Si todos los automóviles en los EE. UU. De repente se vuelven eléctricos, ¿cuánta electricidad más necesitamos producir (en porcentaje)?

Answer 1

Hagamos los cálculos.

Los EE. UU. Quemaron 133 mil millones de galones de gasolina en 2012. Voy a ignorar los vehículos diesel porque la mayoría del diesel quemado en los EE. UU. Está en vehículos pesados ​​donde las transmisiones eléctricas de batería no son una opción práctica.
¿Cuánta gasolina consume Estados Unidos?

El contenido promedio de energía térmica en la gasolina es de 33.41 KWh / galón.
Gasolina equivalente a galón

Esto da 4,443 TWh de energía térmica para vehículos de gasolina en los Estados Unidos por año. Si asumimos que los vehículos eléctricos usan energía con 4 veces la eficiencia de los vehículos de gasolina (un número redondo razonable), se necesitarían 1,111 TWh de energía eléctrica para reemplazar esa energía de gasolina.

El consumo de electricidad de EE. UU. En 2011 fue de 3882 TWh.
Estadísticas energéticas internacionales

Entonces, el aumento en la demanda anual de electricidad sería de ~ 29%.

Ahora echemos un vistazo a lo que esto hace a las emisiones de CO2.

Cada galón de gasolina contiene 8,887 gramos de CO2.
Cálculos y referencias

Por lo tanto, la reducción de CO2 por el consumo de gasolina evitado (suponiendo que la demanda no aumente en otros lugares para compensar) sería de 1182 millones de toneladas de CO2 por año. Pero esta es la cifra bruta antes de considerar un mayor uso de electricidad.

Si suponemos que la electricidad adicional proviene de la combinación existente de fuentes sin carga base (como probablemente lo haría la carga nocturna), la emisión de CO2 por KWh de electricidad es de 689 gramos de CO2.
Cálculos y referencias
Vehículos eléctricos: mitos vs. realidad

Por lo tanto, el aumento total en las emisiones de CO2 por el aumento del consumo de electricidad sería de 765 millones de toneladas de Co2 por año. Así, la reducción neta de emisiones de CO2 sería de 417 millones de toneladas.

El CO2 total emitido en EE. UU. En 2012 fue de 6.526 millones de toneladas.
Informe de inventario de gases de efecto invernadero de EE. UU.

Entonces, la disminución neta en las emisiones nacionales de CO2 sería de ~ 6.4%.

[Actualización: Graham Katz señaló que he descuidado las emisiones de CO2 de la refinación, que es un punto válido. La participación de la gasolina en las emisiones de las refinerías de EE. UU. Es de ~ 130 millones de toneladas, lo que aumenta la reducción de CO2 de ~ 6.4% a ~ 8.4%. Hay muchos otros factores que pueden incluirse en el análisis que aumentarán o disminuirán tanto el costo como las emisiones, y por razones de brevedad, los estoy ignorando. Una contabilidad completa tomaría cientos de páginas.]

Ahora veamos el costo.

El automóvil promedio de los Estados Unidos cuesta $ 25,000.
Vehículos de pasajeros en los Estados Unidos

Los autos eléctricos – pre-subsidio – cuestan alrededor de $ 40,000. Ahora, esto se reducirá con la escala. Pero el precio “promedio” de $ 25k en automóviles hoy también incluye muchos vehículos pesados ​​y quemadores de diesel que sesgan el precio promedio. Los vehículos de gasolina pequeños que son buenos candidatos para el reemplazo con vehículos eléctricos son más baratos, quizás un promedio de $ 20k. Entonces, a los costos actuales, los vehículos eléctricos cuestan $ 20k más que los vehículos de gasolina equivalentes. Pero seamos conservadores y digamos $ 30k para un vehículo eléctrico de escala económica. Esto significa un costo marginal de $ 10k sobre la gasolina para un buen número redondo.

Entonces, hay dos casos de costos a considerar aquí. Cambiar todos los automóviles al instante, en lugar de simplemente reemplazar todos los vehículos antiguos por automóviles eléctricos.

• Para el cambio “instantáneo” extremo, alrededor de 150,000,000 de vehículos tienen que ser reemplazados inmediatamente, y los autos de gasolina pierden todo su valor. Eso costaría $ 4.5 billones.
• Para el cambio “gradual”, en el que los vehículos de gasolina funcionan hasta el final de su vida útil, solo necesita considerar el aumento marginal en el costo en un caso habitual. Entonces el costo sería de $ 1.5 trillones.

Creo que estos son números bastante conservadores. La realidad probablemente estaría en algún lugar entre los dos.

