Masina electrica, emisiile CO2 si tarile de P.Langlois

Emisiile de CO2 provenite de la mașinile electrice



Adesea, când vorbim despre autovehicule electrice, ne întrebăm dacă transferul emisiilor din mașinile tradiționale în emisiile de la centralele electrice va îmbunătăți cu adevărat lucrurile referitoare la gazele cu efect de seră.

Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să luăm mai întâi în considerare emisiile de CO2 ale diferitelor rețele, exprimate în grame de CO2 pe kilowatt-oră de energie electrică produsă. Aceste valori pot fi obținute prin statisticile ministerelor sau departamentelor de energie sau de mediu ale diferitelor țări sau state, sau chiar prin intermediul companiilor electrice de stat (FED în Franța și Hydro-Quebec în Quebec).

Cu toate acestea, emisiile de gaze cu efect de seră date de aceste organizații sau corporații sunt adesea cele rezultate din arderea combustibililor fosili în centralele electrice. Emisiile din activitățile miniere de petrol și gaze lipsesc pentru a obține subteranii diferiți combustibili, inclusiv uraniu pentru centralele nucleare. De asemenea, aceste date nu iau în considerare prelucrarea materiilor prime și transportul acestora, nici construcția de centrale electrice. De asemenea, îi lipsesc emisiile rezultate din descompunerea copacilor scufundați în rezervoarele barajelor hidroelectrice. Pentru a ține cont de aceste diverse aspecte, trebuie efectuat un studiu privind ciclul de viață a unei kiloWatt oră de energie electrică, de la sol la ieșire. Diverse studii ne spun, aproximativ, că trebuie să adăugăm 15% din emisiile pentru petrol și cărbune și 25% pentru gazele naturale. În ceea ce privește centralele nucleare, există în general 15 gCO2 / kWh și trebuie adăugate 18 gCO2 / kWh pentru barajele hidroelectrice. Procedând astfel, intensitățile de emisie din următorul tabel sunt obținute pentru California, Statele Unite, Franța, Canada și Quebec.




Acum, o mașină electrică de dimensiuni medii, construită în 2009 cu cele mai bune tehnologii disponibile comercial, consumă în jur de 17 kWh / 100 km de energie electrică stocată în baterie. În plus, cu motoarele cu roți, mașini mai ușoare și o aerodinamică mai bună, consumul ar trebui redus la 12 kwh / 100 km de energie electrică stocată în baterie, să spunem în jurul anului 2020. Dar, pentru a evalua emisiile de CO2 , vom presupune un consum de 15 kwh / 100 km de energia electrică stocată în baterie. Îi adăugăm 6% pentru pierderi de la priza de curent (alternativ) la energia electrică stocată în baterie (continuă), ducând consumul efectiv la 16 kWh / 100 km, de la centrala la roți. Pentru a obține emisiile de CO2 ale mașinii electrice, este suficient să înmulțiți acest consum eficient cu emisiile rețelelor din tabelul precedent.

Rezultatele sunt afișate în graficul de la începutul acestui post. Emisiile de CO2 provenite de la autoturismele pe benzină sunt, de asemenea, incluse în comparație. Mașina cu benzină medie de 1500 kg (linia albastră groasă) este cea echivalentă cu mașina electrică de dimensiuni medii pentru care am calculat emisiile.

Pentru a obține emisiile de CO2 ale mașinilor tradiționale, presupunem că benzina este complet arsă, ceea ce degajă 2,36 kg de CO2 pe litru. Luăm în considerare CO2 eliberat din puțul de petrol în rezervorul mașinii, adăugând 15%, ceea ce corespunde evaluărilor diferitelor studii pe această temă.

Este deosebit de interesant de remarcat faptul că în Statele Unite, cu o flotă de centrale care ard combustibili fosili pentru a produce 70% din electricitate (50% din instalațiile de cărbune și 20% din instalațiile de gaze naturale), emisiile Emisiile de CO2 dintr-o mașină electrică sunt încă mai bune decât cele de la o mașină care consumă 5 litri / 100 km, precum un Prius. În Franța și Quebec, mașinile electrice emit mult mai puține gaze cu efect de seră decât un Prius, după cum putem vedea.

