МОТОГОНКИ.РУ, 17 декабря 2019 - Собственно, Кевин Кэмерон из Cycle World взял - и посчитал. Получилось не здорово. А он взял за основу только данные по США... Итак.
Миллион стартапов пытаются разработать электромотоцикл, способный пройти на одной зарядке 1000 км, или электромобиль, годный для круглогодичной эксплуатации и способный пожирать тысячи километров, питаясь от солнца или расположенных на каждой парковке специально обустроенных сверхбыстрых зарядок единого стандарта. Сегодня таких машин и мотиков (в пересчете на общее количество транспортных средств) - единицы, и все они сконцентрированы в мегаполисах, где есть хотя бы частичная инфраструктура. И это здорово! Пусть остаются там.
Ведь всегда главное помнить, откуда что берется!
Статистика Федерального Департамента Транспорта США за 2018 год говорит, что только по дорогам общего пользования Штатов перемещаются 260 миллионов зарегистрированных легковых автомобилей и легкого комтранса, не считая мотоциклов. По той же статистике ДепТранса США, в среднем каждое ТС из этой тучи проходит 13476 миль за год - это больше 21500 км или - суммарно - 5.65 триллиона км пробега в год.
Кэмерон прикинул, что легкое транспортное средство, будь оно оснащено электродвигателем, потребляло бы в среднем 18.5 кВт на каждые 100 км. Иными словами, энергопотребление автомобильного транспорта (без автобусов, грузовиков, погрузчиков и мотоциклов) только в США на сегодняшний день должно составлять 1.05 триллиона кВт в год.
Средняя 600МВт ТЭЦ вырабатывает примерно 5.256 млрд кВт за 12 месяцев, но учитывая, что ей требуется 1 месяц на обслуживание, выходит, что такая ТЭЦ, работая на мазуте или угле, обеспечивает 4.82 млрд кВт в год.
Простейший подсчет показывает, что только на территории США необходимо иметь 218 таких 600-мегаваттных ТЭЦ, чтобы обеспечить электричеством 260 млн электромобилей, не считая всего остального.
Но это черновой расчет, поскольку не учитываются потери на трансформацию и передачу электроэнергии, которые составляют примерно 11%, то есть реальная эффективность каждой ТЭЦ - 4.17 млрд кВт в год и таких нужно иметь уже 245.
Итого, чтобы обеспечить электричеством 260 млн электрокаров Америки необходимо выкопать и сжечь 715 млн тонн угля, ибо это самый простой на сегодня метод получения электричества в развитых странах мира. *** Расчет не учитывает уже имеющиеся потребности промышленности, обеспечение энергией городов и частных домовладений.
Есть более экологичная и экономичная альтернатива - это природный газ и газовые турбины, в 2018 году 30% генерации электроэнергии в США обеспечивалось ТЭЦ на угле, а 34% уже приходилось на природный газ, остальное вырабатывают АЭС и ГЭС.
Причем, в понятие "ГЭС" входят не только могучие дамбы Гувера, Орвела и Дворжака, каждая из которых вырабатывает от 1.5 до 4 ГВт в год (подобных плотин по стране - более 30), сюда также входят все солнечные и ветроэлектростанции, приливные и другие источники «зеленой энергии». Но та же статистика говорит, что реальная выработка мощности на экологически чистых (ГЭС и Ко.) не превышает 42.8% от номинала. Просто потому что, что это физически трудно реализовать: солнце светит максимум 12 часов в сутки в пик сезона, и это не происходит по 365 дней в году, как хотелось бы, а давать полную нагрузку на генераторы крупнейших ГЭС не решится ни один здравомыслящий инженер.
Камерон приводит сведения Федерального Энергетического Информационного Агентства (EIA), по которым выработка мощности на 100% «зеленых» станциях (ветро- и солнечные генераторы) не превышает в реальности 37.4% и 23.6% соответственно, то есть их актуальная эффективность достаточно мала.
Солнечная панель номинальной мощностью в 1000 Вт никогда не выдает в реальности более 250 Вт в среднем, а в Штатах типа Новой Англии, где процент облачных дней существенно превышает процент ясных - 130-160 Вт.
И так далее. И тому подобное.
