rem235 (rem235) wrote,
rem235
rem235

О некоторых вопросах электромобилизации или резиновый штамп Серны Михайловны

Об увеличении генерации при тотальной электромобилизации
1 литр моторного топлива приблизительно равен 2,19 кВт*ч расчет отсюда
Мировое потребление моторного топлива по данным ОПЕК 52 365,18 тыс. баррелей в день (бензин+дизтопливо) или 3 038 631 146 150 литров моторного топлива в год, что дает необходимость выработки потребной электроэнергии в количестве 6 651 688 454 180 кВт*ч.
Мировое производство электроэнергии в 2014 году 23 536 500 000 000 кВт*ч ссылка

Простой расчет дает необходимость 28% прироста выработки электроэнергии для замещения электромобилями всего транспорта на ДВС.
Из этих 28% отбросим обеспечение моторным топливом морского транспорта, затраты электроэнергии на добычу нефти и производство моторного топлива.
Соответственно, можно смело считать, что выработку электроэнергии нужно увеличить приблизительно на 20%.
С учетом того, что большая часть зарядки электромобилей происходит ночью в период низкого потребления, то увеличение производства электроэнергии на 20% будет достигаться балансировкой дневного пика потребления ночной зарядкой электромобилей, без сколь-либо значительного увеличения генерирующих мощностей.
Данный ответ для каждого, про каждого 10 можно вообще не говорить. На рынке газа электромобилизация должна и скажется положительно, вот только для России условный размен +20% доходов от газа - 70% доходов от нефти = бюджетная катастрофа.

Еще по увеличению генерации
По увеличению генерации есть следующая вещь:
Те кто считает от пробега автомобиля/электромобиля получают очень невысокую цифру необходимого увеличения генерации электроэнергии при полной электромобилизации в пределах 20-30%
Те кто считает от удельной теплоемкости бензина получают цифру необходимого увеличения генерации электроэнергии при полной электромобилизации на 100% и более.
Разница в цифрах, на которую нужно будет увеличить генерацию, объясняется достаточно просто: между электромобилем и ДВС гигантский разрыв в КПД - 90% электромобиль и 20% автомобиль с ДВС. Соответственно, если составить пропорцию к удельной теплоемкости бензина с учетом КПД автомобиля с ДВС и КПД электромобиля, то придем к той же цифре 20-30% увеличения генерации.

Та же BP в ежегодном обзоре при расчете энергобаланса в миллионах тонн нефтяного эквивалента (MTOe) берет нефть с коэффициентом 0,38 (при сжигании нефти на ТЭС получается в среднем 38% полезного электричества). Между тем нефть, учитываемая BP в энергобалансе это в основном моторное топливо, которое автомобили на ДВС сжигают с эффективностью не 38%, а значительно меньше максимум 22% дизель и 18% бензин. При корректном подходе доля нефти в энергобалансе составляет не 30%, а практически в 2 раза меньше, а следовательно, для замещения нефти потребуется весьма незначительное увеличение производства электроэнергии.


По потерям в сетях, при сжигании углеводородов в ТЭЦ и тех же углеводородов в ДВС.
Предлагаю ответить на вопрос, что получится если сжечь условный баррель газа 159 куб.м. в авто с ДВС (по характеристикам аналогичным Tesla model S), либо сжечь в условный баррель газа 159 куб.м. ТЭЦ, и заправить Tesla.
Авто с ДВС
Автомобиль - аналог Tesla model S - седан D класса с двигателем мощностью за 300 л.с., расход бензина у такого нового авто стандарта Евро-6 около 7,2 литров на 100 км в смешанном цикле Ссылка, расход газа +10% около 8 куб.м., т.е. на барреле газа автомобиль проедет около 2000 км.

Электричество
Statoil 1 куб.м. газа принимает равным по удельной теплоемкости 11 кВт*ч ссылка
У ТЭЦ (теплоэлектроцентралей) за счет комбинированной выработки тепла и электроэнергии их КПД колеблется от 64 до 78% ссылка Возьмем среднее значение 70% (35% электроэнергия, 35% тепло), что дает 3,85 кВт*ч и 3,5 Мкал тепла с 1 куб.м. газа.
3,85 кВт*ч х 159 куб.м.= 612,15 кВт*ч
Потери в российских сетях около 13%
Соответственно в батарею Tesla заправится 532,57 кВт*ч энергии.
Емкость батареи стандартной Tesla 85 кВт*ч, запас хода в смешанном цикле 426 км, несложная пропорция дает, что Tesla на условном барреле газа проедет 2 669 км.

Теперь про тепло, со 159 куб.м. газа ТЭЦ выработала 0,55 Гкал тепла, вычтем 20% потерь, получим 0,44 Гкал тепла. Норма теплоснабжения в отопительный сезон в РФ 0,03 Гкал тепла на кв.м. общей площади жилых помещений в месяц или 0,001 Гкал тепла на кв.м. общей площади жилых помещений в сутки, соответственно, полученного тепла хватит, чтобы обогреть в течение суток жилые помещения общей площадью 440 кв.м., или около 8 средних квартир.

В сухом остатке:
1. на одном условном барреле газа 159 куб.м., автомобиль с ДВС (с характеристиками аналогичными стандартной Tesla model S 85D) проедет около 2000 км.
2. При сжигании одного условного барреля газа 159 куб.м. и заправке стандартной Tesla model S 85D электричеством, она проедет 2 669 км плюс будет выработано полезное тепло, позволяющее обогреть в течение суток жилые помещения общей площадью 440 кв.м., или около 8 средних квартир.

По затратам тепла на обогрев автомобиля
1. По нормативу на обогрев 1 кв.м. жилого помещения тратится в сутки 0,001 ГКал тепла. 1 кв.м. жилого помещения по объему примерно соответствует салону автомобиля.
2. 0,001 Гкал тепла вырабатывается при сжигании менее чем 1 литра моторного топлива.
Нетрудно посчитать, что на полезное отопление салона авто с ДВС расходуется максимум 0,5% от вырабатываемого ДВС тепла, т.е. печка зимой подымает КПД ДВС максимум на 0,5%.

О грядущем дефиците лития
Литий в отличие от нефти не утрачивается безвозвратно: из использованных батарей можно восстановить около 90% лития Ссылка Ссылка на полный текст в PDF
Пока очень похоже, что батареи Tesla будут держать заряд, гарантированные Маском 8 лет. Дальнейшее их использование в качестве стационарных системы хранения электроэнергии может быть менее выгодным, чем recovery лития для новых батарей. Теоретически уже к 2030-2040 годам лития может быть добыто столько, что с учетом recovery его хватит лет на 100 непрерывного использования в батареях для электромобилей при тотальной электромобилизации. Соответственно, слухи о дефиците лития кажутся сильно преувеличенными.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 16 comments