Электромобиль – не роскошь

НАО «Международный центр зеленых технологий и инвестиционных проектов» (МЦЗТ), созданный в Казахстане два года назад на базе инфраструктуры «Астана – ЭКСПО 2017», ставит в приоритет развитие в стране электротранспорта.

В частности, в 2019 году им был организован первый в Казахстане автопробег электромобилей «Jasyl Jol» — по маршруту «Нур-Султан—Бурабай—Нур-султан», а также «круглый стол» по вопросам развития инфраструктуры электротранспорта в рамках Всемирного дня окружающей среды совместно с участием казахстанского офиса ПРООН. По мнению специалистов центра, в будущем в республике есть все шансы для успешного развития парка легковых электромобилей в рамках реализации экологических инициатив.

Первые электромобили были изобретены еще в конце 19 века, однако не получили широкого распространения из-за низкой емкости аккумуляторов. В целом электромобиль, как концепт, эффективнее и выгоднее автомобиля на двигателе внутреннего сгорания (ДВС), так как имеет меньший вес, нет опасности воспламенения топлива, практически отсутствуют выбросы и главное значительно выше коэффициент полезного действия.

Рисунок 1 – Динамика роста числа электромобилей в мире 2014-2015 гг, млн. ед.
Источник: Global EV Outlook 2019 «Scaling up the transition to electric mobility»/ IEA, 2019

Согласно данным Международного энергетического агентства (International Energy Agency – IEA), в 2018 году мировой парк легковых электромобилей превысил 5 млн, что на 63% больше, чем в 2017 году, при этом около 45% электромобилей на дорогах в 2018 году было в Китае (2,3 млн ед.), а на долю Европы и США пришлось 24% и 22% от мирового автопарка электромобилей соответственно. Легковые электромобили в 2018 году потребляли около 58 млрд кВт*час электроэнергии, что привело к выбросам 41 млн тонн эквивалента углекислого газа (млн тонн CO2-экв), при этом сэкономив 36 млн тонн CO2-экв по сравнению с эквивалентным парком двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

В одном из сценариев IEA по развитию электротранспорта (EV30@30) ежегодные объемы продаж электромобилей достигнут 43 млн единицк 2030 году, при этом общее количество в мире прогнозируется на уровне около 250 млн единиц. Однако, несмотря на стремительный рост электротранспорта, наблюдаемый в последние годы, отсутствие аккумуляторов высокой емкости, быстрых в зарядке и достаточно долговечных, все еще сдерживает развитие электротранспорта. Например, по сценарию IHS Markit, приведенному в Национальном энергетическом докладе KAZENERGY 2017 года, динамика продаж электротранспорта будет существенно ниже.

Рисунок 2 – Прогноз ежегодных продаж легкового автотранспорта по видам.
Источник: Национальный энергетический доклад KAZENERGY 2017.

Безусловно, электродвигатель эффективнее ДВС, так КПД бензинового двигателя составляет 20-30%, дизельного — 30-40%, а у электродвигателя он равен 90%, однако, если учесть всю последовательность преобразования энергии, эффективность электротранспорта заметно изменяется.

В настоящее время в Казахстане средний КПД угольных электростанций составляет около 35%, а потери при передаче электроэнергии — 16%, в итоге по отношению к первичной энергии коэффициент преобразования энергии (КПЭ) системы электростанция [1] — электрические сети — электромобиль равен: КПЭ = 34%*(100%-16%)*90% = 25%.

Для газовых электростанций, КПД которых может быть существенно выше и составляет около 50%, КПЭ равен 37%.

Если бы вся электроэнергии производилась на ВИЭ, тогда необходимо было бы учитывать только потери при передаче электроэнергии 16% и КПД электродвигателя, следовательно, КПЭ был бы порядка 75%.

К сравнению, для автотранспорта на ДВС нужно учесть затраты энергии на добычу нефти (7%), транспортировку (0,3-0,5%) и переработку нефти (8%) и доставку до конечного потребителя (1%). В итоге КПЭ системы «месторождение—трубопровод—НПЗ—АЗС—автотранспорт (на моторном топливе)» равен 33% для дизельного двигателя и 25% для бензинового.

Из приведенного выше качественного характера оценки КПЭ для электротранспорта и автотранспорта на ДВС, можно сделать вывод, что суммарная энергоэффективность использования электротранспорта зависит и от эффективности самой энергосистемы. Для Казахстана, где доля угольной энергетики в производстве электроэнергии составляет около 68%, а передача электроэнергии сопровождается значительными потерями, развитие электротранспорта должно сопровождаться строительством альтернативных источников энергии и снижением потерь в электрических сетях. Аналогично, с экологической точки зрения – суммарный выброс системы «электростанции—электрические сети—электромобиль» зависит от типа преобладающих электростанций, наименьшие выбросы будут при преобладании ВИЭ, атомных и газовых электростанций.

Для решения отдельных экологических проблем (например, смог в городе Алматы), электротранспорт уже является необходимым решением данной проблемы. Так, несмотря на доминирование угольной энергетики в Казахстане, угольные электростанции являются точечными источниками выбросов, регулирование и контроль которых осуществляется государством [2], а автотранспорт на моторном топливе, напротив, выступает множественным (оценивается в млн шт.), слабо контролируемым и регулируемым источником выбросов вредных веществ. Выбросы выхлопных газов автотранспорта – основная причина превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов и образования смога.

Согласно озвученному в 2019 году прогнозу министерства индустрии и инфраструктурного развития Казахстана, к 2020-2022 году доля мировых продаж электромобилей значительно возрастет. Это означает, что в обозримом будущем и в нашей республике возможен существенный рост электрокаров, которые смогут конкурировать по цене с легковыми автомобилями с ДВС, начав постепенно вытеснять их с рынка.

1.Затраты энергии на добычу угля (карьерным способом) и доставку до потребителя менее 1%.

2.  Перевод на наилучшие доступные технологии (НДТ) угольных электростанций, позволит существенно сократить выбросы вредных веществ. При Центре создано Бюро НДТ как руководящий орган по разработке механизмов перехода на НДТ.

Полезно? Пожалуйста, поделитесь:
Поделиться в facebook
Facebook
Поделиться в twitter
Twitter
Поделиться в linkedin
LinkedIn