Introducción al Transporte Sustentable · 18 de Octubre de 2016 Juan Pablo Zagorodny como sector...
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18 de Octubre de 2016
Juan Pablo Zagorodny
www.AAVEA.org
como sector Económico-Energético
Introducción al Transporte Sustentable
Parte 1
¿Por qué es necesario (y urgente) sustituir tecnologías en el sector del transporte?
AAVEA - 18/10/2016 – 2
Eficiencia energética con Vehículos Eléctricos (VE)
Sustitución de tecnología en la oferta y en la demanda de energía
Motivaciones, Matrices Energéticas… y Energías Renovables
Resumen…
El transporte sustentable y la calidad de vida
Desarrollo histórico de VE y nichos del transporte
Contaminación por el transporte, Salud Pública, Patrimonio
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u$s/barril WTI
Brent
Dubai
Nigerian2° Argumentos
Económicos
Motivaciones... Para liderar el cambio…
1° Argumentos
Ambientales Emisiones…
3° Argumentos
Éticos !!
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Conceptos vinculados
Energía Renovable
Medio Ambiente
Movilidad Sustentable
Planeamiento Territorial
Calidad de
Vida!!
Energía… (y transporte)…
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El mundo, la energía, el medio ambiente
www.AAVEA.org
Fuente: BP – Energy Outlook 2030 – Jan.2011
Población Energía Primaria PBI
¿Hay Crisis de O&G ? … ¿La “Era de la de Renovables”?
Vaca Muerta es una oportunidad económica…
Precio de Gas en aprox. 5 usd/MMBTU hacia 2020 ??
La economía no debe ser motivo para postergar el desarrollo de energías renovables & los VE.
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Telam ... 2014...
Telam ... 2015...
NOTA AL PASAR: DESINFORMACION
¿Por qué es necesario (y urgente) sustituir tecnologías en el sector de transporte?
10%
28%
24%
24%
0,1 6%
Consumo de Energía Argentina (2014)
No energético
Transporte
Industria
Residencial
Comercial y Público
Agropecuario
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¿Por qué es necesario (y urgente) sustituir tecnologías en el sector de transporte?
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Consumo de un hogar con 1 auto (24.000 km/año)
1.500 litros/año (Gasoil equivalente = GOE)
18.400 kWh/año (11,9 kWh/Litro GOE)
Consumo de una casa en electricidad: 4.800 kWh/año (400 kWh/mes)
Hablemos de Energía y Transporte
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VENTAS de automóviles en el mercado interno (Argentina - Fuente: Anuario ADEFA 2014)
NACIONALES
IMPORTADOS
A este ritmo, para 2020 hará falta otra refinería “grande”...
Aprox. 5.000 millones de USD...
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www.AAVEA.org
Argentina Profunda
12 Millones de Argentinos usan como energéticos la Leña y el Gas envasado (garrafas).
4 Millones de Garrafas al mes ( x 10 kg)
Cientos de poblados “aislados” no conectados aun a la red del S.A.D.I.
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¿Cuánto de nuestra energía primaria es renovable?
“Renovable”
11,5 %
No renovable
88,5 %
Fuente: Sec. de Energía - Balance Energético Nacional 2014
Oferta Interna de Energía Primaria Argentina - Año 2014
kTEP GWh %
Gas Natural 44.157 513.189 52,42
Petróleo 27.183 315.920 32,27
Nuclear 1.690 19.641 2,01
Carbón Mineral 1.489 17.305 1,77 88,47
Energía Hidráulica 3.556 41.327 4,22
Leña 1.151 13.377 1,37
Bagazo de caña 1.155 13.420 1,37
Aceites vegetales 2.816 32.731 3,34
Alcoholes vegetales 357 4.147 0,42
Eólica 269 3.123 0,32
Solar 1 16 0,00
Otros Primarios 408 4.742 0,48 11,53
TOTAL 84.231 978.938 100,00
1 kTEP = 11,622 GWh
En la oferta de energía primaria las ER participan al 11,5% En la generación de electricidad, las ER contribuyen el 1,5% (próxima pag.)
