Perspektywy samochodu elektrycznego

[przycinek.usa]

Latem tego roku rozmawialismy tutaj o mozliwosci wprowadzenia do masowej produkcji samochodow opartych o naped elektryczny. Pojawilo sie tez duzo prezentacji pojazdow, ktorych masowa produkcja ma sie wkrotce rozpoczac. Chcialbym przypomniec te dyskusje. Chodzilo o wyliczenie, czy taka masa pojazdow jest mozliwa do wprowadzenia na rynek w celu zastapienia obecnych aut.

Obliczylem wtedy pobieznie mozliwosci energetyczne USA. To sa oczywiscie obliczenia nieprecyzyjne, przyblizone, ale maja dosc istotna wymowe i proponuje je ponownie przedyskutowac.

W USA w styczniu 2008 wygenerowano 363,268 GWh energii. Styczen mial 31 dni, 24 godziny, czyli wykorzystane praktycznie moce wyniosly 488 GWh. Ze wzgledu na straty sprzedano mniej - czyli 327,330 GWh. Owczesne dane wzialem ze strony tu:
www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/epm/tablees1b.html
Sprawdzilem tez dane dotyczace ilosci pojazdow zarejestrowanych w USA. Przyjalem liczbe pojazdow na 255 milionow sztuk. Oparlem sie o dane stad:
www.bts.gov/publications/national_transportation_statistics/html/table_01_11.html
W starej dyskusji pojawila sie wielkosc mocy pobieranej przez silnik takiego pojazdu na okolo 25kW. To oczywiscie zalozenie. Trudno powiedziec czy dobre. Wydaje mi sie, ze jest nawet troche zawyzone.
Przyjalem tez maksymalny czas poruszania sie po drodze na 1 godzine dziennie. Zadajmy teraz pytanie jakie bedzie obciazenie sieci w trakcie ladowania akumulatorow zakladajac ich 100% sprawnosc.

Wobec tego:
255 milionow x 25kW x 1h = 6375 GWh dziennie. Przyjmujac 3 strefy czasowe i 8 godzin na strefe to daje z przyblizeniem 6 godzin pelnego obciazenia, 4 godziny mniejszego i 2 h najmniejszego obciazenia sieci. W tym 6 godzinnym szczycie bedzie pobor okolo 797 GWh.

Majac dostepne 488 GWh przekraczamy limit obecnej produkcji. [488 GWh nie jest wielkoscia capacity tylko wielkoscia produkcji] W
pozostalych okresach obciazenie bedzie mniejsze odpowiednio: 531 GWh i 266 GWh.

Wnioski z powyzszego sa bardzo smutne.
Nawet w USA nie ma takich energii, aby zapewnic zasilanie pojazdow elektrycznych na skale masowa!

Oznacza to rowniez, ze musi wzrosnac potencjal produkcyjny energii elektrycznej na swiecie, jezeli chcemy oprzec motoryzacje na pradzie.
To oznacza rowniez wielkie potrzeby rozwoju energetyki! Ostateczny wniosek jest tez taki, ze mozemy zapomniec o eliminacji ropy z zycia codziennego na wiele, wiele lat.

Mam nadzieje, ze wkrotce pojawia sie jakies nowe wynalazki, pozwalajace na obejscie tych problemow. Na razie jednak nic takiego nie istnieje. Zapraszam do dyskusji.

[baldazar]

Napęd hybrydowy już jest.... Chodzi o obniżenie kosztów produkcji i
wzrost wydajności silnika. Jeżeli nastąpi to w tempie spadku cen
pamięci - czego wykluczyć nie można pojawia się szansa na znaczną
redukcję zużycia paliw. To perspektywa 5-10 lat zależnie od wysokości
cen ropy naftowej.