Quebec apare, de fapt, ca un loc patruped privilegiat pentru a stabili mobilitatea electrică în America, datorită

- reducerea semnificativă a gazelor cu efect de seră care va rezulta;

- abundența de energie electrică găsită acolo și aspectul său regenerabil;

- la costul său redus (0,07 USD / kWh),

- și cu o economie foarte importantă la importurile de petrol (100% import)

Pentru a vedea mai bine diferența dintre diferitele tipuri de centrale electrice, graficul următor prezintă emisiile de CO2 ale unei mașini electrice intermediare, a căror baterie ar fi reîncărcată cu electricitate din diferitele tipuri de centrale.



Metoda de calcul este identică cu cea din graficul anterior, cu excepția intensității emisiilor care nu mai sunt cele ale rețelelor în ansamblu, în locuri diferite, ci mai degrabă intensitatea emisiilor de GES ale diferitelor tipuri de central, de la sol la priză. Următorul tabel grupează rezultatele obținute folosind calculatorul ciclului de viață GHGenius dezvoltat pentru Resurse Naturale Canada ( http://www.ghgenius.ca )



Deci, după cum putem vedea, emisiile de CO2 ale vehiculelor electrice sau hibride plug-in în regim electric sunt întotdeauna considerabil mai mici decât cele ale vehiculelor tradiționale care utilizează combustibili petrolieri. Ultimul grafic ne arată, de asemenea, importanța utilizării energiilor regenerabile pentru a reduce drastic emisiile noastre.

Renault Vel Satis 2.0 DCI 150 FAP CARMINAT 2007

Consum Consum urban: 9.2 l / 100 km
Consum combinat: 7.3 l / 100 km
Consum extraurban: 6.4 l / 100 km
Rezervor: 80 l
CO2: 194 g / km E

AERODINAMISME (m²) / Cx 2,37 / 0,335

Salut tuturor

Pentru cei care nu au văzut raportul de ieri cu privire la RDI la autovehiculele electrice, la care am participat, îl puteți urmări offline la

http://www.radio-canada.ca/emissions/24 ... 2008-2009/

Faceți clic pe „Urmăriți integralul” pentru joi, 6 august 2009 și avansați contorul până la 4/5 (înconjurat cu roșu pe imaginea de mai jos).

Pierre Langlois, doctorat.

August 2009

Pentru a reduce emisiile de CO2 și dependența de petrol din sectorul transporturilor, vehiculele electrificate au un potențial semnificativ.

De la hibrid simplu la hibrid cu conectare prin intermediul vehiculului complet electric, configurațiile sunt numeroase și toate tind spre o performanță îmbunătățită a mediului.

Philippe Pinchon, directorul motoarelor-energie la IFP, ne explică de ce electrificarea vehiculului va fi crescută treptat și care vor fi avantajele.

Ce tipuri de vehicule electrificate se vor dezvolta în viitor?

Ph. P .: Perspectiva pieței hibride mondiale este estimată între 6 și 7% din vânzări până în 2018. Se vor dezvolta diferite configurații ale vehiculelor hibride, cu putere electrică variabilă disponibilă la bord. În funcție de configurația respectivă și în special de caracteristicile bateriei lor, diferitele modele vor avea o autonomie electrică care variază de obicei între 5 și 200 de kilometri. În următorii ani, va fi necesar să se bazeze și pe vehicule pur electrice pentru utilizări esențiale intra-urbane.
În funcție de segmentul de piață și de utilizările preconizate, alegerea va fi îndreptată către soluția oferind cel mai bun compromis între câștigurile în consumul de energie și costul suplimentar al sistemului de bord și al infrastructurilor.

Care sunt beneficiile lor pentru mediu?

Ph. P: Vehiculele hibride care combină un motor de căldură, o mașină electrică și stocarea lor de energie (rezervorul de combustibil și bateria) au un potențial ridicat în ceea ce privește reducerea emisiilor de CO2. Această asociere face posibilă alegerea modului de funcționare optim (termic, electric sau combinat) în funcție de profilul călătoriei și, în special, de a rezerva utilizarea motorului de căldură în zonele sale cu o eficiență bună.

