Emise CO2 u elektromobilů: Tesla horší než BMW?
2.11.2016, Milan Šurkala, článek
Elektromobily polarizují veřejnost. Jedni je nenávidí, druzí milují. V dnešním článku si přiblížíme, jak to s těmi emisemi CO2, ale i NOx nebo pevných částic opravdu je a mrkneme se také na článek, který tvrdí, že Tesla S je na tom hůře než BMW 320i.
Kapitoly článku:
- Úvod
- Kolik CO2 se vyprodukuje při výrobě elektřiny, aby Tesla S ujela 1 km?
- A co emise NOx, CO a pevné částice u elektromobilů?
- Je tedy Tesla horší než BMW?
- Závěr
Jistě si říkáte, jak je to s dalšími emisemi? I na to se teď podíváme, neboť doposud se většina článků na téma elektromobilů věnovala jen CO2. Nejprve se mrkneme na benzinová auta. Pokud mají splňovat normu EURO6, mohou vypustit maximálně 0,06 gramu NOx a 1,0 gramu CO na 1 kilometr. V případě pevných částic je tento limit 0,005 gramu, což ale platí jen pro vozy s přímým vstřikováním benzinu. Ohledně benzinových motorů se moc testů nedá najít, většinou se média věnují naftovým. V jednom z testů ale u dvou benzinových aut naměřili emise pevných částic v rozmezí 0,7 až 5,3 miligramů na kilometr dle teploty, což víceméně odpovídá 5mg limitu u normy EU6.
Jak ale víme z nedávného skandálu Dieselgate Volkswagenu (ve finále ale většiny výrobců), reálné hodnoty jsou nezřídka vyšší než papírové limity. Pokud se bavíme o normě EU6 u nafty, limity činí 0,5 gramu CO, 0,08 gramu NOx, 0,17 gramu HC+NOx a 0,005 gramu u pevných částic. Podle ratingů EQUA jednotlivých aut vyrobených v roce 2015 až 2016 vychází reálné emise dieselových automobilů na zhruba 0,23 gramu NOx, což třikrát překračuje normu. Toto spadá pouze do limitů EURO4 naftových motorů, přitom jde ale o auta, která by měla splňovat EURO6. Ve stejném testu provedeném pro benzinové EU6 motory drtivá většina aut splňovala EU6 normu pro naftové vozy (která je trochu mírnější než pro benzin). Další test ukázal reálné emise naftových motorů dokonce lehce přes 0,5 gramu NOx na 1 kilometr. A co elektromobily?
V České republice je lehce pod 50 % elektráren uhelných a zde je nejvyšší problém s emisemi nejen u CO2, ale také u SO2, CO, oxidů dusíku NOx a pevných částic. Opět je k nalezení spoustu různých údajů, které se navíc vyvíjí v čase. Níže uvedené údaje se tedy budou vztahovat zhruba k posledním 5 až 6 rokům. Znovu jde o průměrné hodnoty z několika zdrojů věnujících se emisím uhelných elektráren v ČR.
Při výrobě každé kWh jde z české uhelné elektrárny v průměru do ovzduší zhruba 1,2 gramu SO2, 1,0 gramu NOx, 0,06 gramu CO a přibližně okolo 0,03 gramu pevných částic (z dalších typů elektráren jsou emise zpravidla minimální). Poněvadž ale tyto elektrárny vyrobí jen polovinu elektrické energie, můžeme počítat s polovičními emisemi na výrobu jedné kWh, další elektrárny tedy na chvíli zanedbáme.
Náš vzorový vůz Tesla S potřebuje na projetí 1 kilometru 0,265 kWh elektrické energie, a proto můžeme snadno spočítat emise potřebné pro výrobu této elektřiny v uhelné elektrárně (při daném mixu je tedy cca 0,13 kWh z 0,265 kWh energie nutné pro ujetí 1 km vyrobeno uhelnou elektrárnou). Srovnání provedeme s EU6 normou pro benzinové motory. Na 1 kilometr to činí 0,16 gramu SO2 (tento limit není v EU6 normě), 0,13 gramu NOx (cca 2,5× více než v normě EU6 pro benzin, nicméně je to čtvrtina až polovina toho, co vypustí EU6 diesely v reálu), 0,008 gramu CO (cca 125× méně než v EU6) a 0,004 gramu pevných částic (o 20 % méně než v EU6 pro benzinové motory).
Znovu upozorňuji, že uvedená čísla se liší elektrárnu od elektrárny a také se liší v jednotlivých zdrojích, takže spíše můžeme poznat jen to, zda se liší řádově. Dnes lze navíc s postupným vývojem předpokládat o něco nižší hodnoty (nejde o čísla z loňského roku). Na druhou stranu je nutné upozornit, že i zbývající typy elektráren, které dotvářejí zbývajících 50 % elektrické energie, také mohou produkovat emise těchto typů (např. plynové).
