المقدمة
ومع تسارع انتقال الطاقة على الصعيد العالمي وتطور تكنولوجيات تخزين الطاقة التكلفة المستوية للكهرباء و تكلفة التخزين المستوية أصبحت مقاييس أساسية لتقييم الجدوى الاقتصادية لمشاريع الطاقة.وتبحث هذه المقالة في التعريفات وطرق الحساب والتطبيقات لهذين المقياسين الرئيسيين، في حين تحلل العوامل الأساسية التي تؤثر على تكاليف تخزين الطاقة.

1. نظرة عامة على LCOE و LCOS.

1-1 LCOE: التكلفة المتوسطة للكهرباء

يقيس LCOE متوسط التكلفة الحالية لتوليد الكهرباء على مدى دورة حياة المشروع.ويتم حسابها بقسمة إجمالي تكاليف دورة حياة المشروع على إجمالي الطاقة المتولدة.المعادلة هي:

حيث:

· I₀: الاستثمار المبدئي للمشروع

· V_R: القيمة المتبقية للأصول الثابتة

· A_n: تكلفة التشغيل في السنة n

· D_n: الإهلاك في السنة n

· P_nالفائدة في السنة n

· Y_nتوليد الطاقة في السنة n

· ` # معدل الخصم

· n: العمر الافتراضي لمحطة الطاقة، يقاس بالسنوات

ويستخدم هذا النظام على نطاق واسع في كل من القطاعات التقليدية (الفحم، والطاقة المائية، والغاز) والطاقة المتجددة لمقارنة فعالية التكلفة لمختلف تقنيات التوليد.

1.2 LCOS: تكلفة التخزين المستوية

ويركز نظام LCOS على نظم تخزين الطاقة، مع الأخذ في الاعتبار جميع البارامترات التقنية والاقتصادية التي تؤثر على تكاليف دورة حياة التفريغ.وهو يحسب التكلفة المخفضة لكل وحدة من الطاقة المفرغة:

حيث:

· η: كفاءة نظام تخزين الطاقة

· P_cالقدرة المقدرة لنظام تخزين الطاقة

· ت: دورة حياة المشروع (تقاس عادة بالسنوات)

· n_c(ر): عدد الدورات في السنة س

· ص: معدل الخصم (محسوبا سنويا عادة)

· O&M(t): تكاليف التشغيل والصيانة في السنة (t)، وتشمل التكاليف الثابتة والمتغيرة على مدى الفترة الزمنية (t)، معبراً عنها بـ $/kوات ساعة (بما في ذلك الاستبدال الدوري لأي مكونات نظام)

· C_E: تكلفة تخزين الطاقة للنظام

· سي أر: تكلفة تخزين الطاقة للنظام

· (د) عمر نظام تخزين الطاقة

يمثل LCOS تكلفة التعادل لنظام التخزين، مما يجعله مقياسًا أساسيًا لتقييم فعالية تكلفة مشروع التخزين.

2. Key Differences between LCOE و LCOS.

نطاق التطبيق:

ينطبق LCOE على مشاريع توليد الطاقة وغالبا ما تقارن برسوم الكهرباء لتقييم اقتصاديات المشاريع.

تم تصميم LCOS لمشاريع تخزين الطاقة، وتتضمن عوامل مثل دورات الشحن -التفريغ والكفاءة.

3. تحليل الكهروكيميائية تكاليف تخزين الطاقة

تشمل تكلفة دورة حياة نظم تخزين الطاقة الكهروكيميائية المكونات التالية:

3-1 تكاليف الاستثمار

وتشمل تكاليف الاستثمار تكاليف التصميم والمعدات والبرامجيات والهندسة والمشتريات والبناء، مثل:

· تكاليف البطاريةالاستثمار في خلايا البطاريات.

· معدات الدعم: تكاليف المحولات والمحولات وما إلى ذلك.

· تكاليف البناء(أ) تكاليف التركيب والإعداد.

3-2 تكاليف التشغيل والصيانة

وتغطي تكاليف التشغيل والصيانة والصيانة الاعتيادية والعمالة والتأمين وقطع الغيار، بما في ذلك:

· تكاليف العمالة: مرتبات الموظفين التقنيين والإداريين.

· التأمينتغطية المعدات والموظفين.

· الصيانةالفحص والإصلاح والصيانة المنتظمة.

· استبدال المكونات): تكاليف استبدال المكونات القديمة أو المعيبة.

3،3 تكاليف فقدان الطاقة

تكاليف فقدان الكهرباء تشير إلى إجمالي النفقات التي يتكبدها نظام تخزين الطاقة على مدار دورة حياته بأكملها للشحن من الشبكة أو مصادر الطاقة الأخرى وتفريغ الطاقة.وهذا يشمل تكاليف الشحن وفقدان الطاقة أثناء التفريغ.

3-4 التكاليف المالية

تشمل التكاليف المالية فوائد القروض وتكاليف التمويل والنفقات الرأسمالية الأخرى المتعلقة بالمشروع.

4. استراتيجيات للحد من LCOS.

ويشمل الحد من LCOS في نظم التخزين الكهروكيميائية النهج التالية:

· خفض الاستثمار الأولي: تخفيض تكاليف البطاريات والمكونات من خلال التقدم التكنولوجي ووفورات الحجم.

· تحسين دورة حياة البطارية: تحسين المواد والتكنولوجيات اللازمة لتمديد عمر البطارية.

· تحسين الكفاءة: تحسين نظم إدارة البطاريات لتعزيز كفاءة الشحن والتفريغ وتقليل الفاقد من الطاقة.

وفي الوقت الحالي، تقدم بطاريات الليثيوم -أيون أعلى كفاءة لتحويل الطاقة بين تكنولوجيات التخزين.ومع استمرار التقدم، من المتوقع أن يتحسن عمرها وفعاليتها من حيث التكلفة، مما يدفع الجدوى الاقتصادية لمشاريع تخزين الطاقة.

خاتمة

تلعب LCOE و LCOS، بوصفهما مقياسين رئيسيين لتقييم الجدوى الاقتصادية للطاقة أو مشاريع تخزين الطاقة، دورًا حاسمًا في تقييم جدوى المشروع وقدرته التنافسية. إن فهم مميزاتها وتطبيقاتها يمكن أصحاب المصلحة من اتخاذ قرارات أكثر استنارة.من خلال التحسين المستمر لهيكل التكلفة والأداء التقني لأنظمة تخزين الطاقة، يمكن خفض LCOS بشكل فعال، وتعزيز اعتماد على نطاق واسع من كهروكيميائية الطاقة )، وتعزيز تطوير نظم طاقة أنظف وأكثر كفاءة.

إخلاء المسؤولية

تعتمد هذه المقالة على معلومات من مصادر متاحة وموثوقة.في حين بذلت كل الجهود لضمان دقة واكتمال وموثوقية المحتوى، لم يتم تقديم أي ضمانات.وينصح القراء بالتحقق من المعلومات بشكل مستقل وتحمل مسؤولية تطبيقها.ولن يكون المؤلف ولا الناشر مسؤولين عن أي خسائر مباشرة أو غير مباشرة ناتجة عن استخدام هذا المحتوى.