woensdag 14 november 2012

Benzine of electriciteit?

Vorige week rekende ik voor mezelf uit of een plug-in hybride (plug-in hybrid electrical vehicle, PHEV) zou kosten.  Een onderdeel daaruit hield me nog bezig. De plug-in Prius kost namelijk half zoveel aan energie als een gewone auto. Hoe kan dat?

Waarom is zo'n auto eigenlijk voordeliger in het energieverbruik dan een benzine auto?  

Als je nagaat dat er in een liter benzine ongeveer 10 kWh aan energie zit (de energetische waarde is 9.7 kWh volgens http://nl.wikipedia.org/wiki/Benzine), dan kom je bij de huidige benzineprijs van €1,80 op een prijs van ongeveer 18 cent per kWh.

Een kWh uit mijn stopcontact (een wandcontactdoos hoor ik te zeggen) kost ongeveer 22 cent.

Dus energie in benzine is iets goedkoper dan elektrische energie.

Dan moet het wel haast zitten in het rendement. Dat een verbrandingsmotor een hoop warmte produceert die je via een radiator weer kwijt raakt wist ik wel. Maar hoeveel raak je eigenlijk kwijt?

Hier vond ik een rendement van 25% (http://nl.wikipedia.org/wiki/Rendement_(energie)) en op andere plekken vond ik vergelijkbare getallen, hoewel er ook vaan lagere percentages genoemd worden, tot 15% toe.  Laten we eens uitgaan van 25%.

Van een elektromotor weet ik (als elektrotechnicus) dat het rendement hard naar de 100% gaat. Boven de 90% is in elk geval niets bijzonders. Laten we dus met 90% rekenen.

Dan is er nog de transmissie.  Bij een brandstofmotor heb je een koppeling, versnellingsbak, cardan-koppelingen en differentieel.  Dat levert al snel een verlies op van 10% (rendement is dus 90%).  Bij een Honda Insight zit de elektromotor op dezelfde as als de benzinemotor, dus heb je ook al die overbrengingen.  Bij de Volvo C30 Electric zitten de motoren in de wielen heb heb je dus al die overbrengingen niet. Daar gaat het verlies dus richting 0%.  Laat ik daar ook even mee rekenen.

Er zijn nog veel meer zaken die een rol spelen, zoals het rendement van de accu's, maar als ik het nu eerst een grofweg uitreken, dan weten we of er in deze hoek potentieel genoeg te halen valt om de wellicht de lagere kosten te verklaren.

Benzine: €0,18 / 25% / 90% = €0,80

Elektrisch:  €0,22 / 90% / 100% = €0,24

Hoewel elektrische energie dus duurder is dan energie uit benzine, kan door een beter rendement de totaalkosten dus wel drie maal lager zijn.

Voor het Nederlandse stemvee (wat alleen naar de portemonnaie kijkt) houdt het hier dus op: kopen zo'n plug-in!

Als je dieper kijkt vallen er nog wel wat vragen te stellen:

- wat is het well-to-wheel rendement?  Er zijn bij oliewinning en productie van electriciteits allerlei verliezen, soms forse. De prijs per kWh is misschien wel de marktprijs, maar representeert die wel de echte kosten?

- welke factoren spelen allemaal een rol bij het bereiken van deze rendementen?  Hoeveel rijdt de hybride auto op benzine en hoeveel elektrisch?  Wat is de invloed van het rijgedrag?  Met andere woorden: wat halen we in de praktijk?

Als je hierin wat dieper wilt graven, kijk dan eens op Olino en met name deze draad: http://www.olino.org/articles/2009/01/05/elektrische-auto-goedkoop-duurzaam-en-niet-afhankelijk-van-onzekere-fossiele-energiebronnen.

Geen opmerkingen:

Een reactie posten