Vantaggi della mobilità elettrica - AEIT-TAA

Vantaggi della mobilità elettrica
Convegno AEIT a Mesiano
3 Dicembre 2014
Relatore: Marcello Pegoretti
1
Premessa
• il Global Warming e i
cambiamenti
climatici
dovuti al consumo di
combustibili fossili sono
ormai problemi che quasi
nessuno nega più.
• segnalo la copertina del
numero di settembre
2013 del NGM con la
Statua della Libertà con
l’acqua
fino
alle
ginocchia
per
lo
scioglimento dei ghiacci
dei poli, peraltro già
iniziato.
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• sembra che la motorizzazione consumi circa la metà dei
combustibili fossili
• passare alla ”mobilità elettrica“ comporterebbe quindi una
riduzione enorme della CO2 e non solo, immessa in atmosfera
• si potrà dire che la cosa non ha senso perché gran parte
dell’energia elettrica viene da centrali alimentate da
combustibili fossili ma non è così perché, come vedremo più
avanti, l’energia necessaria sarebbe un quarto dell’attuale
• certo, c’è un bel po’ di strada da fare con le batterie,
l’autonomia, i tempi di ricarica, il peso e l’ingombro ma è una
strada aperta e già ora percorribile, come l’uso urbano della
seconda auto di casa e il pendolarismo.
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Differenza tra auto elettriche, ibride e ad
autonomia estesa
•
auto elettriche : hanno solo il motore
elettrico e le batterie che si ricaricano
dalla rete, da frenate e discese
•
auto ibride: hanno la doppia
motorizzazione, a scoppio ed elettrica;
la batteria può essere caricata solo da
frenate e discese o anche dalla rete
•
auto ibride ad autonomia estesa: è
sempre il motore elettrico a far girare le
ruote. Quando le batterie sono
esaurite, il motore a scoppio trascina il
generatore, consentendo così di
continuare il funzionamento a elettrico.
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L’energia si misura anche in kcal
(chilocalorie)
1 kcal è l’energia che serve ad aumentare di un grado la temperatura di un
litro d’acqua.
contenuto energetico
vettore energetico
litri
kg
mc
elettricità
kcal
kWh
860
1
benzina
1 0.75
7500
8.7
gasolio
1
8547
9.96
8600
10
gas naturale 0,84
1
5
Consumo e costo del funzionamento dei
motori elettrico e a scoppio
•
la ns. auto ad economia estesa, a elettrico percorre 7
km/kWh = 123 kcal/km, a scoppio 15 km/litro di
benzina = 500 kcal/km, quindi il quadruplo
•
il rapporto 1:4 del consumo di calorie, c’è anche nel
costo, con l’elettricità a 0,2 €/kWh e la benzina a 1,7
€/litro. Rapporto però falsato dal carico fiscale
presente sui carburanti e non sul kWh
•
la differenza nei consumi, che è differenza di
rendimento, è facilmente spiegabile anche ai profani
per il semplice fatto che, mentre il motore a scoppio,
pur avendo il radiatore e il tubo di scarico, scotta e
brucia sempre, sul motore elettrico si possono
mettere le mani senza scottarsi. Sappiamo peraltro
che il motore elettrico ha un rendimento superiore al
90%.
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Recupero di energia elettrica in frenata e in
discesa
•
•
•
è noto che il motore elettrico
fornisce
energia
meccanica
all’albero quando alimentato alla
morsettiera e fornisce energia
elettrica alla morsettiera quando
l’albero è trascinato in rotazione
da coppia esterna
per questo le auto elettriche
ricaricano le batterie ogni volta
che il conducente toglie il piede
dall’acceleratore e quando il
veicolo percorre una discesa
nei percorsi di montagna i
consumi, alti in salita, vengono
compensati dal recupero in
discesa, per cui la media è quella
del percorso in pianura, circa.
