Στροφή από τα συμβατικά οχήματα σε πιο φιλικά προς το περιβάλλον – αποτίμηση των επιπτώσεων
Creators: name: Πνευματικός, Γεώργιος Μόσχου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Ηλεκτρικό όχημα
Ηλεκτροκίνηση
Καθαρά αυτοκίνητα
Electric vehicle
Electrification
Vehicles with clean technologies

description: Στο πλαίσιο για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και της απεξάρτησης της ενέργειας που καταναλώνεται στις μεταφορές από τα ορυκτά καύσιμα, η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει ενθαρρύνει την ανάπτυξη τεχνολογιών με στόχο την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης των συστημάτων πρόωσης των οχημάτων. Η τεχνολογική έρευνα στράφηκε στην βελτιστοποίηση των κινητήρων εσωτερικής καύσης και παράλληλα στην ανάπτυξη «πράσινων» τεχνολογιών οι οποίες στηρίζονται σε εναλλακτικές και ανανεώσιμες μορφές ενέργειας, όπως για παράδειγμα τα υβριδικά- ηλεκτρικά οχήματα και τα οχήματα με κυψέλες υδρογόνου. Οι έρευνες για την αποτελεσματικότητα, το κόστος και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις είναι λιγοστές και αποσπασματικές. Ο στόχος της εργασίας είναι να διερευνήσει και να αξιολογήσει τις υπάρχουσες τεχνολογίες των μη συμβατικών οχημάτων ως προς την αποτελεσματικότητα, το κόστος και την περιβαλλοντική επίπτωση που επιφέρουν, με γνώμονα το πλαίσιο της Ευρωπαϊκής πολιτικής για την αντιμετώπιση της επικείμενης κλιματικής αλλαγής. Για την αξιολόγηση της ενεργειακής αποδοτικότητας των οχημάτων, σε επίπεδο κατανάλωσης καυσίμου, εκπομπών του οχήματος χρησιμοποιήθηκε η τεχνική της προσέγγισης από την «πηγή στον τροχό» (Well–Τo-Wheel -WTW). Η συνολική ενέργεια που καταναλώνεται, αναλύθηκε σε δύο στάδια, από την «πηγή στη δεξαμενή» (Whell-To-Tank, WTT), και από τη «δεξαμενή στους τροχούς» (Tank-To-Wheel, TTW). Αξιολογήθηκαν τα συμβατικά οχήματα (ICEV) με κινητήρες εσωτερικής καύσης, τα υβριδικά οχήματα με βενζινοκινητήρα στο μηχανοκίνητο σύστημα πρόωσης (HEV), τα οχήματα με κυψέλες καυσίμου (FCEV) και τέλος τα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα (BEV) με μπαταρίες Li-ion. Η αξιολόγηση των τεχνολογιών ως προς την παραγωγή εκπομπών, έγινε με βάση τη μέση τιμή του ευρωπαϊκού μείγματος ηλεκτρικής ενέργειας 593 gCO2/kWh. Η παρούσα εργασία ανέδειξε το συγκριτικό πλεονέκτημα του ηλεκτρικού αυτοκινήτου σε σχέση με τις υπόλοιπες τεχνολογίες πρόωσης οχημάτων. Παρόλα αυτά, παραμένουν τρία ζητήματα τα οποία εμποδίζουν τη διείσδυσή τους στην αγορά, η μικρή αυτονομία απόστασης που μπορούν να διανύσουν, το κόστος ιδιοκτησίας λόγω του υψηλού κόστους της μπαταρίας και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις που σχετίζονται με την επιπρόσθετη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και την οξίνιση προερχόμενη από τις μπαταρίες. Ωστόσο, εάν η κατανάλωση της ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για τη φόρτισή τους προέρχεται από ΑΠΕ, μειώνεται τόσο το λειτουργικό κόστος, όσο και των περιβαλλοντικών επιπτώσεων.
description: In the framework of climate change and the energy independency from the mining fuels in the transportation, the European Union encouraged the development of technologies aiming at the incensement of the energy output of the systems for vehicle’s propulsion. The technological research focused on the optimization of internal combustion engines and, in parallel, on the development of the “green” technologies, based on the alternative and renewable forms of energy such as the hybrid-electric and engines with cells of hydrogen. However, there is no sufficient comparative research for the efficiency, cost and the environmental impacts of these attempts. Thus, the aim of the current study was to investigate and evaluate the existing technologies of the non-conventional vehicles for their efficiency, the costs and their environmental repercussion. The evaluation is based on the European policy framework for the confrontation of imminent climatic change. Specifically, the “Well-To-Wheel, WTW” technique was used for the evaluation of the vehicles’ energy efficiency the fuel consumption, and exhaust emissions. The total energy consumption of the vehicle was analyzed in two stages, from the “Whell-To-Tank, WTT” and from the “Tank-To-Wheel, TTW”. Four types of vehicles were evaluated: (a) Internal Combustion Engine Vehicle (ICEV) using engines of internal combustion, (b) Hybrid Electric Vehicles (HEV) with petrol engine, (c) the Fuel Cell Electric Vehicles (FCEV) and (d) the Battery Electric Vehicle (BEV) with Li-ion batteries. The European mean 593 gCO2/kWh for the electric energy was used for the evaluation of the technologies of the exhaust emissions. The current study revealed the advantage of the Battery Electric Vehicle (BEV) compared to all other types of vehicles. Nevertheless, three issues constrain the market penetration of these vehicles; (a) the limited range, (b) the high cost of ownership due to the cost of the battery Li-ion, and (c) the environmental impacts due to the additional needs for electric energy and the acidification from the batteries. However, if the electric energy for charging the batteries is coming from renewable sources both the functional cost and the environmental impacts are eliminated.