luni, 19 aprilie 2010

Alternative energetice - incarcarea bateriilor

Episodul 12 al seriei alternativelor energetice inceputa aici. Explicam in episoadele trecute conceptul de EROEI, de bani ca simpla eticheta a produselor obtinute cu ajutorul energiei, ca si de relatia dintre randament si cost. Am trecut apoi la variantele oficiale incercand sa atrag atentia asupra capcanelor subventiei, plimbatul costului energetic si furatul propriei caciuli. Am continuat cu alte aspecte ale problemelor energetice ce apar dupa momentul producerii acesteia, anume transportul si stocarea. Dupa nitzica teorie, am trecut sa detaliem problema stocarii in cazul bateriilor din autoturismele electrice, vorbind despre fabricarea si azi despre incarcarea acestora.

Pentru inceput poate ar merita sa spunem doua vorbe despre sursa energiei electrice folosite la incarcarea masinilor pe baterii. Pentru ca energia de la priza vine de fapt tot din surse poluante in acest moment. E drept ca randamentul transformari pacurei, carbunelui sau gazelor in energie electrica intr-o centrala este net superior celui obtinut de un autoturism. Dar 90% din energia electrica produsa in ziua de azi tot din hidrocarburi provine. Iar cele 10% asa-zise surse "nepoluante" sunt discutabile. Socotim si panourile voltaice sau eolienele la "nepoluante" ? Cand acestea nu reusesc sa recupereze pe parcursul vietii nici energia irosita initial cu fabricarea lor ? Cata energie "poluanta" s-a consumat pentru construirea barajului ala de la hidrocentrala ? Cata energie 90% din hidrocarburi s-a ars pentru producerea motoarelor alea imense ? A fost "amortizata" energia respectiva ? Scadem din ceea ce se produce efectiv si cheltuielile cu mentenanta sau personalul ? Adica inginerii aia care cheltuie o gramada de energie pentru a se specializa si a se intretine ? Depinde cat de departe vreti sa ajungem cu socotelile.

Tot la capitolul socoteli, ar merita mentionat poate costul actual per km la varianta electrica comparat cu cea pe benzina. O masina de familie mai economica pe benzina papa intre 10 la suta in oras si 5 in exterior. Asta inseamna intre 500 si 1000 USD aproximativ pentru 10.000km. La electrice calculasem in episodul anterior un pret intre 150 si 300 USD pentru aceeasi distanta. De aici reiese clar ca randamentul de la mina de carbuni pana la roata autoturismului e mai bun daca folosim o centrala pentru arderea combustibililor fosili si transformarea acestora in energie. Iar cu o baterie care sa nu coste mai mult de 500 USD pe an fata de minim 5000 USD cat costa acum, am putea spune ca s-ar putea face o economie de energie cu ajutorul masinilor pe baterii.

Ideea era sa nu ne concentram pe baterii care fac doar inmagazinarea unei cantitati mai mari de litiu si cu un numar mai mare de cicluri de incarcare cum sunt cele pe LiIon Titanate. Si sa obtinem de fapt baterii care se obtin cu un cost energetic si mai mare, folosind aceleasi metale rare. Asta pentru cei care se incapataneaza sa creada ca stocarea energiei se poate face cu ajutorul bateriilor. Ignorand total problemele care apar in cazul transporturilor de mare tonaj sau incarcarea unor astfel de pachete energetice, indiferent cat de ieftine de produs si usoare ar ajunge.

S-a mai discutat despre posibilitatea schimbarea bateriilor golite la benzinarii cu alte pachete gata incarcate. Hai sa vedem, este aceasta intr-adevar o solutie ? Chiar daca s-ar standardiza. Sa zicem ca nu e ca la telefoane mobile sau laptopuri, unde HP nu foloseste baterii identice nici macar la laptopurile proprii. Sa zicem ca producatorii auto se vor pune de acord si vor crea pachete de baterii interschimbabile in locul celor fixe ascunse in podea sau sub portbagaj ca acum. Si vor crea mufe de incarcare compatibile si pachete de baterii compatibile care vor fi incarcate la benzinarie cu stivuitoare compatibile. Dap, stivuitoare. Sau macar o rampa de incarcare ceva. Doar nu credeati ca poti schimba la mana o baterie de 500kg care cantareste aproape cat jumatate din masina.