Tomando la cifra de $ 1.5 billones, eso nos da un costo efectivo de reducción de CO2 de ~ $ 3600 por tonelada de CO2 por año. Amortizado durante más de 30 años de vida útil del vehículo (lo que creo que es extremadamente optimista en los EE. UU.) Eso da $ 120 / tonelada de CO2 evitado. Esto es bastante costoso.

Para ser justos, los vehículos eléctricos también tienen ahorros a largo plazo en el costo del combustible, pero el resto de las matemáticas son muy conservadoras, por lo que no me siento mal por descuidar esto. Disminuya la vida útil esperada del vehículo a un número más realista (considerando la duración de la batería), o retire los vehículos de gasolina de manera más agresiva, y el número neto de $ / tonelada de CO2 saldrá más o menos igual.

Me quedo con $ 120 / tonelada, creo que es una estimación razonable. No dude en estar en desacuerdo en los comentarios si tiene un número mejor.

Las estimaciones actuales de la industria sitúan el costo de captura y secuestro de carbono (CCS) de la central eléctrica de carbón en ~ $ 80 / tonelada de CO2 capturado. Entonces ese CO2 tiene un valor económico de ~ $ 40 / tonelada para una mejor recuperación de petróleo. Entonces, el costo económico neto de CCS es de ~ $ 40 / tonelada. (Estos números pueden no escalar linealmente, pero tampoco lo hacen los costos marginales de electricidad y CCS. Podría decirse que desaparece).
Journal of Petroleum Technology Febrero de 2014 Página 46

Lo que significa que los vehículos eléctricos son una forma bastante desagradable de reducir las emisiones de CO2, dada la combinación actual de energía en los EE. UU. Puede hacer tres veces más bien por dólar al instalar plantas de carbón con sistemas de captura de carbono. Sin mencionar alternativas aún mejores, como reemplazar las plantas de carbón por plantas nucleares, eólicas o de gas de ciclo combinado. El despliegue masivo de vehículos eléctricos solo vale la pena en conjunto con aumentos masivos en la generación de energías renovables. Quizás en el futuro lleguemos allí. Pero las tendencias actuales del mercado de generación no respaldan esa suposición durante las próximas décadas.
Administración de Información de Energía de EE. UU. (EIA)

Answer 2

Es una pregunta interesante, pero también una pregunta que parece mucho más simple de lo que realmente es. Como lo ha hecho Ryan, puede usar algunas suposiciones estáticas, conectar algunos números y hacer una conjetura … pero ese enfoque terminará en la realidad.

Francamente, no voy a pasar la noche tratando de llegar a un porcentaje real para ti. Una noche ni siquiera sería adecuada. Este es un proyecto de investigación a gran escala, o incluso muchos proyectos de investigación. Pero aportaré algunas de las cosas que deberían considerarse.

El tiempo de carga (que suele ser de noche, cuando las centrales eléctricas de carga básica que no pueden apagarse o encenderse rápidamente siguen funcionando sin necesidad; y cuando los parques eólicos que proporcionan electricidad limpia y barata están más activos) es un asunto muy importante. La carga nocturna es actualmente tan irrelevante para los operadores de la red, o incluso útil en algunos casos, que muchas personas en un sistema de precios por tiempo de uso terminan gastando menos en electricidad después de comprar un automóvil eléctrico.

A medida que los vehículos eléctricos se vuelven más comunes, la demanda de carga en el medio del día (mientras las personas trabajan) se convertirá en un problema, pero seguramente coincidirá con un porcentaje mucho mayor de nuestra electricidad proveniente de la energía solar. A medida que llegamos a ese punto, comenzamos a obtener un desequilibrio en el medio del día entre la generación de electricidad solar y la demanda real. Sin embargo, ¡cobrar por vehículos eléctricos puede ayudar a que esa sobregeneración sea útil! Ya estamos viendo que los precios de la electricidad al por mayor en Alemania y Australia bajan a niveles de media noche debido a la penetración relativamente alta (en comparación con el resto del mundo, pero no en comparación con el futuro) de la energía solar. A continuación se muestra un gráfico que representa un poco ese punto de sobregeneración potencial (a través de RMI – Renewables ‘Bird Problem).

Entonces, nuevamente, los vehículos eléctricos podrían ayudar a hacer uso de la sobregeneración que tendremos de todos modos.

