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.
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.