?

Log in

No account? Create an account

Журнал о жизни в Майами

Факты с картинками

Previous Entry Share Next Entry
Почему вы будете ездить на электромобилях (и заряжать их от солнечных панелей)
skysheep

Предисловие

Для начала разберемся сколько энергии потребляют электромобили. Многие люди не доверяют "официальным" данным автопроизводителей, поэтому проведем эксперимент.

1. Берем электромобиль с официальным запасом хода в 238 миль (383 км), и с официальным расходом 28 кВт*ч на 100 миль (17.4 кВт*ч на 100 км).
FuelEconomy.JPG







2. Ездим на нем 2 недели без подзарядки, в нормальном режиме, в жарком климате, с кондиционером работающим на полную. Что имеем в итоге?

Проехали 178.1 миль (286.6 км) потратив 46.1 кВт*ч.  Это 160 Вт/км или 16 кВт*ч на 100 км.
IMG_0025.jpg


После 178 миль, у нас еще осталось около 25% батареи и около 56 миль запаса хода.  При этом, 22% всей энергии было потрачено на кондиционер.

IMG_0021.jpg

IMG_0017.jpg


IMG_0019.jpg

Итак, производитель не врет насчет потребления энергии и запаса хода. Но, нам надо также проверить, сколько энергии уходит для зарядки электромобиля.  Ведь заряд в батерее берется из розетки, и в процессе заряда есть потери энергии.

3. Подкючаем электромобиль к обычной розетке (120 вольт/15 ампер) через устройство для измерения мощности (Kill-a-watt).   Оно показывает зарядку с мощностью 1.34 кВт и ток 11.85 ампер.  С такой мощностью зарядка должна занять где-то 40 часов.  Можно было заряжаться от более мощной розетки, в 240В/32А, и это было бы раз в 6 быстрее, но у меня нет устройства для измерения мощности, которое работало бы с 240/32.  Поэтому, для этого эксперимента придеться немного подождать.



IMG_0026.jpg

Тут у меня случилась небольшая конфузия.  Вообще при зарядке не рекомендуется использовать удлиннитель. Мне он понадобился так как Kill-a-Watt своей формой не входил в корпус розетки, которая была в защищенном от влаги корпусе.  Через несколько часов я вышел проверить как там этот удлиннитель себя чувствует, и он был очень горячим.  И я решил что лучше сходить купить нормальный новый удлиннитель вместо этого старого китайского.  В магазине нашел удлиннитель сделанный аж в самом USA, расчитанный на 1875 Вт.

IMG_0037.jpg


После этого кстати мощность зарядки подскочила на 50 Ватт.  Значит старый удлиннитель потреблял 50 Ватт на свой обогрев.

IMG_0042.jpg

IMG_0071.jpg



И вот 40 часов спустя, имеем результаты. Так как я два раза отключал счетчик для преключения удлиннителя, и каждый раз при отключении от розетки он обнуляется, то нам надо сложить 3 цифры.  5.16 + 1.74 + 48.51 = 55.41.  Итого, если считать с потерями при зарядке, то наш электромобиль кушает 193 Вт на километр пробега.  При зарядке от переменного тока мы теряем около 17% энергии (инвертер, сопротивление батареи, и другое)

IMG_0033.jpg


IMG_0038.jpg


IMG_0076.jpg
IMG_0078.jpg




Расчет Экономической Эффективности Электротранспорта

А теперь от предисловия перейдем к расчету эффективности.  Итак, расход около 200 Вт на км.  Тут в США средняя цена за кВт, без учета всяких льготных ночных тарифов, около 12 центов за кВт*ч. Итого, стоимость топлива около 2.32 центов за километр пробега.  Стоимость бензина для среднего американского ДВС автомобиля сегодня составляет около 7 центов за км (22 миль/галлон, $2.50/галлон), и около 4.5 центов для экономичного автомобиля с ДВС (35 миль/галлон, $2.50/галлон).

В местах с более дешевым электричеством, и ночными льготными тарифами, стоимость пробега будет еще меньше. Например, в Ленинградской области, ночной тариф 2.06 рубля за кВт*ч. Это означает что пробег стоит 39 копеек (0.6 цента) за км. 20 тысяч километров пробега в год обойдутся всего в 8000 рублей ($132 доллара).  В настройках электромобиля можно установить расписание зарядки, в зависимости от стоимости электричества и вашего времени отьезда.

Помимо экономии на пробеге, мы также экономим на обслуживании электромобиля. Вот сравните например расписание техобслуживания для электромобиля, с расписанием обслуживания аналогичного ДВС автомобиля. В электромобилях просто намного меньше движущихся частей.  Нет коробки передач, нет сложной системы охлаждения двигателя (есть упрощенная), тормоза упрощенные и почти не изнашиваются (автомобиль управляется одной педалью газа, тормоз нужен только в экстренных случаях), нет кучи ремней которые изнашиваются, нет машинного масла.


