Az elektromos autó elterjedésének várható hatása Budapest környezeti állapotára
Miklós György Környezettudományi hallgató Belső konzulens: Dr. Munkácsy Béla egyetemi adjunktus, ELTE Külső konzulens: Berndt Mihály környezetvédelmi szakmérnök, EnviroPlus Kft.
Bevezetés Budapest környezeti állapotát legjobban a közúti közlekedés befolyásolja Okok: • relatíve nagy száma • nagy futásteljesítmény • meghajtásmód (Otto-motor, dízel) + felhasznált üzemanyag
2 Személygépkocsik károsanyag-kibocsátása (m1 Híradó 2011)
Célkitűzés A belsőégésű motor villanymotorral történő helyettesítésének várható hatása Budapesten
Vizsgálat tárgya: személygépkocsik 1. Városi környezetre gyakorolt hatás: •
Zajterhelés
•
Károsanyag-kibocsátás
2. A villamosenergia-termelés és az elektromos autó kapcsolata: •
Erőművi emisszió
•
Áramtermelésre gyakorolt hatás •
Koordinálatlan töltés esetén
•
Koordinált töltés esetén (DSM)
3
Zajmérés Vizsgált autók: • 5 elektromos: REVA, Fiat Fiorino, 2 Suzuki Swift, Fiat Tipo
• 5 hagyományos: az előzőekkel megegyező típusú jármű Műszer:
Brüel & Kjær 2250-L integráló zajszintmérő Maximális elhaladási zaj 5, 10, 15,…60 km/h
4
Zajterhelés különbsége a sebesség függvényében gördülési- és szélzaj
Maximális elhaladási zaj (dB)
motorzaj 80
1-3 dB
75 70 65
5-7 dB
60 55
benzines
50
elektromos
45 40 0
10
20
30
40
50
60
Sebesség (km/h)
Teherautó ~90 dB ↔ Személygépkocsi ~70 dB Lokális hatás → szabályozás
5
COPERT 4.8.1 COmputer Program to calculate Emission from Road Transport Európaszerte használt 20 légszennyezőanyag kibocsátásáról mennyiségi információ: • jogilag szabályozott: a CO, a NOx ,VOC és szálló por • káros, de jogilag nem szabályozott anyag: CO2, CH4, N2O, NH3, SO2, NMVOC, PAH, POP, Ni, Se, Cr és nehézfémek (Pb, Cd, Zn) Adatigény: • Járműállomány nagysága • és megoszlása → üzemanyag; Euro norma; hengerűrtartalom • Átlagsebesség • Átlagos napi futásteljesítmény • Adott évre vonatkozó átlagos maximum és minimum hőmérsékleti értékek havi bontásban 6
COPERT 4.8.1 COmputer Program to calculate Emission from Road Transport Európaszerte használt 20 légszennyezőanyag kibocsátásáról mennyiségi információ: • jogilag szabályozott: a CO, a NOx ,VOC és szálló por • káros, de jogilag nem szabályozott anyag: CO2, CH4, N2O, NH3, SO2, NMVOC, PAH, POP, Ni, Se, Cr és nehézfémek (Pb, Cd, Zn) Adatigény: • Járműállomány nagysága • és megoszlása → üzemanyag; Euro norma; hengerűrtartalom • Átlagsebesség • Átlagos napi futásteljesítmény • Adott évre vonatkozó átlagos maximum és minimum hőmérsékleti értékek havi bontásban 7
COPERT 4.8.1 COmputer Program to calculate Emission from Road Transport Európaszerte használt 20 légszennyezőanyag kibocsátásáról mennyiségi információ: • jogilag szabályozott: a CO, a NOx ,VOC és szálló por • káros, de jogilag nem szabályozott anyag: CO2, CH4, N2O, NH3, SO2, NMVOC, PAH, POP, Ni, Se, Cr és nehézfémek (Pb, Cd, Zn) Adatigény: • Járműállomány nagysága • és megoszlása → üzemanyag; Euro norma; hengerűrtartalom • Átlagsebesség • Átlagos napi futásteljesítmény • Adott évre vonatkozó átlagos maximum és minimum hőmérsékleti értékek havi bontásban 8
