Image
13.4.2018 8 Comments

Analýza: elektromobil a energetika SR. Dokáže Slovensko utiahnúť prechod na elektromobily?

Elektromobil je prezentovaný ako ekologický a ekonomický dopravný prostriedok už neďalekej budúcnosti. Elektrická energia sa prezentuje ako čistá energia s minimálnym dopadom na životné prostredie. Tak isto je prechod na elektromobily prezentovaný ako bezproblémový. Je to však naozaj tak?  Pozrime sa teda ako to s tou pripravenosťou energetiky na príchod elektromobilov v skutočnosti je.

Slovenské elektrárne na svojej webovej stránke uvádzajú nasledujúcu informáciu. „Slovenské elektrárne v roku 2017 celkovo vyrobili 19 444 gigawatt-hodín elektrickej energie. Čistá dodávka elektriny Slovenských elektrární dosiahla 17 547  GWh.“ [2] Zároveň tu nájdeme históriu výroby elektrickej energie na Slovensku od roku 2010. V posledných rokoch má klesajúci trend aj keď v minulom roku nepatrne vzrástla.

Druhý údaj na to aby, sme mali predstavu o tom, ako to v energetike pred príchodom elektromobilov vyzerá, je počet evidovaných motorových vozidiel na Slovensku. Odpoveď sa nachádza na stránke ministerstva vnútra Slovenskej republiky [3] Graf zachytáva vývoj počtu registrovaných vozidiel od roku 1983. V roku 2017 bolo na Slovensku registrovaných 3 077 648 vozidiel. Povedzme, že z toho je okolo 250 000 prívesov. Zjednodušme si výpočet a počet vozidiel, ktoré potrebujú palivo zredukujme na 2 800 000.

Koľko energie dokážeme poskytnúť naša energetická sieť denne pre jedno takéto vozidlo? Výpočet je jednoduchý. Celkovo dodanú elektrickú energiu vydelíme počtom dní a počtom vozidiel.

17 547 GWh / 365 dní / 2 800 000 vozidiel = 17 169,27 Wh (17,169 kWh)

Áno vidíte dobre. Na jedno vozidlo pripadne cca. 17 kWh. Je tu však jedno veľké ALE. Uvedených 17 kWh získame iba v prípade, že všetky elektrospotrebiče na Slovensku budú vypnuté. Inak povedané, všetka vyrobená elektrickej energie bude smerovaná iba do nabíjania batérií.

Pripomeňme si, ako je to so spotrebou energie elektromobilu. Detaily nájdeme v článku Elektromobil a fyzika alebo koľko energie si vyžaduje pohyb [4]. Na pohyb po meste nám toto množstvo energie vystačí aj na niekoľko hodín, ale na dlhšie cesty sa radšej nevydávajte, ak nechcete ísť 50 km rýchlosťou. Tu môžete oprávnene namietať, že nie každý jazdí dlhé trasy. Často stačí iba presun na krátku vzdialenosť a tak 16 kWh je postačujúce. Ako protiargument použijem množstvo nákladných áut, autobusov, dodávok. Tie majú hodinovú spotrebu niekoľkonásobne prevyšujúcu uvedenú hodnotu. Pritom jazdia hodiny a hodiny denne. Ak má niekto chuť, môže to prepočítať dôkladnejšie. Detaily o počte jednotlivých typov vozidiel nájde na stránke Ministerstva vnútra.

Obávam sa, že naša (a nie len naša) energetická sieť na príchod elektromobilov, tak ako sa to prezentuje, nie je pripravená. Nič na tom nezmení ani dostavba 3 a 4 bloku atómovej elektrárne Mochovce. Každý z nových blokov nám ponúkne 471 MWh. [4] Na stránke jej autori píšu „Výkon každého bloku bude 471 MWe – jeden reaktor pokryje 13 % spotreby elektriny na Slovensku.“ Po prepočte nám ponúkajú ročne 8 250 GWh.

Tieto dva bloky by mali vykryť viac ako štvrtinu spotreby elektrickej energie na Slovensku. Ak to porovnáme s výsledkom za vlaňajší rok, tak je to takmer polovica. Táto nová výrobná kapacita môže v hrubom poskytnúť každému autu ďalších približne 7 - 8 kWh. V tom prípade by sme mali k dispozícii cca 24 kWh.