Вы мне можете тут возразить что батареи в электромобилях дорогие. Да, пока дорогие, но это просто вопрос времени когда их стоимость упадет.  В  2010 году
батареи стоили около $1000 за кВт*ч.  Сегодя крупные автопроизводители покупают их почти в 10 раз дешевле.  При достижении $100 за кВт*ч, электромобили становяся дешевле автомобилей с ДВС.

LITHIUM ION BATTERIES ARE NOW SELLING FOR UNDER $140/KWH

Ресурс батареи  превышает ресурс автомобиля. После 10-15 лет работы остается 70% емкости. Так что люди теперь думают что делать со всеми подержанными батареями из электромобилей после того как автомобили пойдут на металлалом.   BMW собирается подержанные батареи использовать для стационарного хранения энергии.



А теперь взглянем на это в масштабах страны.  Пробег пассажирского транспорта в США около 2.2 триллионов миль. со средним расходом бензина 22 миль/галлона.   Общий расход на бензин (при сегодняшних низких ценах)  - $250 миллиардов долларов.  Если перевести на электротранспорт, то экономия будет минимум $160 миллиардов в год. A если заряжать вне пиков потребления (ночью), то еще больше.
Annual Passenger Vehicle Mileage 2,200,000,000,000 Miles
Average MPG 22
Gasoline in Gallons 100,000,000,000 Gallons
Gasoline in Dollars $250,000,000,000.00 $
Electricity Required (0.31 kWh/mile) 725,394,722,066.26 kWh
Current Cost of Electricity $87,047,366,647.95
Total U.S. Electricity Production (2016) 4,096,000,000,000 kWh
Percent Increase (+6% transmission loss) 18.77%

А сколько понадобится электрчества для этого?  Если весь пассжирский транспорт перевести на электричество, то понадобится всего 19% больше электроэнергии (учтем что средняя потеря при передачи э-энергии 6% в США). Этого можно достичь даже не строя никаких новых генерирующих мощностей, так как даже сегодня генерирующие мощности имеют средний коэффицент использования не более 50%.

Где Взять Электричество?

Но допустим нам поставленна задача установить новые мощности для генерации 19% энергии (769 ГВт*ч). Какие источники энергии мы выберем для этого?
Для этого, обратимся к Lazard's latest annual Levelized Cost of Energy Analysis (LCOE 11.0).

Рассмотрим четыре варианта новой генерации.  КИУМ солнца 21%, ветра 45%, атомной 90%, угля 90%, газовой 70%.
Вариант 1 - 30% солнечных электростанции/70% ветроэнергетика.
Вариант 2 - атомная энергетика.
Вариант 3 - угольная тепловая станция.
Вариант 4 - газовая тепловая станция комбинированного цикла.

Исходя из расчетов, самые дешевые методы генерации это газ, солнце, и ветер.  Газ дешевый сегодня потому что стоимость газа низкая, но в будущем газ может быть дороже.  Атомная и угольная генерация самые дорогие.
Вариант 1 - 30% солнечных электростанции/70% ветроэнергетика.
Solar Capacity Installed 125,394,391 kW
Wind Capacity Installed 136,400,422 kW
Solar Capital Price per kW $1,200
Wind Capital Price per kW $1,500
Solar Annual Cost per kWh $10
Wind Annual Cost per KWh $35
Total Initial Capital Cost: $355,073,901,601.64
Total Recurring Annual Cost: $6,027,958,666.69
Cost Over 30 Years: $535,912,661,602.32

Вариант 2 - атомная энергетика.
Nuclear Capacity Installed 97,528,971 kW
Nuclear Capital Price per kW $6,500
Nuclear Fixed O&M Cost per kW $135
Nuclear Variable + Fuel Cost per kWh $0.0096
Total Initial Capital Cost: $633,938,309,872.72
Total Recurring Annual Cost: $13,173,817,657.74
Cost Over 30 Years: $1,029,152,839,604.99

Вариант 3 - угольная тепловая станция.
Coal Capacity Installed 97,528,971 kW
Coal Capital Price per kW $3,000
Coal Fixed O&M Cost (kW*year) $60
Coal Variable + Fuel Cost per kWh $0.0189
Total Initial Capital Cost: $292,586,912,248.95
Total Recurring Annual Cost: $20,354,692,748.25
Cost Over 30 Years: $903,227,694,696.35

Вариант 4 - газовая тепловая станция комбинированного цикла.
Gas CC Capacity Installed 125,394,390.96 kW
Gas CC Capital Price per kW $1,300
Gas CC Fixed O&M Cost (kW*year) $6
Gas CC Variable + Fuel Cost per kWh $0.0262
Total Initial Capital Cost: $163,012,708,252.98
Total Recurring Annual Cost: $9,974,851,677.18
Cost Over 30 Years: $462,258,258,568.50

Стоит ли удивляться что если посмотреть на ввод в строй новых мощностей в США, то вы там увидите газ, солнце и ветер.




