Er det fornuftigt med elbiler i Danmark?

Af Melissa Valgardson tilpasset til dansk af Nicolaj Stenkjær, januar 2008.

 

Jeg fik en kommentar den anden dag om at el biler ikke er miljøvenlige, hvis de kører på elektricitet produceret af kulkraftværker. Og det inspirerede mig til yderligere undersøgelser. Jeg startede med at undersøge emissioner for elektriske biler og biler med forbrændingsmotorer og efter nogle dage udvidede min undersøgelse sig til at inkludere omkostninger, batterier, hybridbiler, brint, tilgængelighed og meget mere. Her er hvad jeg fandt ud af.

 

Emissioner: Bliver de blot flyttet fra udstødningsrør til skorstenen?


Jeg fandt mange artikler om dette emne, nogle sagde at elektriske biler ikke gav mening, hvis de blev opladet fra et net, der fik energi fra et net, som for en stor dels vedkommende fik energi fra kul. Nogle påstod at det ikke hang sammen miljømæssigt set, men ingen havde tal, der kunne bakke dem op. Derfor fandt jeg de tal, der var nødvendige for at jeg selv kunne foretage beregningerne.

For benzin og diesel køretøjer var de bedste data jeg kunne finde rapporter fra denne hjemmeside. De havde detaljerede drivhusgas emissioner for europæiske benzin og diesel køretøjer.

 

Danmarks elektricitets ressourcer og de dertil hørende emissioner er vist i tabellen nedenfor. Transmissionstab er typisk på mellem 5 og 10%. Kilder: Energistyrelsen, Energy Statistics 2006.
 

           

 

Elbiler, Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi

 

Elbiler, Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi
 
Ved at anvende disse data udarbejdede jeg en tabel for at vise emissionerne sammenlignet mellem elektriske, benzin og diesel biler i Danmark.

 

Elbiler, Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi
 
Hvordan man læser denne graf:
(i) Såfremt du kender dit nuværende køretøjs effektivitet (Øverst på x-aksen) kan du finde dine totale emissioner (y-aksen) enten på den blå linje for diesel eller den røde linje for benzin. Den gennemsnitlige danske bil forbruger 9l/100 km, hvilket resulterer i 233 gCO2 tilsvarende/km.
(ii) Emissioner fra nettilsluttede elektriske biler er vist ved den gule linje. Så hvis du kender effektiviteten af den elektriske bil du ønsker at købe (på den nederste del af x-aksen) kan du se hvor meget CO2 emissionerne er på y-aksen. Den gennemsnitlige danske elektriske bil, som får strøm fra el-nettet opnår en reduktion på 143 g CO2 tilsvarende/km i emissioner i forhold til den gennemsnitlige danske benzin bil.
(iii) Såfremt du kører i en benzin eller diesel bil, som har en effektivitet på 3l/100 km eller bedre (som eksempelvis Lupo 3L), så danner du færre drivhusgasser end den gennemsnitlige el-net tilsluttede el-bil.
(iv) Men hvis du får elektricitet fra vind eller sol (grøn el) så falder drivhusgas emissionerne til 0!

Her er lidt mere at overveje:
Efterhånden som forbrændingsmotorer bliver ældre falder deres effektivitet og emissionerne går op (det er der ikke taget højde for i denne graf).
Såfremt den nuværende udvikling fortsætter vil de gennemsnitlige net emissioner (og dermed el-bil emissioner) fortsætte med at falde som følge af en større procentdel af vedvarende energi kilder og reducerede emissioner fra fossile brændslers elektricitetsproduktion
Elektriske biler vil reducere smog i byer
Det er lettere at overvåge/kontrollere emissioner fra nogle få centrale kraftværker end fra millioner af biler
Kulkraftstrøm i Danmark er så renset for partikler og andet, at der faktisk kun udledes CO2. Fra almindelige benzin og dieselbiler får man derimod mange partikler og ubrændt brændstof, som fordamper og forurener. Derudover spildes millioner af liter brændstof årligt, hvilket forurener. Dette kan man undgå med elbiler.

Man kan altid vælge at få sin strøm fra vedvarende energi kilder, se her


Omkostninger

Der er mange små virksomheder over hele kloden, der sælger elektriske biler, men uden en stor produktion er priserne stadig høje (~ € 20K).

 

Elektriske motorer kræver meget mindre vedligeholdelse end forbrændingsmotorer: ingen olieskift eller regelmæssige motoreftersyn. Den største omkostning er at udskifte batterierne hver 3 til 8 år. Det kan godt være et problem at finde en mekaniker, som er bekendt med el biler, hvis det er nødvendigt med reparationer.

 

Se tabellen nedenfor for en sammenligning af brændstof omkostninger. Jeg fandt også denne side, som har en beregningsmodel til sammenligning af driftsomkostningerne ved elektriske versus benzin biler.

 

Elbiler, Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi

Batterier

Batteriteknologien er kommet en lang vej. Lithium er muligvis ikke svaret ifølge denne artikel, men der er mange andre lovende muligheder.

 

Den nuværende batteri teknologi:
Levetid: 3 - 8 år
Rækkevidde: 50 - 500 km. En dansk bil kører i gennemsnit 20 km om dagen
Opladningstid: 4 - 8 timer (I fremtiden vil der muligvis være servicestationer, som kan skifte batteriet, eller hurtigt oplade batteriet på 5 minutter ved at anvende høj strømstyrke).