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Modo di funzionamento e passaggio da
elettrico a benzina
Modi di funzionamento impostabili su auto
ibrida ad autonomia estesa:
• elettrico fino a fine carica delle batterie: 50‐
80km a seconda dell’uso del riscaldamento,
condizionamento, servizi vari
• poi si avvia automaticamente il motore a
scoppio, che fa girare il generatore
Da notare che:
• poiché la carica non è mai completamente
esaurita, il funzionamento elettrico continua
alle basse velocità
• in ogni caso, i giri del motore a scoppio sono
indipendenti da quelli delle ruote e gestiti dal
computer secondo certe sue logiche.
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Tipo e stile di guida
•
•
•
•
l’ elevata coppia del motore elettrico ‐ 370Nm paragonabile a un moderno
V6 turbodiesel ‐ consente e stimola una guida sportiva, certamente
divertente, volendo
tuttavia le informazioni sui consumi fornite dai due display suggeriscono
moderazione, per massimizzare l’autonomia delle batterie e per una guida
confortevole e particolarmente silenziosa anche quando funziona il motore
a scoppio
c’è un avvisatore acustico particolare per i pedoni, in quanto l’auto non fa
rumore
il consumo a benzina a velocità autostradale è di 1 litro ogni 13‐14km, non
tra i migliori a causa della massa elevata della vettura (1700kg)
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Tempi di ricarica, durata delle batterie,
prospettive
•
•
•
•
•
l’auto è completa di un dispositivo
esterno che consente di impostare la
carica dalla rete a 6 – 8 – 10 – 13 – 16
A, ai quali corrispondono tempi
variabili dalle 8 alle 3 ore
è possibile anche impostare l’orario
della ricarica, magari di notte per
spendere meno
le batterie sono agli ioni di litio,
garantite 8 anni o 160.000 km, con un
degrado massimo del 30% della
capacità
mancano informazioni chiare circa i
costi della sostituzione
per il futuro sono prevedibili progressi
nelle prestazioni, calo del costo, del
peso, dell’ingombro, del tempo di
ricarica.
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Ricarica da rete
•
•
•
•
•
può avvenire a casa ma anche in giro dalle varie colonnine che si vanno
lentamente diffondendo
per il momento, le colonnine in Regione risultano gratis a causa di un vuoto
normativo
certamente il pagamento avverrà con delle card da inserire nelle colonnine
ENEL ha una rete di colonnine a pagamento al costo di 0,40€/kWh circa
a casa costa meno (0,20‐0,25 €/kWh)
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Opportunità anche per la rete, dalla ricarica
con energie rinnovabili non programmabili
•
noi cerchiamo di ricaricare l’auto il più possibile quando funziona
l’impianto fotovoltaico sul tetto di casa, adattando il livello di carica alla
potenza erogata al momento
•
in tal modo il costo è 0,18 €/KWh circa, dato dalla mancata immissione in
rete in regime di scambio sul posto
•
diversamente, prendendo l’energia della rete il costo è 0,30€/kWh circa,
avendo noi 6 kW di potenza impegnata
•
ove la mobilità elettrica si diffondesse in misura importante, la ricarica
sistematica da fotovoltaico ed eolico potrebbe essere la migliore forma di
storage con la quale risolvere i problemi che le rinnovabili non
programmabili già ora provocano alla rete, per risolvere i quali Terna sta
già spendendo montagne di soldi in enormi batterie nelle sottostazioni
•
l’ideale sarebbe arrivare ad uno standard delle batterie che consenta la
sostituzione rapida quando scariche, a casa o al distributore, il quale
distributore dovrebbe anch’esso ricaricarle da rinnovabili.
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
CasAstuta
Per chiudere, un accenno a casAstuta:
• ristrutturata energeticamente nel 2007 con super‐isolamenti,
8kWp di fotovoltaico, solare termico per l’acqua sanitaria,
pompa di calore geotermica
• priva di allacciamento gas
• l’energia elettrica prodotta dai pannelli ogni anno copre il 70%
dell’energia che serve alla casa, riscaldamento ed ora anche
l’auto compresi.
• auto che nel primo anno ha assorbito 1700kWh elevando
l’autoconsumo del fotovoltaico dal 25 al 40%.
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CasAstuta

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