Stále sa mi to zdá málo. Prečo? Pozrime sa na to z druhej strany. Čo sa skrýva za 24 kWh? Preveďme túto energiu na watt sekundy – jouly. Prevod je jednoduchý

24 000 W * 3 600 sec = 86 400 000 Ws

Prečo tento prevod? Aby sme vedeli porovnať ponúkanú energiu s energiou ukrytou v nafte či benzíne. Na to nám poslúžia tabuľky [8]. Dozvieme sa, že benzín, ako aj nafta, nám ponúka v 1 kg približne 40 MJ energie. Aj keď sa tieto údaje môžu nepatrne v rôznych tabuľkách líšiť, hrubé porovnanie nám prezradí, že máme k dispozícii cca 2 – 2,5 kg paliva. Preveďme to na litre [9] a zistíme, že budeme mať k dispozícii max 3,5 litra benzínu alebo 3,1 litra nafty. A to som započítal neexistujúce bloky v Mochovciach. Dnes by sme mali k dispozícii o tretinu energie menej (cca. 2 - 2.2 litra). Do hry vstupuje ešte jeden parameter. Účinnosť motora. Pri štandardných dieselových i benzínových motoroch nemožno očakávať účinnosť vyššiu ako 40%. Elektromotory môžu mať účinnosť okolo 90%. To by umožnilo elektromobil približne dvojnásobný dojaz.

Zároveň si treba uvedomiť, ako už bolo uvedené vyššie, že všetku vyrobenú elektrickú energiu smerujeme do automobilovej dopravy. Nik iný k elektrine nemá prístup. V podstate sme sa vrátili do stredoveku.

Tu sa dá ukončiť jedna kapitola elektromobily a energetika. Poskytuje nám pohľad na to, či naozaj máme dostatok elektriny, aby sme v krátkom čase nahradili dnešné automobily elektromobilmi. Záver nech si spraví každý sám.

Druhá strana mince je distribúcia energie na dobíjacie stanice. Existujúca sieť na to nie je dimenzovaná. Navyše jej topológia nezodpovedá požiadavkám ľahkého prístupu k nabíjacím staniciam. Dobíjanie doma prichádza do úvahy možno v rodinných domoch. Ľudia žijúci v meste, v bytoch, o túto možnosť jednoducho prišli. Pre tých by mali byť určené práve dobíjacie stanice. V článku Za 20 minút nabíjania dojazd 500 km [5] získame predstavu o tom, ako to s nabíjaním akumulátorov v skutočnosti je. Ak chceme nabiť uvedený akumulátor na požadovanú kapacitu 196 kWh za 20 minút potrebujeme k tomu cca 600 kW transformátor. Takýto transformátor sa spomína článku Elektro(mo)debilita [1]. Autor uvádza jeho cenu okolo 200 000 Kč. (približne 7500 Euro). Koľko takýchto transformátorov je potrebné nainštalovať na území republiky, aby sme boli schopní pokryť okamžité potreby elektro-motoristov? Aby sa dali elektromobily využívať tak, ako dnešné automobily, bolo by potrebné prebudovať distribučnú sieť úplne od základov, počínajúc rozvodom vysokého napätia od výrobcov. To však nie je záležitosť pár rokov, ako si to predstavujú priaznivci elektrifikácie cestnej dopravy. Nechajme sa prekvapiť, čo v tomto smere prinesie budúcnosť. V každom prípade si to bude vyžadovať enormné finančné náklady.

Na záver iba pár slov. Príchod elektromobilov bude klásť extréme požiadavky na zdroje a distribúciu elektrickej energie. Napr. USA predpokladá zvýšenie spotreby elektrickej energie v domácnostiach do roku 2025 takmer na dvojnásobok, pričom do toho nezapočítava elektromobily. Nové technológie sa tlačia do domácností po celom svete. Aj keď sa vraví, že sú úsporné, ich počet rastie závratným tempom. Otázkou je, skadiaľ získať potrebnú energiu? Postoj k jadrovej energetike sa začína v posledných rokoch, po udalostiach v Japonsku v roku 2011, výrazne meniť. Nemecko končí s jadrom, zatvorí všetky jadrové elektrárne (rok 2011) [6] Švajčiari v referende skoncovali s jadrom [7] (máj 2017) . Ktoré krajiny ich budú nasledovať? Ťažko povedať. O to závažnejšia je otázka, skadiaľ budeme získavať energiu? Ale ako sme si už zvykli vravieť. Ono SA TO vyrieši.

 

