Большая часть энергии (если точнее, 68%) в России вырабатывается тепловыми электростанциями. И когда любители электромобилей заявляют о «зелёности» оных, порой хочется спросить — такая ли она «зелёная»? Её получают, сжигая уголь или газ в тепловых машинах, и о нулевых выбросах, также как о высоком КПД, говорить не приходится. Не получается ли полная профанация?
Вообще концепция «электромобиль + ТЭЦ» не идеальна, однако имеет свои плюсы даже в таком виде. То есть я настаиваю, что зарядка электромобиля от ТЭЦ экологичнее, чем использование ДВС на каждом автомобиле. И вот почему.
1. Современные ТЭЦ работают на природном газе — метане. Это самый чистый вид ископаемого топлива с высокой долей водорода (который сгорает в водяной пар) и почти без примесей. Горение метана даёт почти нулевые вредные выбросы, и газовые плиты в тесных кухоньках — тому подтверждение. Если бы Россия была прагматичнее, она использовала бы компримированный природный газ и в автомобилях, потому что это идеальное топливо для ДВС, чистое и с высоким октановым числом. Основные выбросы ТЭЦ — это водяной пар и углекислый газ (их выдыхаем и мы с вами).
2. ТЭЦ чаще всего располагаются вдали от жилых районов, тогда как автомобили прилично чадят и во дворах. Наиболее токсичный выхлоп холодного мотора, как правило, приходится именно на жилые зоны, особенно с учётом привычки многих поставить машину на 15-минутный прогрев под окнами соседей.
3. Гораздо проще обеспечить экологичность одного крупного объекта, чем тысяч мелких. Не все осознают, насколько сложными являются современные двигатели из-за экологических требований: каталитические нейтрализаторы, системы впрыска, масса датчиков, рециркуляция выхлопных газов, плюс — сложное в производстве топливо… Капризные турбомоторы малого объема (типа 1.2 TSI), — это как раз попытка уложиться в современные стандартны экологичности. Добавьте к этому, что автопарк России наполовину состоит из машин старше 10 лет, которые не укладываются в современные эко-стандарты, а техосмотр превратился в полную профанацию.
4. Электрический КПД конденсационной электростанции сопоставим с КПД ДВС — порядка 35% (и до 64% в случае парогазовых). При этом КПД бензинового мотора колеблется в широких пределах, например, на холостом ходу он равен нулю, а когда вы едете в пробке, составляет проценты или доли процентов. Но даже на оптимальном режиме у ДВС две трети выделенного тепла рассеивается в атмосферу. В случае с ТЭЦ эта энергия используется для обогрева домов и других нужд, где требуется низкопотенциальное тепло, скажем, в теплицах.
5. И не забудем про альтернативные виды энергии: если ДВС привязаны к ископаемым топливам, то электромобили позволяют плавно увеличить долю возобновляемой энергии. И, кстати, этот процесс идёт достаточно быстро, скажем, в Германии и Британии соотношение «зелёных» и традиционных источников энергии уже близко к 50:50. То есть ТЭЦ — это лишь промежуточная фаза электромобилизации.
Сколько ТЭЦ нужно для электромобилей?
Возьмёт условный город-миллионник, в котором ездит 250 тысяч электромобилей. Пусть их средний годовой пробег составляет 15 тысяч километров при среднем расходе энергии 25 кВт*ч/100 км (беру не самые низкие цифры). Итого годовые потребности в энергии составят 937,5 млн кВт*ч.
Это составляет примерно 1/3 от выработки ТЭЦ на снимке ниже. Её мощность 0,742 ГВт, годовая выработка — примерно 3 млрд кВт*ч. С учётом потерь в линиях передач получится, грубо, 1/2 её мощности. Но не забудем, что на город-миллионник обычно приходится штуки четыре таких ТЭЦ, и не все работают со 100-процентной загрузкой.
Так что страхи насчёт дикой перегрузки энергетического сектора слегка преувеличены: эта проблема решается постепенным запуском дополнительных мощностей. Ведь и 250 тысяч электромобилей на город-миллионник не появятся мгновенно — это задачка лет на двадцать.
Главный плюс электромобиля — это локальная экология. Он не воняет там, где ездит. Есть и другие плюсы, но этот является самым важным и бесспорным.
Где-то недавно прскакивала новость про мобильные АЭС. Вот такую штуку закапываешь в любом месте, а над ней ставишь зарядные станции — всё, проблема доступности ЭЭ для зарядки электричек решена.
Что-то фантастически звучит — мобильная АЭС. Может быть, опять какие-нибудь РИТЭГи имеются в виду? Но они тоже не маленькие, а мощности там хватит разве что лампочки зажигать.
Вот, не поленился, нашёл https://dzen.ru/a/ZgLN8HI-CElYYxan
Спасибо. Почти атомная подлодка на колёсах )))) Думаю, цена такой энергии будет золотой и оправдана в отдалённых регионах, где идёт добыча чего-то очень ценного.
Я, кстати, постепенно становлюсь, скорее, противником атомной энергии. Даже не из-за опасности самих АЭС, а поскольку до сих пор нет даже приблизительного решения, куда девать атомные отходы. Они все хранятся во временных хранилищах в ожидании решения проблемы, которая, я так думаю, принципиально не решаема. Как человек может построить могильник, который гарантированно сохранит безопасность через 10 тысяч или 10 млн лет? Это в принципе невозможно, а нынешние 30-50 лет ресурса могильников — ну, это просто перекладывание проблемы на следующее поколение.
https://dzen.ru/a/Y0wqVWuzKmy5lfQ_
Вроде как есть наметки для решения этой проблемы.
Пишут про МОКС-топливо, интересная технология, вроде как отходы в топливо идут.
Год реактор проработал уже на Белоярской АЭС.