Otro factor es la cantidad de vehículos eléctricos que realmente estimulan la compra de sistemas de energía solar distribuida, aumentando el suministro de electricidad limpia de una manera bastante única a través de la inversión privada. ~ 39% de los propietarios de vehículos eléctricos en California tienen paneles solares, un porcentaje asombrosamente más alto que en California en su conjunto, por supuesto, eso es correlación, no causalidad, sino solo decir. Solo evidencia anecdótica, pero he escuchado de muchas personas que estaban recibiendo o obtuvieron energía solar porque habían comprado un automóvil eléctrico. (39% de los propietarios de vehículos eléctricos de California tienen paneles solares (infografía))

Otro factor muy importante es el grado en que ser propietario de un vehículo eléctrico hace que las personas sean más eficientes energéticamente (tanto al conducir como con la electricidad de su hogar). He visto ENORMES pruebas anecdóticas de que los propietarios de vehículos eléctricos se vuelven mucho más eficientes energéticamente, y es simplemente sentido común. Las personas piensan en el uso de la electricidad mucho más, y a menudo porque piensan que usarán mucha más electricidad para cargar su automóvil de lo que realmente lo harán. Nuevamente, he escuchado de muchos propietarios de vehículos eléctricos que han visto sus facturas de electricidad bajar después de obtener un vehículo eléctrico simplemente debido a los precios de TOU. También he visto algunos reclamos de que al cambiar las bombillas a CFL o LED (y presumiblemente reducir el uso de electricidad de alguna otra manera) aproximadamente en el momento en que obtuvieron su EV, hicieron que usaran menos electricidad con su EV que antes. ¡comprado! Si esa fuera la norma, por supuesto, veríamos una reducción en el uso de electricidad. Estoy seguro de que no es la norma, pero es un hecho muy importante a tener en cuenta. No estoy seguro de si alguien ha tratado de cuantificar esto científicamente, pero no lo creo.

Como puede ver, esta no es una pregunta muy en blanco y negro. Necesitamos mucha más investigación sobre varios factores, así como una bola de cristal para comprender realmente cómo una revolución EV afectará la demanda de electricidad. Francamente, nunca lo sabremos con certeza: es un asunto demasiado complicado para llegar a una conclusión muy sólida. Sin embargo, estoy bastante seguro de que los investigadores intentarán averiguar los detalles de muchos de los puntos anteriores, y es posible que tengamos algunos intentos realmente decentes publicados en la próxima década. Ya veremos.

–

Lo que me molesta es por qué hiciste esta pregunta. ¿Cuál es el propósito general? Para entender lo que necesitaremos hacer a medida que se desarrolla la inevitable (a mis ojos) revolución EV? ¿Para tratar de determinar cuánto vale incentivar los vehículos eléctricos? ¿Simplemente para estimular la conversación?

Si bien podríamos evaluar el valor de los incentivos de EV hasta cierto punto, hay muchos factores relacionados con una transición a los EV que van más allá del análisis cuantificable “objetivo”. Esta es una tecnología disruptiva que será impulsada por otros factores además del costo … er, además del costo. ¿Era importante preguntar cómo la transición a los teléfonos inteligentes o tabletas afectaría la demanda de electricidad? Si es así, ¿importante para quién? Y, si es relevante, ¿qué efecto tuvo realmente esa pregunta en el despliegue de estas tecnologías? ¿Era importante pasar por el mismo proceso para la proliferación de computadoras domésticas, televisores, sistemas de juegos, refrigeradores más grandes? ¿Fueron preguntas similares importantes para la transición de caballos y trenes a automóviles?

Es divertido hacer preguntas sobre el futuro. Es divertido planificar. ¿Pero para qué lo estás haciendo? (Nota: Sé que es bastante común en Quora hacer una pregunta sin ninguna indicación de por qué lo preguntas. No te molesta, pero es un motivo favorito mío).

Answer 3

Re: “Si todos los autos en los Estados Unidos de repente se vuelven eléctricos, ¿cuánta más electricidad necesitaríamos producir (en porcentaje)?”

1) respuesta
38.1% a 42.3%

2) Análisis
Para responder a esta pregunta, primero debemos determinar:

– ¿Cuáles serían las fuentes de producción eléctrica que proporcionan la capacidad de generación para satisfacer la mayor demanda?
– ¿Cómo se compara la eficiencia neta de un automóvil totalmente eléctrico con un motor de combustión de gasolina o diesel?

2.1) Fuentes de generación eléctrica
En este momento, las fuentes de generación de energía eléctrica en Estados Unidos son las siguientes:

Carbón = 33%
Gas natural = 33%
Biomasa = 1.8%
Petróleo = 1%
Nuclear = 20%
Hidroelectricidad = 6%
Geotérmica = 0.4%
Solar = 0.6%
Viento = 4.7%

Entonces, el 69% de la producción de energía eléctrica de Estados Unidos proviene de fuentes de combustión contaminantes.

