Energilagring, i synnerhet med batterier, håller på att bli en viktig grundpelare för en mer hållbar och oberoende energiframtid. Oavsett om det handlar om att lagra den energi som produceras av solpaneler eller att dra nytta av elpriser per timme ger batterier oss mer kontroll över vår energi.

Men vad är den “verkliga kostnaden” för denna lagrade energi? Det räcker inte att bara titta på inköpspriset för batteriet. Vi måste ta hänsyn till hur mycket energi det kommer att ge under hela sin livslängd. Det är här som Nivellerad kostnad för ackumulering (LCOS).

Vad är LCOS (Levelised Cost of Storage)?

Föreställ dig LCOS som den genomsnittliga kostnaden per kilowattimme (kWh) energi som batteriet kan leverera under sin livstid. Det är ungefär som att beräkna kostnaden per liter bränsle som en bil kommer att förbruka under sin livstid, med hänsyn tagen inte bara till bilens ursprungliga pris utan också till hur mycket bensin den kommer att behöva.

LCOS gör det möjligt för oss att jämföra olika ackumuleringslösningar på ett rättvist sätt och verkligen förstå den långsiktiga investeringen.

De data vi har för ditt batteri

För vår beräkning har vi följande viktiga information om ditt specifika batteri:

1. Anskaffningsvärde: €4.900
2. Nominell kapacitet: 10 kWh (Detta är den mängd energi som batteriet kan lagra när det är nytt och fulladdat)
3. Redovisade livscykler: 6.500 cykler (En “cykel” inträffar varje gång batteriet laddas och sedan laddas ur helt. Delvis användning räknas som en bråkdel av en cykel).
4. Återstående kapacitet vid slutet av livslängden: 60% (Detta innebär att efter 6.500 cykler kommer batteriet fortfarande att kunna lagra och leverera cirka 60% av sin ursprungliga kapacitet på 10 kWh. Denna punkt betraktas ofta som “end of life” för många applikationer, även om batteriet kan fortsätta att fungera med reducerad prestanda).

Vetenskapliga och tekniska begrepp förklarade på ett enkelt sätt

Låt oss först förstå begreppen bättre innan vi räknar:

• Kilowattimmar (kWh): Det är måttenheten för elektrisk energi. Tänk på kWh som “bensin” för elektriska apparater. En 100 watts glödlampa som är tänd i 10 timmar förbrukar 1 kWh. Batteriets kapacitet på 10 kWh innebär att det, när det är nytt, kan driva t.ex. en ugn på 1 kW i 10 timmar (eller en apparat på 1 kW i 10 timmar).
• Laddnings-/urladdningscykel: Ett litiumbatteri har inte obegränsad livslängd. Varje gång det används (laddas och urladdas) försämras det något. En komplett cykel motsvarar att batteriet laddas ur helt och sedan laddas upp helt. Ett batteris livslängd uttrycks ofta i det antal kompletta cykler som det klarar innan dess prestanda försämras avsevärt.
• Nedbrytning av batteriet (Fading): Användning (cykler) och tid leder till en gradvis minskning av batteriets maximala kapacitet. Ett batteri på 10 kWh kanske efter några cykler bara rymmer 9 kWh, sedan 8 kWh och så vidare, tills det når 60% av den ursprungliga kapaciteten enligt specifikationen. Detta är normalt och förväntat.
• Total energigenomströmning: Detta är siffran väsentlig för LCOS. Det är inte bara den nominella kapaciteten multiplicerad med antalet cykler (10 kWh * 6500 cykler = 65.000 kWh). Detta beror på att kapaciteten minskar över tiden. Vi måste ta hänsyn till den energi som levereras i varje cykel, med vetskapen om att energin per cykel minskar när kapaciteten minskar.

Förenklad beräkning av total energi som kan levereras

För att få en enkel men rimlig beräkning av den totala energin som kan levereras kan vi beräkna ett genomsnitt av den användbara kapaciteten under batteriets livslängd. Batteriet börjar med 10 kWh och slutar med 6 kWh (60% med 10 kWh).

