Ηλεκτρικό Όχηµα και υποδοµές φόρτισης Ευκαιρίες και προκλήσεις Ιωάννης Ε. Μάρης Τοπ.Μηχ/κός Συγκοινωνιολόγος 12, 13 και 14 εκεµβρίου 2012 Ίδρυµα Ευγενίδου, Αθήνα
ΛΕΥΚΗ ΒΙΒΛΟΣ Χάρτης πορείας για έναν Ενιαίο Ευρωπαϊκό Χώρο Μεταφορών Για ένα ανταγωνιστικό και ενεργειακά αποδοτικό σύστηµα µεταφορών Βρυξέλλες, 28.3.2011 Οι πόλεις υποφέρουν περισσότερο από τη συµφόρηση, την κακή ποιότητα του αέρα και την ηχορύπανση... Η σταδιακή εξάλειψη των οχηµάτων «που κινούνται µε συµβατικά καύσιµα» από το αστικό περιβάλλον αποτελεί µείζονα συµβολή στην αισθητή µείωση της εξάρτησης από το πετρέλαιο, των εκποµπών θερµοκηπιακών αερίων και της ρύπανσης του τοπικού αέρα και της ηχορρύπανσης. Πρέπει να συµπληρωθεί µε την ανάπτυξη κατάλληλων υποδοµών για τον εφοδιασµό σεκαύσιµα / φόρτιση των νέων οχηµάτων.
Concretely, and by the end of this year, I will present a comprehensive strategy for alternative fuels: "Clean Power for Transport". One of the reasons for our almost total dependence on oil as a transport energy source is customers hesitation to buy alternative fuel vehicles because of the missing infrastructure for recharging and refueling. This initiative will develop a sustainable alternative fuel strategy for the EU. It will propose legislation on developing infrastructure, and also give a clear and coherent vision for helping to roll out alternative transport fuels. Sim Kallas, comissioner for transport, 14/11/2012
European Environment Agency TERM 2012 (Nov-2012) Για την επίτευξη των στόχων του 2020 για την ΕΕ, απαιτείται περαιτέρω διείσδυση εναλλακτικών καυσίµων για τις µεταφορές (ηλεκτρισµός, βιοκαύσιµο, LPG κλπ). Η διείσδυση εξαρτάται από την διαθεσιµότητα σε κατάλληλες υποδοµές. Απαιτείται κατάλληλη υποστήριξη, τόσο σε επίπεδο χώρας µέλους, όσο και σε επίπεδο EE. Το ποσοστό των πωλήσεων ηλεκτρικών οχηµάτων στην EE-27 τα έτη 2010-2011 παρουσίασαν τεράστια αύξηση: από λιγότερα από 200, σε περίπου 9000! Αντίθετα, οι αντίστοιχες πωλήσεις οχηµάτων LPG και CNG παρουσίασαν οριακή µείωση.
Τι πιστεύουν οι αυτοκινητοβιοµηχανίες για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα; Έως το 2020, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα ανέλθουν στο 10% του συνόλου των πωλήσεων αυτοκινήτων (Carlos Ghosn, CEO Renault-Nissan, 2009) Σε 10-12 χρόνια, θα δούµε τεράστια αλλαγή στην εξάπλωση των EV σε σχέση µε σήµερα (Alan Mulally, CEO Ford, 2009) O εξηλεκτρισµός των αυτοκινήτων είναι αναπόφευκτος (Bob Lutz, VC General Motors, 2008)
οµή της παρουσίασης: 1. Γιατί EV; 2. Το µεγάλο ερώτηµα για τις υποδοµές 3. Είδη φόρτισης 4. Ευρωπαϊκή πραγµατικότητα 5. Ελληνική πραγµατικότητα 6. Επιχειρηµατικά µοντέλα
Γιατί EV; Πράσινη τεχνολογία Ικανοποιούν τις προδιαγραφές εκποµπής ρύπων της ΕΕ για το 2020 Bελτιώνουν την ατµόσφαιρα, αφού έχουν µηδενικούς ρύπους (CO2, NOx, SOx, CO, HC = zero tailpipe emissions). Οι µεταφορές αποτελούν σηµαντικό ποσοστό των συνολικά παραγόµενων αερίων θερµοκηπίου στην Ελλάδα. Έχουν µεγάλο συντελεστή απόδοσης >90%. Τα συµβατικά αυτοκίνητα φθάνουν το 35% Φθηνά στην χρήση Αθόρυβα (ιδιαίτερα σηµαντικό στα νησιά, και όχι µόνον)
