samochód elektryczny

Poza wszelką dyskusją jest to, że coraz szersze użycie samochodów elektrycznych poprawi fatalną jakość powietrza.

Samochody elektryczne nie emitują najbardziej szkodliwych tlenków azotów i siarki (NOxx i SOxx).

W nieszczęsnej aferze Volkswagena chodziło właśnie o ukrycie NOxx. W dodatku emisja tych gazów największa jest przeważnie w dużych miastach, gdzie „elektryki” zaczną swoją ekspansję.

Choćby dlatego, że w rządowym programie zakłada się masową wymianę floty samochodowej administracji.

Nie będziemy rozstrząsać czy milion samochodów elektrycznych jeżdżących po polskich drogach w 2025 r. jest realnym celem.

Zamiast tego spróbujemy przynajmniej oszacować, co można osiągnąć przy środkach, które rząd proponuje.

 

electric%20poland%201

Nie od dziś wiadomo, że wszelkie urzędy mają skłonność do luksusowego poruszania się, niech więc to przynajmniej będzie luksus elektryczny. Chociaż np. Francuzi zaczęli od państwowej poczty. W barwach La Poste jeździ już kilka tysięcy samochodów na prąd, a podobne plany ma np. DHL w Niemczech. Samochody z przesyłkami w dużej mierze pokonują stałe trasy, co kapitalnie ułatwia rozmieszczenie punktów ładowania. W Polsce natomiast efektywne rozmieszczenie tych punktów ma ułatwić fakt, że stałe trasy pokonują pojazdy, którymi podróżują urzędnicy.
W programie elektromobilności znajdujemy także mniej lub bardziej konkretne zapowiedzi zachęt do kupowania „elektryków”. Przede wszystkim zwolnienie z akcyzy, ale także zerowa stawka VAT. Wymagałoby to jednak zmiany unijnej VI Dyrektywy, a w zasadzie j jej załącznika. Resort energii jest tego świadomy i wspólnie z Ministerstwem Finansów chce taką inicjatywę na forum unijnym zgłosić.

Załącznik do VI dyrektywy zawiera listę towarów i usług na które można stosować obniżoną stawkę VAT. Sęk w tym, że od czasu uchwalenia dyrektywy żadnemu państwu nie udało się rozszerzyć listy tych towarów. A już konsensus w sprawie stawki zerowej na auta będzie bardzo trudny do osiągnięcia, bo Bruksela prowadzi właśnie krucjatę przeciw wyłudzeniom podatku VAT, którym stawka zerowa najbardziej sprzyja.

Pytanie czy brak akcyzy i zerowa stawka VAT coś zmieni w kalkulacji kupujących auta. Nowy elektryczny Nissan Leaf, który dziś wedle cennika kosztuje 128 tys. zł, bez VAT i akcyzy będzie kosztował „zaledwie” 100839 zł. To słaba konkurencja dla używanych aut z importu. Trudno zresztą sobie wyobrazić, że przeciętny nabywca 10-letniego „paska w tedeiku” kupi sobie Nissana Leaf czy e-golfa. Nawet jeśli w Polsce powstanie tanie auto elektryczne kosztujące 50 tys. zł, to przecież nie będzie miało wszystkich tych bajerów, dla których nabywcy używanych aut z importu tak je kochają.