Собственно, суть этого опуса в чем? Каждый двигатель внутреннего сгорания, установленный на автомобиле или мотоцикле сегодня избавляет индустрию от необходимости извлекать из недр земли дополнительные миллиарды тонн угля, нефти и газа. Ключевое слово в этом - дополнительные, потому что миллиарды этих тонн и так извлекаются, чтобы обеспечить энергией и теплом сотни промышленных предприятий. При переходе на электротранспорт, потребуется увеличение добычи более чем в 3 раза.
Всего в мире добывается порядка 7 млрд тонн угля, который идет на питание энергетических объектов и промпредприятий. США старается снизить объемы извлечения своих недр с 2014 года, и теперь они добывают менее 600 млн тонн. В России по данным Министерства Энергетики в 2018 году было добыто 439.3 млн тонн угля, но из этого объема только 93 млн тонн «энергетического» - для ТЭЦ, остальная же доля приходится на коксующийся уголь. А для 260 млн электрокаров нужно 715 млн тонн!
Весь вопрос: есть ли вообще столько угля, чтобы пропитать светлое экологически чистое электробудущее автомобилизма? Ведь новых технологий, способных по производительности и объему в ближайшие 25 лет заменить собой существующие сотни ТЭЦ и АЭС по всему миру просто не существует.
Второй вопрос: на кой нужно все это светлое электробудущее, если ради него придется сжечь все имеющиеся на Земле углеводороды?..
P.S.
Я готов подтвердить сведения про выработку в солнечной генерации, поскольку моя собственная «домашняя» солнечная энергосистема в 1500 Вт, собранная ради забавы и эксперимента, в среднем не выдает больше 600 Вт (в моменте), и только в ясные летние солнечные дни работает на 107%, согласно гарантированному производителем положительному толерансу панелей. Зимой панели приходится переориентировать практически горизонтально, чтобы они ловили низкое солнце, а также отраженную от снега солнечную радиацию - в сумме иногда удается увидеть выработку в 1100-1250 Вт - но это длится не более 2-х часов в день, так что генерация не успевает одновременно обеспечивать линейную мощность и в полном объеме восстановить заряд АКБ.
А вот сейчас в Центральной России нет ни снега, ни солнца, например, притом что солнце не планирует подниматься выше прежнего! Выработка ниже, чем в обиженной солнцем Новой Англии, поверьте - процентов 10%. Чтобы увеличить выработку в 10 раз и обеспечить дом гарантированным 1 кВт мощности в течение даже самого короткого и темного зимнего дня, мне бы пришлось построить рядом еще один дом, чтобы замостить всю его крышу панелями. В сумме, все необходимое оборудование вышло бы дороже, чем покупка промышленного дизельгенератора аналогичной мощности (13-15 кВт) с запасом ДТ на 3 месяца непрерывной работы (я исходил из суммы примерно в 420000 руб).
Но несравнимо проще подключиться с ближайшей ТЭЦ по существующей ЛЭП и получать чистую энергию непрерывно, платя за это 2000-3000 руб в месяц.
НО! Если у вас нет под рукой линии ЛЭП и милого сердцу жужжащего трансформатора с проводами, идущими к дому, то электромобиль или электромотоцикл для вас такая же бесполезная игрушка, как старый револьвер без патронов, коими одаривали предприимчивые англосаксы доверчивых индейцев Аляски в обмен на ценные меха, золото и женщин. И даже наличие электричества в розетке загородного дома не гарантирует возможность восстановить полный заряд аккумулятора авто за ночь: ток должен быть стабильным и достаточным, что гарантированно только в городе, где электричество всегда подается с избытком.
В данный момент, это точка в вопросе, непреодолимая стена
И хотя прогресс и научная мысль не стоят на месте, есть нюанс: подавляющее большинство стартапов, разрабатывающих электротранспорт просто не понимают, что затем с ним делать. И они также понятия не имеют, как его прокормить - 95% рожденных в 2000-ные технологий электротранспорта умрут в один прекрасный день, и это случится молниеносно, как уже происходило с электрификацией городов и отказе от газовых источников света, а затем с индустрией источников света на базе нитей накаливания и газоразрядных элементов. После изобретения LED-светодиодов, за которые в 2014 году Исаму Акасаки, Хироси Амано и Судзи Накамуре была вручена Нобелевская премия по физике, в один момент 100-ваттная лампочка стала жутким анахронизмом, пережитком прошлого, ненужным и даже опасным прибором.
Лично я готов подождать лет 5, и вернуться к вопросу. Снова.
