L'anunci d'estiu per construir el sistema d'emmagatzematge de bateries més gran del món al sud d'Austràlia es va caracteritzar per mantenir en secret els detalls clau.

L'anunci d'estiu de Tesla de construir el sistema d'emmagatzematge de bateries més gran del món al sud d'Austràlia es va caracteritzar per mantenir en secret els detalls clau.

Afortunadament, mentre el projecte continua envoltat de misteri, es pot descobrir o deduir més informació sobre la col·locació de plaques solars i bateries de Tesla a l'illa hawaiana de Kauai, que va aparèixer en línia a principis d'any.
De fet, ara hi ha prou informació –segons Elon Musk– per fer càlculs.El mateix passa amb les matemàtiques inspiradores.
Tot i que és important que la solució de Tesla sigui més barata que el dièsel, és encara més important que sigui més barata tot i utilitzar només dos terços de la potència real del panell solar i dos terços de la capacitat real de la bateria.
El projecte Kauai de Tesla inclou 55.000 panells solars capaços de proporcionar 17 megawatts de potència màxima de CC i 52 megawatts-hora d'emmagatzematge de bateries d'ions de liti en forma de 272 Powerpack 2 en un lloc de 44 acres.
És una mica més gran que el Palau de Buckingham (40 acres) i una mica menys de la meitat de la mida del Vaticà (110 acres).
Tingueu en compte que, tot i que la matriu solar sovint es cita com a 13 MW (basada en AC), la Cooperativa de la comunitat de l'illa de Kauai confirma la xifra com a 17 MW (basada en DC).
Tesla ha contractat amb la Kauai Island Utility Cooperative per subministrar a la xarxa fins a 52 megawatts-hora d'electricitat cada nit.La companyia s'ha compromès a pagar una tarifa plana de 13,9 cèntims/kWh per la llum solar emmagatzemada, aproximadament un 10% menys del que paguen per alimentar els generadors dièsel.
(L'illa encara necessita cremar gasoil durant els períodes punta d'electricitat, però no gaire. A més, fins i tot Hawaii s'ennuvola i plou de vegades.)
Pel que fa a per què Tesla no pot vendre electricitat directament a la xarxa durant el dia, la xarxa de Kauai simplement no pot absorbir més energia solar: al migdia, la fotovoltaica ja cobreix més del 90 per cent de les necessitats de l'illa.
Al lloc web de Tesla, cada Powerpack 2 té una potència de 210 kWh i està format per 16 Powerwall 2, que tenen una capacitat de 13,2 kWh.Això té sentit perquè 13,2 kWh x 16 = 211,2 kWh.
Tanmateix, el contingut energètic absolut de cada Powerwall 2 és definitivament més gran.Segons el Laboratori Nacional d'Energies Renovables, el Powerwall de primera generació té una capacitat de 7 kWh i és una bateria de 10 kWh amb una capacitat de descàrrega de fins a un 70 per cent.
Això és similar als dos terços de profunditat de descàrrega que s'utilitzen en l'híbrid endollable Chevrolet Volt, que també utilitza una química de bateries de níquel-manganès-crom.
Amb una profunditat de descàrrega de dos terços, la potència de 210 kWh que proporciona el Powerpack 2 implica una potència absoluta de 320 kWh.Així, la capacitat absoluta de 272 Powerpack 2 a Kauai és de 87 MWh.
Des de l'anunci inicial d'emmagatzematge d'energia el 2015, Elon Musk ha promès un preu de la bateria de 250 dòlars/kWh per a grans desplegaments i ha confirmat aquesta xifra abans d'un projecte recent al sud d'Austràlia.
El cost de 250 $/kWh per a la potència nominal a nivell de mòdul es converteix en una potència absoluta molt inferior de 170 $/kWh quan es tenen en compte dos terços de la profunditat de descàrrega.
Per què Tesla enumera una potència nominal de 57 MWh i només informa de 52 MWh?Les bateries addicionals probablement proporcionaran una planta a Kauai que pot generar 52 megawatts-hora d'electricitat al dia, fins i tot després de 20 anys de desgast de la bateria.
Les plaques solars instal·lades a Kauai són d'inclinació fixa, és a dir, es munten amb un angle fix;no giren durant el dia, seguint el sol com algunes altres grans instal·lacions solars.
Segons el Laboratori Nacional Lawrence Berkeley, els tres projectes solars d'inclinació fixa existents de Kauai porten més d'un any en funcionament, aconseguint factors de potència del 20%, 21% i 22%.(El factor de potència és la relació entre l'energia produïda per una central elèctrica i la seva potència màxima teòrica.)
Això suggereix que un factor de potència del 21% és una hipòtesi raonable per a la generació fotovoltaica al projecte Kauai de Tesla.Així, multiplicar 17 megawatts per un 21% de potència en 24 hores ens dóna 86 megawatts-hora d'electricitat al dia.
Segons les especificacions del producte, les fonts d'alimentació poden convertir l'entrada de CC a la sortida de CA amb una eficiència d'aproximadament el 90%.Això vol dir que 86 MWh de corrent continu orientats al sol haurien de produir uns 77 MWh de corrent continu de cara a la xarxa.
Els fins a 52 megawatts-hora que Tesla promet vendre cada nit són aproximadament dos terços dels 77 megawatts-hora que Tesla espera dels seus panells solars cada dia.
En poques paraules, tant les cèl·lules solars com les de bateries són molt sobredimensionades, però tot i així, l'economia segueix sent viable.
