Зарядка электрокара от солнечных батарей

Зарядка электромобиля от солнечных панелей

Одним из главных преимуществ электромобилей является то, что они безвредны для окружающей среды. Это из-за того, что у них нет выхлопных газов, наносящих вред атмосфере.

Однако необходимая им электроэнергия поступает из энергосистемы, которая по-прежнему в значительной степени использует уголь и газ.

Для тех, кто хочет уменьшить использование углерода и сэкономить больше денег на электрических или гибридных автомобилях, можно заряжать их с помощью солнечных батарей, установленных на крыше дома.

Как использовать солнечные батареи для зарядки электромобиля

Если у вас есть солнечные батареи на крыше дома или вы думаете об их установке, то важно отметить, что они не могут хранить электричество. Они производят электроэнергию, которую можно использовать для питания устройств в доме или для продажи.

Чтобы эффективно заряжать электромобиль с помощью солнечных батарей, вам нужно установить домашний зарядный блок и фотоэлектрический инвертор, который преобразует солнечную энергию в постоянный ток для электромобиля. Некоторые из систем уже доступны для покупки, но пока нет специального автономного автомобильного зарядного устройства для солнечных батарей.

Однако затраты не маленькие. В зависимости от того, какую настенную коробку вы покупаете, цены варьируются от пары сотен долларов за самые простые системы мощностью 3 кВт, до почти 9000 долларов для самых продвинутых устройств мощностью 22 кВт.

Солнечные панели тоже дорогие. Система мощностью 1 кВт с четырьмя панелями, занимающими восемь квадратных метров, стоит от 1950 до 3900 долларов. Более крупные системы стоят дороже.

По оценкам, система мощностью 1 кВт вырабатывает 850 кВт/ч электроэнергии в год. Таким образом можно полностью зарядить новую Honda e 24 раза, что составляет около 5230 км пробега. Если ваш годовой пробег относительно небольшой, солнечные батареи могут стать отличным долгосрочным решением.

Сколько времени нужно, чтобы зарядить электромобиль от солнечной батареи и какова экономия?

Зависит от количества солнечного света, типа панелей, а также от типа настенного зарядного устройства. В солнечный день панели могут генерировать до 40 кВт/ч электроэнергии, чего достаточно для зарядки аккумулятора на 40 кВт/ч в электромобиле.

Однако проблема с которой могут столкнуться владельцы электромобилей — это время зарядки. Основная зарядка происходит за ночь, когда нет солнца, чтобы производить бесплатную электроэнергию. Вот почему стоит подумать об установке домашней аккумуляторной системы — для хранения солнечной энергии и подзарядки электромобиля.

Опять же, это еще один дополнительный расход, но в конечном итоге экономия намного перевесит затраты. Мы подсчитали, что через 20 лет после установки солнечных панелей, настенного зарядного устройства экономия составит 21 000 долларов.

Источник

Электрические солнечные станции для электромобилей

Электромобили часто обвиняют в сомнительной экологичности , ссылаясь на углеродный след в следствии выработки электроэнергии. В этом есть определенная истинна, но не для всех стран. Например Польша, где самый большой коэффициент выработки электроэнергии на угольных ТЭЦ, использование электромобиля немногим «зеленее» дизельного. В Швеции совершенно иная картина, как и в Германии благодаря регулярным инвестициям в использование энергии ветра, солнца и воды.

Альтернативой общей электро сети могут послужить домашние электростанции, особенно актуально для южных климатических широт.

Какие солнечные станции для электромобилей существуют?

✅ Evergreen Solar Fuel Station — электрическая солнечная станция во Франкфурте. Используется преимущественно для подзарядки небольшого городского EV транспорта: мотороллеров, велосипедов, компактных электрокаров. В хорошую, солнечную погоду станция генерирует 21 кВт*ч.

✅ Beautiful Earth Group solar EV Charger — электрическая станция для электромобилей в Нью-Йорке. Электрику обеспечивают фотоэлектрические панели Sharp (235 Вт), совокупная их мощность 5,6 кВт.

✅ E-Move Charging Station — вариант парковочной зарядки для электромобилей. Энергию солнца вырабатывают 8 монокристаллических фотогальванических элементов. Номинальная мощность чуть менее 2 кВт.

✅ Evoasis Solar Charging Station — вариант солнечной электростанции для подзарядки электромобилей переоборудованной из бывшей АЗС . Помимо обширной площади панелей на крыши здание предусмотрены также ветрогенераторы.

Электрические солнечные станции для электромобилей существуют и в виде совсем футуристических проектов: «Солнечная Роща» (Envision Solars Solar Groves) , «Энергетический лес» (Energy Forest) , «Солнечный лес» (Solar Forest) .

Бытовой формат

Падение цен на электрические фотоэлементы позволяет оборудовать 1 кВт под ключ где-то за 800 долларов США. Потому электрические солнечные станции для электромобилей доступны уже сегодня. Вопрос дизайна и возможностей ограничен только фантазией и финансами заказчика. При использовании электромобилей со средним пробегом например Leaf или Zoe , достаточно будет до 8 кВт при условии круглогодичной эксплуатации. Панели размещают как на крыше гаража, так и строят отдельно стоящий навес.