Zapowiedź „intensyfikacji” ok. 2020 r. finansowych zachęt jest na razie dość mglista. Ministerstwo energii szykuje się do przerzucenia 1,5 proc. wpływów z akcyzy od paliw z szeroko pojętej promocji biopaliw do Funduszu Niskoemisyjnego Transportu. W tym roku byłoby to jakieś 450 mln zł, gdyby nie fakt, że od kilku lat w kolejnych ustawach okołobudżetowych znoszono to rozwiązanie. Szykowane zapisy ustawowe teoretycznie takie praktyki uniemożliwiają i można teoretycznie przyjąć, że od 2018 r. rząd będzie miał około pół miliarda rocznie do dyspozycji. Za granicą przykładów nie brakuje, co można z tymi pieniędzmi zrobić w zgodzie z prawem unijnym. Niemcy właśnie wprowadzili dopłaty – do 4 tys. euro. Zwolnienia z różnego rodzaju opłat i podatków plus bonusy np. za jednoczesne złomowanie poprzedniego auta funkcjonują np. w Holandii czy Francji. W Norwegii wystarczy zwolnić „elektryka” ze wszystkich podatków i już się opłaca. Ale Norwegia rządzi się swoimi prawami, bo nie należy do UE.

Ogromny potencjał ido wykorzystania w inwestycje w elektromotoryzację tkwi za to w Funduszu Modernizacyjnym, wynegocjowanym przez Polskę w 2014 r. Fundusz zacznie działać po 2020 r. Polska będzie miała tam co najmniej 2 mld euro. Resort energii zastanawia się czy i jak wykorzystać te pieniądze na projekty związane z elektryfikacją transportu.
Teoretycznie te pieniądze mogą trafić do koncernów energetycznych, które mają się włączyć w rozwój elektromotoryzacji.

Ale jeśliby nawet wprowadzono program dopłat, to pytanie jak wysoka musiałaby być dopłata by elektryczne auto było konkurencyjne z używanym spalinowym?

Czy rząd chce zatrzymać import używanych aut?

Czas więc się przyjrzeć jak wygląda obecna sytuacja w Polsce i co może się w niej zmienić. Pochylimy się tylko nad segmentem samochodów osobowych bo perspektywą dla samochodów ciężarowych nie jest napęd elektryczny, a raczej gaz: CNG i LNG.

W kraju mamy nieco ponad 20 mln zarejestrowanych samochodów osobowych. Ich struktura wiekowa potwierdza obiegowe opinie o imporcie – najwięcej jest aut ok. 15 letnich, segment 10-20 lat wyraźnie dominuje. Co zdumiewające, z ostatnich precyzyjnych danych GUS za 2014 r. wynika, że ponad 12 proc. samochodów osobowych to auta 30-letnie i starsze!
Ministerstwo Energii nie buja oczywiście w obłokach i zdaje sobie sprawę, że do rozkręcenia popytu na auta elektryczne potrzebna jest zmiana struktury rynku motoryzacyjnego w Polsce. Więc w programie jest oprócz marchewki również kij: „wprowadzenie opłaty związanej z ceną i emisyjnością pojazdu samochodowego” a jej celem jest „zmniejszenie importu używanych pojazdów samochodowych”.

Ale politycznie byłby to krok szalenie niepopularny, mogący wywołać gromkie protesty. Przypomnijmy sobie tylko podjęte w poprzedniej kadencji Sejmu nieśmiałe próby zakazania najgorszym smrodziuchom wjazdów do centrów miast. Podniósł się straszny krzyk, co bardziej wrażliwi społecznie politycy i publicyści mówili nawet o dyskryminacji ubogich, których nie stać na droższe, nowe auto.

Elektrowozy zmniejszą emisję, ale nie w tej puli co trzeba

Jak program elektromotoryzacji ( to chyba lepsze określenie niż niezręczna kalka z angielskiego jaką jest „elektromobilność”) wpłynie na emisję CO2?

Załóżmy więc, że liczba samochodów w Polsce znacząco nie wzrośnie bo i tak jest ich już dużo. Dodatkowo przyjmijmy, że samochody bez względu na wiek przejeżdżają tyle samo. Zatem emisja CO2 i innych zanieczyszczeń zależy tylko od roku produkcji i liczby pojazdów w danym wieku.