¿Qué es la generación de electricidad de EE. UU. Por fuente de energía?

2.2) La eficiencia neta de los automóviles totalmente eléctricos en comparación con los motores de combustión
La pregunta era “¿cuánto aumentaría la demanda eléctrica estadounidense si todos los automóviles de combustión fueran reemplazados por automóviles totalmente eléctricos”. Para responder a esta pregunta, necesitamos rastrear la demanda de energía de los automóviles en el camino hasta sus fuentes de energía. Esas fuentes de energía para los automóviles totalmente eléctricos son generadores eléctricos, no minas de carbón o pozos petroleros. El rastreo de las fuentes de energía hasta la extracción de energía de la Tierra respondería a una pregunta completamente diferente que no se formularía: “¿Cuánto más carbón, petróleo o gas natural se necesitaría para alimentar automóviles totalmente eléctricos en lugar de automóviles con motor de combustión?”

La eficiencia que debemos abordar es la eficiencia de “bomba a rueda”. La eficiencia energética bruta real de la bomba a la rueda de un automóvil totalmente eléctrico en comparación con un automóvil con motor de combustión es la siguiente serie de eficiencias:

Quema de combustible para generar electricidad (Ej.);
Transferencia de electricidad desde el punto de generación al punto de uso (Et);
Carga de la batería (Eb);
Impulsando el vehículo (Ep).

Para la gran mayoría de las personas, sus fuentes de energía eléctrica son generadores eléctricos ubicados a millas de distancia. La mayoría de estos, como se discutió anteriormente, son generadores de carbón y gas natural. Las eficiencias de la generación y transmisión eléctrica para cargar la batería de un automóvil son las siguientes:

Por ejemplo (carbón) = 30% a 41%
Página en veic.org
Figura 8

Por ejemplo (gas natural) = 38% a 52%
Figura 9

Et (EE. UU.) = 94%
Transmisión de energía eléctrica y pérdidas de distribución (% de producción)

Eb = 85.3% a 87.8%
Página en veic.org
Tabla 2

Finalmente, la eficiencia de propulsión (Ep) es la eficiencia de transformar la energía química potencial en un tanque de gasolina o la energía eléctrica potencial en una batería a la energía cinética de un vehículo. Estas eficiencias son:

Combustión de combustibles fósiles: Ep = 21%
Batería de automóvil totalmente eléctrica: Ep = 62%

Vehículos totalmente eléctricos

Tenga en cuenta que la eficiencia de propulsión de un automóvil con motor de combustión es su eficiencia de bomba a rueda.

La eficiencia energética bruta total de un automóvil totalmente eléctrico es el producto de todas estas eficiencias:

Enet = Eg * Et * Eb * Ep

Enchufar los valores reales:

Enet (bajo) = 0.30 * 0.94 * 0.853 * 0.62 = 0.15 o 15%

Enet (alto) = 0.52 * 0.94 * 0.878 * 0.62 = 0.27 o 27%

Entonces, cuando se observa la eficiencia de la bomba a la rueda del automóvil totalmente eléctrico, incluida su fuente de electricidad, el automóvil totalmente eléctrico no es significativamente más eficiente que los motores de gasolina o diesel. De hecho, con solo los generadores eléctricos de carbón que suministran la energía eléctrica, los automóviles totalmente eléctricos son significativamente menos eficientes que los motores de combustión.

La cantidad de electricidad que se necesitaría generar para cargar las baterías de los automóviles eléctricos debe tener en cuenta las pérdidas en la transmisión eléctrica a través de las líneas eléctricas, al cargar las baterías y al propulsar los vehículos. Estas pérdidas corresponden a las eficiencias anteriores de la siguiente manera:

Transmisión: 94% eficiente;
Carga de la batería: 85.3% a 87.8% eficiente;
Propulsión del vehículo: 62% eficiente

Entonces, la eficiencia neta de la transmisión a través de la propulsión es:

Bajo: 0.94 * 0.853 * 0.62 = 0.497 o 49.7%
Alto: 0.94 * 0.878 * 0.62 = 0.511 0r 51.1%

Por lo tanto, la eficiencia de utilización de la electricidad generada es de aproximadamente el 50%. En otras palabras, cada kilovatio-hora en la carretera requiere la generación de 2 kilovatios-hora.

Los estadounidenses conducen más de 2.5 x 10 ^ 12 (2.5 trillones) de millas por año.

¿Cuántas millas manejan los estadounidenses por año?

La regla general para los vehículos Tesla es de 3 millas por kilovatio-hora.

¿Cuántos km puede viajar el Tesla Model S (2013) con 1 kWh?

