El anuncio de verano de Tesla de construir el sistema de almacenamiento de baterías más grande del mundo en el sur de Australia se caracterizó por mantener los detalles clave en secreto.
Afortunadamente, aunque el proyecto sigue siendo un misterio, se puede descubrir o deducir más información sobre la ubicación de los paneles solares y las baterías de Tesla en la isla hawaiana de Kauai, que apareció en línea a principios de este año.
De hecho, ahora hay suficiente información -según Elon Musk- para hacer cálculos.Lo mismo ocurre con las matemáticas inspiradoras.
Si bien es importante que la solución de Tesla sea más barata que el diésel, es aún más importante que sea más barata a pesar de utilizar sólo dos tercios de la energía real del panel solar y dos tercios de la capacidad real de la batería.
El proyecto de Tesla en Kauai incluye 55.000 paneles solares capaces de proporcionar 17 megavatios de potencia máxima de CC y 52 megavatios-hora de almacenamiento de baterías de iones de litio en forma de 272 Powerpack 2 en un sitio de 44 acres.
Es un poco más grande que el Palacio de Buckingham (40 acres) y un poco menos de la mitad del tamaño del Vaticano (110 acres).
Tenga en cuenta que, aunque a menudo se cita que el panel solar es de 13 MW (basado en CA), la Cooperativa Comunitaria de la Isla de Kauai confirma la cifra como 17 MW (basado en CC).
Tesla ha contratado a la Cooperativa de Servicios Públicos de la Isla de Kauai para suministrar a la red hasta 52 megavatios-hora de electricidad cada noche.La empresa de servicios públicos acordó pagar una tarifa fija de 13,9 centavos/kWh por la luz solar almacenada, aproximadamente un 10% menos de lo que pagan por alimentar los generadores diésel.
(La isla todavía necesita quemar diésel durante los períodos pico de electricidad, pero no mucho. Además, incluso Hawái se vuelve nublado y lluvioso a veces).
En cuanto a por qué Tesla no puede vender electricidad directamente a la red durante el día, la red de Kauai simplemente no puede absorber más energía solar: al mediodía, la energía fotovoltaica ya cubre más del 90 por ciento de las necesidades de la isla.
En el sitio web de Tesla, cada Powerpack 2 tiene una potencia de 210 kWh y se compone de 16 Powerwall 2, que a su vez tienen una potencia de 13,2 kWh.Esto tiene sentido porque 13,2 kWh x 16 = 211,2 kWh.
Sin embargo, el contenido energético absoluto de cada Powerwall 2 es claramente mayor.Con una potencia de 7 kWh, la Powerwall de primera generación es una batería de 10 kWh con capacidad para ciclos de hasta el 70 por ciento de su capacidad de descarga, según el Laboratorio Nacional de Energía Renovable.
Esto es similar a la profundidad de descarga de dos tercios utilizada en el híbrido enchufable Chevrolet Volt, que también utiliza una química de batería de níquel-manganeso-cromo.
Con una profundidad de descarga de dos tercios, la potencia de salida de 210 kWh que proporciona el Powerpack 2 implica una potencia absoluta de 320 kWh.Por tanto, la capacidad absoluta de 272 Powerpack 2 en Kauai es de 87 MWh.
Desde el anuncio inicial del almacenamiento de energía en 2015, Elon Musk ha prometido un precio de batería de 250 dólares/kWh para grandes implementaciones y confirmó esa cifra antes de un proyecto reciente en Australia del Sur.
El costo de 250 dólares/kWh para la potencia nominal a nivel de módulo se convierte en una potencia absoluta mucho menor de 170 dólares/kWh cuando se tienen en cuenta dos tercios de la profundidad de descarga.
¿Por qué Tesla enumera una potencia nominal de 57 MWh y solo informa 52 MWh?Las baterías adicionales probablemente proporcionarán una planta en Kauai que puede generar 52 megavatios-hora de electricidad por día, incluso después de 20 años de desgaste de las baterías.
Los paneles solares instalados en Kauai son de inclinación fija, lo que significa que están montados en un ángulo fijo;No giran durante el día, siguiendo al sol como otras grandes instalaciones solares.
Según el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, los tres proyectos solares de inclinación fija existentes en Kauai han estado funcionando durante más de un año, alcanzando factores de potencia del 20%, 21% y 22%.(El factor de potencia es la relación entre la energía producida por una central eléctrica y su potencia teórica máxima).
Esto sugiere que un factor de potencia del 21% es una suposición razonable para la generación fotovoltaica en el proyecto Kauai de Tesla.Así, multiplicar 17 megavatios por un 21% de potencia en 24 horas nos da 86 megavatios-hora de electricidad al día.
Según las especificaciones del producto, las fuentes de alimentación pueden convertir la entrada de CC en salida de CA con una eficiencia de aproximadamente el 90%.Esto significa que 86 MWh de CC orientados al sol deberían producir aproximadamente 77 MWh de CA orientados a la red.
Los hasta 52 megavatios-hora que Tesla promete vender cada noche son aproximadamente dos tercios de los 77 megavatios-hora que Tesla espera de sus paneles solares todos los días.
En pocas palabras, tanto las células solares como las de batería están enormemente sobredimensionadas, pero aun así la economía sigue siendo viable.
