
كيفية حساب التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) لمكونات تخزين الطاقة الكهروضوئية؟ الصيغة الأساسية هي: التكلفة الإجمالية للملكية = النفقات الرأسمالية + النفقات التشغيلية × عدد السنوات + تكلفة الاستبدال × عدد مرات الاستبدال – القيمة المتبقية.
عادةً ما يمثل سعر الشراء الأولي حوالي نصف التكلفة الإجمالية للملكية على مدى 10 سنوات.
I.
تعريف ومعادلة التكلفة الإجمالية للملكية: السعر الأولي ليس التكلفة الإجمالية للملكية
التكلفة الإجمالية للملكية هي مجموع جميع التكاليف لمرة واحدة والتكاليف المتكررة طوال دورة حياة الأصل، مطروحًا منها القيمة المتبقية والحوافز الضريبية وإيرادات الخدمات الإضافية (المصدر: بينجالاكس).
يمثل سعر الشراء الأولي 45-55% فقط من التكلفة الإجمالية للملكية على مدى 10 سنوات، بينما تمثل التكاليف الخفية (التركيب، وقت التوقف، أقساط قطع الغيار، رسوم خدمات التصنيع الإلكتروني، توسيع الطاقة الإنتاجية، القيمة المتبقية) 45-55% (المصدر: بينجالاكس).
سينفق المشترون الذين يقارنون الأسعار الأولية فقط ما لا يقل عن 27% زيادة في المتوسط على مدى 5 سنوات: 68% من مشتري أنظمة تخزين الطاقة التجارية يقارنون أسعار الشراء الأولية فقط (المصدر: Pingalax).
يمثل سعر وحدة الخلية 35-45% فقط من إجمالي التكلفة الإجمالية للمشروع؛ لذا فإن التحسين بناءً على سعر الخلية هو تحسين لأرقام خاطئة (المصدر: HowtoStoreElectricity).
ثانيًا: طبقة النفقات الرأسمالية: التوريد والتركيب
- تشمل النفقات الرأسمالية المعدات، وميزانية التشغيل، وربح الهندسة والمشتريات والإنشاء، وربط الشبكة؛ تبلغ تكلفة الطاقة الشمسية الكهربائية الأوروبية المستخدمة في محطات الطاقة الشمسية حوالي 110-180 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط ساعة عند التركيب، بينما تبلغ تكلفة الطاقة الشمسية التجارية والصناعية حوالي 350-550 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط ساعة (المصدر: howtostoreelectricity/foxtheon).
تمثل أنظمة البطاريات 35-45% من النفقات الرأسمالية، وأنظمة تحويل الطاقة (PCS) حوالي 15-20%، وأنظمة الهندسة والمشتريات والإنشاء (EPC) وأنظمة الطاقة الأساسية (BOP) حوالي 30-40%، ويتم حساب تكلفة ربط الشبكة بشكل منفصل (المصدر: bess.courses).
يُعد ربط الشبكة التكلفة الرئيسية الخفية: حيث تتراوح تكلفة أبحاث ربط الشبكة وتحديثات المحولات بين 20 ألفًا و150 ألف دولار أمريكي، وتختلف التكلفة باختلاف الموقع.
تفاصيل تكلفة المعدات (للمرجعية): الخلايا 50-65%، أنظمة تحويل الطاقة (PCS) 10-15%، الحاويات والتبريد 10-15%، أنظمة الطاقة الأساسية (BOS) 10-20% (المصدر: foxtheon).
ينبغي تقسيم النفقات الرأسمالية إلى أربعة أجزاء: التوريد/التركيب/الترخيص/الربط بالشبكة. يُعدّ الترخيص والربط بالشبكة من أكثر النفقات التي يُستهان بها (المصدر: jmbipvtech/jingxian).
