I dagarna släppte Tesla och Solarcity nyheten att de helt ställt om den lilla ön Tau i amerikanska Samoa till att drivas på batterisäkrad solel.
Enligt följande videoklipp och länk har 1 400 kW solpaneler och 6 MWh teslabatterier installerats vilket kunnat göra att man nästan helt sluppit använda dieselaggregaten som tidigare gjort av med 109 500 gallons per år.
Sensmoralen är att nu har minsann solel och batterier blivit så billigt att alla kunde göra samma resa. Jag tyckte därför det skulle vara intressant med en kostnadsuppskattning på systemet i fråga.
Sensmoralen är att nu har minsann solel och batterier blivit så billigt att alla kunde göra samma resa. Jag tyckte därför det skulle vara intressant med en kostnadsuppskattning på systemet i fråga.
[filmklipp]
Antaganden
Följande antaganden har gjorts.
| Solpaneler | |
|---|---|
| Installerad effekt | 1 400 kW |
| Specifik investeringskostnad | 10 000 kr/kW |
| Fast årlig drift- och underhållskostnad | 214 kr/kW (motsv en heltidstjänst á 25 000 kr/månad) |
| Kapacitetsfaktor | 25% (motsv en årsproduktion på 2190 kWh/kW) |
| Livslängd | 25 år |
| Batterilager | |
|---|---|
| Installerad kapacitet | 6 000 kWh |
| Specifik investeringskostnad | 3 655 kr/kWh (430 $/kWh) |
| Livslängd | 10 år |
| Tidigare dieselbaserat kraftsystem | |
|---|---|
| Specifik investeringskostnad | (försummas då dieselkapacitet alltid behövs) |
| Dieselförbrukning | 109 500 gallons/år (414 501 liter/år) |
| Värmevärde | 10.08 kWh/liter (44.8 MJ/kg, 0.81 kg/liter) |
| Bränslekostnad | 7 kr/liter (+25% mot för kostnaden för diesel i USA) |
| Elverkningsgrad | 30% |
Som ränta används en real på 6.5% vilket kan anses vara en rimlig ränta för tämligen riskfria investeringar.
Resultat
Med ovan angivna antaganden erhålls följande resultat:
| Dieselbaserat system | Solceller+batteri | |
| Total årlig kostnad | 2.9 MSEK/år | 4.5 MSEK/år |
| Producerad el | 1253 MWh/år | 3066 MWh/år |
| Konsumerad el | 1253 MWh/år | ??? |
| Produktionskostnad baserat på producerad el | 232.0 öre/kWh | 146.7 öre/kWh |
| Produktionskostnad baserat på tidigare elkonsumtion (i dieselbaserat) |
232.0 öre/kWh | 358.9 öre/kWh |
Som kan ses medför det kombinerande systemet med solceller och batterier (och givetvis en dieselkapacitet för de enstaka tillfällen då batterilagret inte räcker till) en årlig kostnad på 4.5 miljoner kronor. Det kan jämföras med kostnaderna i det gamla dieselbaserade systemet på 2.9 miljoner kronor per år. Det nya systemet är alltså ca 1.6 miljoner kronor dyrare per år. Visserligen kan det bero på att det nya systemet tillåter en högre elkonsumtion men mer troligt är att den systemet är mismatchat till efterfrågan. Troligtvis finns en PR-poäng att ta i att helt fasa ut dieseln och därför har ett onödigt stort sol- och batterisystem installerats med konsekvens att mycket el måste spillas. Om så är fallet att elkonsumtionen inte har ändrats och över hälften av den producerade solelen spills så skulle produktionskostnaden uppgå till 359 öre/kWh.
Ett mer intelligent sätt skulle vara att lägga ut batteri- och solpaneler lite mer snålt och även i fortsättningen ta en del av årsproduktionen med diesel. Det tar dock inte samma PR-mässiga poänger. I industrialiserade länder förblir nog ett kombinerat solels- och batterisystem en våt dyr dröm, även för väldigt soliga länder.
Beräkningar
Nedan ses mina beräkningar, excelarket och underliggande beräkningar går att se och ladda ner här.
Intressant uträkning, tack! En batterikostnad på dubbla solpanel-kostnaden kan vara en bra tumregel att ha med sig.
