Προοπτικές της Ηλεκτροκίνησης με την αξιοποίηση της Ηλιακής Ενέργειας

Προοπτικές της Ηλεκτροκίνησης με την αξιοποίηση της Ηλιακής Ενέργειας

Τα τελευταία χρόνια η χρήση των ηλεκτρικών οχημάτων αντιμετωπίζεται σε αρκετές χώρες της Ε.Ε. αλλά και στις ΗΠΑ σαν ένας τρόπος περιορισμού των περιβαλλοντικών, κοινωνικών καθώς επίσης και γεωπολιτικών προβλημάτων, που συνοδεύουν την κατανάλωση ενέργειας του τομέα των μεταφορών. Η ταυτόχρονη αντιμετώπιση των παραπάνω προβλημάτων μπορεί να είναι επιτυχής μόνο στην περίπτωση που το παρεχόμενο καύσιμο (ηλεκτρική ενέργεια) προέρχεται από καθαρές και εγχώριες ενεργειακές πηγές, ώστε να είναι απαλλαγμένο από ρύπους, εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και εκτεταμένο εξωτερικό κόστος.

Όπως σε προηγούμενο άρθρο αναφέρθηκε ο κλάδος των μεταφορών ευθύνεται για περίπου το 30% της ευρωπαϊκής κατανάλωσης ενέργειας και για τουλάχιστον το 20% των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Ειδικότερα ο κλάδος των μεταφορών έχει τη μικρότερη συμμετοχή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, εμποδίζοντας σε ένα βαθμό την υλοποίηση των ενεργειακών-περιβαλλοντικών στόχων της Ε.Ε. για το 2020.

Τα ηλεκτρικά οχήματα παρά το αυξημένο αρχικό τους κόστος, λόγω μειωμένων ετήσιων λειτουργικών εξόδων και φορολογικών ελαφρύνσεων, σε ανάλυση κύκλου ζωής, φαίνεται ότι αποτελούν πλέον μία ανταγωνιστική επιλογή για το αγοραστικό κοινό. Σε έκθεση της τράπεζας επενδύσεων UBS εμφανίζεται το συνολικό κόστος κτήσης ενός οχήματος Tesla Model S 60kWh να είναι παρόμοιο με αυτό ενός Audi A7 3.0 TFSI. Το συνολικό κόστος κτήσης (Total Cost of Ownership – TCO) είναι μία οικονομική εκτίμηση που ενσωματώνει το άμεσο και έμμεσο κόστος ενός προϊόντος, μιας επιλογής ή μιας επένδυσης. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την περίπτωση αγοράς ενός οχήματος, το TCO περιλαμβάνει όχι μόνο το κόστος αγοράς αλλά και τα έξοδα κατά τη διάρκεια της λειτουργικής του ζωής όπως την κατανάλωση καυσίμου, κάθε μορφής συντήρηση, ασφάλιση κ.λπ. εκφρασμένα σε παρούσες αξίες (σημερινές τιμές).

Βάσει μελέτης του IEA (International Energy Association) τα ηλεκτρικά οχήματα γίνονται οριακά ελκυστικά όταν ο βασικός παράγοντας κόστους τους, δηλαδή το κόστος του συστήματος αποθήκευσής τους, ελαττωθεί σε επίπεδα κοντά στα $300/kWh. Αξίζει να τονισθεί ότι μέσα σε μία επταετία το κόστος των μονάδων αποθήκευσης έχει μειωθεί από $1000/kWh στα $400/kWh, ενώ στο τέλος του 2014 το κόστος του συστήματος αποθήκευσης διαμορφώθηκε κοντά στα $250/kWh. Τα νέα μοντέλα που κυκλοφόρησαν ή πρόκειται να κυκλοφορήσουν μέσα στη διετία 2015-6, τα οποία αναμένεται να κυριαρχήσουν στην αγορά κυρίως λόγω ανταγωνιστικού αρχικού κόστους κτήσης, φαίνεται να έχουν κόστος μονάδας αποθήκευσης χαμηλότερη από τα $200/kWh. Εδώ θα πρέπει βέβαια να αναφερθεί ότι, αξιοποιώντας τις οικονομίες κλίμακας, τη διαρκή βελτίωση της παραγωγικής διαδικασίας και τη καλύτερη διαχείριση πόρων, αναμένεται περαιτέρω μείωση του κόστους της αποθήκευσης ενέργειας κατά τουλάχιστον 70% όταν το νέο εργοστάσιο της Tesla φτάσει στο μέγιστο της ικανότητάς του μετά το 2017.

Παράλληλα με τη μείωση του αρχικού κόστους κτήσης των ηλεκτρικών οχημάτων, το κόστος των οχημάτων εσωτερικής καύσεως αναμένεται να παραμείνει υψηλό καθώς οι εταιρείες παραγωγής θα πρέπει να επενδύσουν σε έρευνα και ανάπτυξη νέων αντιρρυπαντικών κινητήρων, που να συμβαδίζουν με τα προοδευτικώς πιο αυστηρά όρια εκπομπών που ορίζει η ΕΕ. Συνεπώς εύκολα μπορεί να καταλήξει κάποιος ότι το μέλλον της αυτοκίνησης τόσο για λόγους περιβαλλοντικούς όσο και οικονομικούς περιλαμβάνει σαφώς και τα ηλεκτρικά οχήματα.

