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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