Si bien Tesla puede suministrar hasta 52 megavatios-hora de electricidad a la red de Kauai cada día, no puede hacerlo en días de tormenta o lluvia.
Para evaluar estos efectos, el software SolarAnywhere de Clean Power Research generó datos representativos de irradiancia solar anual para Lihue, Kauai, donde se encuentra el proyecto Tesla.
Para mayor transparencia, los datos utilizados en este análisis se pueden ver en tinyurl.com/TeslaKauai.
Un año representativo de los datos de SolarAnywhere muestra una exposición horizontal promedio global de 5,0 horas por día, lo que corresponde a un factor de potencia del 21%.Esto concuerda con datos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.
Los datos de SolarAnywhere predicen que en su primer año, Tesla proporcionará un promedio de 50 megavatios-hora de electricidad por día a las cooperativas de servicios públicos de Kauai.
Con 5 MWh adicionales de batería, incluso después de una reducción del 10 por ciento en la capacidad de los paneles solares y de la batería, se estima que Tesla suministra entre 45 y 49 MWh de electricidad por día a la red (dependiendo de las características específicas de su estrategia operativa)..
Suponiendo que la contribución diaria promedio a la red caiga de 50 MWh a 48 MWh durante los próximos 20 años, Tesla proporcionará un promedio de 49 MWh por día.
Green Tech Media estima que una granja solar a gran escala costará alrededor de 1 dólar por vatio durante la instalación en Kauai, lo que significa que la parte solar del proyecto en Kauai costará alrededor de 17 millones de dólares.Gracias a un crédito fiscal a la inversión del 30 por ciento, esto generó unos 12 millones de dólares.
Una encuesta de EPRI/Sandia National Laboratories realizada en diciembre de 2015 estimó que los costos de operación y mantenimiento de los parques solares a gran escala oscilaban entre $10 y $25 por kilovatio al año.Utilizando la cifra de 25 dólares, los llamados costos de operación y mantenimiento de los paneles solares de 17 MW en el sitio serían de 425.000 dólares por año.
La puntuación más alta es apropiada porque el proyecto Tesla Kauai incluye tanto el paquete de baterías como los propios paneles.
A 250 dólares el kilovatio hora, las baterías de Kauai cuestan alrededor de 13 millones de dólares.Tesla normalmente clasifica el cableado y el equipo de soporte de campo por separado, lo que puede llegar a los 500.000 dólares.
Después de seleccionar los peores costos de operación y mantenimiento, tomaremos los mejores costos de cable y equipo y asumiremos que son prácticamente gratuitos.
En total, Tesla tendrá alrededor de 2,5 millones de dólares en flujo de caja anual en alrededor de 26 millones de dólares en costos iniciales (12 millones de dólares para el parque solar, 14 millones de dólares para las baterías) y alrededor de 425.000 dólares al año en gastos.
Bajo estos supuestos, la tasa interna de retorno del proyecto Tesla Kauai es del 6,2%.
Si bien esto es inaceptablemente bajo para muchas industrias, SolarCity, como gran parte de la industria solar, utiliza un supuesto de flujo de caja descontado del 6%, y Kauai era originalmente un proyecto de SolarCity.(Consulte la hoja de cálculo vinculada anteriormente nuevamente para obtener más detalles).
Esto sugiere que los números son correctos;Podríamos pensar que los errores en los diversos supuestos podrían anularse entre sí.
Durante la mayor parte del año, el proyecto Tesla en Kauai genera mucha más electricidad de la que sus baterías pueden manejar.Lo mismo ocurre con los proyectos futuros.¿qué hacer?
Una opción es utilizar el exceso de electricidad para separar agua y producir hidrógeno para vehículos de pila de combustible;La primera estación de hidrogenación de pilas de combustible de Hawái utilizará este enfoque en Oahu.
Si el proyecto Kauai de Tesla puede vender algunos de los 20 o más megavatios-hora que puede gastar diariamente en alimentar electrolizadores de hidrógeno, la tasa interna de retorno del proyecto aumentará aún más, incluso si esa electricidad se suministra a un precio reducido.
Esto crearía un escenario irónico en el que a Tesla le interesa esperar que el éxito de los vehículos de pila de combustible de hidrógeno genere una demanda de hidrógeno.
Una lección inesperada del proyecto Kauai de Tesla puede ser que las pilas de combustible no sólo no impiden nuestra transición a energías renovables o de cero emisiones, sino que podrían desempeñar un papel si el hidrógeno que consumen se produce exclusivamente utilizando energía renovable.energía.
La principal lección, sin embargo, es que Tesla ha demostrado que combinar paneles solares y almacenamiento de energía tiene sentido económico no en el futuro, sino hoy.
De hecho, en Kauai, incluso si sólo se utilizaran dos tercios de la energía y dos tercios de la capacidad de la batería, la combinación tendría sentido.
Acepto recibir correos electrónicos de Green Car Reports.Entiendo que puedo darme de baja en cualquier momento.Política de privacidad.
El ID.Buzz estadounidense llegará más adelante en 2024 y ofrecerá tres filas de asientos, 10 pulgadas adicionales, más potencia y posiblemente más alcance.
Los conductores de Uber pueden ahorrar dinero en combustible y ganar $1 adicional por viaje eléctrico, mientras que un Mustang Mach-E cuesta solo $199 por semana con la aplicación Ford Drive.
Hora de publicación: 02-jun-2023