[mateusz572]

Na początek mogą być pojazdy hybrydowe.W autobusach i ciężarówkach
można dodać koło zamachowe.Wszystko to w celu zmniejszenia zużycia
ropy naftowej o ok.60-70%%.Myślę,że także nie doceniłeś samych
baterii elektrycznych,które mogą być ładowane podczas hamowania
pojazdu,szczególnie w mieście gdzie taka czynność ze względu na dużą
częstotliwość może być bardzo wydajna.
Na przyszłość ogniwa wodorowe po pokonaniu lobby naftowego.

fajny temat

[bush_w_wodzie]

wnioski oczywiscie prawidlowe - przestawienie transportu na prad wymaga
gigantycznych i horrendalnie drogich zmian infrastruktury.
horyzont czasowy takiej zmiany - minimum 25 lat

no i pytanie - co ma zastapic rope. wegiel - brudny. uran - niemodny. odnawialne
- bardzo niewydajne (choc przy odrobinie starania mozna gdzieniegdzie jezdzic na
spirytusie). gaz ziemny... no ale gaz to mozna tez po prostu skroplic i zatankowac

kilka uscislen wywodu:


przycinek.usa napisał:

> Obliczylem wtedy pobieznie mozliwosci energetyczne USA. To sa oczywiscie oblicz
> enia nieprecyzyjne, przyblizone, ale maja dosc istotna wymowe i proponuje je po
> nownie przedyskutowac.
>
> W USA w styczniu 2008 wygenerowano 363,268 GWh energii.
> Styczen mial 31 dni, 24 godziny, czyli wykorzystane praktycznie
> moce wyniosly 488 GWh.


wyliczyles moc srednia a nie maksymalna (potrzebne bedzie potem).
jednostka mocy jest gw a nie w gwh. przypuszczam tez ze szczyt zuzycia energii
elektrycznej w usa to jednak lato



> Przyjalem liczbe pojazdow na 255 milionow sztuk.
> W starej dyskusji pojawila sie wielkosc mocy pobieranej
> przez silnik takiego pojazdu na okolo 25kW. To
> oczywiscie zalozenie. Trudno powiedziec czy dobre.
> Wydaje mi sie, ze jest nawet troche zawyzone.


chyba dokladniejsze oszacowanie dostalbys z poziomu zuzycia ropy naftowej w
miesiacach letnich - gdy nie grzeje sie domow

przy czym jest tu pare haczykow. po pierwsze: trzeba wyliczyc ilosc energii
zmagazynowanej w zuzytej ropie. po drugie: trzeba uwzglednic sprawnosc silnikow
spalinowych (silniki elektryczne sa duzo sprawniejsze). po trzecie: nie nalezy
zakladac ze rozwoj motoryzacji w kierunku suv to trwaly tred. wiec tu moze byc
sporo lepiej niz sie na pozor wydaje

> Wobec tego:
> 255 milionow x 25kW x 1h = 6375 GWh dziennie.
> Przyjmujac 3 strefy czasowe i 8 godzin na strefe to daje z przyblizeniem 6
godzin pelnego obciazenia, 4 godziny
> mniejszego i 2 h najmniejszego obciazenia sieci. W tym 6 godzinnym szczycie bed
> zie pobor okolo 797 GWh.


auta bylyby ladowane nie wtedy gdy jezdza tylko wlasnie wtedy gdy nie jezdza.
czyli rozklad obciazenia bylby szerszy a maksymalne obciazenie sieci -
prawdopodobnie mniejsze



>
> Majac dostepne 488 GWh przekraczamy limit obecnej produkcji. [488 GWh nie jest
> wielkoscia capacity tylko wielkoscia produkcji] W
> pozostalych okresach obciazenie bedzie mniejsze odpowiednio: 531 GWh i 266 GWh.
>

niewykluczone ze sporo zawyzyles te maksymalne obciazenia. ale trzeba pamietac -
ze to co zuzywa transport trzeba dodac do innych odbiornikow mocy. czyli (co
jest niemal banalne) - tak czy siak trzeba byloby zwiekszyc znaczaco produkcje
energii elektrycznej


>
> Wnioski z powyzszego sa bardzo smutne.
> Nawet w USA nie ma takich energii, aby zapewnic zasilanie pojazdow elektrycznyc
> h na skale masowa!


tu jedna mala uwaga - nie nawet usa - a szczegolnie usa. w usa zuzycie energii
przez transport na jednostke pkb jest wyjatkowo wysokie. a na obywatela -
jeszcze wyzsze


