دليل تكلفة بطاريات تخزين الطاقة

السعر المعلن هو مجرد البداية

اطلب سعر البطارية من عشرة مورِّدين، وستختلف الأرقام. وهذه الفروق لا تعكس هامش الربح فقط، بل تعكس أيضًا نوع الكيمياء المستخدمة، وعدد دورات الشحن والتفريغ، وعمق التفريغ، وتصميم نظام التبريد، والمكوِّنات المشمولة في نطاق التوريد. فنظام تخزين الطاقة ليس مجرد صندوق يحتوي خلايا بطارية. بل هو تجميع منسَّق لموديلات، وأرفف دعم، ونظام إدارة حرارية، ومحولات طاقة، وأنظمة تحكُّم، ومعدات أمان. ويتجاهل المشترون الذين يكتفون بمقارنة السعر بالدولار لكل كيلوواط ساعة التكاليف الخفية التي تظهر لاحقًا. فقد يخفي السعر المنخفض الأولي عمرًا أقصر لدورات الشحن والتفريغ، أو تصميمًا حراريًّا أقل كفاءة، أو قائمة مكونات تفتقر إلى عناصر أساسية.

ما العوامل التي تؤثر في التكلفة لكل كيلوواط ساعة؟

توجد عدة عوامل ترفع أو تخفض هذه القيمة. فنوع كيمياء الخلايا له أهمية كبيرة. فبطاريات ليثيوم حديد فوسفات تكلف عادةً أقل لكل كيلوواط ساعة مقارنةً ببطاريات نيكل منغنيز كوبالت، رغم أن كثافتها الطاقية أقل. كما أن عمر الدورة وعمق التفريغ يؤثران في كمية الطاقة المُستخدمة التي تزوّد بها المنظومة على مر الزمن. فقد تكون البطارية المُصنَّفة لـ٦٠٠٠ دورة عند عمق تفريغ نسبته ٨٠٪ أكثر تكلفةً في البداية، لكنها أرخص لكل دورة. وتكمن الأهمية أيضاً في جهد المنظومة وبنيتها. فالمنظومات ذات الجهد الأعلى قد تقلل من الفقد في الكابلات والمحولات. كما أن نوع الغلاف ودرجة الحماية من الغبار والماء والمتطلبات الزلزالية تزيد التكلفة. وكذلك نظام إدارة البطارية (BMS). فنظام الإدارة الأساسي يحمي الخلايا فقط، أما النظام المتقدم فيحسّن دقة تقدير حالة الشحن والتوازن بين الخلايا، ما يطيل عمر المجموعة.

هذه النطاقات تقريبية. وتؤدي خصائص المشروع دائمًا إلى تغيّر التوزيع. فقد ينفق موقعٌ صحراويٌّ مبلغًا أكبر على أنظمة التبريد. وقد ينفق موقعٌ مستصلحٌ من أرض ملوثة مبلغًا أكبر على ترقية الأنظمة الكهربائية.

تكاليف خفية تُفاجئ فرق المشروع

التكلفة المُركَّبة ليست القصة الكاملة. ١. دراسات الربط بالشبكة ورسوم شركة التوزيع. ٢. التصاريح والامتثال للمواصفات الفنية. ٣. أنظمة إخماد الحرائق وكشف الغاز. ٤. قطع الغيار والتدريب. ٥. اشتراكات المراقبة عن بُعد. ٦. إيقاف التشغيل وإعادة التدوير. من السهل التقليل من شأن هذه البنود. فعلى سبيل المثال، خصّص مشروع في جنوب غرب الولايات المتحدة ميزانيةً للبطاريات والعواكس، لكنه لم يُدرج تكلفة محول جديد وتحديث أجهزة التحكم والتبديل. وبذلك زادت تكلفة الربط بالشبكة بنسبة تقارب ١٥٪ من الإجمالي. أما مشروع آخر في جنوب شرق آسيا فقد تجاهل أعمال تصريف المياه حول الغلاف الواقي. وبعد موسم أمطار واحد، تسربت المياه إلى خندق الكابلات وأدت إلى أعطال في العزل. وبلغت تكلفة الإصلاح أكثر مما كانت ستكون عليه تكلفة أعمال التصريف.