SvaraRadera
RaderaTack. Ser nu att jag var lite luddig med källa till de storskaliga teslabatterierna. Här går det att få kostnadsuppgifter. Landar på runt 430 $/kWh, långt ifrån de siffror som figurerar.
https://www.tesla.com/powerpack/design#/
Tack. Ser nu att jag var lite luddig med källa till de storskaliga teslabatterierna. Här går det att få kostnadsuppgifter.
SvaraRaderahttps://www.tesla.com/powerpack/design#/
Det som stod ut lite var annars den höga kapacitetsfaktorn. Vilken källa har du till den?
SvaraRaderaIngenjören i mig blir lite nyfiken på optimeringsproblemet när det gäller att välja mängd solceller och batterier, med tanke på att batterierna kostar dubbelt så mycket som solcellerna per år. Känns som att man skulle kunna överbygga solcellerna lite och rikta några nästan vertikalt mot öster och väster, för att slippa lite batterier. Batterikraften är tydligen dimensionerad till att räcka upp till tre dagar, medan solceller ska generera 10-25% av kapaciteten även vid molnigt väder.
Jag har ingen djupare insikt utan det motsvarar ungefär den kapacitetsfaktorn som Hawaii har. Ligger ungefär på samma breddgrad (21N kontra 14S).
RaderaJa, skulle vara intressant att optimera och jämföra solpaneler med olika orientering, enaxlig och tvåaxlig solföljare. Det skulle också vara intressant att se hur elförbrukningen ser ut under dygnet. Gissar att det är en turistö med förbrukning på kvällen då lysen tänds och ACn slås på.
Cynikern i mig tror dock att Tesla skiter fullständigt i kostnaden för denna anläggning jämfört med marknadsföringsvärdet.
Intressant att du satt en drifts- och underhållskostnad på solceller som i princip är underhållsfritt, medan dieseldrift som kräver betydligt större underhåll saknar denna post...
SvaraRadera"dieselbaserat kraftsystem:
Specifik investeringskostnad (försummas då dieselkapacitet alltid behövs)"
Vad bra då vet jag att om jag vill bevisa något så kan jag vända mig till dig, så vänder du upp och ned på siffrorna åt mig..
HMMMMMMMMM
Hoppas du är med på de två olika systemens komponenter...
RaderaSystem 1: Dieselgenerator (hög dieselförbrukning)
System 2: Dieselgenerator (låg dieselförbrukning) + solpaneler + batteri
Båda system kommer som du ser ha/kräva en dieselgenerator så dess kostnad uppstår i båda fall. Endast en idiot skulle dimensionera solcellerna och batteriet så man aldrig behöver en dieselgenerator. Det skulle öka kostnaderna mångdubbelt.
Du har rätt i att dieselaggregaten behövs oavsett men du borde räkna med driftkostnaden för dessa i uträkningen. De kräver service även om de inte körs lika ofta när solcellsparken är igång. Oljebyten, lagerbyten mm sker troligtvis med halv frekvens mot utan parken. Svårt ge en exakt siffra om man inte har servicehandboken över dieselaggregaten.
Radera1250 MWh/år förbrukades innan vilket ger en medeleffekt på 143 kW. Kanske är den på mellan 150-200 kVA. Har Du någon uppfattning vad det skulle innebära för ökade servicekostnader gentemot system 2s användning? Dela den siffran med 2.9 miljoner SEK/år och se hur mycket mer det blir procentuellt.
RaderaDe två aggregaten de har är på 275kW/st (vet inte fabrikat tyvärr).
RaderaEn uppskattad ändring av servicen innebär att olje- + filterbyte minskar från 12 ggr till 6 ggr/år. Byte/rengöring av insugsfilter respektive avfuktning 26 ggr till 13 ggr. Bränslefiltren är väl ingen större kostnad men de behöver ev. räknas in, trolig bytesfrekvens är 4 ggr/år oavsett sys 1 eller 2.
Man skulle kunna tro att det bara hänger på drifttimmar men så är inte fallet!
Vad kostnaden för respektive operation är hänger på bl.a. fabrikat.
Så din uppgift blir att "skrämma upp" kostnaderna för detta och lägga på i både sys 1 och sys 2.