Por lo tanto, reemplazar todos los vehículos personales de los Estados Unidos por autos totalmente eléctricos aumentaría las demandas de generación eléctrica de los Estados Unidos al:

2 x (2.50 / 3.00) x 10 ^ 12 = 1.666 x 10 ^ 12 kw-hrs.

La producción eléctrica actual de los Estados Unidos es de 3.83 x 10 ^ 12 kw-hrs.

Estadísticas energéticas internacionales

Entonces, el aumento bruto en la demanda eléctrica de los EE. UU. Sería:

1.666 / 3.83 = 0.434 o 43.4%

Ahora, el uso eléctrico para refinar petróleo es significativo. ¿Cómo se compara con lo anterior?

Tengo dos estimaciones diferentes.

Primera estimación:

Estados Unidos usó 4.2682 x 10 ^ 10 kW-hr de electricidad para refinar petróleo en 2008.

https://blog.gasbuddy.com/posts/ …

Ya hemos visto que el uso total de electricidad nacional en los EE. UU. Es de 3.83 x 10 ^ 12 kw-hrs. Entonces, la electricidad utilizada para refinar el petróleo es

4.2682 x 10 ^ 10 / 3.83 x 10 ^ 12 = 0.011 o

1.1% del uso eléctrico total de los EE. UU.

Segunda estimación:

El sector industrial estadounidense utiliza alrededor del 33% de la capacidad de energía eléctrica de Estados Unidos. De eso, el 16% se utiliza para refinar petróleo. Entonces, alrededor del 5,3% de la capacidad energética de Estados Unidos se utiliza para refinar petróleo.

Por lo tanto, el aumento neto en la demanda eléctrica estadounidense al reemplazar todos los automóviles con motor de combustión por automóviles totalmente eléctricos varía de:

Bajo: 43.4% – 5.3% = 38.1%;
Alto: 43.4% – 1.1% = 42.3%.

Claramente, las demandas eléctricas de los autos totalmente eléctricos serían enormes. Al menos 8 veces más que para refinar petróleo.

No se oponga al traer “electricidad para extraer y transportar petróleo y gasolina”. La electricidad utilizada para refinar los combustibles utilizados en la extracción de petróleo y el transporte de productos derivados del petróleo es una pequeña fracción de toda la electricidad nacional utilizada para refinar todos los productos derivados del petróleo.

Answer 4

La respuesta de Ryan a continuación es un cálculo razonable. Sin embargo, el intento publicado más ampliamente aceptado de responder a la pregunta fue un estudio encargado por Xcel Energy en 2008. Intentaban responder a la pregunta de 75% de penetración en el mercado de vehículos eléctricos. La respuesta que obtuvieron para su territorio de cobertura (principalmente Minnesota y Colorado) fue del 14%. Ajústelo para responder la pregunta de la penetración del mercado al 100% y obtendrá aproximadamente el 19%.

¿Por qué la diferencia entre eso y la respuesta de Ryan? Principalmente porque tuvieron en cuenta las reducciones en las reservas que se requieren para ejecutar la red porque suceden cosas inesperadas en la demanda de carga. Para asegurarnos de que la cuadrícula esté lista, generamos en exceso durante ciertos momentos del día. Como la mayor parte de la carga del automóvil se realiza de noche, cuando la demanda es menor y mucho más predecible, los requisitos de reserva son menores. Además, la carga nocturna de los EV es mucho más predecible que la mayoría de las otras cargas.

La consistencia y la previsibilidad de los factores de carga de EV también en otra forma importante: al tener una carga estable y predecible, los generadores de electricidad pueden optimizarse para operar en sus configuraciones más eficientes, lo que significa que más electricidad proviene de la misma cantidad de combustible.

Otro factor que está presente en el estudio de Excel es que solo analizó los vehículos de pasajeros. Hay muchos otros vehículos a gas (camiones que no son diesel, motocicletas, etc.) que no son buenos candidatos para la conversión eléctrica.

Desearía tener la cita para el estudio, pero no puedo encontrarla en este momento.

Answer 5

He leído este debate con interés. La transición “repentina” es imposible, pero vale la pena explorarla. Algunas matemáticas muy buenas ya se han dedicado a explorar la demanda adicional de energía (y tenga en cuenta que el club Sierra calcula que no se necesita capacidad adicional), por lo que lo veré de una manera diferente.