Tot i que Tesla pot subministrar fins a 52 megawatts-hora d'electricitat a la xarxa de Kauai cada dia, no ho pot fer en dies de tempesta o pluja.
Per avaluar aquests efectes, el programari SolarAnywhere de Clean Power Research va generar dades d'irradiació solar anuals representatives per a Lihue, Kauai, on es troba el projecte Tesla.
Per a la transparència, les dades utilitzades en aquesta anàlisi es poden veure a tinyurl.com/TeslaKauai.
Les dades d'un any representatiu de SolarAnywhere mostren una exposició horitzontal mitjana global de 5,0 hores diàries, que correspon a un factor de potència del 21%.Això és coherent amb les dades del Laboratori Nacional Lawrence Berkeley.
Les dades de SolarAnywhere prediuen que en el seu primer any, Tesla proporcionarà una mitjana de 50 megawatts-hora d'electricitat al dia a les cooperatives de serveis públics de Kauai.
Amb 5 MWh addicionals de bateria, fins i tot després d'una reducció del 10 per cent de la capacitat del panell solar i de la bateria, es calcula que Tesla subministrarà entre 45 i 49 MWh d'electricitat al dia a la xarxa (segons les especificitats de la seva estratègia operativa)..
Suposant que la contribució mitjana diària a la xarxa baixa de 50 MWh a 48 MWh durant els propers 20 anys, Tesla proporcionarà una mitjana de 49 MWh per dia.
Green Tech Media estima que una granja solar a escala de serveis públics costarà aproximadament 1 $ per watt durant la instal·lació a Kauai, el que significa que la part solar del projecte a Kauai costarà uns 17 milions de dòlars.Gràcies a un crèdit fiscal d'inversió del 30 per cent, això va suposar uns 12 milions de dòlars.
Una enquesta EPRI/Sandia National Laboratories realitzada el desembre de 2015 va estimar que els costos d'operació i manteniment de les granges solars a escala de serveis públics estaven entre 10 i 25 dòlars per quilowatt i any.Utilitzant la xifra de 25 dòlars, els anomenats costos d'O&M per als panells solars de 17 MW del lloc serien de 425.000 dòlars anuals.
La puntuació més alta és adequada perquè el projecte Tesla Kauai inclou el paquet de bateries i els mateixos panells.
A 250 dòlars per quilowatt hora, les bateries de Kauai costen uns 13 milions de dòlars.Tesla normalment valora per separat el cablejat i els equips de suport de camp, que poden arribar als 500.000 dòlars.
Després de seleccionar els pitjors costos d'O&M, agafarem els millors costos de cable i equip i assumirem que són pràcticament gratuïts.
En total, Tesla tindrà uns 2,5 milions de dòlars en flux d'efectiu anual en uns 26 milions de dòlars en costos inicials (12 milions de dòlars per a la granja solar, 14 milions de dòlars per a les bateries) i uns 425.000 dòlars anuals en despeses.
Sota aquests supòsits, la taxa interna de rendibilitat del projecte Tesla Kauai és del 6,2%.
Tot i que això és inacceptablement baix per a moltes indústries, SolarCity, com gran part de la indústria solar, utilitza un supòsit de flux d'efectiu descomptat del 6%, i Kauai era originalment un projecte de SolarCity.(Consulteu de nou el full de càlcul enllaçat anteriorment per obtenir més informació.)
Això suggereix que els números són correctes;podríem pensar que els errors en els diferents supòsits es podrien anul·lar mútuament.
Durant la major part de l'any, el projecte de Tesla a Kauai genera molta més electricitat de la que poden suportar les seves bateries.El mateix passa amb els projectes futurs.Què fer?
Una opció és utilitzar l'excés d'electricitat per separar l'aigua i produir hidrogen per als vehicles de pila de combustible;La primera estació d'hidrogenació de piles de combustible de Hawaii utilitzarà aquest enfocament a Oahu.
Si el projecte Kauai de Tesla pot vendre alguns dels 20 o més megawatts-hora que pot gastar diàriament en alimentar electrolitzadors d'hidrogen, la taxa interna de rendibilitat del projecte augmentarà encara més, fins i tot si aquesta electricitat es proporciona a un preu reduït.
Això crearia un escenari irònic en el qual interessa a Tesla esperar que l'èxit dels vehicles de pila de combustible d'hidrogen creï una demanda d'hidrogen.
Una lliçó inesperada del projecte Kauai de Tesla pot ser que no només les piles de combustible no impedeixen la nostra transició cap a energies renovables o de zero emissions, sinó que podrien jugar un paper si l'hidrogen que consumeixen es produeix exclusivament amb energia renovable.energia.
La lliçó principal, però, és que Tesla ha demostrat que combinar panells solars i emmagatzematge d'energia té sentit econòmic no en el futur, sinó avui.
De fet, a Kauai, encara que només s'utilitzin dos terços de la potència i dos terços de la capacitat de la bateria, la combinació tindria sentit.
Accepto rebre correus electrònics de Green Car Reports.Entenc que em puc donar de baixa en qualsevol moment.Política de privacitat.
L'ID.Buzz dels EUA arribarà més tard el 2024 i oferirà tres fileres de seients, 10 polzades addicionals, més potència i possiblement més autonomia.
Els conductors d'Uber poden estalviar diners en combustible i guanyar 1 $ addicional per viatge elèctric, mentre que un Mustang Mach-E només costa 199 $ a la setmana amb l'aplicació Ford Drive.