Cu toate acestea, reducerea consumului de combustibil și, prin urmare, a emisiilor de CO2 depinde de gradul de electrificare a vehiculului: 3 până la 7% pentru modelele Stop & Start care opresc motorul termic când vehiculul este staționar; 20-35% pentru modelele hibride complete (capabile să funcționeze în modul complet electric pe distanțe foarte scurte, între 1 și 5 kilometri), în special datorită recuperării energiei electrice în timpul frânării. În ceea ce privește viitoarele modele reîncărcabile din rețeaua electrică și capabile să funcționeze în modul complet electric pe distanțe mari, aceștia ar putea vedea emisiile de CO2 reduse cu 50 până la 90% în utilizarea urbană și cu condiția, totuși, că energia electrică este produsă din „o sursă cu emisii reduse de carbon ca în Franța. În cele din urmă, cu mașinile electrice, reducerile medii ale emisiilor de CO2 cu 50% sunt posibile în Europa.

Nu trebuie uitat că marjele de progres sunt foarte variabile în funcție de sursa de energie electrică utilizată, Franța cu electricitate nucleară fiind destul de bine poziționată.


Există încă provocări care trebuie îndeplinite înainte de a merge pe piață la scară largă?

Ph. P.: Bateriile, a căror densitate de energie și putere trebuie crescută și costurile reduse, asigurând în același timp cele mai bune condiții de siguranță, necesită totuși o mulțime de muncă de cercetare și dezvoltare. Bateriile litiu-ion și litiu-polimer reprezintă un progres real în ceea ce privește puterea la bord comparativ cu bateriile nichel-metal-hidrură. Dar sunt mai scumpe și prezintă mai multe probleme de securitate.

De asemenea, trebuie să se înregistreze progrese cu motorul electric în sine, încă prea scump și neadecvat producției în masă a mașinilor. Un alt punct-cheie este supraveghetorul, creierul real al automobilului care gestionează energia la bord, sistemele de climatizare, infrastructura de frânare și încărcare. De fapt, arhitecturile vehiculelor hibride sunt complexe. Multe moduri de funcționare sunt posibile, de la 100% termice la 100% electrice, inclusiv recuperare de energie în timpul frânării în care inerția vehiculului face posibilă reîncărcarea bateriei.
Cele două sisteme de acționare pot fi, de asemenea, utilizate în același timp, „în paralel”, pentru o putere suplimentară.
Prin urmare, toate acestea trebuie controlate în timp real prin software integrat în controlerele de bord ale vehiculului, astfel încât, în orice moment, să se ia cele mai bune decizii pentru a optimiza încărcarea bateriei, pentru a reduce consumul și pentru a asigura cel mai bun confort posibil. efectueze.

Care sunt munca și abilitățile IFP în acest domeniu?

Ph. P: Beneficiind de abilități cheie în tehnologii, modelare, simulare și control a motorului, IFP a întreprins lucrări majore, în parteneriat cu producătorii, în domeniul hibrid și electric. Cercetarea se învârte în jurul următoarelor axe: proiectarea motoarelor de căldură dedicate vehiculului hibrid, dezvoltarea strategiilor de control pentru a optimiza gestionarea energiei la bord și a face alegerea, în funcție de utilizarea vehiculul, distribuția puterii între motor și mașina electrică și, în sfârșit, îmbunătățirea gestionării bateriilor și, în special, diagnosticarea stării de încărcare pentru extinderea domeniului lor de funcționare. Pentru a reduce costurile și întârzierile de dezvoltare, IFP a adoptat o abordare inovatoare care combină munca pe modelele virtuale prin intermediul simulării computerului și a mijloacelor de testare reale.

IFP participă la numeroase proiecte în acest domeniu care reunesc parteneri industriali și academici (proiecte ANR, proiecte de fonduri demonstrative Ademe etc.). În prezent este înființat un proiect de platformă de cercetare, care va fi situat în apropiere de Versailles și va reuni numeroase mijloace de testare și calcul. IFP este un jucător important. În prezent asistăm la o adevărată mobilizare în jurul temei vehiculelor hibride și electrice, care ar trebui să permită comercializarea accelerată a acestor tehnologii.

Dezbaterea mașinii electrice este mai mult POLITICĂ decât TEHNOLOGICĂ ...