انتشار ماشین الکتریکی و CO2 P.Langlois کشور

انتشار CO2 از خودروهای برقی



غالباً وقتی در مورد وسایل نقلیه موتوری برقی صحبت می کنیم ، تعجب می کنیم که آیا انتقال گازهای گلخانه ای از اتومبیل های سنتی به تولید گازهای گلخانه ای از نیروگاه ها واقعاً مواردی را در مورد گازهای گلخانه ای بهبود خواهد بخشید.

برای پاسخ به این سؤال ، ابتدا باید میزان انتشار CO2 از شبکه های مختلف را بیان کنیم که به گرم CO2 در هر کیلووات ساعت برق تولید شده بیان می شود. این مقادیر را می توان از طریق آمار وزارتخانه ها یا ادارات انرژی یا محیط کشورهای یا ایالات مختلف یا حتی از طریق شرکت های دولتی برق (EDF در فرانسه و Hydro-Quebec در کبک) بدست آورد.

با این حال ، انتشار گازهای گلخانه ای که توسط این سازمان ها یا شرکت ها داده می شود ، اغلب مواردی است که ناشی از احتراق سوخت های فسیلی در خود نیروگاه ها است. برای به دست آوردن سوخت های مختلف از جمله اورانیوم برای نیروگاه های هسته ای ، انتشار گازهای حاصل از فعالیت های معدن نفت و گاز از دست نمی رود. این داده ها همچنین پردازش مواد اولیه و حمل و نقل آنها و همچنین ساخت نیروگاه ها را در نظر نمی گیرند. انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از تجزیه درختان غوطه وری در مخازن سدهای آبی نیز مفقود است. برای در نظر گرفتن این جنبه های مختلف ، باید یک مطالعه چرخه عمر از یک کیلو وات ساعت برق انجام شود ، از زمین تا خروجی. مطالعات گوناگون ، تقریباً به ما می گویند که ما باید 15٪ از گازهای گلخانه ای و 25٪ گاز طبیعی را اضافه کنیم. در مورد نیروگاههای هسته ای ، به طور کلی 15 gCO2 / kWh وجود دارد و برای سدهای برق آبی نیز باید 18 gCO2 / kWhh اضافه شود. با این کار شدت انتشار در جدول زیر برای کالیفرنیا ، ایالات متحده ، فرانسه ، کانادا و کبک بدست می آید.




در حال حاضر ، یک اتومبیل با اندازه متوسط ​​الکتریکی ، ساخته شده در سال 2009 با بهترین فن آوری های موجود در تجارت ، حدود 17 کیلووات ساعت / 100 کیلومتر برق ذخیره شده در باتری خود را مصرف می کند. علاوه بر این ، در مورد موتورهای چرخ ، اتومبیلهای سبک تر و آیرودینامیک بهتر ، مصرف باید به 12 کیلووات بر ساعت / 100 کیلومتر برق ذخیره شده در باتری کاهش یابد ، می گویند در حدود سال 2020. اما ، برای ارزیابی میزان انتشار CO2 ، ما از برق ذخیره شده در باتری 15 کیلووات ساعت / 100 کیلومتر فرض خواهیم کرد. ما 6٪ برای تلفات از منبع تغذیه (متناوب) به برق ذخیره شده در باتری (مداوم) به آن اضافه می کنیم ، با استفاده از نیروگاه تا چرخ ها ، میزان مصرف موثر آن به 16 کیلووات ساعت در ساعت 100 کیلومتر می رسد. برای به دست آوردن میزان انتشار CO2 از اتومبیل برقی ، چند برابر کردن این میزان مصرف موثر توسط انتشار گازهای شبکه در جدول قبلی ، کافی است.

نتایج در نمودار ابتدای این پست نشان داده شده است. انتشار CO2 از خودروهای بنزینی نیز برای مقاصد مقایسه گنجانده شده است. اتومبیل بنزینی با وزن متوسط ​​1500 کیلوگرم (خط آبی ضخیم) خودرویی معادل ماشین الکتریکی با اندازه متوسط ​​است که برای آن میزان آلایندگی را محاسبه کرده ایم.

برای به دست آوردن میزان انتشار دی اکسید کربن در اتومبیل های سنتی ، فرض می کنیم بنزین کاملاً سوخته است ، که باعث افزایش 2 کیلوگرم CO2,36 در هر لیتر می شود. ما CO2 رها شده از چاه روغن را به مخزن ماشین در نظر می گیریم و 2٪ اضافه می کنیم که مربوط به ارزیابی های مطالعات مختلف در این زمینه است.

جالب است که توجه داشته باشید كه در آمریكا با یك ناوگان گیاهان كه سوخت های فسیلی را می سوزانند برای تولید 70٪ برق (50٪ از كارخانه های ذغال سنگ و 20٪ از كارخانه های گاز طبیعی) تولید گازهای گلخانه ای می كنند. میزان انتشار CO2 از یک اتومبیل برقی همچنان بهتر از خودروهای 5 لیتری در 100 کیلومتر مانند پریوس است. همانطور که می بینیم ، در فرانسه و کبک ، اتومبیل های برقی گاز گلخانه ای کمتری نسبت به پریوس منتشر می کنند.