Zemen: ну да, реакторы на быстрых нейтронах вроде как «всеядны» (такой же должен был быть на ЮУ АЭС, не построенной). Сегодня научились реанимировать отработанное топливо, которое раньше целиком шло на выброс.
Проблема в том, что полностью использовать 100% изотопов нельзя, всё равно есть остаток, просто в меньшем объёме. И в данном случае это даже не очень важно, у тебя 1 тонна или 100 тонн отходов — это больше вопрос масштабирования технологии. А проблема в том, что технологии пока нет в принципе, а эта тонна будет содержать, скорее всего, наиболее долгоживущие изотопы, с которыми вообще непонятно что делать.
Юрию: так эти станции (и в Свердловской, и в Челябинской области) с таким прицелом и строились. Говорил с Ожаровским (специалист по ядерной безопасности), деталей уже не помню, но он вот тоже большой скептик насчёт их безопасности.
Ну, ура-патриотизм статьи выглядит немного комично, с учётом, что реакторы БН спроектировали и построили ещё в глубоком СССРе))) БН-600 на Белоярской АЭС начали строить в 1969 году, БН-800 — в 2006 (он мощнее). А проектировали БН-800 ещё в 80-е и, если бы не Чернобыль, такой бы и у нас под Озёрском работал, скорее всего
Замкнутый ядерный топливный цикл как раз и призван решить обе проблемы. Ограниченность запасов урана-235 и проблему отходов. https://ria.ru/20231206/rosatom-1914109214.html
Только атомная энергия даёт надежду справиться с глобальным потеплением.
Сержу: призван решить и решит — это разные вещи. При этом цикле отходы все равно есть — что с ними делать? Что делать с облученными частями вышедших из строя реакторов?
А не собрались ли ЮУ АЭС достраивать? Нет информации? Там вроде какие-то движения начались. Местные на строительство намекают…
Эти разговоры периодически идут, недавно снова появлялось в поветске, да: https://74.ru/text/ecology/2023/08/18/72608354/
Однако место, я так понимаю, может быть любое — совсем не факт, что историческое, под Озёрском
А ещё надо посчитать производство лития, меди и прочих материалов, которые нужны сверх прочих относительно обычного автомобиля и расход электричества резко вырастет, а экологичность упадёт.
Окей, займём критическую позицию… Но тогда получается, что автомобили также требуют огромного количества самых разных материалов, энергии и прочего: как с этим быть? Вот 2,5 тонны металла везут девчушку массой 55 кг до магазина — это как, нормально в принципе? И куда этот металл девается потом в стране, где от утилизации автомобилей только сбор?
Артём, я повторно предлагаю посчитать массу простого бензинового кроссовера и электрички с запасом хода километров от 500. Там же почти тонна сверху, причём не песка, а редкоземельных материалов. Чтобы добыть эту тонну лития, алюминия и меди — сколько потребуется добыть тонн руды, сколько мегаватт энергии для выплавки? Алюминий на этапе появления был дороже золота, царским особам столовые приборы из него делали. Не были в Нижнем Тагиле? Кыштыме? Отвалы ЧЭМК давно не видели? Это цветочки, по сравнению с ягодками в Китае.
Вся эта электрическая истерия затеяна ради переноса загрязнения из мест обитания среднего и верхнего классов в места обитания бедноты. И да, сначала вместо простых бензинок/ГБО/спиртовозок всем навяжут дорогие электрички, потом окажется, что их обслуживать-утилизировать батареи и менять на новые нерационально (а на старых они не едут), и всё, класс собственников автомобилей СХЛОПЫВАЕТСЯ через несколько лет. И голытьба не портит воздух и вид своими ржавыми нексиями и десятками и не занимает дороги.
Истерия по электричкам схлопнется через какое-то время через резкое сокращение числа владельцев автомобилей. Потому что суммарно производство и эксплуатация электричек стоят дороже и гораздо менее экологична. Бензинки на метане-пропане-бутане, в идеале, CxHy + O2 = H2O + CO2, вообще минимально вредят экологии, знай сажай деревья, которым и нужны H2O + CO2).
>>Чтобы добыть эту тонну лития, алюминия и меди — сколько потребуется добыть тонн руды, сколько мегаватт энергии для выплавки?
Так сколько? И сколько тонн руды и разных материалов нужно, чтобы сделать ДВС+коробку передач+запас бензина на весь срок эксплуатации. Приводите выкладки, поглядим.
В остальном, ну, давайте смотреть на ситуацию без зашоренности. Вы пишите про литий — а это что, единственный тип батарей? Нет. Натрий-ионные не используют литий, равно как им не нужны никель и кобальт. В них железо и марганец.
Кроме того, литий-ионные батареи хорошо поддаются утилизации, так что после накопления определённой массы батарей потребность в руде сократится. Ну и так далее.
Никто не говорит, что проблем нет. Просто это проблемы РЕШАЕМЫЕ.
Олег, про автомобили на метане: я давно уже пишу, что это идеальный вид топлива был. Но где они? С тем же успехом можно про единорогов рассуждать, сколько они там мяса дают. Несмотря на все призывы Путина, тема буксует уже десятки лет, и количество АГНКС почти не меняется.
Ну и в любом случае гораздо лучше и эффективнее жечь метан на ТЭЦ, чем морочиться с баллонами на 20 МПа на каждом автомобиле.
Вообще заметил, что аргументы противников электромобилей не меняются 20 лет. А сами электромобили меняются 😉
Заодно можно посчитать затраты энергии на производство высокооктановых бензинов, на каталитический риформинг, крекинг и всё прочее. Думаю, там тоже много интересного вылезет
Поговорил я с Ожаровским по поводу «замкнутого цикла». Теперь придётся отдельную статью делать )
Ждем)))