>
> Oznacza to rowniez, ze musi wzrosnac potencjal produkcyjny energii elektrycznej
> na swiecie, jezeli chcemy oprzec motoryzacje na pradzie.
> To oznacza rowniez wielkie potrzeby rozwoju energetyki! Ostateczny wniosek jest
> tez taki, ze mozemy zapomniec o eliminacji ropy z zycia codziennego na wiele,
> wiele lat.


oczywiscie


>
> Mam nadzieje, ze wkrotce pojawia sie jakies nowe wynalazki,
> pozwalajace na obejscie tych problemow. Na razie jednak nic
> takiego nie istnieje. Zapraszam do dyskusji.


ropa wciaz jest bardzo bardzo tania. a sa jeszcze olbrzymie zapasy gazu. i
mozliwosc katalitycznego uwodorniania wegla. do tego biopaliwa. mam wrazenie ze
nawet na ostatniej gorce cen ropy - wciaz koszta paliwa nie byly na tyle wysokie
by powodowac znaczace zmian wzorcow zachowan konsumentow


czyli jeszcze nie ma wystarczajaco silnych ekonomicznych bodzcow by radykalne
zreformowac transport. wynalazki tego raczej nie zmienia bo koszta wdrozenia na
wielka skale praktycznie eliminuja mozliwosc ich implementacji. jesli juz - to
najpierw bedzie konkurencja na oszczednosc. tansze hybrydy. panele sloneczne na
dachu . do tego ekologia. byc moze niektore miasta zdecyduja sie zamknac wjazd
do centrum dla aut innych niz hybrydowe? to by dalo spory boost tej technologii

w dluzszej perspektywie moze sie zdarzyc duzo ciekawych rzeczy. np bakterie lub
inne glony produkujace wodor z wody i slonca - z duza wydajnoscia. wtedy
moglibysmy miec bardzo tanie i baterie sloneczne ktore moglyby pozwolic na
lokalne pozyskiwanie sporych ilosci energii elektrycznej

tylko ze to wszytko to juz raczej po kryzysie... i to sporo

samochód na powietrze ...

[lava71]

po co targać ze sobą ciężkie akumulatory, które ładuje się długo jak można
zamontować silnik na sprężone powietrze i tylko wymieniać butle.
Butle można ładować naddatkiem energii z sieci energetycznej zasilanej
wiatrakami, które obecnie trzeba kompensować np hydroelektrowniami czy innymi
konwencjonalnymi elektrowniami.
Proste, tanie przyjemne i ekologicznie nie do pobicia.

[godziogodzio]

Samochód elektryczny zmieni reguły gry zanim zostanie osiągnięty próg dostępnych
możliwości energetycznych. Uświadomienie sobie, że ropa nie jest jedyną
alternatywą zmieni podejście i alokację inwestycji. W elektryki zainwestowali
już Warren Buffet w Chinach, Elon Musk (Pay Pal, Tesla Motors, Spacex) i Google.
W Polsce w energetykę alternatywną inwestuje Rydzyk. Za nimi pójdą wkrótce inni
niezależnie od spadającej ceny ropy. Ponadto wymiana obecnej technologii na
elektryczną zajmie z 10 do 20 lat co powinno być wystarczającym okresem na
wprowadzenie efektywnej metody zasilania samochodów elektrycznych. Np. Google i
GE planują zbudowanie sieci stacji elektrycznych ładowanych energią z wiatru -
zdecentralizowanych, skalowalnych i modułowych elektrowni wiatrowych w tych
miejscach gdzie będą one potrzebne, bez konieczności dobudowywania drogich linii
dosyłowych i skomplikowanego zarządzania bezpieczeństwem eksploatacji wielkiej
elektrowni.

W 2009 roku produkcja Tesla Roadster osiągnie ok. 2000 szt.
W 2010 roku produkcja GM Volt oraz dwóch modele Tesli osiągnie ok. 20 000 szt.
W 2011 roku większość producentów będzie posiadało w swoich ofertach modele aut
elektrycznych przeznaczonych dla early adopters. Łączna produkcja może osiągnąć
nawet 200 000 szt.

To będą relatywnie drogie auta ale pozwolą one na dopracowanie technologii
przechowywania energii elektrycznej. Pokażą one, że jazda elektrykami to nie
tylko ekologia ale i frajda (przyspieszenie, brak hałasu, snobizm).

