中国光伏发电2023年量产发电效率高达25%,宁德时代的凝聚态电池实现500wh/Kg。中国新能源汽车渗透率超过40%。石油需求预计会在2025年就达到顶峰了。
石油开始过剩了,油价下跌。中国将不需要再进口石油,天然气。
【资料图】
如何将光伏、储能电池和新能源汽车组合起来
光伏发电效率高达25%,电动车车载电池充放电95%,电动机效率92%。纯电动车从太阳能转为车辆驱动力效率在21%以上。
不考虑输配电,光伏发电度电低于0.35元。而燃油成本高达1.5~2.6元一度车载电能。
中国2021年车用燃料(主要是汽油、柴油等成品油)约2.33亿吨。按柴油吨发电3300~4500(车载效率)折算电能约1万亿度电以内。
光伏发电能源完全替代石油,每年产生的经济效益是1万亿以上的。
车载耗能相当中国发电量十分之一,国家电网和南方电网“十四五”电网规划投资累计将超过2.9万亿元。5年投资如此巨大,如果再增加十分之一的电网、发电站建设。
中国将会投入超过以十万亿来计算,这是一个天文数字。
全部使用光伏发电1万亿度电能,2022年我国风电、光伏发电量达到1.19万亿千瓦时,太阳能发电装机容量约3.9亿千瓦。
风光伏发电量跟车载能耗相当。
采用分布式光伏,让普通民众自由安装光伏,直充新能源电动车。装机容量规模约8~10亿千瓦。(即1000GW,10000亿W)分布式光伏发电需要3.3万亿。
采用分布式光伏,不用新建充电桩,不用扩建电网。只需要将光伏直充新能源电动车节省下来的一年的油费投入,就能实现了光伏直充新能源
2019-2025 工商业分布式光伏系统初始全投资变化趋势
分布式光伏系统成本构成
需要什么样的技术才能将光伏、储能电池和新能源汽车组合起来
光伏发电直充电动车,90%以上的出行里程都只用光伏的电能。不需要任何一个充电桩。就能全面普及新能源电动车。
以新能源汽车为例说明:
新式增程车结构框图
以电为主,用油增程,短途用电,长途用油。优先光伏直充,夜晚车充车,赶时间的时候加油。
以新式增程车结构框图为例,该车辆驱动功率在120KW,百公里耗电12度,电池组36度,续航300公里。
车载三相380V充电机功率15KW,有一个15KWe的增程系统。增程系统使用的是发电电动机,可以作为增程发电机,也可以作为车辆驱动电机。增程续航700公里,总续航里程1000公里。
如何做到不需要充电桩。车上的充电机既是增程发电电动机整流单元,也可接车外380V三相电充电。
除了价值数千元增程燃油发动机系统,造价不会比续航500公里纯电动车贵,反而便宜1~2万元。
白天,有阳光光伏发电,只需要3小时充满电。
出行里程超过200公里,增程发电或者停车充电。
如果没油没电怎么办呢?
只有车辆边上有另外一辆新式增程车,其发电功率在15KWe,同样可以给没油没电的车充电。
双电机的混动车框图
单电机的混动车框图
车辆上的发电电动机,驱动电机可以任意数量组合。
车辆上也可以不安装增程发动机。只是使用大电池。
但必须有分时复用的发电电动机、整流逆变单元。
为什么纯电动车不能只用光伏直充?纯电动车、增程车的属性首先是车辆,必须保证任何时候都能出发。如果只是用光伏直充纯电动车,很可能出现电池亏电的情况。
答疑解惑:
A:充电桩和电网是天量投资,如何被省略了?
根据末端10KV及以下电压等级电网的容量特性,尤其居民用电,是能够容纳新能源汽车充电需要,只用光伏直充。需要对电网做一部分改造,无需大规模建设。
充电桩实际是做到了新能源汽车上,只是规模更小、成本更低。
B:新能源汽车成本是否会增加?购车成本是否很贵。
采用新式增程技术,节省了数万块的锂电池成本,因充电部件、发电机部件是具备驱动能力的,不充电、不发电的时候用来作为车辆驱动系统。即分时复用,反而降低了车辆制造成本。
多电机多能源部件增加了安全性能。
未来数十年,新能源汽车能够带来的效益将会是数十万亿。并能将中国发电装机容量翻倍,2023年3月全国累计发电装机容量约26.2亿千瓦,而新能源汽车可以增加至少45亿千瓦。
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