Саме стільки потрібно електроенергії автомобілям з двигунами внутрішнього згоряння
Потреба в електроенергії для електромобільності завищена - адже з закінченням двигуна внутрішнього згоряння ми також економимо багато електроенергії. Думковий експеримент.
Чим ви грієтесь? Може з електрикою? Ні, звичайно ні, скажете ви. Хто досі обігрівається електрикою? Неважливо, це нафта, газ або деревні гранули - ваша система опалення все ще потребує електроенергії. Наприклад, для керуючої електроніки в опаленні або в приміщенні, в електронних радіаторних клапанах, для внутрішнього та/або зовнішнього термостата, циркуляційних насосів ...
І це йде ще далі, адже для того, щоб доставити джерело енергії (нафту, газ чи дерево) до свого будинку потрібно набагато більше електроенергії! У цьому контексті часто використовується термін "сіра енергія". Він уже є у продукті ще до того, як ви його використаєте.
Чому вигляд сірої течії? Ну, тому що ми врятуємо багато, якщо будемо їздити на електромобілях. Часто можна почути: Не вистачає електроенергії для електромобілів. Побіжне спостереження має сенс: електричні машини споживають в середньому від 15 до 20 кіловат-годин (кВт-год) електроенергії на 100 кілометрів (км). Це екстраполюється приблизно на 12 500 км на рік і помножується приблизно на 41 мільйон транспортних засобів, що призводить до суми майже 100 мільярдів кіловат-годин необхідної електроенергії. ? (Чому світло завжди гасне, а не зарядна станція?)
Добавки, що їдять електроенергію
Ми, мабуть, неправильно оцінюємо додатковий попит, тому що машині з двигуном внутрішнього згоряння також потрібні - крім величезної кількості бензину або дизеля - мастило, AdBlue, фільтри, гальмівні колодки і іноді нова вихлопна труба, якщо стара іржава. Набагато більше, ніж автомобіль на електромережі.
Добавки, наприклад: AdBlue необхідний для попередньої обробки відпрацьованих газів у дизельних двигунах. Однак сечовина в ній отримується не в мільйонах туалетів в республіці, а завдяки вдосконаленому виробничому процесу на основі природного газу. На одну тонну потрібно близько 85-160 кВт-год електроенергії. Після змішування з чистою водою, отриманий продукт потім потрібно заповнити (у пластикових каністрах, які також потрібно виготовити), транспортувати (до АЗС) і продати (до речі, також в Інтернет-торгівлі, що спричинює подальші поїздки на вантажівках). АЗС AdBlue для вантажних автомобілів, наприклад вздовж автострад, постачаються фургонами, що означає додатковий витрата палива.
З іншого боку, мастильні олії все ще виробляються на основі вугілля; також використовується інша сировина та сира нафта. Це теж трудомістко, вимагає енергії і в результаті хімічних реакцій під час виробництва виділяє багато енергії, яка в основному «охолоджується». Отримані продукти необхідно заповнити, зберігати, транспортувати та продавати. Не кожен крок відбувається в німецькій електромережі, але все - це енергія, яку ми можемо заощадити.
Довгий шлях від нафти до бензину
Бензин і дизель ні падають з неба, ні ростуть на заправці. Обидва вони також є високопромисловою продукцією, яку потрібно виробляти/виробляти, переробляти, зберігати, транспортувати та продавати.
Почнемо розгляд назад, на АЗС, адже саме тут починає розвиватися «сіра енергія». Кожна заправна станція освітлена, бензонасоси потребують електроенергії для роботи, насоси теж (бензин і дизель не вливаються в бак поодинці), магазин АЗС освітлений і кондиціонований, багато електроенергії використовується в самому магазині (від кави до крижаної скрині) а касовий апарат до терміналу ЄС також вимагає електроенергії. Вся електроенергія, яка потрібна лише для заправки, а не для їзди. Близько 200 000 кВт-год на рік на АЗС. Тільки тут трохи менше 0,1 кВт-год сірої електроенергії на літр впливає на енергетичний баланс.
Але що було раніше?
Готове паливо потрібно транспортувати з НПЗ на АЗС. Для цього потрібні трубопроводи, автоцистерни та автоцистерни, яких сотні, а то й тисячі постійно пересуваються по Німеччині та Європі щодня, щоб розподіляти рідке паливо в країні, від автостради до останньої сільської АЗС. Для цього також потрібні енергія та електроенергія: для експлуатації вантажівки (від її виготовлення, через споживання палива до переробки після закінчення терміну експлуатації), для декількох вузлів поїздів (частково з електричним приводом) до насосів. Всьому потрібна енергія та електрика. До речі: при переході на електромобілі автоцистерни в будь-якому випадку можуть бути відключені.
