ENERGETYKA, RYNEK ENERGII - CIRE.pl - energetyka zaczyna dzień od CIREElektromobilność
Właścicielem portalu jest ARE S.A.
ARE S.A.

SZUKAJ:



PANEL LOGOWANIA

X
Portal CIRE.PL wykorzystuje mechanizm plików cookies. Jeśli nie chcesz, aby nasz serwer zapisywał na Twoim urządzeniu pliki cookies, zablokuj ich stosowanie w swojej przeglądarce. Szczegóły.


Gdzie elektryczny samochód ma rurę wydechową? W kominie elektrowni.
20.04.2021r. 05:27

prof. dr hab. inż. Władysław Mielczarski, Politechnika Łódzka
Pomimo olbrzymich nakładów na lobbying pojazdów elektrycznych sektor ten rozwija się dosyć wolno. Kupowane są głównie tzw. hybrydy, których właściciele narzekają, że energia odzyskana w procesie hamowania jest w większości zużywana na wożenie ciężkiego zespołu akumulatorów. Porównanie głównych parametrów samochodów elektrycznych i spalinowych wskazuje, że elektryczny samochód (poza niszowymi zastosowaniami) nie jest w stanie konkurować z samochodami spalinowymi.
1. Sprawność

Aby energia elektryczna została zużytkowana na potrzeby trakcji samochodów elektrycznych musi być wyprodukowana w elektrowni, a następnie przekazana przez cały ciąg elementów, z których każdy ma określoną sprawność energetyczną: zawsze mniejszą od jedności - Rys. 1

Rys. 1
Ciąg zasilania samochodu elektrycznego

(1000x344)

Jeżeli przyjmiemy że wielkość energii napędzającej samochód wynosi 100 jednostek, to energia jaką pobiera samochód elektryczny z gniazda ładowanie jest znacznie większa. Jeżeli nawet przyjąć duże sprawności poszczególnych elementów samochodu elektrycznego to energia z gniazda ładującego samochód elektryczny musi być o co najmniej 37 proc. większa od tej potrzebnej do jazdy - Rys. 2.

Rys. 2
Sprawności elementów samochodu elektrycznego

(1000x291)

Straty następują też w instalacjach wytwarzania energii elektrycznej oraz w jej przesyle i dystrybucji. Część wyprodukowanej przez generator energii elektrycznej jest zużywana w samej elektrowni na tzw. potrzeby własne, zasilając urządzenia niezbędne dla działania elektrowni, takie jak: wentylatory, pompy czy układy wzbudzenia generatora. Zakładając, że straty w sieci przesyłowej najwyższych napięć wynoszą ok. 3 proc., w systemie dystrybucyjnym straty techniczne1 to ok. 8 proc., a energia potrzebna na potrzeby własne elektrowni to ok. 7 proc. Dlatego potrzebne jest 165 jednostek energii wyprodukowanej w elektrowni aby samochód elektryczny wykorzystał 100 takich jednostek energii - Rys. 3.

Najniższą sprawność obserwuje się na zamianie energii paliwa na energię mechaniczną i następnie na energię elektryczną. Średnio wielkość ta wynosi w całym systemie elektroenergetycznym ok. 40 proc., co powoduje, że na wejściu do elektrowni potrzebne jest ponad 400 jednostek energii w paliwie wejściowym, aby samochód elektryczny mógł wykorzystać 100 jednostek energii. Całkowita sprawność samochodu elektrycznego w ciągu z procesem wytwarzania energii elektryczne, jej przesyłem i rozdziałem jest rzędu 24-25 proc.

Rys. 3
Sprawność elektrowni i układu przesyłowego

(1000x264)

2. Emisje CO2

Obecnie samochody elektryczne należą głównie do segmentu A (małe samochody) i dlatego dla porównania można wybrać takie samochody jak Renault Zoe i jego spalinowy odpowiednik np. Twingo. Zestawienie parametrów tych dwóch samochodów pokazuje Rys. 4.