Potem pojawią się jeszcze doskonalsze ale i bardziej ekonomiczne pojazdy w
rodzaju trzy i czterokołowych motocykli elektrycznych, zużywających jeszcze
mniej prądu.

W kulturze, w której ikonami są wielka ciężarówka, SUV, Pickup, muscle car czy
Harley Davidson wprowadzenie aut ekonomicznie wydatkujących energię nie będzie
łatwe, być może kryzys stanie się katalizatorem takich zmian.

[h.rearden]

Samochody elektryczne to ślepa uliczka.

Hybryda taka jak Prius zuzywa 1,5l benzyny mniej niz odpowiadajacy jej benzynowy Avensis, auto jest znaczaco drozsze w zakupie i eksploatacji. Oprocz eksperymentow ze zmiana proporcji napedu spalinowego do elektrycznego, nie sadze, zeby hybrydy wyszly technologicznie poza to, co reprezentuje soba Prius.

Samochody z napędem calkowicie elektrycznym maja dwie niewybaczalne wady: (1) brak mozliwosci dostatecznie gestego magazynowania energii, (2) uciazliwy, powolny, niskosprawny proces ladowania wymagajacy dostarczenia ~140% energii na 100% pojemnosci akumulatora.

Produkcja energii elektrycznej jest procesem niskosprawnym, podobnie jak przesyl i dystrybucja. Jezeli dodac do tego strate na ladowaniu akumulatorow, strate z samoczynnego rozladowywania sie akumulatorów w trakcie postoju, to Hummer wygra porownanie z kazdym autem elektrycznym.

Byc moze kiedys zostanie ulepszona technologia magazynowania energii. Na jej efektywniejsze wytwarzanie i przesylanie brak pomyslow od stu lat i nie sadze, zeby sie cos nagle w tej kwestii zmienilo.

Odzyskiwanie energii przy hamowaniu to prawie w calosci marketing, a to ze wzgledu na niska sprawnosc takiego procesu, oraz fakt, że zdolnosc szybkiego pochlaniania duzych ilosci energii el. jest odwrotnie proporcjonalna do trwalosci akumulatorow.


Niezlym polsrodkiem na peak oil bylby silnik turbinowy Chryslera (wersja komercyjna tego co wkladane jest do Abramsow) tak samo i bez dodatkowej regulacji pracujacy na oleju rzepakowym, ropie, benzynie, gazie ziemnym i spirytusie.

Chrysler stworzyl silnik do czolgu Abrams, a rownoczesnie wykonal szesc generacji prototypowych silnikow komercyjnych, z ktorych ostatnia miala wejsc do seryjnej produkcji na poczatku lat 80-tych. Zostal nawet zrobiony kompletny tooling linii produkcyjnej. Projekt byl niewygodny zarowno dla lobby naftowego jak i rzadow opodatkowujacych bez milosierdzia benzyne, byc moze dlatego jednym z warunkow rzadowych gwarancji kredytowych dla bankrutujacego koncernu byla sprzedaz programu silnika czolgowego i porzucenie rozwoju jego odmiany komercyjnej, co tez sie stalo. Do zatwierdzenia produkcji seryjnej silnika turbinowego zabrakło podobno kilku dni.

[ago-ya]

Nieunikninym staje się wprowadzenie czystych technologi spalania
węgla. To jest jednak chyba najbliższa perspektywa, uwzględniająć
powszechność i względną taniość węgla. Jesli takowe technologie
znalazłyby zastosowanie to można wtedy przewidywać renesans
górnictwa na świecie, oraz w dalszej perspektywie rozpatrywać
wprowadzenie samochodów na prąd.
Jednak i tak najbardziej na niekorzyść elektrycznych samochodów
działa czas ładowania akumulatorów oraz niefektywność przechowywania
prądu.

A tutaj taka ciekawostka z polskiego rynku:

www.elipsavehicle.com/

[lava71]

zupełnie nie rozumiem tej mani spalania w celu przesuwania się do przodu...