Intrebarea este totusi: cui ii convine sa-si dea bateria noua tocmai achizitionata la schimb pentru una de cativa ani vechime dintr-o benzinarie oarecare ? Pentru ca aici nu e ca la butelii si nu conteaza doar faptul ca noua "butelie" arata mai cool si are vopseaua mai noua. Difera si capacitatea, care scade substantial in cativa ani de utilizare pana in momentul in care tinde spre zero si bateria trebuie reciclata. Iar daca ai o baterie cu autonomie maxima de 500km nu stiu daca iti convine sa o schimbi cu alta cu autonomie 100km. Asta inseamna ca eventual "benzinariile" sa aibe pe stoc pachete de diferite varste sau capacitati. Aduci o baterie care tine 300km, ti se schimba cu alta care tine 300km. Aduci una model 2007 ti se schimba cu alta produsa tot in 2007. Va imaginati cum ar arata "organizarea" intr-o astfel de "benzinarie" in momentul in care vor opri acolo simultan vreo 10 autoturisme si 3 tiruri pe baterii ?

Si vom avea nevoie de multe astfel de "benzinarii" unde incarcarea sa se faca rapid la voltaje mari. Nu mai discutam de reteaua energetica necesara in spate. Stiu ca unii viseaza sa-si incarce masina acasa. Dar unii stau la bloc si nu-i vad tragand prelungitoare pana in parcare. Nu pentru ca romanul inventiv n-ar fi in stare de asa ceva. Problema este ca incarcarea la o baterie de 15KWh necesara pentru 100KM vi-o puteti imagina in genul asta: 7 calorifere de 2000W aflate simultan in priza pe puterea maxima timp de o ora. Normal ca daca incercam sa le incarcam intr-o ora ca pe un laptop sigurantele de acasa ar sari instantaneu si prelungitoarele ar lua foc.

Sa zicem ca stam totusi la casa si ca optam pentru o incarcare lenta de vreo 7 ore, ceea ce inseamna cam 1 calorifer electric de 2000W bagat 7 ore in priza la putere maxima. E oricum destul de mult un asa consum zilnic pentru contorul dvs si pentru a incarca o baterie de vreo 250 de ori mai puternica decat cea a laptopului obisnuit. Sa zicem ca pentru naveta acasa-servici e suficienta o masinuta mica cu baterie de 15KWh / 100km si nu e necesara una de 50-100KWh / 500km. Sa zicem ca vor aparea la firme si parcari cu incarcator, alimentate cu incarcatoare la inalta tensiune exact ca si benzinariile. Pentru ca in lipsa infrastructurii, lucrurile ar fi destul de triste.

Daca ai o masina pe baterii cu 3 zile inainte de concediu o bagi in priza, apoi pleci linistit de la Oradea la Constanta. Fara aer conditionat sau cadura evident, ca daca folosesti asa ceva nu-ti ajung bateriile nici pana la Brasov. Apoi o bagi in priza vreo 3 zile inainte sa te intorci si gata problema. Eh, cu asa o masina, poti sa fii mandru ca salvezi planeta si nici nu ramai in drum. Mda, sunt sigur vor exista multi amatori de concedii care vor fi dispusi la asa ceva. De aceea ziceam ca e trist fara o infrastructura bine pusa la punct. Pentru ca pur si simplu nu poti sa sugi din reteaua aia electrica amarata curent atat de repede cat e necesar unui autoturism cu performante slabute, nu mai vorbim de ceva puternic. Nu vorbim de o camioneta sau bus. Iar daca ne gandim deja la TIR-uri de 20T nici macar nu se pune problema in cate luni s-ar face incarcarea bateriilor la o priza normala si in cate saptamani s-ar epuiza "rezervele" mondiale de litiu.

Inchei aici "scurta" pledoarie pe tema bateriilor. Sunt sigur ca cine a dorit sa se lamureasca a facut-o deja. Un pic de bun simt, atat am cerut. Pentru ca e multa lume naiva si multa manipulare facuta in presa oficiala. Sunt pasionat de domeniul energetic si imi pare rau sa vad false solutii promovate drept rezolvari la problemele omenirii. Sa vad resurse si timp irosite degeaba in timp ce alternativele reale asteapta sa fie descoperite si promovate, dar cercetarea duce lipsa de fonduri sau specialisti. Iar "investitorii adevarati" prefera sa continue poluarea si sa ne arunce praf in ochi drept "alternative". Folosind in schimb industria energetica ca un mod de a mulge profit de pe urma bietului platitor de intretinere si accize la carburanti.