Γιατί δεν εξαπλώθηκε µέχρι σήµερα; Πολύ ακριβή τιµή Νέα τεχνολογία εν υπάρχει δίκτυο φόρτισης Range anxiety, δεν είναι δυνατό να αντικαταστήσει το κύριο όχηµα
Υπάρχουν σήµερα ηλεκτρικά αυτοκίνητα; 106 µοντέλα από 66 διαφορετικές εταιρείες. Κάποια από αυτά έχουν δοθεί σε παραγωγή (Nissan Leaf, BYD, Opel Ampera, Renault, Citroen κλπ), ενώ άλλα είναι πρωτότυπα και σε δοκιµή. Πηγή: Delft, Impact of Electric Vehicles, D1, April 2011
Κάθε πότε θα πρέπει να φορτίζεται το Η/Ο; Πραγµατικά δεδοµένα χρήσης: Mini-E - USA ιάρκεια χρήσης: 3 έτη (2009-2011) ιανυθέντα χιλιόµετρα: 112.000 Συνολικός αριθµός φορτίσεων: 1.330 Μ.Ο. Ηµερησίων χιλιοµέτρων:124 Μ.Ο. Φορτίσεων: 1,47/ηµέρα
Ανάλυσηγιαστόλοοχηµάτων σε εταιρείες Αριθµός οχηµάτων Μηνιαία απόσταση (χλµ) ανά όχηµα Εταιρεία πωλήσεων-παροχής υπηρεσιών µε έδρα Αγ.Παρασκευή Στόλος οχηµάτων πωλητών-τεχνικών Μηνιαία κατανάλωση (lt ή KWh) ανά όχηµα Τιµή καύσιµου ή ρεύµατος Μηνιαία δαπάνη (στόλου) Ετήσια δαπάνη (στόλου) 7 1010 111 1,65 / lt 1282,05 15384,60 7 1010 152 0.20 /KWh 212,80 2553,60 Κέρδος 12831,00 Αριθµός οχηµάτων Μηνιαία απόσταση (χλµ) ανά όχηµα Βιοµηχανία µε έδρα Ασπρόπυργο Μηνιαία κατανάλωση (lt ή KWh) ανά όχηµα Στόλος ΙΧ οχηµάτων Τιµή καύσιµου ή ρεύµατος Μηνιαία δαπάνη (στόλου) Ετήσια δαπάνη (στόλου) 7 2092 162 1,65 / lt 1871,10 22453,20 7 2092 313,8 0.20 /KWh 439,32 5271,84 Κέρδος 17181,36 ** Τα στοιχεία για την κατανάλωση βενζίνης και για τα διανυθέντα χιλιόµετρα προέκυψαν από επεξεργασία πραγµατικών δεδοµένων Μέση ηµερήσια απόσταση ανά όχηµα: -Επιχείρηση στην Αγ.Παρασκευή: 45,9χλµ -Επιχείρηση στον Ασπρόπυργο: 95χλµ
ύο βασικά στοιχεία για την εξάπλωση της Ηλεκτροκίνησης: Ηλεκτρικά οχήµατα Υποδοµή φόρτισης ηλεκτρικών οχηµάτων / Πρωτοβουλίες σε κρατικό επίπεδο µέσω κινήτρων, marketing
Το µεγάλο ερώτηµα για τις υποδοµές H/O: Πρέπει να υπάρξει πρώτα η υποδοµή φόρτισης, ή πρώτα να αρχίσουν να κυκλοφορούν τα ηλεκτρικά οχήµατα και να δηµιουργηθεί ζήτηση για φορτιστές; Ερώτηµα της κότας και του αυγού (Chicken-Egg question): Χωρίς ηλεκτρικά αυτοκίνητα δεν έχουν νόηµα ύπαρξηςοι υποδοµές φόρτισης, αλλά και χωρίς υποδοµές φόρτισης τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι άχρηστα
Μαθήµατα από το παρελθόν Πρώτα κατασκευάσθηκαν: Η υποδοµή του σιδηροδρόµου, και µετά τα τρένα έφθασαν στις πόλεις. Τα αεροδρόµια, και µετά ήρθαν τα αεροπλάνα. Τα λιµάνια, και µετά ήρθαν τα πλοία. Οι κεραίες κινητής τηλεφωνίας, και µετά εξαπλώθηκε η χρήση των κινητών...κ.ο.κ.
Απάντηση: Πρέπει να προηγηθεί η υποδοµή φόρτισης ηλεκτρικών αυτοκινήτων Το Κράτος / οι ήµοι θα πρέπει να παρέχουν στους χρήστες των οδών τους την απαραίτητη υποδοµή πουθα διασφαλίζει την οµαλή χρήση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, δηλαδή να ξεκινήσουν να φτιάχνουν το δηµόσιο δίκτυο σταθµών φόρτισης. Το δίκτυο αυτό θα επιτρέψει στα οχήµατα να εφοδιάζονται µε την απαραίτητη ενέργεια για την µετακίνησή τους, ενώ παράλληλα θα βοηθήσει τους οδηγούς των EV να αποβάλλουν το άγχος τους range anxiety.