[ronsko]

Jedyna nadzieja w tym:
pl.wikipedia.org/wiki/ITER
lub innych technologiach pozwalających na uzyskaniu kontrolowanej fuzji jądrowej
(np. za pomocą laserów).
Napędy wodorowe, gazowe i inne dziwactwa ciągle wymagają jakiegoś źródła energii
potrzebnego do wytworzenia wodoru, sprężonego powietrza czy prądu.
Oczywiście są kraje w których warunki geograficzno - klimatyczne umożliwiają jej
w miarę czyste pozyskanie (wiatr, zapory, energia geotermalna, panela słoneczne).
Ale na dłuższą metę to tak na prawdę kto by chciał mieć setki hektarów farm
wiatroaków, pozalewane doliny rzek czy ogromne obszary pokryte bateriami
słonecznymi. Nie wspominam tu o samym fakcie wytworzenia i utrzymania tak
ogromenej ilości tego typu urządzeń oraz uzależnienia ich od kaprysu natury.
Dla przykładu: Niemcy rezygnują z atomu, mają praktycznie same farmy wiatrowe
przychodzi nad Europę fala upałów (1-2 miesiące) zero wiatru, co się dzieje?
katastrofa. Oczywiście ktoś zaraz wspomni o tym że systemy energetyczne to
naczynia połączone, niestety - im dalej ślesz energie tym większe są jeje
straty, poza tym to co sie obecnie dziej na rynkach finnasowych EU każe poważn
ie przemyśleć to czy w przypadku gdyby taka katastrofa sie wydażyła państwa EU
bratersko wsparły by się czy raczej ratowały własne tyłki.
A i jeszcze ktoś może wspomnieć o tym że jak wszystko będzie "eko" to takich
upałów być nie może, oczywiście to wierutna bzdura wymyślona na potrzeby
nakładania nowych podatków i limitów przez biurokratyczny moloch jakim jest UE.
Klimat się zmieniał i będzie się zmieniał czy się to komuś podoba czy nie a to
że urzędnikom tak łatwo to przeliczać na euro to inna sprawa.
Energia fuzji jądrowej da nam całkowicie niezależne i niewyczerpalne źródło
energii, dzięki której człowiek może dokonać następnego skoku podobnego do
rewolucji przemysłowej z XIX w.

[lava71]

I wszystko było by pięknie gdyby nie to, że jedyna reakcja termojądrowa jaką
udało się człowiekowi przeprowadzić była niekontrolowana. Gdyby udało się
opanować energię syntezy to nastąpiłby całkowity przewrót ekonomiczny i
technologiczny na tej planecie ...

[ronsko]

Jeszcze jeden projekt:

en.wikipedia.org/wiki/HiPER

Problem z wiatrów

[coondelboory]

Do zafundowania sobie kłopotów z wiatraków nie potrzeba dwóch miesięcy ciszy. Mało kto zdaje sobie sprawę, że już mieliśmy co najmniej dwie duże awarie systemowe na kontynentalną skalę, do których przyczyniły się niemieckie wiatraki.

[kw.pol]

ciekawa dyskusja, jak i wnioski zastanawiające. Jak widać puszczone
hasła w obieg, po przeanalizawaniu, nie są już takie łatwe w
realizacji na masową skalę w skali makro.

Na codzień poruszam się hybrydami Toyoty, tj. Priusem i Camry, w
perspektywie zakupię jeszcze hybrydowego Highlandera i patrząc na
średnie spalanie tych samochodów nie widzę aż takiej potrzeby szukać
czegoś innego. Zakładam, że poszukiwania przez Was alternatywnego
napędu głównie ma spowodować obniżenie kosztu przemieszczenia się
ludków z miejsca na miejsce. Tylko czy będzie to miało aż takie
znaczenie, gdy szanowne złodziejskie Państwa nakładać na te
alternatywne źródła paliw znów będą akcyzy, podatki, w takiej
wysokości, że i tak wyjdzie jak zwykle?

[lava71]

Już widzę te podatki od m3 sprężonego powietrza. Problem nie polega na szukaniu
nowych źródeł paliw tylko na ich wyeliminowaniu.

[jaerk]

Samochody sobie poradzą. Koniec ropy naftowej to katastrofa dla przemysłu lotniczego. Tylko paliwo syntetyczne (bo na prąd to samoloty chyba nie latają - podejrzewam, że koszt transportu lotniczego wzrośnie do hmmm nie wiem. A przemysł zborjeniwy - na czym będą latać F16?

pozdr.