Si todos los vehículos se volvieran eléctricos a la vez por arte de magia, entonces la primera gran cosa sería que el uso de energía por parte de los vehículos disminuiría drásticamente: los motores eléctricos son 90% más eficientes, mientras que los mejores motores de combustión interna (ICE) luchan por ganar el 20%. Sus costos de combustible se reducirían de 10c por milla (para un vehículo nuevo económico) a 3–4c (incluso suponiendo que no pueda acceder a los costos reducidos de electricidad fuera del pico). Otros costos asociados con la posesión de un vehículo también caerían: los vehículos eléctricos tienen muchas menos piezas móviles, no necesitan cambios de aceite y filtro, anticongelante, el uso de frenos regenerativos evita el desgaste de las pastillas de freno, etc. Tendría la conveniencia de cargar su automóvil por la noche, mientras está dormido, en lugar de tener que visitar una estación de servicio. Los vehículos eléctricos también son más divertidos de conducir. Tienen una aceleración más rápida y suave (los motores eléctricos producen un par completo a cero revoluciones), son más silenciosos y, por supuesto, no producen contaminación del tubo de escape. La contaminación total producida al alimentarlos depende de las fuentes de electricidad: la mayoría de la nueva capacidad de electricidad en todo el mundo es renovable, por lo que cualquier impulso necesario al suministro de energía probablemente vendría de eso. Incluso en el promedio de la red de EE. UU., Un gran EV como un modelo S de Tesla (200wh / km) tiene emisiones totales (aumento en los costos de fabricación y uso en tiempo real) mejor que un automóvil pequeño (35MPG). Carga de energía solar, y es menos de la mitad: un poco mejor que el metro de Nueva York.

Habría muchos otros impactos positivos del cambio:

Las muertes por cáncer, enfermedades cardíacas y pulmonares se reducirían: en los EE. UU., Alrededor de 50,000 muertes prematuras al año son el resultado de emisiones de vehículos, conservadoramente, la mitad de esas son resultado de emisiones de automóviles, la otra mitad de vehículos pesados.

Entonces el costo de los vehículos eléctricos se reduciría muy rápidamente. En muchas industrias, existe una “curva de experiencia” establecida que muestra una reducción del 20% en el costo por cada factor de escala de producción de 10. Este tipo de reducción se ha visto en energía solar, eólica, en la medida en que ahora son más baratas o económicas en muchas áreas con fuentes de energía convencionales. También es evidente en los vehículos eléctricos y las baterías, y se espera que continúe, con el resultado de que, según las tendencias actuales, los vehículos eléctricos serán más baratos que cualquier vehículo ICE para 2030. La conversión de los EE. UU. A vehículos eléctricos (en el mundo imaginario donde sea posible) resulta en las ventas mundiales de automóviles saltando de 2m a al menos 14m en 1 año, bajando el precio en cerca del 20%, en cuyo nivel los vehículos eléctricos se convierten en opciones atractivas (especialmente dados los menores costos de funcionamiento). La falta de emisiones del tubo de escape significa que no estarían respirando los humos de otras personas en el tráfico, o caminando por la calle, y no estarían respirando los suyos.

El costo del almacenamiento de la batería daría otro salto hacia abajo. Los vehículos eléctricos ya son un importante impulsor de la producción de baterías: Nevada Gigafactory de Tesla habrá duplicado la producción mundial de baterías de iones de litio cuando haya terminado, y se están desarrollando fábricas de escala similares en todo el mundo. Casi duplicar la demanda anual de vehículos eléctricos hará que el tornillo se vuelva aún más rápido. Entre los beneficios derivados de esto estaría que las baterías se volverían económicas para el almacenamiento a escala de la red más rápido, mitigando aún más los posibles problemas de la intermitencia de la generación renovable y acelerando la adopción de esas tecnologías. También suavizarían la demanda, permitiendo a las empresas de servicios públicos maximizar la eficiencia de su producción de electricidad, utilizando el almacenamiento para suavizar la demanda. Los propietarios que instalen paneles solares (ya baratos) podrán agregar baterías (más baratas) para almacenar la electricidad que producen durante el día para cargar sus vehículos por la noche, y los servicios públicos encontrarán que es más fácil almacenar electricidad para suavizar el extra demanda del cambio gradual en el uso de energía de transporte.

Como resultado de la mayor demanda de electricidad, se crearían más empleos y mejores remunerados. Más del 60% del crecimiento en el suministro de electricidad de EE. UU. Provino de energías renovables en 2016, y esta cifra avanza cada año, impulsada por la economía: nueva energía renovable, en el lugar correcto (por ejemplo, viento en las grandes llanuras, sol en los estados del sur) tiene un LCOE más bajo que cualquier otra forma de poder. Invertir en energías renovables produce muchos más empleos mejor remunerados que los que se perderían en las industrias de combustibles fósiles a medida que se acelera su declive.