• Inledande kapacitet: 10 kWh
• Kapacitet vid slutet av livslängden: 10 kWh * 60% = 6 kWh
• Uppskattad genomsnittlig livstidskapacitet: (10 kWh + 6 kWh) / 2 = 8 kWh

Nu kan vi uppskatta den totala energin som batteriet kommer att leverera under sina 6.500 cykler med hjälp av denna genomsnittliga kapacitet:

• Total levererad energi ≈ Genomsnittlig kapacitet * Antal cykler
• Total levererad energi ≈ 8 kWh/cykel * 6 500 cykler = 52 000 kWh

Denna uppskattning (52 000 kWh) motsvarar den totala mängden “bensin” som du får från detta batteri under dess livstid, med hänsyn tagen till nedbrytning.

LCOS-beräkningen

Nu när vi har den totala levererbara energin och den initiala kostnaden kan vi beräkna den grundläggande LCOS:

LCOS=Total planerbar energiTotal kostnad​

I vårt enklaste fall betraktar vi endast inköpskostnaden som “Total Cost”:

LCOS=52.000 kWh€4.900​

$$LCOS\approx €0,094\text{ per kWh}$$

Så, baserat enbart på den initiala kostnaden och den beräknade livslängden, “kostar” varje kilowattimme energi som du använder från detta batteri dig cirka 9,4 eurocent.

Vad saknas för en mer fullständig beräkning? (Ytterligare faktorer)

Den beräkning vi gjorde är en utmärkt grund, men en LCOS verkligen complete bör ta hänsyn till andra faktorer som påverkar den faktiska kostnaden:

1. Kostnader för drift och underhåll (O&M): Det tillkommer kostnader för övervakning, programvara, eventuella mindre tekniska ingrepp och rengöring (vid behov). Även om dessa kostnader ofta är låga för bostadsbatterier bör de läggas till den totala kostnaden.
2. Effektivitet vid tur- och returresor (RTE): Inget lagringssystem är effektivt vid 100%. Vid laddning och urladdning går en del energi förlorad (avleds som värme). Den typiska RTE för litiumbatterier ligger mellan 85% och 98%. Om RTE ligger på 90% betyder det att för att kunna ta ut 1 kWh från batteriet måste du ha matat in ca 1,11 kWh. Detta minskar energin faktiskt användbar än den energi som matas in, vilket i praktiken ökar kostnaden per levererad kWh. För en mer exakt beräkning bör den levererade energin (52.000 kWh) multipliceras med RTE (t.ex. 52.000 * 0,90).
3. Kostnader eller värde vid livets slutskede: Vad händer med batteriet när det har uppnått 60%-kapaciteten? Finns det kostnader för bortskaffande eller återvinning? Finns det något restvärde (kanske för mindre krävande användning, s.k. “second life”)? Dessa faktorer påverkar också den slutliga totalkostnaden.
4. Diskonteringsfaktor (diskonteringsränta): I en fullständig finansiell analys skulle man ta hänsyn till pengars värde över tiden. En euro som spenderas idag är värd mer än en euro som spenderas om 10 år. Denna faktor, som är typisk för finansiell analys, skulle göra beräkningen mer komplex men mer ekonomiskt korrekt.

Slutsats

Beräkningen av Levelised Cost of Storage (LCOS) är ett kraftfullt verktyg för att bedöma kostnadseffektiviteten hos ett batterisystem. Med hjälp av de tillhandahållna uppgifterna (inköpskostnad, kapacitet, livscykel och kapacitet i slutet av livscykeln) uppskattade vi en grundläggande LCOS på cirka 0,094 euro per kWh för ditt batteri.

Detta värde ger dig en tydlig uppfattning om den faktiska kostnaden för den energi som du kommer att lagra och använda från ditt batteri under dess livstid. Kom ihåg att detta är ett uppskattat värde och att faktorer som effektivitet, driftskostnader och hantering av uttjänta batterier kommer att påverka den slutliga LCOS i en mer djupgående analys.

Genom att förstå LCOS kan du fatta välgrundade beslut om energilagring och maximera det långsiktiga värdet av din investering.