font_preload
PL / EN
Energia elektryczna Innowacje 17 kwietnia, 2019 godz. 7:30   
REDAKCJA

Wakulicz: Pojazdy elektryczne – wcale nie takie ekologiczne

samochód elektryczny elektromobilność fot. CC/pxhere.com

– Jeszcze nie tak dawno nikt by nie przypuszczał, że pojazdy elektryczne mogą zastąpić dotychczasowe auta spalinowe. Dziś widzimy, że trend ten staje się rzeczywistością, a nie dzieje się tak bez przyczyny. Rosnące wymagania emisyjne dotyczące CO2 skłoniły producentów samochodów do szukania nowych, ekologicznych źródeł napędu. W te warunki świetnie wpisały się silniki elektryczne i dzięki temu pojazdy z tym motorem stały się bronią do walki z rosnącym z roku na rok zanieczyszczeniem powietrza – pisze Karol Wakulicz ze Studenckiego Koła Naukowego Energetyki przy Szkole Głównej Handlowej.

Jednak przyglądając się bliżej, możemy stwierdzić, że zerowa emisyjność „elektryków” nie jest do końca prawdą. Energia elektryczna, którą zasilamy nasze auta nie bierze się znikąd. Założenie ekologiczności tej formy energii jest słuszne, o ile wytwarzamy ją w 100% z odnawialnych źródeł. Natomiast sytuacja zmienia się, gdy zaczynamy produkować ją głównie z węgla jak ma to miejsce w Polsce. Przeprowadźmy szacunkowe porównanie emisyjności samochodów spalinowych i tych zasilanych prądem elektrycznym.

Zacznijmy od kilku założeń, by móc w prosty sposób oszacować tę emisję. Wytwarzanie energii elektrycznej w Polsce opiera się w ok. 80% na węglu i tyle przyjmijmy do naszych obliczeń. Jako że głównie z węgla emitowane są ogromne ilości CO2, pozostałe 20% uznajemy za nieemisyjne. Dodatkowo nasze 80% składa się w 60% z węgla kamiennego i w 40% z węgla brunatnego. Ma to kluczowe znaczenie, ponieważ każdy z gatunków węgla ma swój wskaźnik emisji CO2. Według danych KOBiZE wynosi on odpowiednio 344,88 kg CO2/MWh dla węgla kamiennego i 398,736 kg CO2/MWh dla węgla brunatnego. Moglibyśmy już na tym poziomie obliczyć ilość wyemitowanego CO2, lecz musimy uwzględnić jeszcze straty, jakie towarzyszą produkcji energii. Każdy z bloków energetycznych ma swoją określoną sprawność zależną od zaawansowania użytej przy ich budowie technologii. W Polsce mamy bloki zarówno sięgające 40 lat wstecz, jak i te ultranowoczesne o bardzo wysokich sprawnościach jak w przypadku bloku B11 w Kozienicach. Z tego tytułu przyjmujemy, że sprawności bloków na węgiel brunatny oscylują między 32% a 45% oraz na węgiel kamienny między 36% a 46%. Jeśli mowa o stratach, musimy również wspomnieć o tych występujących w czasie przesyłu energii elektrycznej. Naszego „elektryka” najczęściej będziemy ładować przy własnej posiadłości, z własnego gniazdka, co wiąże się ze stratami transportu prądu z elektrowni do naszego domu, oszacowanymi w 2012 r. przez BBN na 7,3%.

Ostatecznie mamy już wszystkie składowe potrzebne do policzenia emisji. Dokonamy tego dla dwóch wariantów. W wersji optymistycznej (zakładając we wszystkich blokach najwyższą wartość sprawności) emisja jest równa ok. 670 kgCO2/MWh, a w wersji pesymistycznej (najniższa wartość sprawności) ok. 920 kgCO2/MWh. Zastanówmy się teraz jakiej pojemności baterie mają samochody elektryczne i jaki zasięg mogą dzięki nim osiągnąć. Przyda się to nam do oszacowania emisji CO2 odniesionej do 1 km. Po przeanalizowaniu parametrów kilkudziesięciu modeli e-samochodów kilku marek takich jak Tesla, Nissan czy BMW według testów EPA średnie zużycie energii elektrycznej wyniosło 0,1875 kWh/km. Ostatecznie łącząc wszystko w całość w korzystnej wersji emisja wyniosła ok 129gCO2/km natomiast w mniej korzystnej wersji 173 gCO2/km. Zajmijmy się teraz samochodami spalinowymi. W przeciwieństwie do elektrycznych spalinowe samochody mają odgórnie narzucone emisje i nie mogą ich przekraczać. Obecne emisje CO2, na rynku europejskim aut spalinowych, obowiązujące od 2015 r. nie mogą być większe niż 130 gCO2/km. Ciekawe jest to, że producentom aut udało się osiągnąć taki wynik już wcześniej, bo w 2014 emisja ta wyniosła średnio 124gCO2/km. Dodatkowo Parlament Europejski ogłosił, że w 2020/2021 r. obecne przepisy zostaną zaostrzone do ok. 95 gCO2/km.

Porównując otrzymane wyniki łatwo stwierdzić, że w najlepszym przypadku samochody elektryczne przyczyniają się do emisji CO2 w porównywalnym stopniu do spalinowych. Jednakże Polski mix energetyczny zawiera całą gamę bloków z różnymi sprawnościami, a więc nasza emisja CO2 znajduje się gdzieś pomiędzy otrzymanymi wynikami. Trzeba również wspomnieć, że nie uwzględniliśmy innych źródeł energii, które również emitują CO2, co dodatkowo podniosłoby emisje. Ponadto w ciągu najbliższych lat udział tych paliw wraz z węglem nie będzie w znaczącym stopniu malał, także taka sytuacja będzie się cały czas utrzymywać. Kolejnym aspektem jest fakt, że sama produkcja pojazdów elektrycznych również powoduje ogromne ilości CO2. O ile wytwarzanie samego szkieletu samochodu z układem jezdnym nie różni się zbytnio od zwykłego samochodu, tak wyprodukowanie akumulatorów zasilających silnik elektryczny wiąże się z wyemitowaniem średnio 17,5 t CO2 na baterię 100kWh. Aby wyobrazić sobie skalę emisji, żeby wyprodukować taką ilość CO2 samochodem spalinowym, trzeba pokonać ok. 135 tys. km, co daje przypuszczalnie 7 lat jazdy. 

Z drugiej strony do naszej analizy wzięliśmy pod uwagę jedynie auta spalinowe produkowane od 2015 roku. Sytuacja wygląda inaczej, gdy spojrzymy na przekrój pojazdów poruszających się po Polskich drogach. Średni wiek samochodów to 13,6 lat według raportu ACEA. Jak łatwo się domyślić, maszyny zawyżające średnią mają większe emisje CO2. Jednak i to będzie się powoli zmieniać na lepsze.

Tak więc, biorąc każdy aspekt pod uwagę, w Polsce nie ma możliwości mówić o zeroemisyjnych pojazdach, a linia dzieląca oba rodzaje pojazdów jest dosyć cienka. Oczywiście są to szacunkowe wyliczenia jednak dobrze odzwierciedlają prawdziwą sytuację. Warto się zastanowić czy w naszych realiach wybierając pojazd elektryczny przyczyniamy się do dbania o nasze środowisko.