ثالثًا: النفقات التشغيلية: التشغيل، والصيانة، والتأمين، والضرائبعقود التشغيل والصيانة: على مستوى شركات المرافق العامة، تُقدّر النفقات الرأسمالية السنوية بنحو 2.5% (15-30 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط-سنة)، وعلى مستوى القطاعين الصناعي والتجاري بنحو 15-25 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط-سنة؛ وينبغي أن تتضمن العقود حدودًا قصوى لزيادات الأسعار وشروطًا ثابتة لتجديدها (المصدر: howtostoreelectricity/wattmore). التأمين: 0.3-1.2% من قيمة المشروع سنويًا (0.4-0.8% لشركات المرافق العامة، ونحو 0.7% للقطاعين الصناعي والتجاري).
يؤدي تاريخ حرائق بطاريات الليثيوم إلى زيادة أقساط التأمين؛ وقد يؤدي سوء تصميم أنظمة السلامة من الحرائق إلى رفض المشروع أو ارتفاع أقساطه بشكل كبير (المصدر: Wattmore/howtostoreelectricity).الضرائب: يبلغ متوسط ضريبة الممتلكات الشخصية الصناعية حوالي 0.84% سنويًا؛ ويمكن للحوافز الضريبية، مثل الإعفاء الضريبي للاستثمار في الولايات المتحدة 48E، أن تزيد العائدات بعد الضريبة بنسبة مئوية معينة (المصدر: واتمور).
تكاليف الشحن: في الأصول التي تتطلب عمليات مراجحة متكررة، غالبًا ما تتجاوز التكلفة الإجمالية لتكاليف الشحن، بالإضافة إلى خسائر الكفاءة، قيمة البطارية نفسها؛ وتُعد خسائر الكفاءة لكل دورة شحن وتفريغ بمثابة “ضريبة دائمة” متكررة.
الأحمال الإضافية والطفيلية: تستهلك أنظمة إدارة/تحكم/موازنة الطاقة الحرارية ما يقارب 1.5-4% من إجمالي الطاقة المُنتجة؛ وهذا بند مهم في محطات الطاقة الحرارية، وليس مجرد رقم تقريبي.
… توسيع الطاقة الإنتاجية واستبدال المعدات: مشاريع رأسمالية متوسطة الأجل- التدهور قانون كيميائي: يتراوح تدهور فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) السنوي بين 1.5% و2.5% تقريبًا، ويتراكم التدهور الدوري مع زيادة الإنتاجية، مما يستدعي توسيع الطاقة الإنتاجية أو استبدالها جزئيًا عند بلوغها 80% (المصدر: phelas/bess.courses).
- توسيع الطاقة الإنتاجية معيار صناعي: حوالي 4-6% من النفقات الرأسمالية للمعدات لكل فترة (مرة واحدة سنويًا من 6 إلى 8 ومن 12 إلى 14)، واحتياطيات لازارد حوالي 3% من تكلفة المعدات سنويًا؛
يؤدي التقليل من تقدير تكلفة توسيع السعة إلى التقليل من التكلفة الإجمالية للملكية بنسبة 20-30% (المصدر: howtostoreelectricity).كلما انخفض سعر البطارية، زاد معدل تدهورها، وكلما كان توسيع السعة أسرع وأكبر: يظهر فرق السعر في الفواتير، ولكنه غير ظاهر في فواتير توسيع السعة المستقبلية.
الاستبدال: يمكن أن يؤدي استبدال بعض وحدات البطارية كل 8-9 سنوات إلى تمديد عمر البطارية إلى 15 عامًا، بتكلفة تقارب 40-50% من تكلفة البطارية الأولية؛
تم تصميم نظام تحويل الطاقة (PCS) على أساس عمر افتراضي يبلغ 15 عامًا، ويتم استبدال المكونات المساعدة كل 5-8 سنوات (المصدر: foxtheon/mida).