Ponieważ nie wiemy, o ile rośnie emisja danego pojazdu wraz z jego wiekiem, przyjmijmy, że jest równa średniej emisji nowych aut dla danego roku produkcji. Zresztą, jak się okaże, błędy związane z tym uproszczeniem w ostatecznym rachunku w dużej mierze się zniosą. Według danych ACEA – stowarzyszenia europejskich producentów samochodów – w 2015 r. średnia emisja nowego auta w UE wynosiła 128 g CO2/km. W 1995 r. było to 185 g, a w 2020 – zgodnie z planami KE – ma to być 95 g. Zakładając mniej więcej liniowy przebieg spadku emisyjności na przestrzeni lat możemy zobrazować emisję poszczególnych roczników. Tu mała uwaga – jednostka nie ma znaczenia, chodzi jedynie o jakąś wielkość liczbową. Dlaczego? O tym za chwilę.

Teraz przenosimy się do roku 2020. Emisyjność nowych samochodów spadła. Struktura wiekowa w Polsce pozostała podobna, zatem i krzywa rozkładu pozostaje podobna. Tylko, że dominujące 15-latki pochodzą już z roku 2005, a nie z 2000, jak dziś, więc są mniej emisyjne. Część najstarszych aut dokonała żywota. A program elektromobilności wdrażany jest w najlepsze, zgodnie z założeniami ME. I tu musimy przyjąć, że „elektryki”, w liczbie założonej przez ministerstwo od paru lat są kupowane zamiast nowych aut spalinowych.

Mamy więc nową wielkość emisji. Na pierwszy rzut oka krzywa nie różni się zbytnio od tej sprzed kilku lat. Kiedy porównany obie wielkości (dlatego właśnie ich jednostki są bez znaczenia) okazuje się, że ta z 2020 r. jest niższa od obecnej aż o 9 proc. Tylko że jest to zasługa spadającej emisyjności samochodów w ogóle.

Dopiero kiedy pokusimy się o rozciągnięcie rachunku do 2025 r., kiedy to po polskich drogach ma jeździć milion elektrycznych samochodów, widzimy efekty. Po 2022 r. liczba nowych samochodów spalinowych gwałtownie maleje, by w 2025 r. spaść w okolice 10 tys. Reszta to samochody elektryczne. Wtedy emisja spada o 20 proc.

electric%20poland%202

Nakreślony tu scenariusz nieco pesymistycznie zakłada, że struktura wiekowa aut osobowych na przestrzeni następnych 10 lat zmieni się niewiele i że dalej będą dominować samochody 10-20 letnie. Ministerstwo jest trochę bardziej optymistyczne, bo zakłada, że w następnej dekadzie liczba pojawiających się rocznie „elektryków” będzie już przekraczać liczbę pojawiających się dziś nowych aut. A to oznacza gruntowne odmłodzenie całej floty samochodów. Ale wtedy wyniki, chociażby redukcja emisji zanieczyszczeń, będą jeszcze lepsze.

Ale na koniec przysłowiowa łyżka dziegciu. Rozpowszechnienie samochodów elektrycznych w całościowym rachunku wcale nie oznacza zniknięcia emisji CO2. Rząd nie ukrywa, że chce podkręcić popyt na energię elektryczną, produkowaną głównie w elektrowniach na węgiel. Co prawda za grube miliardy mają powstać nowe bloki energetyczne o sprawności 46 proc., emitujące mniej CO2, ale emisję dwutlenku węgla towarzysząca używaniu „elektryka” sprowadzą one co najwyżej w okolice dzisiejszych nowoczesnych „spalinówek”. Tylko powietrze na tym skorzysta, bo to co wylatuje z komina nowoczesnej elektrowni jest bez porównania czystsze od oparów, jakimi raczy nas statystyczna rura wydechowa.