P.S. Rog luati in considerare ceea ce spuneam AICI inainte de adaugarea unor eventuale comentarii. Va multumesc.

15 comentarii:

  1. Ce-ai zice de sistemul troleibuzelor? Toata lumea pe fir. Gata accidente, depasiri ilegale si alte chestii, am elibera si politistii, si amenzile. :-)

    RăspundețiȘtergere
  2. Dap. Troleibuze si trenuri.

    Explica-le si celor care zac acuma in aeroport din cauza norului vulcanic... :-)

    Si n-ar strica sa inventam si niste stalpi plutitori pentru transatlantice.

    RăspundețiȘtergere
  3. "Cand acestea nu reusesc sa recupereze pe parcursul vietii nici energia irosita initial cu fabricarea lor?"

    Ştii bine că exagerezi... asta ar presupune un EROEI subunitar.

    RăspundețiȘtergere
  4. Da' de vant n-ai auzit? Avem tot ce ne trebuie. :-)

    RăspundețiȘtergere
  5. Gab, stiu bine ca nu exagerez... ;)

    Urmeaza studiul de caz pe eoliene de care iti ziceam. Pana atunci va puteti "incalzi" cu un document recent elaborat de cercetatorii britanici pe care il recomanda si Alex Nicolin.

    Se estimeaza un cost de generare de L40-L50/MWh (pag. 7). Avand in vedere cursul de schimb din 2007, costurile sunt mai degraba in zona E50-E60/MWh. Estimarea superioara este pentru fermele eoliene marine, iar cea inferioara pentru cele terestre. Daca tu vrei sa vinzi la E30-E40/MWh, e alegerea ta, dar investita va fi greu de amortizat, ca sa nu spun mai mult...

    RăspundețiȘtergere
  6. Îmi cer scuze că nu am vreme să răsfoiesc prin toată seria ta de articole, dar dacă nu ma înşeală memoria (şi sunt foarte sigur că nu mă înşeală), nu te-am auzit niciodată vorbind despre un EROEI subunitar pentru turbinele eoliene.

    Să înţeleg că acum chiar despre asta vorbeşti?

    RăspundețiȘtergere
  7. Se pare ca sunt si cazuri in care eolienele au EROEI subunitar. Da, exista si exemple in care se poate obtine un EROEI supraunitar cu ele. Dar oricum eolienele si alte surse promovate acum drept solutia "verde" la problemele omenirii sunt departe de asa ceva.

    Uite AICI inca o discutie interesanta pe aceasta tema cu cineva care incearca sa promoveze acest tip de energie. Omul macar a fost sincer si a recunoscut ca intrebarile respective raman in acest moment fara raspuns... :)

    RăspundețiȘtergere
  8. Ti-am citit cateva posturi si unele mi s-au parut interesante. Insa te-as ruga, daca stii, sa spui care ar fi alternativa ta la eoliene si panourile voltaice.

    Am observat ca tot spui despre eoliene si voltaice:"Cand acestea nu reusesc sa recupereze pe parcursul vietii nici energia irosita initial cu fabricarea lor".

    Desi postul tau este despre bateriile de masini(si iti dau dreptate in tot ce ai scris) eu iti raspund in legatura cu "nu reusesc sa recupereze pe parcursul vietii nici energia irosita initial cu fabricarea lor".

    Nicio termocentrala nu va fi vreodata rentabila si nu va reusi sa recupereze banii bagati in ea. Daca ar fi rentabile, ar fi fost toate privatizate, s-ar fi batut invetitorii pe ele. Eu lucrez in una dintre ele, una maricica.
    O retehnologizare de bloc (turbina+cazan) s-a facut cu 120 milioane de euro, iar blocul respectiv are o turbina care produce 300 MWh. Avand in vedere ca turbina nu va produce 360 zile/an, ca trebuie platit carbunele, gazul, energia electrica consumata (sunt zeci de motoare care consuma de oridinul megawatilor), transportul carbunelui, reparatiile (o banala actionare costa de ordinul zecilor de mii de euro, un rahat de potentiometru este 1000 euro, etc) salariile, pornirile de bloc, declansarile, demineralizarea apei, serviciile interne - rezulta ca trebuie sa treaca multi ani ca acel bloc sa recupereze investitia, ori la jumatatea acestor ani este nevoie de o alta retehnologizare.

    La eoliene investitia mare se face la inceput, la fel ca intr-o termocentrala, insa, dupa aceea, nu te mai costa combustibilul, din ce in ce mai scump. Sa-mi spui si mie in ce zi nu bate vantul in Dobrogea sau nu au oceanele maree.