Estados Unidos también retomaría su papel de liderazgo en el desarrollo de fuentes de energía renovables y en la lucha contra el cambio climático, que actualmente ha asumido China.

Habría una probabilidad significativamente mayor de que no dejemos a nuestros hijos luchando con un sistema climático fuera de control y maldiciendo nuestra avaricia y estupidez.

Por supuesto, una transición tan rápida no es posible. Cuellos de botella en el suministro, la imposibilidad de aumentar la producción de cualquier cosa por un factor de diez instantáneamente, la falta de una infraestructura de carga madura para viajes más largos, la necesidad de que las empresas de servicios públicos se adapten a diferentes demandas de energía, la resistencia de las redes locales, la falta de enlaces de redes inteligentes a vehículos eléctricos que podrían programar su carga para optimizar la eficiencia del suministro (y el costo para el consumidor) … y así sucesivamente … todo esto es factible y reparable con la tecnología actual y sin costos masivos.

… y fue una gran pregunta!

Answer 6

Los estadounidenses conducen 3 billones de millas al año. Los autos eléctricos requieren entre 400 y 500 Wh de carga por milla. Una estimación conservadora, entonces, es que EE. UU. Requeriría 1,5 TWh de capacidad eléctrica adicional para alimentar los automóviles.

A tasas promedio de 11 centavos por kWh, los estadounidenses gastarían $ 165 mil millones de dólares en esa electricidad. Este es un ahorro neto en costos de combustible de más de $ 300 mil millones en comparación con el costo de la gasolina, o alrededor de $ 2500 por año por hogar.

Answer 7

Es importante considerar que un EV promedio genera 100 mpg equivalentes de gasolina.
LEAF hace 110. Tesla hace alrededor de 90. O aproximadamente 1/3 de consumo de energía promedio como un no híbrido.
Los vehículos eléctricos en su mayoría extraen energía de la red en las horas pico (entre las 11 p.m. y las 6 a.m.), exactamente cuando hay mucha capacidad de generación inactiva. Tesla y Leaf se pueden programar para cargar a horas específicas, solo llegar a casa, enchufar y el automóvil espera hasta el momento adecuado para cargar.
Por lo tanto, incluso podría ser posible manejar todos esos EV sin agregar más capacidad de generación, simplemente usando más de la capacidad inactiva actual.
Finalmente, la refinación de petróleo es un gran consumidor de electricidad y gas natural.
Solo liberar la demanda de electricidad y usar ese gas natural en las plantas existentes debería ser suficiente.
Se demostró que refinar petróleo crudo pesado (el petróleo más difícil de refinar), tomar el gas natural y la electricidad utilizados para producir un galón de gasolina es suficiente kWh para ejecutar un Tesla tan lejos como el promedio de mpg promedio de la flota estadounidense (suponiendo que el natural el gas pasa por una planta de generación de carga base con un 60% de eficiencia).
El equilibrio (carga diurna) se puede manejar fácilmente con energía solar fotovoltaica. Tan solo US $ 10000 en paneles solares agregados a la red por cada EV comprado debería dar como resultado un excedente neto de electricidad.

Answer 8

Estoy totalmente de acuerdo con Zachary Shahan , simplemente hay demasiados factores para considerar llegar a una conclusión razonable con respecto al porcentaje exacto de aumento de poder.

Lo mejor que cualquiera podría hacer sería mirar lo que sucedería si cambiamos solo nuestros autos, todo en un día. Y como ha demostrado una persona, en cantidades en dólares, hacer esto costaría muchísimo, por adelantado, en comparación con otros métodos alternativos para reducir las emisiones de CO2.

Pero si uno considera los otros factores válidos, …

• La adopción de recursos renovables a pequeña y gran escala.
• Los cambios en las prerrogativas sociales que se desarrollan actualmente: se centran en una vida densa y eficiente, y en compartir recursos.
• Los cambios en los sistemas de producción / distribución / servicio que se están adoptando o desarrollando: la gigantesca fábrica de Tesla, la aceleración de la producción de Solar City, Uber, impresión 3D, bicicletas compartidas, viviendas cooperativas, proveedores de servicios cooperativos, etc.
• Los aspectos de costo / beneficio a largo plazo de la ecuación.
• El hecho de que esto no se puede lograr de la noche a la mañana.

… lo que descubrirán es que, a pesar de no saber el porcentaje exacto de los ahorros, habrá un ahorro financiero, a pesar del mayor costo inicial (¿no es eso una inversión?).