Co jeszcze komplikuje całą sytuację ? O tym w dalszej części artykułu na portalu WysokieNapiecie.pl

Wojciech Krzyczkowski, Rafał Zasuń

WysokieNapiecie.pl

Moskwik/Wasilewski: Elektromobilność zmniejszy emisję CO2 w Polsce (ANALIZA) –

ANALIZA

Kamil Moskwik, Gordon Wasilewski

Analitycy rynku energii, współpracownicy BiznesAlert.pl

Milion pojazdów elektrycznych na polskich drogach to bardzo ambitny cel, ale w pewnej perspektywie czasowej zdecydowanie wykonalny, biorąc pod uwagę dynamicznie zmieniający się świat technologii wykładniczych, w jakim szczęśliwie przyszło nam żyć. Często słyszy się jednak argumenty o zasadności upowszechniania pojazdów elektrycznych (EV) kwestionując ekonomiczność ich rozwiązań oraz przede wszystkim aspekty środowiskowe związane z emisyjnością pojazdu elektrycznego w warunkach Krajowego Systemu Elektroenergetycznego opartego głównie na węglu. W tym artykule dokonano analizy obecnej sytuacji emisyjności pojazdu elektrycznego w Polsce oraz prognozy zmian w perspektywie 2030.

Na wstępie należy spojrzeć na ocenę emisyjności pojazdu elektrycznego dokonaną na podstawie danych IEA dotyczących emisji dwutlenku węgla (IEA, 2015) dla wydajności EV na poziomie 0.2 kWh/km. Średnia emisyjność w krajach EU-27 znajduje się znacznie poniżej wymagań dyrektywy 443/2009 ustalającej emisyjność nowych pojazdów maksymalnie na 130 g CO2/km. Polska i Grecja znajdują się tutaj powyżej tej wartości.

Tabela 1. Emisyjność pojazdu elektycznego w systemach elektroenergetycznych poszczególnych krajów Unii Europejskiej (Jochem, Babrowski, & Fichtner, 2015).

Kraj Średnia emisja CO2
kg CO2/kWh g CO2/km
Austria 0.19 38
Belgia 0.22 44
Dania 0.36 72
Finlandia 0.23 46
Francja 0.08 16
Grecja 0.72 144
Hiszpania 0.24 48
Holandia 0.42 84
Irlandia 0.46 92
Niemcy 0.46 92
Polska 0.78 156
Portugalia 0.26 52
Szwecja 0.03 6
Wielka Brytania 0.46 92
Włochy 0.41 82
EU-27 0.43 86

Jak można zauważyć powyżej, dwa istotne czynniki mają wpływ na kształtowanie się poziomów emisyjności EV w danym systemie energetycznym:

1. Emisyjność systemu energetycznego (wyrażona w kg CO2e/kWh) jest wprost zależna od stopnia wykorzystywania w danym państwie paliw kopalnych generujących dwutlenek węgla.
2. Wydajność pojazdu elektrycznego (wyrażona w kWh/km) jest zależna od pojemności baterii EV [kWh] oraz średniego zasięgu, który można na niej pokonać [km].

Dla porównania wykorzystajmy analizę emisyjności pojazdów spalinowych (ICE) dokonaną przez Instituto Superior Técnico Uniwersytetu Lizbońskiego (Duarte, Gonçalves, & Farias, 2016). Zmierzono tam różnice pomiędzy certyfikowaną oraz rzeczywistą średnią emisyjnością nowych pojazdów wszystkich segmentów.

Tabela 2. Zestawienie szacowanych wartości zużycia paliwa i emisji dwutlenku węgla z certyfikowanymi wartościami zgodnie z europejskim cyklem NEDC

Klasa pojazdu Zużycie paliwal/100km Emisja CO2g CO2/km
Szacowane Certyfikowane Szacowana Certyfikowana
A 7.5 5.8 173 136
B 6.1 4.3 162 114
C 5.7 3.6 152 94
D 5.7 5 132 117
E 5.7 4.9 153 129
F 4.7 4.2 126 109
G 6.6 4.8 152 111
H 3.9 3.8 90 89
I 3.8 3.9 90 89
J 5.3 4.5 143 117
K 5.6 3.7 149 99
L 5.6 4.3 150 113
M 5.3 4.2 142 109
N 5 4.3 135 113
O 5.2 4.9 139 129
P 5.5 4.4 148 115
Średnia 5 126

