Ile węgla trzeba spalić w elektrowni, aby naładować samochód elektryczny? Oto odpowiedź
Mieszkam blisko Elektrowni Opole, więc łatwo o kontakt z inżynierami. Poprosiłem znajomego, aby obliczył, ile węgla trzeba spalić w przykładowej elektrowni (nie tej w Opolu, chodzi o średnią), aby naładować samochód elektryczny.
Pytanie brzmiało: Tomek, ile kg węgla trzeba spalić w elektrowni węglowej, aby naładować samochód elektryczny - np. zgodnie z oficjalnymi dokumentami EPA bateria Tesla Model 3 jest w stanie przechować 230 amperogodzin (Ah), a daje napięcie 350 woltów (V). Oznacza to pojemność 80,5 kilowatogodziny (kWh). Z czego pojemność do wykorzystania – 78,27 kWh – stanowi 97,2 procent pojemności całkowitej?
Tomek:
Należy wziąć pod uwagę kilka czynników, w tym sprawność elektrowni oraz wartość opałową węgla.
Sprawność elektrowni węglowej, czyli stosunek energii elektrycznej wyprodukowanej do energii zawartej w spalanym węglu, zazwyczaj wynosi około 33-40% dla nowoczesnych, ale typowych elektrowni. Wartość opałowa węgla, czyli ilość energii, którą można uzyskać ze spalenia jednego kilograma węgla nie jest stała, ale przyjmijmy średnią wartość około 24 MJ/kg (megadżuli na kilogram) dla węgla kamiennego.
Zacznijmy od obliczenia ilości energii, która musi zostać wyprodukowana w elektrowni, biorąc pod uwagę sprawność. Jeśli chcemy naładować baterię o pojemności 78,27 kWh, a sprawność danej elektrowni wynosi te przykładowe 35%, rzeczywista ilość energii potrzebna do wyprodukowania tej elektryczności jest większa.
Pierwszy krok to przeliczenie kWh na MJ, ponieważ wartość opałowa węgla jest podana w MJ/kg.
1 kWh = 3,6 MJ więc 78,27 kWh = 281,772
Aby obliczyć całkowitą potrzebną ilość energii w MJ, biorąc pod uwagę sprawność elektrowni:
281,772MJ / (0,35 sprawność) = 805,063MJ
Teraz, mając całkowitą potrzebną ilość energii, możemy obliczyć ilość węgla potrzebną do jej wyprodukowania, dzieląc przez wartość opałową węgla:
805,063MJ / 24MJ/kg = 33,54 kg
Oznacza to, że średnio potrzeba około 33,54 kg węgla kamiennego, aby wyprodukować wystarczającą ilość energii elektrycznej w elektrowni węglowej o sprawności 35%, aby naładować baterię Tesli Model 3 o pojemności użytkowej 78,27 kWh.
Komentarz:
Potrzeba spalić 33,54 kg węgla kamiennego, aby naładować samochód elektryczny...
Dane Tesli 3:
Moc: 497 KM
Zasięg: 615 km
Przeliczając ilość węgla na 100 km samochodu elektrycznego – przy oszczędnej jeździe, oczywiście: 5,4536 kg
Może trzeba radykalnie zmniejszyć moc samochodów, aby „elektryki” zasilane prądem z elektrowni węglowych miały sens?
- Blog
- Zaloguj się albo zarejestruj aby dodać komentarz
- 1622 odsłony
Komentarze
Może w laboratrium...
5 Marca, 2024 - 21:00
Bo w warunkach realnych należy policzyć sprawność akumulatora, czyli ile kWh trzeba na jego naładowanie a ile odzyskujemy, bo te liczby nie są równe. To co "wpompujemy" z ładowarki należy przemnożyć przez sprawność akumulatora a ta jest niższa od jedności a im temperatura otoczenia niższa tym sprawność też. Czasem spada drastycznie. Przy ujemnych temperaturach może to być nawet o 20%. Kolejny temat to sprawność przetwornic ładowarek. Tu tracimy kolejne 5-10%. Kolejno należy wziąć pod uwagę straty przesyłu, elektrownia wszak nie stoi obok ładowarki. Kolejny temat to dzień/noc gdy generatory elektrowni w dużej mierze kręcą się jałowo - zakładam że to policzono w sprawności elektrowni. Można tak długo tylko po co? Do ideologów nic nie trafia. To z reguły humaniści nie mający pojęcia o realiach inżynierii energetycznej. Moje zdanie na temat aut elektrycznych jest następujące: Za wcześnie i za szybko. Opóźnienie 150 lat w rozwoju magazynów energii (akumulatorów) nie da się na siłę nadrobić w lat 10 czy 20. Można wszystko ale na spokój i zwykły zdrowy rozsądek.
PS. Nie sprawdziłem poprawności przeliczenia kg-węgiel/kWh-prąd ale przejechanie 615 km na 33,5 kg węgla to byłby rekord świata nawet gdyby ten węgiel spalić w ogniwie paliwowym.
rumjal
elektrownie wrzucają prąd do sieci
5 Marca, 2024 - 23:37
Prawdopodobnie obliczenia kolegi Tomka to wariant optymistyczny.
Prawdziwym celem jest zniszczenie Europy.
Romuald Kałwa
To inne zadanie z rachunków
8 Marca, 2024 - 23:26
Ile potrzeba energii, żeby naładować 800 tys samochodów elektrycznych przebąkiwanych przez obecną władzę czy milion samochodów, które kiedyś czknęły się Morawieckiemu.
Mnie się gdzieś majaczy pod czaszką, że potrzeba by postawić cztery elektrownie atomowe sporych rozmiarów, ale moja pamięć już nie taka.