الضمان وتوسيع السعة وجهان لعملة واحدة: يجب على الموردين تقديم جدول ضمان سنوي للسعة (على سبيل المثال، 70% في السنة العاشرة)؛
وعدم القيام بذلك يعني تكاليف خفية لتوسيع السعة.خامساً: القيمة المتبقية وإعادة التدوير
يمكن للقيمة المتبقية أن تعوض التكاليف: إذ تُنتج إعادة تدوير البطارية في نهاية عمرها الافتراضي قيمة متبقية، تُخصم من التكلفة الإجمالية (المصدر: cepc/Power Construction).
تبلغ التكلفة الصافية لإعادة التدوير في أوروبا حوالي 5-15 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط ساعة (شاملةً رسوم التخلص)؛ وتُعدّ إعادة التدوير الكيميائية المبسطة، مثل إعادة تدوير أيونات الصوديوم، أرخص (المصدر: howtostoreelectricity/zvepow).
كما يجب تضمين رسوم التخلص/ضمانات التقاعد في التكلفة الإجمالية للملكية، وعدم اعتبارها تكلفة إضافية لمرة واحدة، وذلك نظرًا لارتفاع ضريبة الأملاك نتيجةً لارتفاع قيمة الأصول.
مرجع لخزانة تخزين بسعة 261 كيلوواط ساعة: تبلغ تكلفة التشغيل والصيانة السنوية حوالي 0.01 يوان/واط ساعة (حوالي 2610 يوان/سنة)، وتكلفة استبدال البطارية بعد 8 سنوات حوالي 40-50% من تكلفتها الأولية، والتأمين 0.5-1% سنويًا من إجمالي الاستثمار (المصدر: mida).
ينبغي التفاوض مسبقًا على قيمة متبقية جيدة: يجب تضمين اتفاقيات إعادة شراء البطاريات عند التقاعد، واستخدام البطاريات المتسلسلة، وإعادة التدوير في عقد الشراء لتجنب عدم الاستفادة منها عند التقاعد.
سادسًا: استخدام نظام التشغيل بالتبلور السائل (LCOS) لتعريف موحدLCOS = إجمالي تكلفة دورة الحياة ÷ إجمالي طاقة التفريغ طوال دورة الحياة؛ البسط = النفقات الرأسمالية + تكاليف التشغيل والصيانة طوال دورة الحياة + تكلفة الشحن + توسيع السعة – القيمة المتبقية، المقام يشمل كفاءة دورة الحياة ذهابًا وإيابًا والتدهور (المصدر: sunlithenergy).
يمكن لنظام التشغيل بالتبلور السائل (LCOS) تحويل إجمالي تكلفة الملكية (TCO) إلى مقياس لكل كيلوواط ساعة، مما يسمح بمقارنة عادلة بين مختلف أنواع الكيمياء واستراتيجيات التشغيل؛
وهذا أكثر فعالية من مجرد حساب قيمة الوحدة لكل كيلوواط ساعة.المرجع: تبلغ تكلفة تشغيل بطاريات الليثيوم أيون في محطات الطاقة حوالي 0.10-0.20 دولار/كيلوواط ساعة، وفي القطاعين الصناعي والتجاري 0.15-0.30 دولار، وفي القطاع السكني 0.25-0.50 دولار؛ بينما تبلغ تكلفة تشغيل محطة لازارد بقدرة 100 ميجاواط لمدة 4 ساعات حوالي 115-254 دولار/ميجاواط ساعة (المصدر: sunlithenergy).
مثال من بولندا (50 ميجاواط/200 ميجاواط ساعة): تبلغ التكلفة الإجمالية للملكية على مدى 15 عامًا حوالي 165-200 دولار/كيلوواط ساعة من صافي القيمة الحالية المركبة، حيث تمثل المعدات الأصلية 40-50% فقط، وتوسيع السعة 8-12%، وإدارة المخزون الثابت 15-20%، والتمويل والتأمين 15-20%، ونهاية العمر الافتراضي 2-5% (المصدر: howtostoreelectricity).
