DONG Energy's elbilprojekt: Project Better Place Torben V Holm DONG Energy Group R&D 17. oktober 2008
Udfordring I: CO 2 reduktioner i transportsektoren 10% VE i transportsektoren 20% CO 2 -reduktion i den danske ikke-kvotebelagte sektor i 2020 =>Transportløsninger i samspil med energisektoren DK: transportsektors CO 2 - udslip = 21,6% DK: CO 2 -udslip fra ikkekvotebelagte sektorer = 56,2% Energiforbrug til transport ventes at stige 0,9% årligt 2 EU: CO 2 -udslip fra kvotereguleret virksomhed DK: udslip fra kvotereguleret virksomhed = 43,8% 2
Udfordring II: Samspillet mellem vindkraft produktion, eksport og pris Produktionstimer sorteret efter størrelsen af vindkraftproduktion Danmark eksporterer allerede en stor del af vindkraften og til lave priser Ekstra 1000 MW vindkraft i Vestdanmark vil producere yderligere 3,8 TWh pr. år, af hvilke 3,2 TWh vil skulle eksporteres Størsteparten - formentlig omkring 70 pct. - af den nødvendige energi til el-biler kan dækkes ved reduceret eksport. Doc. info 3
CO 2 -reduktionsomkostninger uden for kvotesektoren er ca 300 mio kr og vil reducere udledningen med ca. 5% i forhold til 2005 i 2020 (DKK/t) 3.200 Basisfremskrivningens udgangspunkt Foder CH4 Varmepumper i huse Biogas L-RME Project Better Place Kreditter E85-2g L-Biogas Færre husdyr N-norm N-udnyttelse B-PHEV N-hæmmer Elbus D-PHEV B-Biogas Vådområder 1 E85-1g Skovrejsning L-DME Vådområder 2 L-PHEV 2.400 1.600 800 0-800 -5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% Reduktionsmålsætning (% i forhold til 2005 emission) 4
Betydning af værdisættelse af støj er at den samfundsøkonomiske gevinst bliver ca. 496 mio. kr/år ved 400 000 biler (DKK/t) 3.200 Basisfremskrivningens udgangspunk t Project Better Place B-PHEV Foder CH4 Varmepumper i huse Biogas D-PHEV L-RME Kreditter E85-2g L-Biogas Færre husdyr N-norm N-udnyttelse Elbus N-hæmmer B-Biogas Vådområder 1 E85-1g Skovrejsning L-DME Vådområder 2 L-PHEV 2.400 1.600 800 0-800 -5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% Reduktionsmålsætning (% i forhold til 2005 emission) 5
Elbiler rummer stort synergi-potentiale I forhold til elproduktionen Antagelser : Gennemsnitligt dagligt kørselsbehov pr. bil 45 km = 8 kwh 66% af opladningen vil ske om natten Ved 400.000 elbiler = 20% af Danmarks bilpark, forbruges 4% mere el end idag I sekund/minut-elmarkedet opnår vi fordele allerede ved et lille antal elbiler/batterier, hvis vi kan styre ladning I Intra time-markedet kan vi opnå fordele direkte proportionalt med udbredelsen, men når dog et mætningspunkt I døgn-markedet kan et stort volumen give høj synergi, mindst proportionalt, men hvis prisen påvirkes opnås også øget dækningsbidrag fra øvrigt forbrug.
Elbiler har et stort potentiale for at udnytte vedvarende energi men potentialet realiseres ikke automatisk Vedvarende energi produceres "som vinden blæser" Hvis elbilernes ekstra forbrug sker i spidsbelastningsperioderne, øges spidserne Uden nogen styring vil el og infrastruktur blive dyrere for forbrugerne og samfundet Af både ressourcemæssige og økonomiske grunde bør elbilernes opladning så vidt muligt henlægges til lavlastperioder (nattetimer) Det kræver planlægning og styring af opladningstidspunkterne 7
Elektrisk Transport Stor varietet, men alle elektriske: 002653 kwh National net Novel Transport Elektrisk transport dækker mange forskellige aplikationer. Forskellen I de tekniske løsninger kan være store og ret komplekse selv inden for samme produkt. Elektrisk fremdrift systemer er endnu ikke standarddiseret til et niveau der kan måle sig med forbrændingsmotoren
Eksempler af forskellige typer elmotorbiler Pure EV, Tesla Plug-in Hybrid, GM VOLT Fuel cell vehicle, Honda FCX Clarity 9
Andre rene elbiler Think, Norge Smith lastbil, UK Mitsubishi,i-Miev, Japan,UK, Norge Modec lastbil,uk 10
Energieffektivitet for elbiler og brændselscellebiler En elbil er næsten 3-4 gange så effektiv som en brint bil 11 Kilde: The 21 st century electric car