Y luego, por supuesto, para abordar su pregunta específica, la adición natural de recursos renovables a pequeña y gran escala junto con la disminución de los requisitos de energía para la disminución de la adquisición y el procesamiento de combustibles líquidos, el aumento natural de la eficiencia tecnológica y el hecho de que En la actualidad, se desperdicia una gran cantidad de energía durante los momentos en que los automóviles eléctricos podrían estar cargando, lo que debería hacer que cualquier aumento sea marginal, en el mejor de los casos, y por lo tanto no merece la pena considerarlo.

Answer 9

Cuestiono algunos de los números de Ryan Carlyle

¿De dónde es esta información?

“El contenido promedio de energía térmica en la gasolina es de 33.41 KWh / galón”.

Un galón de gasolina te lleva 30 millas (más o menos, y no mencionas el diesel que sería más alto)

Una batería de 33 kWh te llevaría aproximadamente 132 millas (250 Wh / por milla promedio).

Entonces, la energía térmica en un galón de gasolina solo produciría 7.5 KWh de potencia de conducción en el mundo real. Según estos números, la potencia producida por la gasolina sería 4,45 veces menor que la que mencionas.
Esto cambia las matemáticas considerablemente dados estos números del mundo real.

Answer 10

Al rededor de 30%. Dado que tomará de 10 a 20 años convertirse en 90% más o menos EV, vendrá de la energía solar y eólica.

La respuesta de Brian Donovan a ¿Puede la energía solar convertirse en una importante fuente de energía en los próximos 20 años? Si es así, ¿por qué? Si no, ¿cuáles son tus ideas?

Answer 11

No tendremos un aumento neto en la demanda de electricidad. Considerando que cuesta 6kwh de electricidad solo para refinar un galón de gasolina, un automóvil típico da un kilometraje de 20mpg. Y un EV da 3 millas por kwh. Eso se traduce en 18 millas por 6kwh (la cantidad necesaria para refinar un galón de petróleo). De modo que podemos llegar a la conclusión de que un automóvil ICE usa tanta electricidad como un EV además de la gasolina que necesita. Y eso ni siquiera tiene en cuenta la electricidad que costaba perforar, transportar y bombear ese petróleo que conduciría a una disminución neta en la demanda de electricidad.

Answer 12

Entonces, Phil Boettge, físico e ingeniero de sistemas, ¿sabe cuánta electricidad estaría disponible si la energía eléctrica actual NO entrara en la producción de combustibles fósiles? Mi yo no técnico dice: “mucho”. Sería bueno cuantificar eso. Calculo que proporcionará suficiente potencia para llenar el vacío.

El robot no está dejando esta publicación. Soy un constructor de vehículos eléctricos.

Answer 13

¡Ninguna!

Se necesitan dos kilovatios hora para refinar un litro de gas del crudo “dulce”. Y eso no incluye los kilovatios-hora que necesitamos para explorarlo, perforarlo, bombearlo, enviarlo, almacenarlo, bombearlo nuevamente, limpiarlo después, almacenarlo nuevamente, enviarlo nuevamente o defenderlo con nuestro soldado vive. Entonces habría todo lo que se salvara.

¡Eso y el hecho de que cobramos por la noche cuando la energía es barata y hay poca demanda!

Answer 14

Lo que REALMENTE se necesitará, a nivel mundial, es bajar nuestras expectativas. Los vehículos NO NECESITAN ser tan grandes y rápidos como esperábamos, el siglo de los combustibles fósiles ha sido una gran fiesta, pero la cuenta se colocará sobre la mesa.
Todos los cálculos citados hasta ahora anticipan automóviles de 2-5 litros, velocidades de crucero de 100 km / h, grandes distancias de viaje o vacaciones a varios países / estados de distancia. Obtener chicos de verdad, ¿qué podemos hacer con hacer?

Answer 15

Si solo considera los vehículos personales e ignora el consumo comercial, los cálculos son bastante simples. El conductor promedio conduce aproximadamente 13,500 millas por año, lo que sería aproximadamente 9.25 kwh por día de electricidad a 4 millas por kwh. El hogar promedio de los Estados Unidos usa alrededor de 900 kwh por mes o 30 kwh por día. Alrededor del 34% del consumo eléctrico es de los hogares. El número promedio de conductores por hogar en los EE. UU. Es 1.9, por lo que el aumento en el consumo eléctrico sería de aproximadamente 9.25 / 30 * 0.34 * 1.9 * 100 = 20%.

Answer 16

Alrededor del 30% y si todos estos autos vengan con paneles solares para cargarlos, entonces habría una reducción de 133 mil millones de galones de gas quemados en los Estados Unidos cada año. Incluso LA tendría aire limpio. Eso sería raro. El punto es que la electricidad puede provenir de tecnología limpia, el gas solo proviene del petróleo.