Jak vidíme, tak ohledně emisí NOx a pevných částic jsou emise elektráren pro výrobu energie pro elektromobil horší než limity EU6 normy, které navíc drtivá většina (zpravidla podstatně méně výkonných) benzinových aut splňuje. Nicméně zatímco benzinové auto je na tom lépe, ve srovnání se skutečnými (a nikoli papírovými) emisemi naftových vozů je na tom lépe naopak elektromobil. Emise CO jsou znatelně nižší než jsou limity, naopak u SO2 žádné limity nejsou a není co srovnat.
Jak ale víme z nedávného skandálu Dieselgate Volkswagenu (ve finále ale většiny výrobců), reálné hodnoty jsou nezřídka vyšší než papírové limity. Pokud se bavíme o normě EU6 u nafty, limity činí 0,5 gramu CO, 0,08 gramu NOx, 0,17 gramu HC+NOx a 0,005 gramu u pevných částic. Podle ratingů EQUA jednotlivých aut vyrobených v roce 2015 až 2016 vychází reálné emise dieselových automobilů na zhruba 0,23 gramu NOx, což třikrát překračuje normu. Toto spadá pouze do limitů EURO4 naftových motorů, přitom jde ale o auta, která by měla splňovat EURO6. Ve stejném testu provedeném pro benzinové EU6 motory drtivá většina aut splňovala EU6 normu pro naftové vozy (která je trochu mírnější než pro benzin). Další test ukázal reálné emise naftových motorů dokonce lehce přes 0,5 gramu NOx na 1 kilometr. A co elektromobily?
V České republice je lehce pod 50 % elektráren uhelných a zde je nejvyšší problém s emisemi nejen u CO2, ale také u SO2, CO, oxidů dusíku NOx a pevných částic. Opět je k nalezení spoustu různých údajů, které se navíc vyvíjí v čase. Níže uvedené údaje se tedy budou vztahovat zhruba k posledním 5 až 6 rokům. Znovu jde o průměrné hodnoty z několika zdrojů věnujících se emisím uhelných elektráren v ČR.
Při výrobě každé kWh jde z české uhelné elektrárny v průměru do ovzduší zhruba 1,2 gramu SO2, 1,0 gramu NOx, 0,06 gramu CO a přibližně okolo 0,03 gramu pevných částic (z dalších typů elektráren jsou emise zpravidla minimální). Poněvadž ale tyto elektrárny vyrobí jen polovinu elektrické energie, můžeme počítat s polovičními emisemi na výrobu jedné kWh, další elektrárny tedy na chvíli zanedbáme.
Náš vzorový vůz Tesla S potřebuje na projetí 1 kilometru 0,265 kWh elektrické energie, a proto můžeme snadno spočítat emise potřebné pro výrobu této elektřiny v uhelné elektrárně (při daném mixu je tedy cca 0,13 kWh z 0,265 kWh energie nutné pro ujetí 1 km vyrobeno uhelnou elektrárnou). Srovnání provedeme s EU6 normou pro benzinové motory. Na 1 kilometr to činí 0,16 gramu SO2 (tento limit není v EU6 normě), 0,13 gramu NOx (cca 2,5× více než v normě EU6 pro benzin, nicméně je to čtvrtina až polovina toho, co vypustí EU6 diesely v reálu), 0,008 gramu CO (cca 125× méně než v EU6) a 0,004 gramu pevných částic (o 20 % méně než v EU6 pro benzinové motory).
Znovu upozorňuji, že uvedená čísla se liší elektrárnu od elektrárny a také se liší v jednotlivých zdrojích, takže spíše můžeme poznat jen to, zda se liší řádově. Dnes lze navíc s postupným vývojem předpokládat o něco nižší hodnoty (nejde o čísla z loňského roku). Na druhou stranu je nutné upozornit, že i zbývající typy elektráren, které dotvářejí zbývajících 50 % elektrické energie, také mohou produkovat emise těchto typů (např. plynové).
Jak vidíme, tak ohledně emisí NOx a pevných částic jsou emise elektráren pro výrobu energie pro elektromobil horší než limity EU6 normy, které navíc drtivá většina (zpravidla podstatně méně výkonných) benzinových aut splňuje. Nicméně zatímco benzinové auto je na tom lépe, ve srovnání se skutečnými (a nikoli papírovými) emisemi naftových vozů je na tom lépe naopak elektromobil. Emise CO jsou znatelně nižší než jsou limity, naopak u SO2 žádné limity nejsou a není co srovnat.