Zgodnie z danymi KOBiZE średnia roczna emisja jednego samochodu osobowego w Polsce w 2014 roku wynosiła około 1.32 t CO2e. Samochody osobowe ogółem wyemitowały wówczas 26.5 mln ton CO2e (KOBiZE, 2016). Zakładając, że nowe pojazdy ICE w Polsce o średnich parametrach zgodnych z Tabelą 2. będą emitować podobną wartość średnioroczną dwutlenku węgla, pokonywać będą dystans około 10,500 km/rok, co stanowi około 30 km/dzień i jest zgodne z obecnymi wzorami zachowań użytkowników EV (Weldon, Morrissey, Brady, & O’Mahoney, 2016).

Do obliczeń średniej wydajności pojazdu elektrycznego w 2016 roku wykorzystano grupę modeli przedstawioną w Tabeli 3.

Tabela 3. Średnie wartości pojemności baterii, zasięgu oraz wydajności wybranych EV

  Pojemność baterii
kWh
Zasięg
km
Wydajność kWh/100km
Smart Electric Drive 16.5 110 15.00
Ford Focus Electric 23 122 18.85
BMW i3 18.8 150 12.53
Chevy Spark 19 131 14.50
VW e-Golf 24.2 130 18.62
Nissan Leaf 24 135 17.78
Mercedes B 250-e 28 140 20.00
Fiat 500e 24 134 17.91
Kia Soul EV 27 150 18.00
Tesla Model S 60 390 15.38
Średnia 26.45 163.2 16.86

W dalszych rozważaniach przyjęto zatem średnią wartość wydajności wybranych modeli, którą uznano za średnią wydajność EV w 2016 roku. Jest ona niższa wobec wybranej do obliczeń Tabeli 1., a zatem średni pojazd elektryczny jest bardziej wydajny (konsumuje mniej energii elektrycznej na kilometr).

Tabela 4. Dane wejściowe do modelu prognozowego. Dane emisyjności sektora energetycznego na 2012 rok pochodzą z analizy naukowców Politechniki Narodowej w Atenach (Karmellos, Kopidou, & Diakoulaki, 2016). Dane dotyczące energii elektrycznej wyprodukowanej w Polsce pochodzą z rocznego raportu KSE (PSE, 2016), wykorzystano dane za 2012 rok. Przyjęto 7% poprawki emisyjności na przesył i dystrybucję.

  

Zużycie energii

Zużycie energii przy średnim rocznym dystansie Roczne zużycie energii dla miliona EV  Emisja CO2 sektora energetycznego w Polsce  Energia elektryczna wyprodukowana w Polsce  Udział emisyjnej produkcji energii elektrycznej Średnia emisyjność produkcji elektrycznej z węgla w Polsce   

Średnia emisja CO2 dla EV w Polsce

  

Średnia emisja CO2 dla Tesli Model S w Polsce

kWh/100km kWh TWh Mt/yr GWh/yr % g/kWh tCO2/rok gCO2/km tCO2/rok gCO2/km
16.86 1766.05 1.766 119.79 150567 86 732.10 1.29 123.42 1.18 112.63

Powyższa tabela przedstawia korzystne rezultaty emisyjności EV względem ICE. Mimo wykorzystania danych dotyczących emisyjności sektora elektroenergetycznego oraz produkcji energii elektrycznej za 2012 rok, które, biorąc pod uwagę dotychczasowy rozwój OZE, są mniej korzystne dla pojazdu elektrycznego, przekroczono granicę ‘emisyjności break-even’ na poziomie 760 g CO2e/kWh. Do 2016 roku pojazdy elektryczne wykorzystywane w Polsce są zatem średnio bardziej przyjazne środowisku niż pojazdy spalinowe, niezależnie od czasu ładowania baterii.