Batterierne er ikke længere elbilernes svaghed Til transport behøves stor batterikapacitet Batterierne skal være tilstrækkeligt små pr. kwh (høj energitæthed) og fysisk håndterlige Acceptabel pris og levetid Sikkerhed Miljømæssigt forsvarlige Den hidtil anvendte teknologi har ikke leveret et optimalt produkt NiMH (nikkel-metalhydrid) batterier er tunge pr. kwh NiMH er miljømæssigt problematisk Ny batteriteknologi er både mere kompakt og mere sikker Lithium-cobolt-oxid anvendes i PC'er, men er sikkerhedsmæssigt problematisk Lithium-jern-fosfat har bedre egenskaber og er det aktuelle valg i "Project Better Place" Lithium-mangan-oxid er muligvis næste generation Energitætheden på batterier er historisk fordoblet ca. hvert 10. år Energitætheden er p.t. omkring 150 Wh/kg. Aktionsradius på f. eks. 150 km giver godt 150 kg + "overhead"
Forskel i batterierne 13
Better Place, www.betterplace.com Shai Agassi, stifter af Better Place PLC 14
Better Place-konceptets tilbud til forbrugeren: "Køb en elbil, abonnér på kilometer" 1. Bilforhandler sælger elbil ekskl. batteri 2. Better Place-operatøren udlejer batteri Kunden har ingen investering og ingen risiko på batteriet. Betaling for opladning og batteriskift kan være inkluderet i abonnementspris 3. Better Place-operatøren installerer kommunikationsenhed i bilen Optimerer bilens ladetidspunkter i forhold til kraftværkernes kapacitetsudnyttelse, under hensyntagen til kundens forbrugsmønster, og med mulighed for ad hoc overstyring 4. Daglige kørselsbehov dækkes ved opladning fra net 5. Langturs-behov dækkes ved batteriskift på batteriskiftestationer Mellemklasse-bil med ydelse og topfart som alm. bil Batterikapacitet 150 km på én opladning Renault bliver første billeverandør, andre er inviteret med Ny batteriteknologi med optimal sikkerhed 15
Hvor hurtigt kan den køre? og andre specifikationer Topfart 140 km/t Acceleration fra 0 til 100 km/t på under 10 sek. Rækkevidde på fuldt opladet batteri 150 km Last: 4-5 passagerer og bagagerum som en helt almindelig bil Lyd: en stille summen Lokal miljøpåvirkning: ingen forurening Klimapåvirkning: CO 2 -udslip i forhold til benzinbil er halveret eller endnu mindre Langsigtet miljøpåvirkning: Batterierne returneres og genanvendes
Generelt Rammeværk Other Network provider Other energy trader DONG Energy (Power) DONG Energy Energy (Markets) NRG DONG Energy (S&D) DON Network DONG Energy (S&D) Energy trading Better Place Plc. Financial Financial Investor I Investor I 100 % Better Place Israel ink Evs: ithtsubiiti - Think - Buddy GM's - Mitsubishi Volt Citi - Others Plug-in Hybrids: - Toyota Prius, v. 2 - GM's Volt -- Others Better Place Denmark Better PlaceCompatible cars Renault + Nissan Vans Lorries
Danmark er et oplagt pilot-land for en elbil-infrastruktur Danmark har både behovet og de tekniske muligheder Verdens højeste vindmølledækning giver behov for lagring af vindstrøm Små afstande og god el-infrastruktur Høj registreringsafgift på konventionelle biler og afgiftsfritagelse for elbiler Danske samfundsforhold og kompetencer er gode forudsætninger Generel teknologisk højde og kompetencer i systemintegration Kultur af nært samarbejde mellem aktører Veluddannet, oplyst og miljøbevidst befolkning At være blandt de første Better Place-lande giver danske forretningsmuligheder infrastruktur-udrulning opbygger kompetence hos entreprenører og rådgivere udvikling af optimerings-algoritmer til produktion/forbrugs-styring softwareudvikling som underleverandør til bil- og batteri-styring 18
Better Place Denmark starter i 2008 og lancerer biler til forbrugerne i 2011 Netop nu: Aftaler udarbejdes mellem DONG Energy, Project Better Place og finansielle investorer 2008: Operativt selskab etableres, planlægge prototypefase 2009: Prototype-biler køres af udvalgte testpiloter, erfaringsopsamling, test af infrastruktur-komponenter og styringsautomatik, planlægge markeds-udrulning, opstille ladestandere og batteriskiftestationer Fra 2010: Udrulning af konceptet til hele landet 2011: De første masseproducerede biler til salg for almindelige forbrugere 19
Mange spørgsmål er endnu uafklarede Skal der betales flat-rate, pr. kilometer, pr. opladning, pr. batteriskift? Hvilke afregningsmodeller vil tiltrække flest kunder? Hvilke afregningsmodeller vil være enklest og billigst at gennemføre? Hvordan vil Energinet.DK stille sig til vores nye muligheder for balanceydelser? Hvordan skal vi afregne opladning af "gæster" (andre elbiler eller hybridbiler)? Hvordan skal målerafgifter og nettariffer håndteres? Kan Better Place Denmark-abonnenter lade op og skifte batteri fx i Sverige? Og mange flere ting, der skal afklares i de kommende måneder...???