 

Flere fordele ved elbiler
Meget stille
Ikke flere ture til benzinstationen: du kan tanke op derhjemme
Kan anvendes som back-up til elektriciteten i dit hjem

 

Synergi mellem el biler og vedvarende energi

Fordelen ved el biler, der kører på vedvarende energi er klar: ingen emissioner, bæredygtig brændstofkilde. Men hvordan elbiler kan hjælpe vedvarende energi er mindre åbenlys. Men et interessant nyt koncept er køretøj-til-el-net. Det er omtrent den samme teknik, der kan anvendes i forbindelse med vandkraft for at udnytte energien bedst muligt, men bare i et meget større målestoksforhold. Læs mere her.

 

Såfremt man tager de 190 millioner biler i USA og konverterer dem til at køre på batterier, vil deres samlede kapacitet være på 2.800 GW. Dette er over seks gange den samlede kapacitet på de amerikanske kraftværker. Og dersom den gennemsnitlige elektriske bil er parkeret 23 timer om dagen kunne det være en stor mulighed for at anvende batterierne til at balancere ydelsen på kraftværkerne (både vedvarende energi og fossil energi).

 

Behovet for at balancere skyldes udbud og efterspørgsel. Grafen nedenfor viser, med rødt, behovet for elektricitet hver time i løbet af en typisk dag. Det er meget dyrt at have tilstrækkelig kraftværker på standby (grøn linje) bare for at sikre at de kan give den elektricitet, der er behov for mellem kl. 15 og 16 om eftermiddagen. På udbudssiden er det relativt enkelt at indføre mere naturgas eller kulkraftværker for at imødekomme efterspørgslen. Men hvis man er afhængig af vind og/eller sol energi og det hverken blæser eller er solrigt, så har man muligvis et problem.

 

Elbiler, Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi


 
Fordelene ved køretøj-til-el-net ville være et reduceret behov for standby eller kraftværker som kun producerer, når der er stor efterspørgsel og en mulighed for vedvarende energikilde som vind og sol at bidrage med en større andel af et nets elektricitet.

 

Så med et system, hvor bilen kunne rapportere sin identitet, opholdssted, lagringskapacitet og tid på dagen, hvor det er nødvendigt den skal anvendes, kunne kraftværkerne let anvende systemet til at balancere udbud og efterspørgsel uden at gå på kompromis med behovet for transport. Det er også muligt at personer, som tilbyder deres biler til denne service kunne blive kompenseret, studier viser at beløb på € 1.500 til € 2.000 om året er realistiske, eftersom det vil spare kraftværkerne for store beløb til at have ekstra kapacitet og reducerede brændstof omkostninger, hvis der blev anvendt en større del vedvarende energi.

 

Kilder angående køretøj-til-el-net: New Energy: Aug 2007 issue, "Millions of mobile storage systems" Nicole Weinhold & University of Delaware, V2G: Vehicle to Grid Power


Hybridbiler

Der er tre typer af hybridbiler (se effektivitets sammenligninger nedenfor):
HEB: Hybrid Elektrisk Bil: anvender elektricitet ved meget lave hastigheder og regenerativ bremsning
NHEB: Nettilsluttet Hybrid Elektrisk Bil: anvender kun elektricitet ved lave hastigheder og både elektrisk og forbrændingsmotor ved høje hastigheder
GHEB: Genopladelig Hybrid Elektrisk Bil: en lille benzin/gas generator anvendes til at oplade batteriet (eksempelvis Chevy Volt)
Såfremt der er behov for en større rækkevidde (200 km +) kan hybridbiler være en god mulighed, eftersom de kombinerer nogle af fordelene fra elbiler med lagringen af energi fra en benzin/diesel bil.

 

Elbiler, Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi


 
Brint

Det er muligvis sjovt at køre rundt i en brint drevet Hummer som eksempelvis The Governator, men indtil der findes en dramatisk mindre energi intensiv måde til at fremstille H2 på, kan de ikke konkurrere med elbiler på effektivitet.

 

Elbiler, Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi


Elbiler

Desværre arbejder de store bilproducenter ikke særlig hårdt på at få elbiler på markedet. Filmen Who Killed the Electric Car giver en ide om hvorfor. Men heldigvis dukker der mange nye små elbil fabrikanter op og der er altid muligheden for at få sin bil ombygget til elbil.


Se disse links for yderligere inspiration:
Liste over elbiler
Canadian Electric Vehicles Ltd. (konverteringer)
Vancouver Electric Vehicle Association

 

Konklusion

De største fordele ved at køre i elektrisk bil er de reducerede emissioner (selv hvis man kører på strøm produceret af kul), omkostningerne og potentialet i at få yderligere vedvarende energi ved køretøj-til-el-net. De største ulemper er en reduceret rækkevidde og begrænset tilgængelighed. Med en større forbruger interesse og regeringsstøtte til elbil produktion burde rækkevidden og tilgængeligheden blive et stadigt mindre problem. Så, ja, det er fornuftigt at have elektriske biler i Danmark, både udfra en økonomisk og en miljømæssig synsvinkel!