حساسية معدل الخصم: يمكن أن تؤدي زيادة متوسط تكلفة رأس المال المرجح من 6% إلى 10% إلى رفع تكلفة التشغيل بنسبة 12-25%. تُعدّ تكاليف التمويل عاملاً رئيسياً في حساب تكلفة التشغيل (LCOS) (المصدر: solartodo).
سابعاً: توصيات الشراءبناء حساب إجمالي تكلفة الملكية (TCO) من أربعة مستويات: النفقات الرأسمالية (CAPEX) + النفقات التشغيلية (OPEX) + توسيع/استبدال السعة + القيمة المتبقية. هذه المستويات الأربعة مستقلة ولكنها مترابطة؛ فلا تركز فقط على سعر الشراء.
أدرج تكاليف الشحن، وفقدان الكفاءة، وتوسيع السعة، والتأمين، والضرائب، وربط الشبكة في النموذج: فهذه هي العوامل الرئيسية التي تميز بين الأنظمة منخفضة السعر والأنظمة مرتفعة السعر.
اشتراط ضمانات سنوية للسعة: يجب على الموردين تقديم ضمانات للسعة للسنوات 5 و10 و15، مع بنود ضمان مزدوجة (السنة + الإنتاجية). يشير عدم القيام بذلك إلى تكاليف خفية لتوسيع السعة.
استخدام تكلفة التشغيل/إجمالي تكلفة الملكية لاتخاذ القرارات: يجب توحيد جميع مقارنات الأسعار لتشمل “التسليم، والتعديلات ذهاباً وإياباً، ودورة الحياة بأكملها”، باستخدام تكلفة التشغيل بدلاً من سعر الوحدة لتقييم القيمة.
تحديثات ربع سنوية + اختبار المخاطر: يتم تقييم الحساسية بناءً على سعر الليثيوم/سعر الكهرباء/معدل الخصم؛ الشراء المرحلي وتثبيت السعر يُقلل المخاطر؛
يواكب النموذج السوق بدلاً من أن يكون مُقيدًا به.الاتجاهات والملخص
- تحوّل التكلفة الإجمالية للملكية من “سعر الشراء” إلى “دورة الحياة الكاملة”: أصبح الشحن والكفاءة والتدهور وتوسيع السعة والقيمة المتبقية من السمات الأساسية في مقارنات الأسعار؛ غالبًا ما تكون الأنظمة الأرخص أغلى بعد 15 عامًا (المصدر: howtostoreelectricity).
يُعدّ توسيع السعة والضمان من أبرز المخاطر: التقليل من تقدير التكلفة الإجمالية للملكية بنسبة 20-30% بسبب التقليل من تقدير توسيع السعة، وضعف الضمانات الذي يُجبر على توسيع السعة في وقت مبكر؛ يجب حساب كليهما معًا (المصدر: howtostoreelectricity).
مع أن أسعار البطاريات قد تنخفض في عام ٢٠٢٦، إلا أن التكلفة الفعلية للنظام، بما في ذلك مكونات النظام، والربط بالشبكة، والتأمين، وتكاليف التشغيل غير المباشرة، تتجاوز بكثير سعر الخلايا الخام (المصدر: bess.courses).
غالبًا ما تتميز الأنظمة عالية الجودة ذات الأسعار المرتفعة بتكلفة إجمالية أقل للملكية: إذ يمكن استبدال زيادة بنسبة ١٥٪ في النفقات الرأسمالية الأولية بانخفاض بنسبة ٣٠٪ في التكلفة الإجمالية للملكية. لا تنخدع بالأسعار الأولية (المصدر: pingalax).
بالنسبة للمشترين، يكمن مفتاح التكلفة الإجمالية للملكية في “المعادلة + الطبقات الأربع + تعريف موحد لتكلفة دورة حياة المنتج + جدول السعة السنوي + التحديث ربع السنوي”، وذلك باستخدام سجل دورة الحياة الكامل بدلاً من سعر الوحدة لاتخاذ القرار.