?

Log in

No account? Create an account

Журнал о жизни в Майами

Факты с картинками

Previous Entry Share Flag 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 69
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…

  • 1
Как втрое? Автор пишет 12 центов за квтч, что уже выше, чем я лично плачу дома. На суперзаправках Теслы 20 центов. Почему втрое? Я уже не говорю о том что вы называли вообще другие цифры и любопытно узнать откуда они.

Дальше вы как само собой разумеющееся сообщаете что амортизация электрической модели идет гораздо быстрее- опять же откуда это? В принципе электромобили неплохо держат resale value.
https://www.marketwatch.com/story/used-tesla-model-s-sell-faster-and-for-more-money-than-peers-study-says-2017-04-12
Возможно электромобили дешевеют быстрее потому что батарея ухудщается. Ну так и двигатель изнашивается, так что тут вопрос непростой. Откуда вы с такой уверенностью говорите о быстрее дешевеющих электромобилях?

Я сказал, что важно понимать, какая расценка считается "стандартной". Вот зачем. Если подписаться на программу владельца электрокара, то где-то с полуночи до 6 утра можно заряжаться по специальным расценкам, где с 50-60% скидкой. Так вот, люди прикидывают, скажем, автомобиль добавит еще 550 кВт-часов, мой счет за 555 - $156, значит, если я его куплю и подпишусь на программу, это мне будет стоить не более, чем $78. Дешево! На самом деле, скидку дадут только на "стандартную" стоимость. Если летом это было 20 центов, дадут 10 центов скидки. То есть реально счет вырастет долларов на 100, а то и больше. Такие "маленькие хитрости".
При этом, чтобы воспользоваться предложением, необходимо установить отдельную розетку для зарядки, подключенную к отдельному счетчику. Понятия не имею сколько за это придется заплатить. Чтобы просто добавить розетку бОльшей мощности, с отдельным предохранителем, электрик просил более $1K.
И другой ньюанс - установка солнечных батарей, рекламируется как "часть энергии вы сможете продавать обратно компании". Да, сможете. И опять же люди начинают считать - текущее потребление, минус ожидаемая генерация, равно экономия. Нет - не так! Потому что платить потребитель будет по все тем же расценкам, а покупать энергию у него будут по минимальной стоимости - те самые 7 центов. Даже, если платить по baseline 24 цента, то, если днем отдать в сеть 100 кВт-часов, а вечером потребить те же 100 кВт-часов, то получится не ноль, а $17.
Вот года три назад, на самом деле были выгодные предложения, когда компании предлагали установить батареи за их счет. Потребитель не платил из своего кармана ни копейки - только ставил подпись, соглашаясь с установкой, и принимая обязательство потреблять не менее оговоренного количества энергии в месяц (или год) в следующие 7-10 лет, с оплатой за 50% стоимости от расценок местной энергокомпании. Для домов с высоким потреблением (кондиционеры, бассейн) это было довольно выгодно. А если еще и "Теслу" купить - то совсем выгодно. Но сейчас таких предложений больше нет. Субсидии помаленьку аннулируют.

Не, не втрое - ошибся, увидел 7 центов, а не 12. Виноват. У меня в раскладках вы можете увидеть, что самая низкая потребительская расценка, на самом деле получается 24 цента. То есть - все равно выше вдвое. И при этом - данная расценка НЕ применима к зарядке автомобиля.

Амортизация электромобиля выше по трем факторам:
- срок службы батареи, вы сами уже это упомянули,- он ограничен, и амортизация не линейная: быстрее всего идет в первые два года
- опросы показывают, что спрос на б/у автомобили, значительно ниже, чем на их бензиновые "родственники"; в принципе логично, если вспомнить, что на покупку нового дается налоговая субсидия - зачем ее терять, покупая б/у? это заставляет дилеров "срезать" часть покупной цены, компенсируя риск не продать б/у машину
- (абсолютные цифры) электрическая модель стоит вдвое дороже бензиновой, Fiat 500 - $16K, Fiat 500e - $32K; соответственно 10% амортизации в первом случае составит $1,600, а во втором - $3,200; в случае специального лиза, возврат электромобиля после окончания контракта будет субсидирован штатом, а в случае, если владелец решит автомобиль оставить себе - эту разницу оплатит он сам

Замечу отдельно, что с "Теслой" ситуация несколько иная: во-первых, потому, что изготовитель гарантирует покупку по фиксированной цене после первых скольки-то лет, во-вторых, эта модель по-прежнему пользуется высокой популярностью, и повышенным спросом (подобного конкурента-то до сих пор не существует на рынке), а в-третьих, система Суперчарджеров, которыми можно бесплатно пользоваться на премиальных моделях, тоже помогает поддерживать повышенный интерес.