Τα ηλεκτρικά οχήματα όμως μπορούν να θεωρηθούν «καθαρά» και τα περιβαλλοντικά τους οφέλη πραγματικά υπό τη μοναδική προϋπόθεση ότι το καύσιμο τους παρέχεται από τεχνολογίες και διεργασίες απαλλαγμένες κατά το δυνατόν από περιβαλλοντικά προβλήματα. Στην ελληνική πραγματικότητα με περίπου 1500kWh/m2 ετήσιας ηλιακής ενέργειας, ο συνδυασμός της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας με τη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη ενεργειακή επιλογή για τη μείωση των επιπτώσεων του κλάδου των μεταφορών στην κλιματική αλλαγή, την ενεργειακή κατανάλωση και εξάρτηση από ενεργειακές εισαγωγές, ενώ παράλληλα μειώνει το ιδιωτικό, κοινωνικό και περιβαλλοντικό κόστος του καυσίμου.

Το βασικό πρόβλημα στην εξάπλωση των ηλιοβοηθούμενων σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων θεωρείται ότι είναι το κόστος της εγκατάστασης ηλιακής φόρτισης, που προέρχεται από την επιφύλαξη της αγοράς να υιοθετήσει τη νέα αυτή τεχνολογία σε συνδυασμό με έλλειψη κρατικού πλάνου στήριξης της ηλεκτροκίνησης. Το κόστος εγκατάστασης ενός αυτόνομου ηλιακού σταθμού φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EVCS) κυμαίνεται από 10000 έως 20000 € με βασικούς παράγοντες διαμόρφωσης του κόστους τη θεμελίωση/διαμόρφωση του χώρου και το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας. Το κόστος της εγκατάστασης ηλιακής φόρτισης υπό τις προϋποθέσεις σύνδεσης στο δίκτυο μέσω «net-metering» και απουσίας αποθήκευσης σε συνδυασμό με διεύρυνσης της αγοράς και οικονομίες κλίμακας μπορεί να μειωθεί τουλάχιστον κατά 50%.

Σήμερα, υποθέτοντας μέσες μακροχρόνιες τιμές για το κόστος καυσίμων και συνυπολογίζοντας το κόστος των ηλεκτρικών και εσωτερικής καύσεως οχημάτων που κυκλοφορούν στην Ε.Ε., τα ηλεκτρικά οχήματα φαίνεται να έχουν χαμηλότερο συνολικό κόστος (TCO) σε σχέση με οχήματα βενζίνης ή Diesel υπό την προϋπόθεση ότι ο χρήστης διατηρεί το όχημα για τουλάχιστον 8 έτη και διανύει ετησίως τουλάχιστον 10000km. Σε περίπτωση εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας μέσω φωτοβολταϊκών συστοιχιών και σύνδεσης με το δίκτυο μέσω «net-metering» από έναν ιδιώτη, το TCO της όλης επιλογής αυξάνεται ελαφρώς παρέχοντας όμως στον καταναλωτή πλήρη ενεργειακή αυτονομία ανεξάρτητα από τη διακύμανση των τιμών της ενέργειας στην εγχώρια αγορά.

Συνοψίζοντας, τα ηλεκτρικά οχήματα ωθούμενα από τα περιβαλλοντικά και οικονομικά τους οφέλη, αναμένεται να διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στο άμεσο μέλλον της αυτοκίνησης. Το βασικό εμπόδιο στη διάδοση της καθαρής ηλεκτροκίνησης είναι το αρχικό κόστος κτήσης και η ενημέρωση του κοινού. Για την αντιμετώπιση της έλλειψης ενημέρωσης διοργανώνεται από το Εργαστήριο Ήπιων Μορφών Ενέργειας και Προστασίας Περιβάλλοντος του ΑΕΙ Πειραιά ΤΤ σειρά επιμορφωτικών σεμιναρίων “Σύγχρονα θέματα Ηλεκτροκίνησης” , ενώ σε ανάλυση κύκλου ζωής τα ηλεκτρικά οχήματα φαίνεται ότι έχουν ήδη γίνει μία ελκυστική επιλογή για έναν ιδιώτη, ο οποίος έχει την ικανότητα να ξεπεράσει το αυξημένο αρχικό κόστος κτήσης και να απολαύσει στη συνέχεια το χαμηλό έως σχεδόν μηδενικό λειτουργικό κόστος χρήσης του οχήματός του. Υπενθυμίζεται ότι για να θεωρηθούν τα ηλεκτρικά οχήματα περιβαλλοντικά φιλικά θα πρέπει το καύσιμό τους να προέρχεται από ενεργειακές πηγές απαλλαγμένες, κατά το δυνατόν, από ρυπογόνους παράγοντες. Η εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας για φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων είναι μία πολλά υποσχόμενη επιλογή ειδικά σε μεσογειακά κλίματα με υψηλά επίπεδα ηλιακής ακτινοβολίας. Η εφαρμογή της όμως, χρειάζεται -τουλάχιστον στην αρχή- κάποιας μορφής ενίσχυση, η οποία θα πρέπει να αντικατοπτρίζει το κοινωνικό και περιβαλλοντικό όφελος που προκύπτει από τη μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και της γενικότερης περιβαλλοντικής επιβάρυνσης, αλλά και από την ασφάλεια ενεργειακού εφοδιασμού και το μακροοικονομικό όφελος που προσφέρει η εκμετάλλευση καθαρών εγχώριων πηγών ενέργειας στην ελληνική κοινωνία.

Για το
Εργαστήριο Ήπιων Μορφών Ενέργειας
& Προστασίας Περιβάλλοντος (ΗΜΕ&ΠΡΟΠΕ)
ΑΕΙ Πειραιά ΤΤ

Λιάρος Σ.
Mech Eng MSc

 

Δρ. Καλδέλλης Ι. Κ.
Καθηγητής Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ.
Διευθυντής εργαστηρίου ΗΜΕ&ΠΡΟΠΕ

Share