Πόσοι τρόποι φόρτισης υπάρχουν; Φόρτιση µπαταρίας µέσω καλωδίου Φόρτιση µε επαγωγή Αλλαγή µπαταρίας (Better Place)
Είδη φόρτισης ανάλογα µε την ένταση φόρτισης: Mode 1,2: Απλή φόρτιση µε/χωρίς διάταξη προστασίας του οχήµατος. Mode 3: Απλή ή ταχεία φόρτιση µε χρήσηειδικούβύσµατος Mode 4: Ταχεία φόρτιση ιάρκεια φόρτισης: 8 ώρες έως 20 λεπτά *φόρτιση µε καλώδιο
ΝέαΤάπαΒενζίνης: Υποδοχή για γρήγορη και αργή φόρτιση
Ο τελικός χρήστης του δικτύου των φορτιστών θέλει τους φορτιστές: 1. Να λειτουργούν πλήρως εναρµονισµένοι µε κανόνες ασφαλείας (φωτιά, ηλεκτροπληξία, κλπ). 2. Να είναι σωστά κατανεµηµένοι στον χώρο, έτσι ώστε να εξυπηρετούνται. 3. Να είναι διαλειτουργικοί (roaming, χρήση κοινών πρωτόκολλων, ασφαλείς συναλλαγές). 4. Να είναι έξυπνοι (δυνατότητα προγραµµατισµού φόρτισης σε ώρα µε χαµηλότερο τιµολόγιο).
Λονδίνο, ίκτυο Source London
Παρίσι, Autolib, µε συµµετοχή του ήµου
ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΤΩ ΕΛΛΗΝΙΚΟΥ
ΕΣΘΟΝΙΑ (ΕΕ-27) Εγκαθιστούν 200 DC chargers (ταχεία φόρτιση) για το σύνολο του εθνικού οδικού δικτύου στην χώρα 1 φορτιστής ανά 50km.
Ελληνική πραγµατικότητα - Συστάθηκε επιτροπή (Σεπ-2011) για την διερεύνηση τρόπων ανάπτυξης και διείσδυσης των ηλεκτροκίνητων οχηµάτων στην Ελλάδα. - Η επιτροπή, ανάµεσα σε άλλα, έκανε προτάσεις που αφορούν στα κίνητρα που πρέπει να δοθούν, ενδεικτικά: Απαλλαγή από φόρο πολυτελείας Επιδότηση ίση µε 10% της τιµής πώλησης Χρηµατοδότηση προγραµµάτων Σύσταση επιτροπής ηλεκτρικής κινητικότητας Εκτίµηση επιτροπής: έως το 2020 η Ελλάδα θα έχει 6900 διπλά σηµεία φόρτισης.
Ελληνική πραγµατικότητα: Project "MERGE Preparing Europe s Grid for Electric Vehicles Εκτιµήσεις: Πιο πιθανό σενάριο: 34,000 H/O to 2020 και 293,000 H/O to 2030. Επιθετικό σενάριο εξάπλωσης: 70,000 H/O το 2020 και 625,000 H/O to 2030. Εξαιρετικά επιθετικό σενάριο εξάπλωσης: 142,000 H/O το 2020 και 1,219,000 H/O το 2030 Εγκατάσταση περιορισµένου αριθµού φορτιστών: - ΑΦΝΗ ELENA -ΚΟΖΑΝΗ ήµος Αθηναίων Εγκατάσταση φορτιστών σε δύο πρατήρια Εγκατάσταση φορτιστή σε super market
Επιχειρήσεις γύρω από την φόρτιση: Αναλώσιµα, καλώδια, adaptors, κλπ. 5. IT Τηλεπικοινωνίες Clearing House 4. Θέσεις Φόρτισης Εµπορικά Κέντρα Parking Operators 3. Πάροχοι υπηρεσιών φόρτισης H/O (υπηρεσία ή διανοµή ρεύµατος;) 2. Κατασκευαστές / Εισαγωγείς φορτιστών H/O 1. ΕΗ Utility Πάροχοι ΑΠΕ
ΦΟΡΤΙΣΗ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ Ιδιοκτήτης Κατασκευή/Εισαγωγή, εµπόριο φορτιστών Υποστήριξη/αναλώσιµα φορτιστών(καλώδια, adaptors κλπ). ίκτυο διανοµής ενέργειας Πωλητές ενέργειας ΗΜΙ- ΗΜΟΣΙΑ ΦΟΡΤΙΣΗ EVSE Operator Επιχείρηση που διαθέτει τον χώρο (π.χ. Εµπορικά κέντρα, µαρίνες, γκαράζ κλπ) ΗΜΟΣΙΑ ΦΟΡΤΙΣΗ EVSE Operator ήµος - Υπουργείο Παραχωρησιούχος
Ενεργειακοί σταθµοί Χώροι, οι οποίοι παρέχουν υπηρεσίες ενεργειακής εξυπηρέτησης για Η/Ο. Παροχές: Φόρτιση (ταχεία, κλπ) Battery swap Rest area Αντικατάσταση οχήµατος Στην οροφή τους εγκαθίσταται φωτοβολταϊκό. Οι ιδιαιτερότητες της νησιωτικής Ελλάδας είναι πρόκληση για την ίδρυση τέτοιων σταθµών.
Περιβαλλοντική στόχευση χώρας Κρατική / Ιδιωτική πρωτοβουλία οκιµαστική περίοδος Προδιαγραφές Παρακολούθηση
ΙΩΑΝΝΗΣ ΜΑΡΗΣ Τοπ.Μηχανικός - Συγκοινωνιολόγος