    In afara de industria auto, nimeni nu cred ca va face prostia sa inmagazineze energie electrica in baterii.
    Se poate face si altfel. De exemplu, cand bate vantul si ai soare, consumi de acolo, iar in barajele de la hidrocentrale acumulezi apa, cand nu mai ai vant, mergi pe hidro, golind barajele, si tot asa.

    RăspundețiȘtergere
  9. Dane, vezi tu, diferenta este ca de termocentrale nu zice nimeni ca sunt "verzi". In schimb eolienele si panourile voltaice sunt promovate ca "solutie" la problemele energetice ale omenirii.

    Asta e buba. Lumea a fost obisnuita cu surse energetice care au un EROEI crescut gen 50-100. Cum a fost petrolul la inceputul secolului. Asta ne-a adus dezvoltarea industriala de atunci.

    Acum petrolul se epuizeaza, EROEI a scazut sub 10. Am suplinit o vreme scaderea randamentului cu cresterea productiei. Dar se apropie Peak Oil si noi oferim oferim drept "solutie" niste biete eoliene care abia ating EROEI 2 sau 3, ba uneori ajung chiar sub 1.

    RăspundețiȘtergere
  10. "Acum petrolul se epuizeaza, EROEI a scazut sub 10. Am suplinit o vreme scaderea randamentului cu cresterea productiei. Dar se apropie Peak Oil si noi oferim oferim drept "solutie" niste biete eoliene care abia ating EROEI 2 sau 3, ba uneori ajung chiar sub 1."
    Si care e solutia in viziunea ta, ca desi urmaresc postarile tale cu regularitate, de cand am descoperit blogul tau, nu am vazut solutia inca. Te-am mai intrebat de motoarele ce merg cu hirdogen din apa descompusa, insa mi-ai spus ca nu e solutie. Care sa fie aceea?
    Mi-ai sugerat ceva legat de gravitatie, sau magnetism terestru, insa nimic concret.
    In afara de marile companii petroliere toti cred sa sunt interesati de gasirea unei solutii.
    Stiu ca in trecut a fost o lupta intre cei ce propuneau curentul continuu produs acolo unde el se consuma si cei care propuneau curentul alternativ transportat apoi. Ne intoarcem sa o luam de la inceput?

    RăspundețiȘtergere
  11. Adaptarea motoarelor actuale la hidrogen e o solutie temporara care va permite utilizarea flotei actuale pentru perioada de tranzitie. O sa vorbesc despre asta intr-un episod ulterior.

    Tendinta cred ca va fi intr-adevar producerea in-house si on-demand, prin eliminarea pe cat posibil a transportului pe distante mari asa cum se practica azi.

    Ca tehnologii, sunt puzderie. Nu stiu daca va fi o "lupta" intre ele, ci ma gandesc ca va avea fiecare nisa ei. Mai greu este pana va aparea prima pe piata libera, ca ulterior vor rasari ideile care mai de care precum ciupercile dupa ploaie... :)

    O sa enumar cateva dintre ele dupa ce voi termina de discutat pe tema "alternativelor" oficiale. Rog sa mai aveti nitzica rabdare pana atunci.

    RăspundețiȘtergere
  12. Imi permit sa va trimit un filmulet in tema. Suna putin a reclama ar la banii lui nu cred ca urmareste neaparat asta. http://www.youtube.com/watch?v=JaF-fq2Zn7I&feature=related

    RăspundețiȘtergere
  13. Alex, cunosc filmuletul.

    Am comentat pe tema lui AICI si AICI.

    RăspundețiȘtergere
  14. Flavian,

    ti-am descoperit blog-ul recent si il citesc foarte interesat. M-am regasit in multe in pasiunile si ideile tale si iti apreciez perseverenta cu care aduni informatie, o digerezi si o dai mai departe.

    O carte interesanta care mie mi-a deschis ochii in ce priveste minciuna cu "alternative energy" este "Sustainable Energy – without the hot air". Este free si explica pe intelesul tuturor consumul energetic al vietii de zi cu zi cat si alternativele energetice pe care le avem cu avantajele si dezavantajelor lor.

    WK

    RăspundețiȘtergere
  15. Multumesc. Pare interesanta din ce a rasfoit. O sa o studiez mai atent si apoi o recomand mai departe si altora. :)

    RăspundețiȘtergere