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TODA
CRISIS
(volatilidad!)
ES UNA
OPORTUNIDAD!
(¿Para quién?) Liderar
el cambio!
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Conceptos
Transporte Sustentable
Todas las formas de transporte, incluso
caminar y andar en bicicleta, consumen
recursos no renovables.
La movilidad sustentable
trata de minimizar los
consumos y los impactos
de las externalidades.
Los transportes consumen energía y materiales, y
producen externalidades: emisiones de
contaminantes, accidentes, ruido, congestión,
polución de agua y suelos, residuos de vehículos,
uso de espacio para calles, rutas y parkings.
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Hablemos de Energía y Transporte…
¿Qué métrica es la más
apropiada? Energía/km/
pasajero
El factor de ocupación
influye mucho!
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¿Cuánto de nuestra energía eléctrica es renovable?
Cubrimiento de la Demanda Eléctrica por Tipo [ GWh ]
2010 2011 2012 2013 2014 2015 Térmica 66.465 73.573 82.495 82.953 83.265 86.625
Hidráulica 40.226 39.339 36.626 40.330 40.663 41.464
Nuclear 6.692 5.892 5.904 5.732 5.258 6.519
Eólica y Solar 16 356 462 629 608
Importación 2.351 2.412 423 342 1.390 1.655
TOTALES 115.734 121.232 125.804 129.819 131.205 136.871
Crecim. Anual 4,0% 4,8% 3,8% 3,2% 1,1% 4,3%
Cubrimiento de la Demanda Eléctrica por Tipo [ % ] 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Térmica 57,43 60,69 65,57 63,90 63,46 63,29
Hidráulica 34,76 32,45 29,11 31,07 30,99 30,29
Nuclear 5,78 4,86 4,69 4,42 4,01 4,76
Eólica y Solar 0,01 0,28 0,36 0,48 0,44
Importación 2,03 1,99 0,34 0,26 1,06 1,21
TOTALES 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 1.000 autos eléctricos consumirían 8 GWh/año, 1.000 autos Diesel consumen 18 GWh/año, 1.000 autos a GNC consumen 29 GWh/año
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EPIA – the European Photovoltaic Industry Association
Mientras Argentina tiene enormes recursos energéticos Renovables (solar, eólica, biomasa, geotérmica, etc.)
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Mercados Comparados Solar FV y Eólica (hasta 2013)
Eólica: +36,3 GW nuevos en 2013 (de 282,3 GW 318,5 GW) Crecimiento anual promedio: 2001-2013: 24 %
FV: +38,3 GW nuevos en 2013 (de 100,5 GW 138,9 GW) Crecimiento anual promedio: 2001 – 2013: 45,9 %
EPIA – the European Photovoltaic Industry Association
WWEA – World Wind Energy Association
MW MW
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CONSUMIR ER BAJO METAS: 8 % del consumo de energía eléctrica al 31/12/2017
20 % del consumo al 31/12/2025.
GUMA (>300 KW = 32% demanda) obligados explícitamente bajo penalidades. Diferencia se abonará al precio equivalente al costo variable de generación con GO.
AMPLIOS BENEFICIOS para PROYECTOS DE ENERGIAS RENOVABLES
• Devolución anticipada de IVA • Amortización acelerada del Impuesto a las Ganancias • Exención del impuesto a la Ganancia Mínima Presunta • Certificado Fiscal sobre Componente Local (>60% o min 30% crédito para otros
impuestos) • Exención Impuestos s/distribución de utilidades o dividendos por reinversión en nuevos
proyectos. • Exención de pago de Derechos de Importación • Compensación de quebrantos con Ganancias (pasa de 5 años a 10 años) • Deducciones de la carga financiera del pasivo financiero
FODER: Fondo Fiduciario para el DESARROLLO de ENERGÍAS RENOVABLES, establece
amplias garantías para los Proyectos y su financiación.
Nueva Ley de Energías Renovables: Ley 27.191 y Programa RENOVAR
Contaminación … (y transporte)…
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02/12/15 - Pg. 22
FUENTE:
Globalmente...