А, да - и расценки на Суперчарджер "Теслы" (для платных клиентов) гораздо ниже, чем на "общественных" станциях. Только вот далеко не каждый электрокар сможет Суперчарджером воспользоваться. И не факт, что вообще такая станция окажется под боком (в отличие от "общественных", которые есть практически у каждого шоппинга)

Edited at 2017-11-22 11:34 pm (UTC)

Гражданин, я уже устал читать ваши странности.
"У меня в раскладках вы можете увидеть, что самая низкая потребительская расценка, на самом деле получается 24 цента.То есть - все равно выше вдвое. И при этом - данная расценка НЕ применима к зарядке автомобиля." Это что? Откуда 24 взялось? Средняя цена в США 13 центов. Я плачу существенно меньше. Откуда 24?
П.С. Я понял откуда- вы в другом посте попытались показать ваш счет, но не прошло. Ок, понятно. Вы платите 24.

"Опросы показывают что спрос на б/у автомобили значиетльно ниже..." Где опросы?

"Tesla гарантирует покупку по фиксированной цене" Давно уже Тесла не гарантирует это.

"Расценки на Суперчарджер гораздо ниже"- откуда это? Есть сильно выше, есть ниже, есть сильно ниже.
https://www.maximintegrated.com/en/design/blog/surprising-facts-cost-to-operate-electric-car.html
Заодно в этой же статье написано что при зарядке днем дома в Калифорнии цена 45 центов, а ночью 11 центов. То есть в принципе можно найти адскую цену как вы пытаетесь мне навязать, но это надо сильно постараться- быть в Калифорнии и заряжать именно дома и именно днем. Можно конечно ночью дома за 11 центов квтч или днем на EvGO за 1 доллар за час, но всегда можно найти самую дорогую станцию и самый дорогой план и торжественно утверждать как оно дорого. Так и бензин можно долго искать самую дорогую заправку и обьявить что вот она цена! Речь о том что делать будет владелец, а именно- поразмыслит как заряжать машину подешевле.


Edited at 2017-11-23 01:31 am (UTC)

Ссылка на копию счета приведена выше.
Ниже есть мои пояснения. Если вы сможете открыть картинку - увидите все своими глазами.

Дальше - есть Google, набираете в нем sdg&e electric car rates и в самой первой (не спонсируемой) ссылке маркетинговая страничка, предлагающая "помочь экономить деньги" владельцам электрокаров. Там приведены расценки. Это НЕ гарантированные расценки, это "средневзвешенные" на самом деле, взятые методом некоей выборки по их потребителям. Так вот - даже у них 11 центов ночью НЕТ. В лучшем случае - 19. А летом днем - указаны все 50 центов!

И еще раз повторю: чтобы пользоваться отдельным планом на подзарядку автомобиля, надо ЗА СВОЙ СЧЕТ поставить отдельную розетку, с отдельным счетчиком. Или перейти на комбинированный план. А на комбинированном плане вы:
- теряете baseline, дающую возможность оплатить часть энергии по льготному тарифу
- ВСЯ ваша энергия днем будет оплачиваться по конским ценам,- как насчет холодильника по 50 центов за киловатт?
То есть - чтобы сэкономить на зарядке ночью, вы переплатите днем. И общая экономия появится только при интенсивном использовании электрокара. Иначе - может оказаться строго наоборот.

Я упомянул, что у знакомого - "Тесла": вот у него этот самый план EV-TOU, и мы считали, исходя из его реальных счетов за предыдущие 12 месяцев. Выводы я процитировал выше. И это тот же самый человек, который и сам был рад иметь электрокар, и другим советовал три года назад, когда бензин был выше $4. А когда цена упала ниже $3, а на электричество поменяли тарифы (и перестали давать возможность подзаряжаться бесплатно) его точка зрения поменялась.
А еще добавлю, что многие автомобили американского производства сейчас сертифицированы на Flex Fuel (и ожидается, что японцы скоро подтянутся). Что дает возможность заправляться не бензином, а этанолом (E85). А этанол еще на доллар дешевле (и горит чище). Так что НА СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ вопрос об экономии с электрокаром очень непростой. В будущем - ситуация, очевидно, поменяется. Но при этом совершенно не исключено, что будут вводить дополнительные налоги на зарядку электрокаров.
Мое мнение такое - надо тщательно все считать ДО покупки, выбросив ВСЕ существующие субсидии (кроме налогового вычета немедленно при приобретении автомобиля), посоветовавшись с владельцами, которые эксплуатируют автомобиль примерно одинаково с вами. И желательно брать в лизинг, чтобы иметь возможность сбросить автомобиль после пары-тройки лет, если ситуация изменится в неблагоприятную сторону.
Ну и - те, кто подсуетился 3 года назад, взяв Tesla S в специальный лизинг, и поставив солнечные батареи под федеральную субсидию, угадали правильный момент. Молодцы - заслуживают поздравлений.

Edited at 2017-11-24 06:56 am (UTC)

Наконец я согласен с вашими выводами, хоть я и не вижу вашей ссылки. И таки у вас в Кали невероятно конские цены на электроэнергию.

  • 1