[lava71]

transport lotniczy bynajmniej nie jest jedyną alternatywą jeżeli chodzi o
szybkość przemieszczania się. Już tworzone są koncepcje kolei globalnych
mogących się poruszać z wielokrotnością prędkości dźwięku ... w tunelach o
obniżonym ciśnieniu. Jak zwykle problem rozbija się o ekonomię czyli obecną
konkurencyjność paliw kopalnych.

złotego rozwiązania nie ma i trzeba rozwijać się w

[astrofin]

wielokierunkowo. Napęd elektryczny ma duże szanse zwłaszcza w
regionach mocno nasłonecznionych bo można podłączyć dodatkowo
ładowanie słoneczne i elektrownie słoneczne. W rejonach wietrznych
wiatrowe itd. Nicola Tesla chorwacki geniusz, dzięki któremu świat
dał się zelektryfikować, zaprzysiężony wróg Edisona, który stawiał
na prąd stały, za życia prezentował urządzenia nie podłączone do
niczego zasilane energią próżni. Niestety tajemnicę tego i innych
urządzeń zabrał ze sobą do grobu. Przez lata gangsterzy z przemysłu
petrochemiczno-farmaceutycznego pilnowali aby wynalazki mogące
znacząco zmniejszyć popyt na ich produkty nie ujrzały światła
dziennego. Niektórzy przypłacili to życiem. nic dziwnego bo o ropę a
raczej o rozliczanie transakcji ropnych w USD było kilka wojen w tym
ostatnia Iracka. Klan Bushów jest ubabrany krwią wielu niewinnych
ludzi a teraz zniszczeniem dorobku życia wielu ludzi na świecie.
Czy wiecie, że UE pracuje nad dyrektywą zabraniającą działalności
bioenergoterapeutów oraz ziołoterpautów! Sam skończyłem medycynę i
widziałem wielokrotnie jak tacy szamani wyciągali ludzi z kłopotów
gdy moi koledzy bezradnie rozkładali ręce. A teraz farmaceutyczna
mafia chce położyć ręce na wielu dobrych sprawdzonych od wieków
metodach. Chciwość żydowskiego lobby inwestycyjnego zarżnęła rynki
finansowe na świecie. Do czego doprowadzi chciwość lobby
farmaceutycznego?

Pogłoski o śmierci są nieco przesadzone

[coondelboory]

Po pierwsze - nie nastąpi skokowa wymiana aut spalinowych na elektryczne, to da czas na dostosowanie energetyki
po drugie - średnia moc 25kW jest mocno przesadzona, na moje inżynierskie oko tak ze dwa razy
po trzecie, nawet jeśli liczby wyrachowane przez Ciebie są poprawne, to pomijasz specyfikę pracy systemu energetycznego. A specyfika jest taka, że nie da się aktualnie magazynować na dużą skalę energii elektrycznej, wszystko co jest wyprodukowane, natychmiast jest zużywane. Niedopasowanie tych wielkości prowadzi do awarii systemowych (blackout). Zatem wytwórcy muszą na bierząco dostosowywać moc do zapotrzebowania, stąd szczyty i doliny i w efekcie niepełne wykorzystanie mocy generatorów (jazdy o 50% między szczytem i doliną). Nie wiem, jak to wygląda w stanach (zdaje się, że całkowita moc to trochę ponad milion megawatów), ale dla Polski stopień wykorzystania mocy to około 52%. Masowe ładowanie aut na pewno odbywałoby się w nocy, to niwelowałoby głębokość doliny nocnej. Skutkiem byłoby wyprodukowanie dodatkowych megawatogodzin i podniesienie wykorzystania już zainstalowanych urządzeń. Bez inwestycji w nowe moce.
Dla orientacji oszacuję to dla USA. Założę moc amerykańskiego systemu na 1000GW, co dla podanej przez Ciebie produkcji 363268GWh daje wsp. wykorzystania mocy około 49% (b. prawdopodobne). Dodatkowa moc na ładowanie aut to 197625GWh, czyli razem 560893GWh, więc wsp. wykorzystania mocy wzrasta do 75%. Więc auta daje się naładować bez grosza inwestycji w sprzęt.
Elektryka w transporcie ma wielką przyszłość!