Авторитетный взгляд из Германии на авто с электроприводом
07.02.2012
Автомобили с электрическим приводом способствуют защите климата только при производстве дополнительной электроэнергии из возобновляемых источников, – к такому заключению пришли исследователи Немецкого института прикладной экологии (Institut für angewandte Ökologie).
К 2030 году на дорогах Германии может быть до шести миллионов автомобилей с электрическим приводом. Если эти автомобили используют дополнительную электроэнергию, производимую из возобновляемых источников, их выхлопы нетоксичны, и они могут способствовать защите климата. Немецкий институт прикладной экологии пришёл к этому заключению, проанализировав рыночный потенциал автомобилей с электроприводом и их воздействие на потребность в электроэнергии и защиту климата. Проект «OPTUM – Максимизация снижения воздействия автомобилей с электрическим приводом на окружающую среду», в рамках которого были выполнены эти исследования, финансировался немецким Федеральным министерством по вопросам окружающей среды, охраны природы и безопасности реакторов.
Рыночный потенциал автомобилей с электрическим приводом
По прогнозам исследователей к 2022 году количество автомобилей с электрическим приводом на немецком рынке составит один миллион. Тогда станет технически возможно осуществлять две трети всех поездок на автомобилях с электроприводом. Несмотря на то, что всё ещё существуют трудности в преодолении больших расстояний на автомобилях с электрическим приводом и батареями (максимальное расстояние для которых составляет 160 километров), подзаряжаемые гибриды могут преодолевать большие расстояния без проблем, например поездки в праздники, благодаря их комбинации электрической и обычной силовых установок.
«К 2030 году рыночная доля автомобилей с электроприводом может составить порядка 14% всех транспортных средств, – заявил Флориан Хэкер, исследователь Немецкого института прикладной экологии, специализирующийся на транспортных средствах с электрическим приводом. – В случае вновь зарегистрированных автомобилей доля рынка может достигнуть 30%. Согласно нашим расчётам большинство этих автомобилей составит подзаряжаемые гибриды».
Безопасны для климата только при использовании дополнительной электроэнергии от возобновляемых источников
Чтобы ответить на вопрос о том, насколько чистыми являются автомобили с электрическим приводом, и могут ли они способствовать защите климата, крайне важно определить источник используемой электроэнергии. По данным исследований Немецкого института прикладной экологии выбросы CO2 автомобилей с электрическим приводом могут быть почти равны нулю, только если дополнительные возобновляемые источники энергии будут внедрены в энергетический сектор. Только тогда автомобили с электроприводом не принесут вредных выбросов. К 2030 году использование автомобилей с электроприводом позволит сократить порядка 5,2 млн тонн CO2 по сравнению со сценарием без их внедрения. К 2030 году это будет соответствовать сокращению порядка 6% всех выбросов легковых автомобилей в Германии.
«Автомобили с электрическим приводом могут способствовать достижению целей защиты климата, – говорит Хэкер. – Но мы не должны забывать об обычных легковых автомобилях. Если бензиновые автомобили станут значительно более эффективными к 2030 году, они одни смогут сократить выбросы парниковых газов легковых автомобилей в Германии на 25%».
Взаимодействие с рынком электроэнергии
В 2030 году транспортные средства с электрическим приводом спровоцируют дополнительную потребность в электроэнергии порядка 11 тераватт часов, что соответствует приблизительно 2% всего текущего потребления электроэнергии Германии. Оценивая потенциал автомобилей с электрическим приводом в сфере сокращения воздействия на окружающую среду, ключевым фактором является время суток, когда они подзаряжаются.
Анализ потребности в электроэнергии согласно разному времени суток показывает, что, если большое количество автомобилей с электроприводом будет заряжаться в одно и то же время – например, вечером после последней поездки – это может привести к неблагоприятным дополнительным максимумам в те моменты, когда потребность в электроэнергии уже высока. По мнению экспертов Немецкого института прикладной экологии необходимо вводить управление нагрузкой для контроля за тем, когда заряжаются батареи. Во избежание пиков высокой потребности и, следовательно, использования дорогих пиковых электростанций, управление нагрузкой может переместить зарядку батарей на экономически более эффективное время, когда потребность в электроэнергии снижается, или возрастает энергия ветра.
Однако использование выбрасывающих CO2 экологически вредных угольных электростанций возрастёт, чтобы покрыть базовую нагрузку в Германии, особенно ночью.
«Благодаря управлению нагрузкой автомобили с электрическим приводом могут быть интегрированы в рынок электроэнергии и в некоторых ситуациях могут использовать избыток энергии ветра или солнца, – заявила Шарлотта Лорек, исследователь Немецкого института прикладной экологии, специализирующаяся на электроэнергетическом секторе. – Но решающим фактором в экологической безвредности автомобилей с электрическим приводом станет наличие или отсутствие дополнительных мощностей для возобновляемых источников энергии».
Количество дополнительной электроэнергии, произведённой из возобновляемых источников энергии в год, должно соответствовать количеству электроэнергии, потребляемой автомобилями с электрическим приводом. Однако это не значит, что автомобили с электроприводом должны потреблять электроэнергию непосредственно от возобновляемых источников энергии. «Батареи автомобилей будут заряжаться при низкой энергии ветра, – говорит Лорек. – Но в результате дополнительный возобновляемый источник энергии заменяет традиционную выработку электроэнергии в другое время дня. С точки зрения выбросов CO2 важно общее производство электроэнергии дополнительными возобновляемыми источниками».
Повсеместное признание автомобилей с электроприводом – методология и модели
В 2020 году при покупке нового автомобиля порядка двух третьих покупателей выберут автомобиль с электрическим приводом и батареей или подзаряжаемый гибрид. Эти данные – результат моделирования покупок автомобилей, выполненного в рамках опроса порядка 1 500 покупателей автомобилей Институтом социально-экологических исследований. Исследователи Немецкого института прикладной экологии объединили эти результаты с транспортными данными, собранными для проекта по изучению перемещений населения Германии с использованием различного вида транспорта, в рамках которого было опрошено 77 000 человек из 26 000 хозяйств об их ежедневных передвижениях.
С помощью этих данных по признанию, моделям передвижения и вовлечению группы заинтересованных лиц эксперты разработали сценарий вывода автомобилей с электрическим приводом на рынок Германии на 2030 год. Влияние на рынок электроэнергии и выбросы CO2 автомобилей с электрическим приводом и батареей было впоследствии определено с помощью PowerFlex – модели рынка электроэнергии Немецкого института прикладной экологии.