در حقیقت ، کبک به عنوان یک مکان ممتاز چهار برابر برای ایجاد تحرک برقی در آمریکا به نظر می رسد

- کاهش قابل توجه گازهای گلخانه ای که منجر به آن می شود ،

- فراوانی برق موجود در آنجا و جنبه تجدید پذیر آن ،

- با هزینه کم (0,07 $ / kWh) ،

- و با صرفه جویی بسیار قابل توجهی در واردات نفت (واردات 100٪)

برای بهتر دیده شدن تفاوت بین انواع نیروگاهها ، در نمودار زیر میزان انتشار CO2 یک خودروی برقی متوسط ​​که باتری آن با برق از انواع مختلف نیروگاه ها شارژ می شود را نشان می دهد.



روش محاسبه با نمودارهای قبلی یکسان است ، به جز شدت انتشار گازهای گلخانه ای که دیگر از شبکه ها به عنوان یک کل نیستند ، در مکان های مختلف ، بلکه شدت انتشار گازهای گلخانه ای مختلف در انواع مختلف مرکزی ، از زمین تا محل خروجی. جدولهای زیر نتایج بدست آمده با استفاده از ماشین حساب چرخه عمر GHGenius را برای منابع طبیعی کانادا تهیه کرده اند ( http://www.ghgenius.ca )



بنابراین ، همانطور که می بینیم ، انتشار CO2 از وسایل نقلیه هیبریدی پلاگین یا پلاگین در حالت الکتریکی همیشه به طور قابل توجهی پایین تر از وسایل نقلیه سنتی است که از سوخت های نفتی استفاده می کنند. نمودار آخر همچنین اهمیت استفاده از انرژی های تجدید پذیر را به میزان چشمگیری در کاهش انتشار ما نشان می دهد.

رنو Vel Satis 2.0 DCI 150 FAP CARMINAT 2007

میزان مصرف شهری: 9.2 لیتر در 100 کیلومتر
مصرف ترکیبی: 7.3 لیتر در 100 کیلومتر
مصرف خارج از شهر: 6.4 لیتر در 100 کیلومتر
مخزن: 80 لیتر
CO2: 194 گرم بر کیلومتر E

AERODYNAMISMS (متر مربع) / Cx 2,37 / 0,335

سلام بر همه

برای کسانی که گزارش دیروز درباره RDI را در مورد اتومبیل های برقی ندیده اند ، که در آن شرکت کردم ، می توانید آن را بصورت آفلاین مشاهده کنید در

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

برای پنجشنبه 6 آگوست 2009 روی "تماشای انتگرال" کلیک کنید و پیشخوان را به 4/5 ببرید (در شکل زیر به رنگ قرمز بچرخید).

پیر لانگلوآ، دکتری

اوت 2009

برای کاهش انتشار CO2 و وابستگی به نفت از بخش حمل و نقل ، وسایل نقلیه الکتریکی از پتانسیل قابل توجهی برخوردار هستند.

از هیبرید ساده گرفته تا پلاگین هیبریدی از طریق وسیله نقلیه کاملاً برقی ، تنظیمات متعدد هستند و همه آنها به سمت بهبود عملکرد محیطی گرایش دارند.

فیلیپ پینچون ، مدیر Engines-Energy در IFP ، برای ما توضیح می دهد که چرا الکتریسیته وسیله نقلیه به تدریج افزایش می یابد و چه مزایایی خواهد داشت.

چه نوع وسایل نقلیه الکتریکی در آینده توسعه می یابد؟

دکتر پ.: چشم انداز بازار هیبریدی جهانی تا سال 6 بین 7 تا 2018 درصد از فروش تخمین زده می شود. پیکربندی های مختلف خودروهای هیبریدی با قدرت الکتریکی بسیار متغیر موجود در هواپیما توسعه خواهد یافت. با توجه به تنظیمات مربوطه و خصوصاً ویژگیهای باتری آنها ، مدلهای مختلف دارای برد الکتریکی هستند که معمولاً بین 5 تا 200 کیلومتر متغیر است. در سال های آینده نیز لازم است برای مصارف کاملاً درون شهری روی وسایل نقلیه کاملاً برقی حساب شود.
بسته به بخش بازار و کاربردهای در نظر گرفته شده ، انتخاب به سمت راه حل ارائه می شود و بهترین سازش بین سود حاصل از مصرف انرژی و هزینه اضافی سیستم و زیرساخت های موجود است.

فواید زیست محیطی آنها چیست؟

دکتر پ: وسایل نقلیه هیبریدی که یک موتور گرما ، یک ماشین الکتریکی و ذخیره انرژی مربوطه (مخزن سوخت و باتری) آنها را ترکیب می کنند از نظر کاهش انتشار CO2 از پتانسیل بالایی برخوردار هستند. این انجمن امکان انتخاب حالت بهینه کار (حرارتی ، برقی یا ترکیبی) با توجه به مشخصات سفر را فراهم می کند و به ویژه برای استفاده از موتور گرما در مناطقی که از راندمان خوبی برخوردار است ، استفاده می شود.