كيف تؤثِّر طريقة الاستخدام في معادلة التكلفة

نظام تخزين الطاقة المصمم لتقليم الذروة اليومية يمتلك ملفًّا تكالفيًّا مختلفًا عن النظام المُصمَّم لتوفير الطاقة الاحتياطية أو تقديم خدمات الشبكة. فتقليم الذروة يتطلَّب مدةً معتدلةً وعمر دورةٍ عالٍ. أما الطاقة الاحتياطية فقد تتطلَّب مدةً أطول واستجابةً أسرع. وربما تتطلَّب خدمات الشبكة تحكُّمًا دقيقًا واتصالًا فعّالًا. ويبيِّن الجدول أعلاه فئاتٍ عريضةً، لكن التطبيق العملي هو الذي يقرِّر أيَّ هذه الفئات أكثر أهميةً. فقد يحتاج موقع تجاريٌّ تربطه شبكة كهربائية ضعيفةٌ إلى قدرة تحويل طاقة أكبر وحماية إضافية. أما الموقع النائي فقد يحتاج إلى إدارة حرارية متقدِّمة ومراقبة عن بُعد. وبإمكان سعة البطارية نفسها أن تترتَّب عليها تكاليف إجمالية مختلفة جدًّا اعتمادًا على مكان استخدامها وكيفية استخدامها.

كيف تقرأ عرض السعر دون أن تضيع

يُقسِّم الاقتباس المفيد التكاليف إلى بنودٍ واضحة. ويوضح ما إذا كان السعر يشمل التركيب والتشغيل والتكامل مع الشبكة الكهربائية. ويحدّد عمق التفريغ وافتراضات عمر الدورة. ويذكُر البنود المستثناة صراحةً. وينبغي للمشترين أن يستفسروا عن توازن النظام، وتصميم الإدارة الحرارية، وميزات نظام إدارة البطاريات (BMS)، والاستهلاك المتوقع للطاقة المساعدة. وقد يكون استهلاك الطاقة المساعدة للتبريد وأنظمة التحكم كبيراً في المناخات الحارة. لذا، فإن العرض الذي يتجاهل حمل الطاقة المساعدة قد يبدو أرخص مما هو عليه فعلياً. ويمكن لأدوات الأطراف الثالثة، مثل تحليل لازارد لتكلفة التخزين المُوحَّدة، أن تساعد في وضع معايير للمقارنات، لكن الأرقام الخاصة بكل مشروع تتطلب لا بدّ من بيانات محلية.

مشروع تجاري لم يُحسب فيه حمل الطاقة المساعدة ضمن الميزانية

عامل مستودع في الشرق الأوسط قام بتثبيت نظام لتخزين الطاقة للحد من وقت تشغيل مولد الديزل. وبدا عرض البطارية والعاكس تنافسيًّا. وبعد التشغيل الفعلي، انخفض استهلاك الديزل بنسبة أقل مما كان متوقَّعًا. وأظهرت البيانات أن نظام التبريد كان يعمل بجهدٍ أكبر مما تم نمذجته، لأن الغلاف وُضع على سطح خرساني غير مظلَّل. كما أن استهلاك الطاقة المساعدة كان يقلِّل من السعة المُستخدمة فعليًّا. وبإضافة هيكل ظليل وضبط نقاط ضبط التبريد، تحسَّنت الأداء. وليست تكلفة البطارية هي المشكلة. بل إن تصميم النظام وتخطيط الموقع هما السبب. وهذه نمطٌ شائع. وأرخص عرضٍ نادرًا ما يكون أقل تكلفةٍ إجماليةٍ على المدى الطويل.

تُصمِّم شركة كين باور وتُوفِّر أنظمة متكاملة للطاقة الشمسية والتخزين، بما في ذلك توليد الطاقة، وتخزينها، وشحن المركبات الكهربائية (EV)، والتثبيت الذكي. وتساعد خلفية الشركة التصنيعية وخبرتها العالمية في تنفيذ المشاريع الفِرقَ على تقييم تكلفة البطاريات جنبًا إلى جنب مع التصميم الحراري، والامتثال لشبكة الكهرباء، والتشغيل طويل الأمد. ولا تكون دليل التكاليف مفيدًا إلا عندما يعكس النظام بأكمله. وتدعم كين باور هذا النهج الشامل الذي يغطي النظام كاملاً.