Кстати, совершенно не случайно то, что Китай также лидирует по внедрению электротранспорта.  20% всех автобусов проданных в Китае в этом году - электрические (более 115 тысяч в 2016 году). Китайская BYD продает электрические мусоровозы в Калифорнии. В октябре 2017 года, в Китае произвели 91 тысячи электрифицированных автомобилей (рост 86% за год).

Заключение

Даже если отбросить все довольно важные экологические аргументы (чистый воздух, глобальное потепление, и ограниченность ископаемых ресурсов), то у электротранспорта остается один неоспоримый аргумент в его пользу - он более экономически выгоден.  Страны которые первыми перейдут на массовое использования электротранспорта, получат значительное экономическое преимущество перед странами в которых будут продолжать использовать устаревшие транспортные средства.




Posts from This Journal by “Автомобиль” Tag


promo skysheep december 28, 2014 23:14 58
Buy for 100 tokens
В преддверии нового года, и очередной индексации зарплат, самое время поговорить о зарплатах и посчитать деньги в чужих карманах. Когда начинаешь сравнивать зарплаты между разными странами, всегда сталкиваешься с некоторыми сложностями. Если сравнивать зарплату конкретного человека, то это может…

первыйнах (+)

первыйнах (+)

какая налоговая составляющая в традиционном топливе для автомобилей в США?

Re: первыйнах (+)

18.4 центов за галлон федеральный акциз. Штаты берут от 12 до 58 центов за галлон (в среднем где-то 25).

В электричестве тоже есть налоги и сборы.

Какой интересный текст, надо бы вам его запостить в какое-нибудь автомобильное сообщество, например ru_auto.

Мне не дает запостить его. Если хотите, перепостите его.


убедительно.
PS.Всё-таки 220 в розетке лучше, чем 120.


Edited at 2017-11-20 08:44 pm (UTC)

Толково, по пунктам. Сколько Шевроле дает гарантию на машину и на батарейку отдельно?

3 года/36000 миль на автомобиль. 8 лет/100000 миль на батарейку.

Волнует как при -40 это будет работать и обогревать. Простой аккумулятор 3 минуты покрутил и иди за новым.

Электромобиль, это паркетник и для паркета и желательно в зоне бенилюкса...не мечтайте о северах!

Этот Вольто-Больт стоит 40 штук. Кореец на бензине - не дороже 20. На сэкономленные 20 штук за указанные $2.50/gal покупается 8 тыщ галлонов бензина. Такого количества бензина машинке с приведенным 35 MPG хватит на 280 тысяч миль. Это уже сильно больше медианного миляжа автомобиля в США от дилерки до свалки.

То есть даже если бы электричество было бы абсоютно бесплатным, в экономию этот больт не вышел бы за всё время жизни.

Если электрическая машинка вся из себя простая, почему же она такая дорогая, а?

Базовая версия Болта начинается от 33к. Сравнимые автомобили с ДВС от 23к. Разница в цене за счёт стоимости батарей, и мелкой серии Болта, который построен на отдельной платформе.

всё понятно - осталось распилить на разгоне облаков

Сжигать нефть — всё равно, что топить печку ассигнациями.Менделеев Д.И.
Уголь, газ примерно то же самое. Будет ли доступен и распространен электротранспорт - вопрос.
Отличный пост.

Спасибо за конкретику на живой машинке.

По моим личным расчётам исходя из интернет-информации выходило примерно то-же:

1. 20 квт\100 км.примерный расход с учётом КПД зарядки
2. 13% от общего производства электроэнергии в мире если все автомобили перевести на электричество.

"Тут в США средняя цена за кВт, без учета всяких льготных ночных тарифов, около 12 центов за кВт*ч. " :: вот тут - СТОП!

Где, конкретно, в США вы столько заплатите за электричество? Можете копию счета показать?

хипстота тупорылая, убери свои ссаные кнопки из поста в руавте. то, что ты в зенки долбишься и мозг растворителем пронюхал так, что калькулятором пользоваться разучился, и так уже все поняли.

О каких кнопках идёт речь?

Было очень интересно, спасибо)
Разве только насчёт 12 за кВт*ч выглядят странными, всегда думал что в США около 15-30.

можно вопрос ?
сколько на самом деле расход..включая розетку..на 1000 миль у вольта.
в деньгах..к примеру ..при цене на бензин 2.35-2.50
спасиб заранее.

Edited at 2017-12-06 01:26 am (UTC)

Ноготки грызещь)))) мля молодец