Енергоємне розтріскування
Тепер щодо виробництва палива. Ви пам’ятаєте термін розтріскування зі свого уроку хімії в школі. Правильно. Це пов’язано з тим, що різні процеси крекінгу перетворюють сиру нафту на бензин та/або дизель. Для цього потрібно перш за все одне: енергія, особливо тепло та електрика. Крім усього іншого, сиру нафту потрібно нагрівати до понад 400 градусів, щоб викликати хімічні процеси, які закінчуються бензином та дизелем (та багатьма іншими речовинами). Без використання цієї допоміжної енергії не було б палива. А також електрику, адже всю рідину слід перекачувати звідси туди. Потрібно поставити фільтри та клапани, систему слід контролювати та підсвічувати тощо.
Відповідно до запиту Міністерства енергетики США у 2009 році, для виробництва одного літра палива (хоча і не лише електроенергії) на нафтопереробному заводі потрібно близько 1,585 кіловат-годин. Ця інформація дуже точно підтверджується базою даних GEMIS. При середньому споживанні семи літрів на 100 км це може становити більше 11 кіловат-годин. Цього було б достатньо, щоб проїхати 50-80 кілометрів на електромобілі. Звучить божевільно, але це правда. Споживання енергії лише для виробництва палива відповідає значній частці енергоспоживання електричного автомобіля. Іншими словами: половина електроенергії, яка потрібна електронному автомобілю, йде на пальне.
Але нафтопереробний завод повинен якось дістатися до сировинної нафти, тобто сиру нафту потрібно транспортувати на нафтопереробний завод, а в Європі це здебільшого здійснюється трубопроводом. Наприклад, загальний нафтопереробний завод у Леуні постачається сирою нафтою з Росії. Приклад: Південноєвропейський трубопровід, який проходить від портового споруди в Марселі до району Рейн-Неккар і забезпечує різні нафтопереробні заводи сирою нафтою (769 км). Для транспортування сирої нафти за цим маршрутом потрібні потужні насоси з енергоспоживанням від 1600 до 2200 кВт, загалом 34 одиниці. Річне споживання електроенергії має становити 100 гігават-годин (гВт-год).
Приклад розрахунку: Середнє споживання енергії електричного автомобіля, включаючи втрати від зарядки, становить 17,5 кВт-год на 100 км; при 12500 км на рік, що становить трохи менше 2200 кВт-год. 100 ГВт-год відповідають 100 000 000 кіловат-годин. Це споживання електроенергії відповідає споживанню понад 45 000 електромобілів. І це лише трубопровід. Набагато більше охоплює Європу, Азію та весь світ. Споживання енергії величезне.
Відсутність даних ускладнює повне уявлення
Той факт, що нафта вже пройшла довгий шлях до нафтопереробного заводу, мало пов’язаний з нашою енергосистемою, але вона все ще гризе енергетичний баланс палива. Залишається вірним, що кількість енергії, пов'язаної в маслі, пропорційно набагато більша, ніж енергія, необхідна для його транспортування, але потреба в енергії електричних транспортних засобів також значно нижча, ніж у двигунів внутрішнього згоряння.
Тому весь розгляд "від свердловини до колеса" також називають "свердловиною до колеса", але він залишається неповним, оскільки навряд чи є точні дані або дані не надані. Загальний НПЗ у Леуні відмовляється робити будь-які заяви щодо енергоспоживання пального.
Якщо наявні показники енергоспоживання лише на нафтопереробних заводах правильні лише наполовину, додаткова потреба в енергії для електронних автомобілів суттєво впаде. Це означає: навіть якщо електричний автомобіль споживає 15 кіловат-годин, їх не потрібно генерувати додатково. Крім того, нам потрібно, можливо, десять, а може, навіть лише п’ять кВт-год. Це все ще додаткова вимога, без сумніву, але це на мільярди кіловат-годин менше, ніж при індивідуальному перетворенні кількості транспортних засобів.
Якщо ефективність в електромобілі (двигун, акумулятор, зарядна технологія) та в (світлодіодні, високоефективні насоси) електронному автомобілі зростає, а транспортні втрати внаслідок місцевого виробництва електроенергії зменшуються - тоді аргумент про те, що для електромобілів недостатньо електроенергії, повністю руйнується.
* У попередній версії тексту помилка вкралася в обчислення, що призвело до неправильної цифри в один трильйон.