НАО «Международный центр зеленых технологий и инвестиционных проектов» (МЦЗТ), созданный в Казахстане два года назад на базе инфраструктуры «Астана – ЭКСПО 2017», ставит в приоритет развитие в стране электротранспорта.

В частности, в 2019 году им был организован первый в Казахстане автопробег электромобилей «Jasyl Jol» — по маршруту «Нур-Султан—Бурабай—Нур-султан», а также «круглый стол» по вопросам развития инфраструктуры электротранспорта в рамках Всемирного дня окружающей среды совместно с участием казахстанского офиса ПРООН. По мнению специалистов центра, в будущем в республике есть все шансы для успешного развития парка легковых электромобилей в рамках реализации экологических инициатив.

Первые электромобили были изобретены еще в конце 19 века, однако не получили широкого распространения из-за низкой емкости аккумуляторов. В целом электромобиль, как концепт, эффективнее и выгоднее автомобиля на двигателе внутреннего сгорания (ДВС), так как имеет меньший вес, нет опасности воспламенения топлива, практически отсутствуют выбросы и главное значительно выше коэффициент полезного действия.

Согласно данным Международного энергетического агентства (International Energy Agency – IEA), в 2018 году мировой парк легковых электромобилей превысил 5 млн, что на 63% больше, чем в 2017 году, при этом около 45% электромобилей на дорогах в 2018 году было в Китае (2,3 млн ед.), а на долю Европы и США пришлось 24% и 22% от мирового автопарка электромобилей соответственно. Легковые электромобили в 2018 году потребляли около 58 млрд кВт*час электроэнергии, что привело к выбросам 41 млн тонн эквивалента углекислого газа (млн тонн CO₂-экв), при этом сэкономив 36 млн тонн CO₂-экв по сравнению с эквивалентным парком двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

В одном из сценариев IEA по развитию электротранспорта (EV30@30) ежегодные объемы продаж электромобилей достигнут 43 млн единицк 2030 году, при этом общее количество в мире прогнозируется на уровне около 250 млн единиц. Однако, несмотря на стремительный рост электротранспорта, наблюдаемый в последние годы, отсутствие аккумуляторов высокой емкости, быстрых в зарядке и достаточно долговечных, все еще сдерживает развитие электротранспорта. Например, по сценарию IHS Markit, приведенному в Национальном энергетическом докладе KAZENERGY 2017 года, динамика продаж электротранспорта будет существенно ниже.

Безусловно, электродвигатель эффективнее ДВС, так КПД бензинового двигателя составляет 20-30%, дизельного — 30-40%, а у электродвигателя он равен 90%, однако, если учесть всю последовательность преобразования энергии, эффективность электротранспорта заметно изменяется.

В настоящее время в Казахстане средний КПД угольных электростанций составляет около 35%, а потери при передаче электроэнергии — 16%, в итоге по отношению к первичной энергии коэффициент преобразования энергии (КПЭ) системы электростанция [1] — электрические сети — электромобиль равен: КПЭ = 34%*(100%-16%)*90% = 25%.

Для газовых электростанций, КПД которых может быть существенно выше и составляет около 50%, КПЭ равен 37%.

Если бы вся электроэнергии производилась на ВИЭ, тогда необходимо было бы учитывать только потери при передаче электроэнергии 16% и КПД электродвигателя, следовательно, КПЭ был бы порядка 75%.

К сравнению, для автотранспорта на ДВС нужно учесть затраты энергии на добычу нефти (7%), транспортировку (0,3-0,5%) и переработку нефти (8%) и доставку до конечного потребителя (1%). В итоге КПЭ системы «месторождение—трубопровод—НПЗ—АЗС—автотранспорт (на моторном топливе)» равен 33% для дизельного двигателя и 25% для бензинового.

Из приведенного выше качественного характера оценки КПЭ для электротранспорта и автотранспорта на ДВС, можно сделать вывод, что суммарная энергоэффективность использования электротранспорта зависит и от эффективности самой энергосистемы. Для Казахстана, где доля угольной энергетики в производстве электроэнергии составляет около 68%, а передача электроэнергии сопровождается значительными потерями, развитие электротранспорта должно сопровождаться строительством альтернативных источников энергии и снижением потерь в электрических сетях. Аналогично, с экологической точки зрения – суммарный выброс системы «электростанции—электрические сети—электромобиль» зависит от типа преобладающих электростанций, наименьшие выбросы будут при преобладании ВИЭ, атомных и газовых электростанций.

Для решения отдельных экологических проблем (например, смог в городе Алматы), электротранспорт уже является необходимым решением данной проблемы. Так, несмотря на доминирование угольной энергетики в Казахстане, угольные электростанции являются точечными источниками выбросов, регулирование и контроль которых осуществляется государством [2], а автотранспорт на моторном топливе, напротив, выступает множественным (оценивается в млн шт.), слабо контролируемым и регулируемым источником выбросов вредных веществ. Выбросы выхлопных газов автотранспорта – основная причина превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов и образования смога.

Согласно озвученному в 2019 году прогнозу министерства индустрии и инфраструктурного развития Казахстана, к 2020-2022 году доля мировых продаж электромобилей значительно возрастет. Это означает, что в обозримом будущем и в нашей республике возможен существенный рост электрокаров, которые смогут конкурировать по цене с легковыми автомобилями с ДВС, начав постепенно вытеснять их с рынка.

1.Затраты энергии на добычу угля (карьерным способом) и доставку до потребителя менее 1%.

2.  Перевод на наилучшие доступные технологии (НДТ) угольных электростанций, позволит существенно сократить выбросы вредных веществ. При Центре создано Бюро НДТ как руководящий орган по разработке механизмов перехода на НДТ.