Ставьте лайк и подписывайте на канал, если Вам у нас понравилось. Мы подготовили еще много интересного для вас 😊

Источник

Почему вы будете ездить на электромобилях (и заряжать их от солнечных панелей) (фото, траффик)

Предисловие

Для начала разберемся сколько энергии потребляют электромобили. Многие люди не доверяют «официальным» данным автопроизводителей, поэтому проведем эксперимент.

1. Берем электромобиль с официальным запасом хода в 238 миль (383 км), и с официальным расходом 28 кВт*ч на 100 миль (17.4 кВт*ч на 100 км).

2. Ездим на нем 2 недели без подзарядки, в нормальном режиме, в жарком климате, с кондиционером работающим на полную. Что имеем в итоге?

Проехали 178.1 миль (286.6 км) потратив 46.1 кВт*ч. Это 160 Вт/км или 16 кВт*ч на 100 км.

После 178 миль, у нас еще осталось около 25% батареи и около 56 миль запаса хода. При этом, 22% всей энергии было потрачено на кондиционер.

Итак, производитель не врет насчет потребления энергии и запаса хода. Но, нам надо также проверить, сколько энергии уходит для зарядки электромобиля. Ведь заряд в батерее берется из розетки, и в процессе заряда есть потери энергии.

3. Подкючаем электромобиль к обычной розетке (120 вольт/15 ампер) через устройство для измерения мощности (Kill-a-watt). Оно показывает зарядку с мощностью 1.34 кВт и ток 11.85 ампер. С такой мощностью зарядка должна занять где-то 40 часов. Можно было заряжаться от более мощной розетки, в 240В/32А, и это было бы раз в 6 быстрее, но у меня нет устройства для измерения мощности, которое работало бы с 240/32. Поэтому, для этого эксперимента придеться немного подождать.

Тут у меня случилась небольшая конфузия. Вообще при зарядке не рекомендуется использовать удлиннитель. Мне он понадобился так как Kill-a-Watt своей формой не входил в корпус розетки, которая была в защищенном от влаги корпусе. Через несколько часов я вышел проверить как там этот удлиннитель себя чувствует, и он был очень горячим. И я решил что лучше сходить купить нормальный новый удлиннитель вместо этого старого китайского. В магазине нашел удлиннитель сделанный аж в самом USA, расчитанный на 1875 Вт.

После этого кстати мощность зарядки подскочила на 50 Ватт. Значит старый удлиннитель потреблял 50 Ватт на свой обогрев.

И вот 40 часов спустя, имеем результаты. Так как я два раза отключал счетчик для преключения удлиннителя, и каждый раз при отключении от розетки он обнуляется, то нам надо сложить 3 цифры. 5.16 + 1.74 + 48.51 = 55.41. Итого, если считать с потерями при зарядке, то наш электромобиль кушает 193 Вт на километр пробега. При зарядке от переменного тока мы теряем около 17% энергии (инвертер, сопротивление батареи, и другое)

Расчет Экономической Эффективности Электротранспорта

А теперь от предисловия перейдем к расчету эффективности. Итак, расход около 200 Вт на км. Тут в США средняя цена за кВт, без учета всяких льготных ночных тарифов, около 12 центов за кВт*ч. Итого, стоимость топлива около 2.32 центов за километр пробега. Стоимость бензина для среднего американского ДВС автомобиля сегодня составляет около 7 центов за км (22 миль/галлон, $2.50/галлон), и около 4.5 центов для экономичного автомобиля с ДВС (35 миль/галлон, $2.50/галлон).

В местах с более дешевым электричеством, и ночными льготными тарифами, стоимость пробега будет еще меньше. Например, в Ленинградской области, ночной тариф 2.06 рубля за кВт*ч. Это означает что пробег стоит 39 копеек (0.6 цента) за км.20 тысяч километров пробега в год обойдутся всего в 8000 тысяч рублей ($132 доллара). В настройках электромобиля можно установить расписание зарядки, в зависимости от стоимости электричества и вашего времени отьезда.

Помимо экономии на пробеге, мы также экономим на обслуживании электромобиля. Вот сравните например расписание техобслуживания для электромобиля, с расписанием обслуживания аналогичного ДВС автомобиля. В электромобилях просто намного меньше движущихся частей. Нет коробки передач, нет сложной системы охлаждения двигателя (есть упрощенная), тормоза упрощенные и почти не изнашиваются (автомобиль управляется одной педалью газа, тормоз нужен только в экстренных случаях), нет кучи ремней которые изнашиваются, нет машинного масла.


Вы мне можете тут возразить что батареи в электромобилях дорогие. Да, пока дорогие, но это просто вопрос времени когда их стоимость упадет. В 2010 году
батареи стоили около $1000 за кВт*ч. Сегодя крупные автопроизводители покупают их почти в 10 раз дешевле. При достижении $100 за кВт*ч, электромобили становяся дешевле автомобилей с ДВС.