Porównanie to zakłada że energia jest pobierana z systemu elektroenergetycznego, w którym jej wytworzenie powoduje w Polsce średnie emisje CO2 w wielkości 0,65kg/kWh. Wielkość emisji na 100 km uzyskuje się przez pomnożenie zużycia energii elektrycznej (14kW/100km) przez średnie emisje CO2.

Te obliczenia pokazują, że samochód elektryczny też ma "rurę wydechową" tylko że ona jest w kominie elektrowni i powoduje podobne emisje CO2 co spalinowy odpowiednik. Nie jest to dobra wiadomość dla neutralności klimatycznej i Zielonego Ładu. Samochody spalinowe można zastąpić elektrycznymi, ale te dalej będą emitować gazy cieplarniane i to na podobnym poziomie.

Rys. 4
Emisje CO2 samochodów elektrycznych i spalinowych

(1000x255)

3. Koszty eksploatacji

Koszty zakupu samochodu elektrycznego są o ok. 30 proc. większe od spalinowego odpowiednika. Tę negatywną różnicę mogą po części złagodzić dopłaty do zakupu samochodu elektrycznego. Zaletą samochodu elektrycznego jest niższy koszt eksploatacji pod warunkiem, że jest on ładowany z gniazdka domowego.

Taryfy na energię elektryczna dla odbiorców bytowych są regulowane przez URE i utrzymywane na niskim poziomie. Ładowanie w warunkach domowych jest jednak długotrwałe i może powodować ograniczenia w korzystaniu z samochodów elektrycznych. Poza domem można skorzystać z ładowarek firm profesjonalnych, jednak trzeba się liczyć ze znacznym kosztem energii elektrycznej.

Porównanie kosztów ładowania w ładowarkach komercyjnych2 i kosztów paliwa pokazuje, że koszty przejechania 100 km mogą być znacznie droższe w przypadku samochodu elektrycznego niż w przypadku jego spalinowego odpowiednika. Transformacja energetyczna będzie powodować znaczny wzrost energii elektrycznej i koszty eksploatacji samochodów elektrycznych będą rosły.

Rys. 5
Koszty przejechania 100 km

(1000x158)

Koszty przeglądów samochodów elektrycznych są mniejsze od spalinowych, ale trzeba liczyć się z wymianą baterii zasilających. Duże problemy występują w zimie, kiedy potrzebna jest dodatkowa energia elektryczna na ogrzanie wnętrza samochodu.

4. Podsumowanie

Można prowadzić podobne obliczenia dla innych typów samochodów i zmieniać parametry użyte do obliczeń, ale żaden nawet najbardziej kreatywny sposób obliczeń nie wykaże "wyraźnej" przewagi samochodów elektrycznych. Koszty są podobne do spalinowych odpowiedników, a emisje CO2 są również na podobnym poziomie.

Samochód elektryczny nie ma rury wydechowej pod tylnym zderzakiem, ale jednak ma taką rurę tylko "umieszczoną" w kominie elektrowni, a emisje z niej nie są mniejsze niż ze spalinowych samochodów. I warto o tym pamiętać.

Kiedy rozpoczynano w Polsce program e-Mobility mówiono, że dzięki temu programowi wzrośnie zapotrzebowanie na węgiel, co wspomoże górnictwo. Szacowano, że dzięki samochodom elektrycznym zużycie węgla w Polsce wzrośnie o 2 mln ton rocznie. A teraz kiedy górnictwo w Polsce będzie zlikwidowane, to co będzie wspierało program elektrycznej mobilności?

1 Oprócz strat technicznych w systemie dystrybucyjnym wyznacza się czasem "straty bilansowe", które sięgają czasem w Polsce 12-13 proc. Wynikają one głównie z kradzieży energii elektrycznej.
2 Wielkość podana w tabeli (2,69zł/kWh) pochodzi z cennika jednej z firm oferujących usługi ładowania.