Co stanie się z pojazdami elektrycznymi w Polsce po 2016 roku? Stworzono model prognostyczny realizujący następujące założenia:

1. Zgodnie z Krajowym Planem Działania emisyjność sektora elektroenergetycznego w Polsce spadnie do poziomu 700 g CO2e/kWh do 2020 roku.
2. Zgodnie z porozumieniem paryskim COP21 emisyjność sektora elektroenergetycznego w Polsce spadnie do poziomu 550 g CO2e/kWh do 2030 roku.
3. Średnia wydajność pojazdu elektrycznego rośnie zgodnie z mechanizmem learning rate na poziomie 15 lub 20 % rocznie.
4. Emisyjność nowych pojazdów spalinowych zostaje określona przez regulacje UE na 95 g CO2/km od 2021 roku oraz na 70 g CO2/km do 2030 roku (Thiel, et al., 2016).

 

22
Rysunek 1. Prognoza spadku emisyjności sektora elektroenergetycznego oraz wzrostu wydajności EV ze współczynnikiem learning rate 15 %. Opracowanie własne.

Realizując założenia otrzymuje się dane wejściowe w perspektywie 2030 przedstawione na Rysunku 1. Po zastosowaniu się do dalszych założeń i zestawieniu ich w całość, w zależności od scenariusza otrzymuje się rezultaty przedstawione na Rysunku 2.

13

Rysunek 2. Emisyjność pojazdów elektrycznych oraz norm pojazdów spalinowych przy różnych scenariuszach. Opracowanie własne.

Scenariusze przedstawione na Rysunku 2. należy rozumieć jako:

• EV 15 % learning rate – nałożenie się efektu spadku emisyjności KSE oraz wzrostu wydajności EV ze stopą 15 %;
• EV 20% learning rate – nałożenie się efektu spadku emisyjności KSE oraz wzrostu wydajności EV ze stopą 20 %;
• Stała emisyjność KSE – spadek emisyjności EV powodowany jest wyłącznie przez wzrost wydajności EV ze stopą 15 %;
• Stała wydajność EV – spadek emisyjności EV powodowany jest wyłącznie przez spadek emisyjności KSE;
• ICE – referencyjna prognoza spadku emisyjności pojazdów spalinowych przez wzrost standardów emisji spalin.

Scenariusz stałej wydajności EV jest nierealny w związku z wykładniczym charakterem rozwoju pojazdów elektrycznych i autonomicznych, które stosują się do prawa Moore’a oraz rozwijają się wzraz ze wzrostem efektywności energetycznej (Seba, 2014) (Diamandis & Kotler, 2012).

W perspektywie 2030 pojazdy elektryczne są bardziej konkurencyjne pod względem aspektów środowiskowych, nawet w przypadku zastosowania surowego scenariusza 95g/70g dla pojazdów spalinowych. Mechanizm learning rate również wykorzystano w konserwatywny sposób, bowiem już dziś wydajności niektórych pojazdów elektrycznych są na poziomie osiągalnym przez średni pojazd EV wg powyższej prognozy dopiero w roku 2020. Ponadto powyższy artykuł nie analizuje zastosowania rozwiązań smart grid dla ładowania-rozładowania EV w różnych porach dnia w celu uniknięcia przeciążenia systemu elektroenergetycznego w dzień oraz odciążenia systemu w nocy (load shifting), a który znacząco wpływa na ostateczny rezultat emisyjności (Thiel, et al., 2016). Prace nad tego typu rozwiązaniami są zaawansowane i w przypadku powszechnego stosowania VtG (vehicle to grid), innych sposobów magazynowania energii oraz prosumenckiej generacji, zmienią oblicze systemów elektroenergetycznych na całym świecie. Do czasu osiągnięcia poziomu miliona EV jest dużo czasu, aby przygotowano na to systemy energetyczne.

