Почему вы будете ездить на электромобилях и заряжать их от солнечных панелей (11 фото)
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).
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.
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.
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. 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
Тут у меня случилась небольшая конфузия. Вообще при зарядке не рекомендуется использовать удлинитель. 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 удлинитель себя чувствует, и он был очень горячим. И я решил что лучше сходить купить нормальный новый удлинитель вместо этого старого китайского. В магазине нашел удлинитель сделанный аж в самом USA, рассчитанный на 1875 Вт
После этого кстати мощность зарядки подскочила на 50 Ватт. Значит старый удлиннитель потреблял 50 Ватт на свой обогрев.
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)
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 тысяч 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. Сегодня крупные автопроизводители покупают их почти в 10 раз дешевле. При достижении $100 за кВт*ч, электромобиль становиться дешевле автомобилей с ДВС. Ауди сообщает что уже покупает их по ~$114/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 металлолом. 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 электричества для этого? Если весь пассажирский транспорт перевести на электричество, то понадобится всего 19% больше электроэнергии (учтем что средняя потеря при передачи электроэнергии 6% в США). Этого можно достичь даже не строя никаких новых генерирующих мощностей, так как даже сегодня генерирующие мощности имеют средний коэффициент использования не более 50%.
В России меньше автомобилей, и электроэнергии понадобится еще меньше в процентах.
Поэтому, 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. Переход на его использование неизбежен, также как автомобили с ДВС вытеснили лошадей 100 лет назад.