Zdroje

Zobrazit Galériu
Autor: Ivan Sokol

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

q

8 Comments

  1. Autor je na omyle reakcia na: Analýza: elektromobil a energetika SR. Dokáže Slovensko utiahnúť prechod na elektromobily?
    18.4.2018 15:04
    Autor clanku a jeho uvahy su uplne bludne pretoze nema ponatie ako elektrosustava funguje. Elektrina nieje nieco coho je finalny pocet alebo by bola vyroba na maxime, preto je autorova uvaha s vyrobenou elektrinou za rok mylna. Elektrina niesu horalky a neda sa vyrabat na sklad, preto elektrarne vyrabaju presne tolko kolko sa spotrebuje, ak ju nevedia uskladnit alebo predat do zahranicia. Preto sa musi uvazovat maximalny instalovany vykon a v pripade ze nedostacuje tak sa jednoducho pristavia elektrarne nove alebo sa elektrina prikupi. Takisto prenosova sustava, vacsina aut v noci parkuje a stoji 10 hodin takze netreba doma ziadnu nabijacku, staci 400V zasuvka a za 10 hodin nabijacka integrovana v aute v pohode dobije. Po celu tuto dobu by prenosova sustava len stala ladom takze sa nebojte, distribucii platite za kazdy prenesenu KWh takze ak si kupite EV tak vam budu jedine tlieskat. Ak prenosova sustava nebude stacit tak sa jednoducho navysi. Takisto instalovana kapacita, myslite ze budu elektrarne rucky zalamovat ze predaju viacej produktu? Kto este takto uvazuje v kapitalistickej spolocnosti? Dalej drahe nabijacky, to akoze pumpa nic nestoji? Normalka moze vybudovat aj sukromny sektor a profitovat na vyzsej cene za KWh. Dalej odporucam nastudovat kolko energie je potrebne na rafinaciu, dopravu, skladovanie a tankovanie benzinu, zistite ze straty na vedeni el.en. su pri tych cislach smiesne zanedbatelne... Secteno a podtrzeno tento clanok je uplny blud co sa v ziadom bode neopiera o realitu. Na EV musime prejst skorej ci neskor, takze cim skor tym lepsie, tym skorej sa prestaneme dusit v mestach a financovat vojny na strednom vychode co by sa mohlo pozitivne prejavit v migracnej politike... Taktiez tato zmena nebude skokova ale gradualna takze cely system bude mat dost casu na prisposobenie sa, obavy autora clanku su neopodstatnene. Mates007
    Reagovať
  2. No konečne! reakcia na: Analýza: elektromobil a energetika SR. Dokáže Slovensko utiahnúť prechod na elektromobily?
    16.4.2018 16:04
    Zdravím pán Sokol, výborne prepočítané.
    Pokiaľ budú hnacím motorom inovácií predovšetkým prachy a nie služba ľuďom,
    zákonite to končí riešením ala microsoft, oracle, tesla, atď...
    :-(
    Reagovať
  3. reakcia na článok reakcia na: Analýza: elektromobil a energetika SR. Dokáže Slovensko utiahnúť prechod na elektromobily?
    16.4.2018 16:04
    Myslím, že výpočty ale aj úvahy zmysle výpočtov autora sú správne, ale porovnávať súčasný stav rozvodnej siete a výrobcov je zavádzajúci. Predpokladám, že existuje celoeurópsky trh z elektrickou energiou. Daľšia skutočnosť ktorá nie je v článku uvedená je obnova vozidlového parku. Aby sa vôbec začali elektroautá predávať v SR/ČR musí byť ich cena v rozpätí 10-20 000 €, pokiaľ to má byť skutočná zmena na elektromobilitu. Od tohoto cieľa sme ešte veľmi ďaleko. Daľšia skutočnosť je vypadok spotrebnej dane z palív a mazív, ktorá sa v SR ešte zdaňuje DPH t.j. platí sa dan z dane. Potom sú tu výrazné trhové vplyvy. Výrobcovia súčasných komponentov, ako prevodovky, motory môžu vďaka tlaku prechodu na e-autá výrazne zlacniť a pokúsiť sa zaplatiť vložené investície s minimálnym, alebo do 1% zisku. Nové auto nižšej strednej triedy môže cenovo klesnú aj na 1/2. A v takýchto úvahách by sa dalo pokračovať. Prechod na e-autá nebude zaleitosť jednej generácie, rovnako ako súčasnú úroveň sme nedosiahli počas jednej generácie. E-autá nie sú novinka, ale boli už na začiatku rozvoja automobilizmu. Reálne je možné predpokladať že plná alebo prevažujúca elektromobilita je záležitosť na 3-4 generácie t.j. ďalších 100 rokov čo je dostatočný čas na budovanie infraštruktúry a zo všetkých spomeniem len jeden. Výskum malých jadrových reaktrorov s výkonom do 20 MW (https://zpravy.e15.cz/byznys/prumysl-a-energetika/cesi-vyvijeji-unikatni-maly-jaderny-reaktor-ktery-by-umely-vyrobit-tuzemske-firmy-1345502) ktorý by mohol nahradiť nákladné budovanie celej infraštruktúry, poprípade sa objavia v budúcnosti nové možnosti. Elekltromobilita sa bude rozvíjať pomaly a postupne. 17 kW na auto a deň je výpočet podobný tomu ako keby sme po objavení destilácie ropy spočítali všetky destilačné veže a ich kapacitu a počet parných vlakov, konských povozov, lodí...atd. a vyšlo by nám že pre každého dopravcu máme len pár litrov niekdajšieho benzínu. Tak to v realite nikdy nefunguje.