PRACE CYTOWANE

Diamandis, P., & Kotler, S. (2012). Abundance – the Future is Better Than You Think. New York: Free Press.
Duarte, G. O., Gonçalves, G. A., & Farias, T. L. (2016). Analysis of fuel consumption and pollutant emissions of regulated and alternative driving cycles based on real-world measurements. Transportation Research Part D 44, 50.
IEA. (2015). CO2 emissions from fuel combustion. Highlights. Paris: International Energy Agency.
Jochem, P., Babrowski, S., & Fichtner, W. (2015). Assesing CO2 emissions of electric vehicles in Germany. Transportation Research Part A 78, 77.
Karmellos, M., Kopidou, D., & Diakoulaki, D. (2016). A decomposition analysis of the driving factors of CO2 emissions from the power sector in the European Union countries. Energy 94, 690.
KOBiZE. (2016). Średnia emisyjność samochodu osobowego w Polsce. (K. zewnętrzna, Interviewer)
PSE. (2016). ZESTAWIENIE DANYCH ILOŚCIOWYCH DOTYCZĄCYCH FUNKCJONOWANIA KSE W 2015 ROKU. Warszawa: Polskie Sieci Elektroenergetyczne.
Seba, T. (2014). Clean Disruption of Energy and Transportation: How Silicon Valley Will Make Oil, Nuclear, Natural Gas, Coal, Electric Utilities and Conventional Cars Obsolete by 2030. Tony Seba.
Thiel, C., Drossinos, Y., Krause, J., Harrison, G., Gkatzofilias, D., & Donati, A. (2016). Modelling electro-mobility: an integrated modelling platform for assessing European policies. Transportation Research Procedia 14, 2550.
Thiel, C., Nijs, W., Simoes, S., Schmidt, J., van Zyl, A., & Schmid, E. (2016). The impact of the EU car CO2 regulation on the energy system and the role of electro-mobility to achieve transport decarbonisation. Energy Policy 96, 156.
Weldon, P., Morrissey, P., Brady, J., & O’Mahoney, M. (2016). An investigation into usage patterns of electric vehicles in Ireland. Transportation Research Part D 43, 214.

Ile emituje samochód na energię z węgla? – BiznesAlert

Milion elektrycznych samochodów ładowanych energią wytwarzaną z polskiego węgla – taką wizję przyszłości za 10 lat roztoczył niedawno wicepremier Mateusz Morawiecki. Bezsprzecznie, jest to droga do ograniczenia emisji zanieczyszczeń ulatujących z rur wydechowych. Spróbujmy jednak oszacować, jak wygląda to z punktu widzenia emisji CO2.

Rząd nie kryje, że jednym z celów jest zwiększenie popytu na energię elektryczną, który zostanie pokryty przez elektrownie palące krajowym węglem. Minister energii Krzysztof Tchórzewski wspominał już o miliardach, jakie przy okazji elektryfikacji transportu zarobią kontrolowane przez państwo spółki energetyczne. Czy jednak da się w ten sposób obniżyć emisję dwutlenku węgla? I czy gra warta jest świeczki?\

 

car%20emission%20i

 

Dla naszych szacunków przyjmijmy kilka założeń, przybliżeń i uśrednień, w taki jednak sposób by nie wpłynęło to znacząco na końcowe wyniki. Zasadnicze znaczenie ma tu emisyjność procesu spalania węgla. Obowiązujące uśrednione wskaźniki to powstanie 342 kg CO2 przy wytworzeniu 1 MWh energii cieplnej z węgla kamiennego i 396 kg CO2 dla węgla brunatnego. Energię cieplną trzeba przetworzyć na elektryczną, co dzieje się z określoną sprawnością. Jeśli przyjmiemy że obecnie sprawność bloków dla obydwu typów paliwa wynosi w Polsce ok. 36 proc., to otrzymujemy emisję 950 kg CO2 dla wytworzenia 1 MWh energii elektrycznej z węgla kamiennego i 1100 kg z brunatnego.