Czytaj również:

KOMENTARZE ( 39 )

Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: U-bot 20.04.2021r. 07:16
Panie Profesorze, nic dodać nic ująć! należałoby tylko jeszcze nadmienić, że przedstawione przez Pana powyżej... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 8 | Najnowsza odpowedź: 22-04-2021r. 13:14 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: mariusz 20.04.2021r. 08:42
Cytat ze sztuki Moliera "U licha! już przeszło 40 lat mówię prozą, nic o tym nie wiedząc." można... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 4 | Najnowsza odpowedź: 21-04-2021r. 16:09 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: Pesel 20.04.2021r. 11:03
Czy ta podana emisyjność systemu elektroenergetycznego to aby na pewno dotyczy prądu w gniazdku u odbiorcy końcowego,... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 2 | Najnowsza odpowedź: 22-04-2021r. 07:34 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: Choczewo 20.04.2021r. 12:09
Panie Profesorze, popełnił Pan jeden podstawowy błąd, zapominając o innych zanieczyszczeniach, które produkują... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: Michal_M 20.04.2021r. 15:34
A moja hybryda plug-in o zasięgu 50 km jest zasilana panelami słonecznymi na moim dachu w 100%, więc jej rurą... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: 24/7 20.04.2021r. 18:30
A co z ładowaniem z paneli PV - to chyba jest sposób
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: Pluton 20.04.2021r. 18:52
Prąd póki co wytwarzamy sami a paliwa do samochodów sprowadzamy. I to jest zasadnicza różnica.
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: zgryźliwy 20.04.2021r. 19:33
Samochód elektryczny jest po prostu przedwcześnie. A także i po osiągnięciu udziału 55 % OZE w dalszym ciągu 45 %... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: j-23 20.04.2021r. 21:00
Pan profesor nie policzył też kosztów podatków i akcyzy która jest doliczana do paliw a nie jest jeszcze doliczana do... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: monopol ale naturalny 21.04.2021r. 07:52
Dopóki miks energii dostarczanej w systemie opiera się o konwencjonalne źródła, mówienie o ekologicznym transporcie... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: Ted 21.04.2021r. 09:28
Prof. Mielczarski poprostu sie starzeje. Niestety nie wszystko wie a o samochodach elektrycznych i ogniwaCh... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 3 | Najnowsza odpowedź: 22-04-2021r. 10:24 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: Mała kogeneracja 21.04.2021r. 10:40
Do wytwarzania cwu w domkach jednorodzinnych winna być stosowna mała kogeneraja. Kocioł gazowy dwufunkcyjny plus: a)... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: Wojtek 21.04.2021r. 15:44
Panie profesorze, pkt1. pana artykułu to czysta demagogia, skierowana głównie do tych którzy nie wiedza skąd się... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 4 | Najnowsza odpowedź: 22-04-2021r. 12:15 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: Zdziwiony 21.04.2021r. 18:18
Rozumiem, ze samochody elektryczne to tylko małe, niemogące konkurować ze spalinowymi. Takie jak np. Tesla? Artykuł... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: automatyczna kontrola samochod 22.04.2021r. 13:16
Każdy nowy samochód bedzie licznik z fabryczny z gps. Bedzie posiadał funkcje: - regulacji opłat za autostrady... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: EL-EN 22.04.2021r. 13:31
Do wszystkich krytykujących: przedstawcie proszę analizę, która potwierdzi wasz punkt widzenia. Taką niedużą, z... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: Eee tam 27.04.2021r. 10:18
Podstawowym zarzutem do analizy jest pokazanie łańcucha dostaw dla elektryka i brak takowego dla silnika spalinowego.... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: Jm 02.05.2021r. 13:39
"Krytyka" przeprowadzona dotyczy samochodów elektrycznych. Ale przecież jasno wynika z niej, może pośrednio... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Dodaj nowy Komentarze ( 39 )

DODAJ KOMENTARZ
Redakcja portalu CIRE informuje, że publikowane komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu CIRE. Redakcja portalu CIRE nie ponosi odpowiedzialności za ich treść.

Przesłanie komentarza oznacza akceptację Regulaminu umieszczania komentarzy do informacji i materiałów publikowanych w portalu CIRE.PL
Ewentualne opóźnienie w pojawianiu się wpisanych komentarzy wynika z technicznych uwarunkowań funkcjonowania portalu. szczegóły...

Podpis:


Poinformuj mnie o nowych komentarzach w tym temacie




cire
©2002-2021
Agencja Rynku Energii S.A.
mobilne cire
IT BCE