Ресурс батареи превышает ресурс автомобиля. После 10-15 лет работы остается 70% емкости. Так что люди теперь думают что делать со всеми подержанными батареями из электромобилей после того как автомобили пойдут на металлалом. BMW собирается подержанные батареи использовать для стационарного хранения энергии.

А теперь взглянем на это в масштабах страны. Пробег пассажирского транспорта в США около 2.2 триллионов миль. со средним расходом бензина 22 миль/галлона. Общий расход на бензин (при сегодняшних низких ценах) — $250 миллиардов долларов. Если перевести на электротранспорт, то экономия будет минимум $160 миллиардов в год. A если заряжать вне пиков потребления (ночью), то еще больше.

Annual Passenger Vehicle Mileage 2,200,000,000,000 Miles

Gasoline in Gallons 100,000,000,000 Gallons

Gasoline in Dollars $250,000,000,000.00 $

Electricity Required (0.31 kWh/mile) 725,394,722,066.26 kWh

Current Cost of Electricity $87,047,366,647.95

Total U.S. Electricity Production (2016) 4,096,000,000,000 kWh

Percent Increase (+6% transmission loss) 18.77%

А сколько понадобится электрчества для этого? Если весь пассжирский транспорт перевести на электричество, то понадобится всего 19% больше электроэнергии (учтем что средняя потеря при передачи э-энергии 6% в США). Этого можно достичь даже не строя никаких новых генерирующих мощностей, так как даже сегодня генерирующие мощности имеют средний коэффицент использования не более 50%.

Где Взять Электричество?

Но допустим нам поставленна задача установить новые мощности для генерации 19% энергии (769 ГВт*ч). Какие источники энергии мы выберем для этого?
Для этого, обратимся к Lazard’s latest annual Levelized Cost of Energy Analysis (LCOE 11.0).

Рассмотрим четыре варианта новой генерации. КИУМ солнца 21%, ветра 45%, атомной 90%, угля 90%, газовой 70%.
Вариант 1 — 30% солнечных электростанции/70% ветроэнергетика.
Вариант 2 — атомная энергетика.
Вариант 3 — угольная тепловая станция.
Вариант 4 — газовая тепловая станция комбинированного цикла.

Исходя из расчетов, самые дешевые методы генерации это газ, солнце, и ветер. Газ дешевый сегодня потому что стоимость газа низкая, но в будущем газ может быть дороже. Атомная и угольная генерация самые дорогие.

Вариант 1 — 30% солнечных электростанции/70% ветроэнергетика.

Solar Capacity Installed 125,394,391 kW

Wind Capacity Installed 136,400,422 kW

Solar Capital Price per kW $1,200

Wind Capital Price per kW $1,500

Solar Annual Cost per kWh $10

Wind Annual Cost per KWh $35

Total Initial Capital Cost: $355,073,901,601.64

Total Recurring Annual Cost: $6,027,958,666.69

Cost Over 30 Years: $535,912,661,602.32

Вариант 2 — атомная энергетика.
Nuclear Capacity Installed 97,528,971 kW

Nuclear Capital Price per kW $6,500

Nuclear Fixed O&M Cost per kW $135

Nuclear Variable + Fuel Cost per kWh $0.0096

Total Initial Capital Cost: $633,938,309,872.72

Total Recurring Annual Cost: $13,173,817,657.74

Cost Over 30 Years: $1,029,152,839,604.99

Вариант 3 — угольная тепловая станция.

Coal Capacity Installed 97,528,971 kW

Coal Capital Price per kW $3,000

Coal Fixed O&M Cost (kW*year) $60

Coal Variable + Fuel Cost per kWh $0.0189

Total Initial Capital Cost: $292,586,912,248.95

Total Recurring Annual Cost: $20,354,692,748.25

Cost Over 30 Years: $903,227,694,696.35

Вариант 4 — газовая тепловая станция комбинированного цикла.

Gas CC Capacity Installed 125,394,390.96 kW

Gas CC Capital Price per kW $1,300

Gas CC Fixed O&M Cost (kW*year) $6

Gas CC Variable + Fuel Cost per kWh $0.0262

Total Initial Capital Cost: $163,012,708,252.98

Total Recurring Annual Cost: $9,974,851,677.18

Cost Over 30 Years: $462,258,258,568.50

Стоит ли удивляться что если посмотреть на ввод в строй новых мощностей в США, то вы там увидите газ, солнце и ветер.

Кстати, совершенно не случайно то, что Китай также лидирует по внедрению электротранспорта. 20% всех автобусов проданных в Китае в этом году — электрические (более 115 тысяч в 2016 году). Китайская BYD продает электрические мусоровозы в Калифорнии. В октябре 2017 года, в Китае произвели 91 тысячи электрифицированных автомобилей (рост 86% за год).

Заключение

Даже если отбросить все довольно важные экологические аргументы (чистый воздух, глобальное потепление, и ограниченность ископаемых ресурсов), то у электротранспорта остается один неоспоримый аргумент в его пользу — он более экономически выгоден. Страны которые первыми перейдут на массовое использования электротранспорта, получат значительное экономическое преимущество перед странами в которых будут продолжать использовать устаревшие транспортные средства.

Источник