W tym miejscu można zauważyć, że blok na węgiel kamienny o sprawności 46 proc. – co jest granicą dzisiejszej technologii – emituje „tylko” 743 kg CO2/MWh. Z tego prostego rachunku wynika argument rządu za budową nowych wysokosprawnych elektrowni węglowych. Rzeczywiście emisja na jednostkę energii jest w nich o ok. 20 proc. niższa, ale z powodu kilku nowych bloków średnia sprawność całej energetyki węglowej wzrośnie znacznie mniej.

W Polsce energia wytwarzana z węgla pochodzi dziś w 60% z węgla kamiennego, na brunatny przypada pozostałe 40%. Średnia emisyjność energetyki węglowej to zatem 1010 kg CO2/MWh. Ponieważ z obu rodzajów węgla pochodzi 86% wytwarzanej w Polsce energii, to łatwo obliczyć, że emisyjność „prądu w gniazdku” powinna wynosić 868 kg CO2/MWh. Jednak przesyłowi i dystrybucji energii towarzyszą straty. W 2012 r. BBN oszacował je na średnio 7,3% (z czego 84% przypadło na dystrybucję). Przyjmijmy 7%, zakładając, że sytuacja nieco się poprawiła. Zatem, aby odebrać z gniazdka 1 kWh energii, musimy jej wyprodukować ok. 1,07 kWh. Czyli 1 kWh energii „w gniazdku” to emisja 929 g CO2. Przy tym ostatnim działaniu zmieniliśmy jednostki (z MWh na kWh i z kg na g) w celu ułatwienia dalszych rachunków.

car%20emission%20ii

Możemy wreszcie podłączyć do gniazdka nasz elektryczny samochód, zakładając przy okazji, że ładowanie odbywa się bez strat. W tym czasie powinniśmy rzucić okiem na parametry samochodów na prąd. Wszystkie dostępne dziś modele (oraz niedostępna jeszcze, acz najgłośniejsza Tesla 3) na 1 kWh zgromadzonej w baterii energii są w stanie przejechać ok. 6 km. Przekładając to na dzisiejsze polskie realia wychodzi nam, że 1 km w dziecku Elona Muska oznacza emisję dokładnie 155 g CO2. Z jednej strony to więcej niż wyznaczony przez UE na 2015 r. średni poziom 130 g/km dla wszystkich nowych samochodów osobowych. Z drugiej strony z pewnością mniej, niż emitują jeżdżące dziś po polskich drugach auta, których średnia wieku oscyluje wokół 15 lat.

Sytuacja natomiast wygląda gorzej w realiach 2026 r., bo w 2021 r. nowe samochody osobowe w UE mają emitować już średnio tylko 95 g CO2/km. Bez zmian w polskiej energetyce nasz „elektryk” będzie zatem emitował sporo więcej niż „spalinówka” z przyszłej dekady. Co prawda w ciągu 10 lat technologia samochodów na pewno pójdzie naprzód, ale sprawność transformacji energii w aucie na prąd jest już bardzo wysoka, a sam układ napędowy tak prosty, że niewiele się da się w nim poprawić. Postęp nastąpi głównie w dziedzinie baterii, co dla naszych rachunków jest mało znaczące. Z taką czy inną baterią, elektryczne auto na 1 kWh dalej będzie w stanie przejechać ok. 6 km. Do dalszych rozważań powinniśmy zatem założyć pewne transformacje rodzimej energetyki.

Na początek wariant zachowawczy – o którym w dalszej części artykułu na portalu WysokieNapiecie.pl.

Wojciech Krzyczkowski

WysokieNapiecie.pl

Udostępnij