COPERT eredményei I. kg/év
t/év CO2
~2151150
SO2
~13000
CO
~121000
Zn, Cu
1000-3500
VOC, NMVOC
~12700
NH3, Pb, CH4
200-500
NOx
~6200
Ni, Cr
~100
Szálló por
~1000
Se, Cd
8-9
N2O
~78
PAH, POP
10-1-7
4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00
HC+NOx NOx HC PM CO
Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 Euro 5 Euro 6 A dízel meghajtású személygépkocsi Euro fokozat szerinti kibocsátása (az Euro 1 és 2 esetében a NOx és CH kibocsátást együttesen kezelték KTI 2010)
Euro 0: ~25% <Euro 3: ~50% 9
COPERT eredményei II. 120000
Véletlenszerű csere
t/év
100000 80000
Tudatos csere
60000 40000
14000
Teljes kibocsátás
12000
25%
10000
50%
t/év
140000
8000
Euro 0
6000
< Euro 3
4000 2000
20000
0
0
VOC
NOx
CO
PM
Jogilag szabályozott légszennyezőanyagok mértéke és várható csökkenése Euro 0 lecserélése
Euro 0-1-2 lecserélése
7-8%
4-5%
NOx, CH4
28-31%
17-22%
Szálló por, N2O
43-49%
29-32%
CO, VOC, NMVOC, NH3
Légszennyezőanyagok mértékének változása
10
Bruttó Villamosenergia-rendszer károsanyag-kibocsátás A
villamosenergia-termelés
káros hatása és a hagyományos autók (Hulladékból Termék 2012)
(MTI 2011)
emissziója térben és
időben máshol keletkezik.
6% 2%
atom
16% 43%
1%
földgáz
olaj
32%
szén lignit megújuló
A termelt hazai villamosenergia megoszlása 2011-ben (MAVIR 2011)
11
Valódi/Bruttó károsanyag-kibocsátás Villamosenergia-termelés
CO
szálló por
NOx
CO2
SO2
417,888
0,345
(g/kWh) 36237 GWh
0,122
0,422
0,019
A hazai villamosenergia-termelés nagysága és az azzal járó fajlagos károsanyagkibocsátása (MAVIR 2011) CO
NOx
szálló por
CO2
Elektromos autó töltése során keletkező kibocsátás (g/km) 2011-ben Átlagos kibocsátás
0,018
0,063
0,003
62,683
Paksi Atomerőmű
0,000
0,000
0,000
0,000
Mátrai erőmű
0,084
0,166
0,005
152,138
Euro 6 (g/km) 2014-től Benzin
1,00
0,06
0,005
~130
Dízel
0,50
0,08
0,005
~130
A meghajtás módok károsanyag-kibocsátása
Hagyományos hajtásmód esetén EU cél 2020-ra: 95 g CO2/km
12
Elektromos autók lehetséges száma Magyarországon • Koordinálatlan töltés→csúcsterhelés növekedése • Koordinált töltés → kiegyenlített termelés 7h >1100 MW
nyár
tél
Napi terhelési profil nyáron és télen (kék: Paks; zöld: nem szabályozható fossz.; piros: szabályozható fosszilis erőmű; drapp: import MAVIR 2010)
1 el. autó: 230 V*16 A = 3,68 kW → 1100 MW/3,68 kW = 300 000 el. autó Teljes feltöltés: ~7h → 25 kWh = 150 km
Átl. futásteljesítmény: 33 km/nap→ minden 4. nap → akár 1,2 millió el. autó
13
Összefoglalás • zajterhelés tekintetében 5-7 dB különbség is mérhető a két meghajtásmód között
• Autók 25%-nak cseréje 5-6-szoros javulást eredményezne a károsanyag-kibocsátás terén • Országos szinten a károsanyag-kibocsátás kisebb lehetne • Jelenlegi áramtermelő rendszert feltételezve: CO2 esetében 50%-kal • Jövőbeni áramtermelő rendszert feltételezve: CO2 esetében 80%-kal
• ~300 000 db elektromos autó üzemeltetése már most megoldható volna az erőműpark kapacitásának bővítése nélkül
14
Köszönöm a figyelmet!
képfelírat
15
