوحات نفسها.
بسعر 250 دولارًا لكل كيلووات في الساعة، تبلغ تكلفة بطاريات كاواي حوالي 13 مليون دولار.تقوم Tesla عادةً بتقييم الأسلاك ومعدات الدعم الميداني بشكل منفصل، والتي يمكن أن تصل إلى 500000 دولار.
بعد تحديد أسوأ تكاليف التشغيل والصيانة، سنأخذ أفضل تكاليف الكابلات والمعدات ونفترض أنها مجانية عمليًا.
في المجمل، سيكون لدى تسلا حوالي 2.5 مليون دولار من التدفق النقدي السنوي، منها حوالي 26 مليون دولار من التكاليف الأولية (12 مليون دولار لمزرعة الطاقة الشمسية، و14 مليون دولار للبطاريات) وحوالي 425 ألف دولار سنويًا من النفقات.
وفي ظل هذه الافتراضات فإن معدل العائد الداخلي لمشروع تسلا كاواي هو 6.2%.
وفي حين أن هذا منخفض بشكل غير مقبول بالنسبة للعديد من الصناعات، فإن سولار سيتي، مثل الكثير من صناعة الطاقة الشمسية، تستخدم افتراض التدفق النقدي المخفض بنسبة 6٪، وكانت كاواي في الأصل مشروعًا لشركة سولار سيتي.(ارجع إلى جدول البيانات المرتبط أعلاه مرة أخرى للحصول على التفاصيل.)
وهذا يشير إلى أن الأرقام صحيحة؛قد نعتقد أن الأخطاء في الافتراضات المختلفة يمكن أن تلغي بعضها البعض.
في معظم أيام العام، يولد مشروع تسلا في كاواي كميات من الكهرباء أكبر بكثير مما تستطيع بطارياته التعامل معه.الشيء نفسه ينطبق على المشاريع المستقبلية.ما يجب القيام به؟
أحد الخيارات هو استخدام الكهرباء الزائدة لفصل المياه وإنتاج الهيدروجين لمركبات خلايا الوقود.ستستخدم أول محطة هدرجة لخلايا الوقود في هاواي هذا النهج في أواهو.
إذا تمكن مشروع تسلا في كاواي من بيع بعض الـ 20 ميجاوات ساعة أو أكثر التي يمكنه إنفاقها يوميًا على تشغيل محللات الهيدروجين الكهربائية، فإن معدل العائد الداخلي للمشروع سيرتفع أكثر، حتى لو تم توفير تلك الكهرباء بسعر مخفض.
وهذا من شأنه أن يخلق سيناريو مثير للسخرية حيث يكون من مصلحة تسلا أن تأمل في أن يؤدي نجاح مركبات خلايا الوقود الهيدروجينية إلى خلق الطلب على الهيدروجين.
قد يكون الدرس غير المتوقع المستفاد من مشروع تسلا في كاواي هو أن خلايا الوقود ليست فقط لا تمنع انتقالنا إلى الطاقة المتجددة أو الطاقة الخالية من الانبعاثات، ولكنها يمكن أن تلعب دورًا إذا تم إنتاج الهيدروجين الذي تستهلكه باستخدام الطاقة المتجددة حصريًا.طاقة.
ومع ذلك، فإن الدرس الرئيسي هو أن تسلا أثبتت أن الجمع بين الألواح الشمسية وتخزين الطاقة أمر منطقي من الناحية الاقتصادية ليس في المستقبل، ولكن اليوم.
في الواقع، في كاواي، حتى لو تم استخدام ثلثي الطاقة وثلثي سعة البطارية فقط، فإن هذا الجمع سيكون منطقيًا.
أوافق على تلقي رسائل البريد الإلكتروني من Green Car Reports.أدرك أنه يمكنني إلغاء الاشتراك في أي وقت.سياسة الخصوصية.
ستصل سيارة ID.Buzz الأمريكية في وقت لاحق من عام 2024 وستوفر ثلاثة صفوف من المقاعد و10 بوصات إضافية وقوة أكبر وربما نطاقًا أكبر.
يمكن لسائقي Uber توفير المال على الوقود وكسب دولار إضافي واحد لكل رحلة كهربائية، في حين أن تكلفة سيارة Mustang Mach-E تبلغ 199 دولارًا فقط في الأسبوع باستخدام تطبيق Ford Drive.