20 de Abril de 2010: Explosión de Deep Water Horizon (BP), Golfo de Méjico
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www.AAVEA.org
10/MAR/2011 – Fukujima – Japón
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www.AAVEA.org
Evidencia de cambios climáticos en nuestra
región: efectos globales de la civilización del petróleo
y la combustión.
ABR/2013 – Gran La Plata: mueren > 100 personas
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Energía y Vehículos Eléctricos: Movimiento Mundial
www.iea.org/topics/transport/electricvehiclesinitiative/
Iniciativa de Vehículos
Eléctricos (Electric
Vehicles Initiative - EVI)
produjo este reporte en
Abril 2013.
“Entendiendo el
Panorama de Vehículos
Eléctricos hacia 2020”
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E-Mobility: Closing the Gap
Movilidad Eléctrica – Cerrando la Brecha
Hallazgos:
1. Objetivos de Mejora de la Economía de Combustibles de aprox. 30% de
2015 a 2020 fueron impuestos en USA, UE, y China. Estos son los mercados
de autos más grandes del planeta, con una demanda colectiva de 40 millones
de vehículos de pasajeros.
2. Los VE representan hoy menos de 1% del mercado de autos de pasaje-
ros. Para alcanzar los objetivos de mejora de economía de combustibles, se
necesita que la participación de los VE en el mercado de autos de pasajeros
se incremente al menos hasta el 16% hacia 2020.
3. El número de VE necesarios para cumplir estas metas se llama “EV Gap”
(“Brecha de EVs”). En la UE es aprox. 1,4 millones (10% de las ventas totales
proyectadas a 2020), en USA es aprox. 0,9 millones (11% de las ventas), en
China es de aprox. 5,3 millones (22% de las ventas totales a 2020).
WORLD ENERGY COUNCIL
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Contaminación en las ciudades y Salud Pública
El Estado Argentino gastó en 2011
$ 7.000 Millones
en curar enfermedades pulmonares
atribuibles a polución en ciudades
China
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Contaminación y Patrimonio Histórico
En muchas ciudades de Europa ya no se permite
el ingreso a los cascos históricos de otros
vehículos que no sean eléctricos o sin motor
Holanda
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Perspectivas de mercado…
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Mercado: perspectivas
El objetivo de EVI: 20 millones de VE en las calles en 2020 representará el 2% de todos los autos de pasajeros
Good News: La I+D (R&D) está pagando bien:
Con los gobiernos de los países EVI
aportando más de USD 8.700 millones desde 2008,
se redujo el costo de baterías a la mitad,
tendencia que sigue igual en 2013-14.
EVI: Electric Vehicles Initiative A 2012 el stock global de VE superaba los 180.000 autos, el 90% de ellos en países de EVI.
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Informes de Mercado...
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El ascenso de los Vehículos Eléctricos...
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Vehículos Eléctricos: costo de baterías
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Vehículos Eléctricos: costo de baterías
Un pack típico de 30 kWh USD 15.000 (500 USD/kWh)
pero: la carga es muy barata (aprox. usd 1 a 4 ct / kWh) y
la eficiencia es muy alta: 80 al 90% de la batería a la rueda
En comparación
40 Litros de Nafta Premium (97 RON) ≈> 350 kWh ≈> más energía,
pero... la eficiencia es muy baja: 20 % del combustible a la rueda
Hasta el 50% del COSTO de un EV es su batería de Litio,
todavía son muy caras
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La Gigafactory de Tesla Motors ...
www.AAVEA.org
La “Gigafactory” de Tesla Motors(Elon Musk) producirá 35.000 MWh/año hacia 2020,
superando a todo el mundo junto, a unos 200 USD/kWh
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Eficiencia…
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ACTUAR SOBRE
LA OFERTA
DE ENERGÍA
Integración ... en la sustitución tecnológica
ACTUAR SOBRE
LA DEMANDA
DE ENERGÍA
I + D NACIONAL
Redes
inteligentes
Sistemas
Integrados
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Sustitución Tecnológica en el Transporte
Los MOTORES deben ser ELÉCTRICOS
independientemente de la reserva y la recarga de energía…
• Recarga o suministro: transferencia, contacto, inalámbrico, etc.