    Reagovať
  4. Konečně hlas rozumu reakcia na: Analýza: elektromobil a energetika SR. Dokáže Slovensko utiahnúť prechod na elektromobily?
    14.4.2018 15:04
    Jsem rád že se na PC Revue objevil na toto téma článek se střízlivým pohledem. Co se poznámek kapacity el. sítě týče, tuším že ve výpočtech nebyly zohledněny přenosové ztráty (10-20 %) a ztráta při nabíjení (10 %), takže pro ty kdo tu poznamenávají že všechna auta nejezdí každý den - ano, všechna auta nejezdí každý den, ale ty výpočty budou v reálu ještě o něco nepříznivější. A největší problém je nabíjecí infrastruktura. Nabíjet pomalu během noci může jen ten kdo parkuje ve vlastní garáži, nebo alespoň u vlastního domu. Vybudování dostatečné sítě parkovacích míst s nabíjením ve městech je z říše snů. Stačí se podívat do Norska, které dělá co může, ale počet elektromobilů tam (jen proto že díky daňovému zvýhodnění stojí steně jako klasická auta na něž je spotřební daň 100 % +) roste několikanásobně rychleji než počet nabíjecích stanic. Masová elektromobilta v horizontu kratším než 15-20 let je sci-fi.
    Reagovať
  5. Aaa reakcia na: Analýza: elektromobil a energetika SR. Dokáže Slovensko utiahnúť prechod na elektromobily?
    14.4.2018 10:04
    Drvivá väčšina ľudí jazdí v priemere do 60km denne. Na to stačí cca 12kwh. Teda stačí nabíjať počas celej noci pomaly 1.5A. Tak isto stačí malá lacná baterka na to. V prípade dlhšej trasy sa dá nabíjať počas jazdy z benzínu ako to má BMW i3 Rex. Ďalšia vec je že prechod na elektromobily je proces na pár desaťročí. A ďalšia je že nemôže mať každý auto ako dnes. Kto nemá kde parkovať/nabíjať tak si v budúcnosti nebude môcť kúpiť auto. To ale vôbec nevadí. Budúcnosť patrí aj tak samojazdiacim autam, ktoré sa nekupujú ale objednávajú ako taxi.
    Reagovať
    • RE: Aaa reakcia na: Aaa
      16.4.2018 10:04
      Áno,
      ak sa má vyriešiť problém dopravných zápch a nedostatku parkovísk musí existovať možnosť požičať si osobné auto.
      Požičiavali by si ho tí, ktorí teraz najazdia do 1000 km mesačne.
      1. Ale autá musia byť autonómne. - minimálne na úrovni mesta by mali zvládnuť voziť ľudí z domu do nákupných centier, alebo z paneláku k inému paneláku.
      2. Keď bude treba autom ísť do iného mesta, tak kľudne by sa mohlo autonómne auto šoférovať vodičom. - kvôli rozbitým a hlineným cestám, cez ktoré sa niekedy jazdí skratkami, na záhrady, do dedín a pod.
      3. Cena na odvoz 1 km autonómnym vozidlom by musela byť na úrovni max. 0,3 € / 1km. - t.j. normálne zisky do 10% a nie 1000% via penta ja a ty (smer).
      Reagovať
  6. Kapacita a reálne čerpanie reakcia na: Analýza: elektromobil a energetika SR. Dokáže Slovensko utiahnúť prechod na elektromobily?
    13.4.2018 11:04
    Zaujímavý pohľad na problematiku. Súhlasím s nárokmi na rozvoj nabíjacej infraštruktúry. Z pohľadu kapacity zdrojov si však dovolím vyjadriť pochyby o tom, že všetkých 2,8 milióna áut jazdí 365 dní v roku (vrátane víkendov) a každý deň prejdú vzdialenosť až 110-130 km, čomu zhruba zodpovedá kapacita 16kWh pri osobnom elektrickom automobile (pri nákladných nemám otestované, vychádzam z priemerky 12 kWh nameranej na našich autách v Slovenských elektrárňach). Z dát, ktoré nazbierali kolegovia v projekte VIBRATe (projekt ZSE medzi Bratislavou a Viedňou), zasa vyplýva, že osobný elektrický automobil denne nabehá menej než 50 km. Pracujem pre Slovenské elektrárne a toto je iba môj súkromný názor.
    Reagovať
    • RE: Kapacita a reálne čerpanie reakcia na: Kapacita a reálne čerpanie
      13.4.2018 13:04
      Pre vypocet realneho cerpania by bolo najlepsie ziskat statistiky natankovanych litrov na nasich benzinkach.
      Reagovať

Vyhľadávanie

codefest

Najnovšie videá



PC forum button