اما کاهش در مصرف سوخت و در نتیجه در انتشار CO2 به درجه الکتریکی شدن خودرو بستگی دارد: 3 تا 7٪ برای مدل های Stop & Start که موتور گرمایی را در حالت ایستاده متوقف می کنند. 20 تا 35٪ برای مدلهای کامل هیبریدی (توانایی کار در حالت کاملاً الکتریکی در فواصل بسیار کوتاه ، بین 1 تا 5 کیلومتر) ، به ویژه به دلیل بازیابی انرژی الکتریکی در هنگام ترمز. در مورد مدلهای قابل شارژ آینده در شبکه الکتریکی و قادر به کار در حالت کاملاً الکتریکی در مسافتهای طولانی ، آنها می توانند انتشار CO2 خود را در استفاده شهری 50 تا 90٪ کاهش دهند و البته اگر برق از یک منبع کربن کم مانند فرانسه است. سرانجام ، با وجود اتومبیل های برقی ، کاهش متوسط ​​انتشار CO2 به میزان 50٪ در اروپا امکان پذیر است.

نباید فراموش کرد که حاشیه پیشرفت بسته به منبع انرژی الکتریکی مورد استفاده بسیار متغیر است ، فرانسه با برق هسته ای نسبتاً مناسب قرار گرفته است.


آیا هنوز چالش هایی وجود دارد که باید قبل از مراجعه به بازار در مقیاس وسیع ، برآورده شوید؟

Ph. P: باتری هایی که باید انرژی و چگالی توان آنها را افزایش داده و در عین اطمینان از بهترین شرایط ایمنی ، هزینه آنها را نیز کاهش داد ، هنوز هم به کار تحقیق و توسعه زیادی نیاز دارند. باتری های لیتیوم یون و لیتیوم-پلیمر از نظر قدرت روی صفحه نسبت به باتری های نیکل-فلز-هیدرید پیشرفت واقعی دارند. اما گران ترند و نگرانی های امنیتی بیشتری را ایجاد می کنند.

پیشرفت در موتور الکتریکی نیز باید انجام شود ، که هنوز هم بسیار پرهزینه و مناسب برای تولید انبوه خودروها نیست. نکته مهم دیگر سرپرست ، مغز واقعی خودرو است که مدیریت انرژی در سیستم ، سیستم های تهویه هوا ، زیرساخت های ترمز و شارژ را کنترل می کند. در حقیقت ، معماری وسایل نقلیه هیبریدی پیچیده است. بسیاری از حالت های عملیاتی از 100٪ حرارتی تا 100٪ الکتریکی از جمله بازیابی انرژی در هنگام ترمز در جایی که عدم تحرک وسیله نقلیه امکان شارژ مجدد باتری را فراهم می کند.
از دو سیستم محرک نیز می توان همزمان "به طور موازی" برای برق اضافی استفاده کرد.
بنابراین همه این موارد باید در زمان واقعی توسط نرم افزاری ادغام شده در کنترلرهای داخل اتومبیل کنترل شوند تا در هر زمان بهترین تصمیم برای بهینه سازی شارژ باتری ، کاهش مصرف و اطمینان از بهترین راحتی ممکن اتخاذ شود. انجام می دادند.

کار و مهارت های IFP در این زمینه چیست؟

دکتر پ.: با بهره گیری از مهارت های کلیدی در فن آوری های موتور ، مدل سازی ، شبیه سازی و کنترل ، IFP کارهای عمده ای را با همکاری تولید کنندگان در زمینه هیبریدی و برقی انجام داده است. این تحقیق حول محورهای زیر می چرخد: طراحی موتورهای حرارتی اختصاص داده شده به خودروی هیبریدی ، تدوین استراتژی های کنترل برای بهینه سازی مدیریت انرژی در هواپیما و ایجاد انتخاب ، بسته به نوع استفاده وسیله نقلیه ، توزیع قدرت بین موتور و ماشین الکتریکی و سرانجام بهبود مدیریت باتری ها و به ویژه تشخیص وضعیت شارژ برای گسترش دامنه کار آنها. برای کاهش هزینه های توسعه و تاخیرها ، IFP رویکردی نوآورانه اتخاذ کرده است که کار بر روی مدلهای مجازی را از طریق شبیه سازی رایانه و وسایل آزمایش واقعی تلفیق می کند.

IFP در پروژه های متعددی در این زمینه شرکت می کند که شرکای صنعتی و دانشگاهی (پروژه های ANR ، پروژه های صندوق تظاهرات کنندگان Ademe و غیره) را گرد هم می آورند. در حال حاضر یک پروژه سکوی تحقیقاتی که در نزدیکی ورسای واقع شده و ابزارهای بیشماری برای آزمایش و محاسبه را گرد هم خواهد آورد. IFP بازیکن مهمی است. ما در حال حاضر شاهد یک بسیج واقعی در مورد موضوع وسایل نقلیه هیبریدی و برقی هستیم که باید بازاریابی سریع این فناوری ها را فراهم کند.

بحث اتومبیل برقی بیشتر سیاسی است تا فنی ...