Baterías sólidas
Baterías de Flujo
(Súper) Capacitores
Hidrógeno (FC)
Moto-generador Aire comprimido
Fly-wheels
Turbina + Gen. Otros…
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Sustitución Tecnológica en el Transporte
Motores Eléctricos …¿Por qué cambiar?
LA Ventaja de motores eléctricos: Alta Eficiencia
Nuestras redes eléctricas (S.A.D.I.) son adecuadas para aceptar la nueva demanda, y serían más estables con (baterías y smart chargers de) Vehículos Eléctricos
http://aavea.org/biblioteca/ZAGORODNY_Argentina_Necesita_Leyes_Vehiculos_Electricos_2012-06-14.pdf
motores Diesel turbo: baja eficiencia
22-25%
motores eléctricos: Alta eficiencia
93-95%
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Los materiales deben ser COMPOSITES
Eficiencia es también...
AHORRO de energía
por AHORRO de peso
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5 Fuentes de Eficiencia energética en Vehículos Eléctricos:
Motores Eléctricos (< consumo energía)
Materiales compuestos (< Peso, < Huella CO2)
Frenos Regenerativos (< Pérdidas)
Motor apagado en Stop (< Pérdidas)
Transmisión eléctrica directa (< Pérdidas)
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Acumulación: la clave para pensar la “integración”
Demanda aleatoria
Oferta Intermitente
Acumulación de Energía !
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Tipos de Vehículos Eléctricos
VE = Vehículo Eléctrico (inglés: EV)
VEH = V.E. Híbrido (inglés: HEV)
PHEV = V.E. Híbrido Plug-In
(“híbrido enchufable”)
Las proporciones de electricidad/combustible, y las emisiones, varían según la matriz de generación eléctrica de cada país.
Nissan Leaf
Toyota Prius
Chevy Volt
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Híbridos en serie y en paralelo
VE. Híbrido en paralelo: Ambos motores traccionan
Volvo XC90 SUV T8 Twin Engine GO. 2.0 Litros Electric 60 kW (80hp)
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Híbridos en serie y en paralelo
Chevy Volt Motor eléctrico: 111 kW / 149 hp Generador Diesel: 1,4 L 55 kW / 74 hp Batería Litio: 16 kWh Autonomía: 350 milllas
VE. Híbrido en serie: motor eléctrico como generador
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Eficiencia Energética … fuente virtual de energía renovable
Pregunta CLAVE
1° Híbridos No-Enchufables (HEV): Sí, bastante obvio.
Ejemplo: Toyota Prius Eco 2016 (no enchufable): 1.020 km con 42,8 litros.
Aprox. 56 MPG (58 city/53 ruta), o sea 23,8 km/L (4,2 L / 100 km)
¿Ahorran energía los VE?
1 MPG = 1,61 km / 3,786 Litros = 0,425 km/L
1 Galón de Nafta = 33,7 kWh (PCI)
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Evaluaciones de EPA (www.fueleconomy.gov)
1 MPG = 0,425 km/L 1 Galón de Nafta = 33,7 kWh (PCI)
Chevrolet VOLT 2016:
Híbrido en serie
Diesel-eléctrico
eléctrico: 45 km/L equiv. (2,2 L equiv. /100 km)
híbrido: 17,8 km/L (5,6 L equiv. /100 km)
Autonomía:
85 km en modo eléctrico
676 km en modo híbrido
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Evaluaciones de EPA (www.fueleconomy.gov)
Nissan LEAF 2016 electric 30 kWh pack:
112 MPGe
47,6 km/Litro equiv.
(2,1 L equiv. / 100 km)
18,6 kWh / 100 km
Autonomía: 172 km
1 MPG = 0,425 km/L 1 Galón de Nafta = 33,7 kWh (PCI)
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