中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:電動(dòng)汽車,作為一個(gè)新興的行業(yè),由于其尾氣零排放受到政府高度青睞,大幅度的補(bǔ)貼政策使其大力發(fā)展。但是貌似事與愿違,節(jié)能減排的效果并沒有突出顯現(xiàn),補(bǔ)貼并不是長(zhǎng)久之計(jì),失去政府補(bǔ)貼的電動(dòng)汽車將何去何從?
近年來(lái)我國(guó)新能源汽車行業(yè)迅速發(fā)展。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2015年我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量分別為34.01萬(wàn)輛和33.1萬(wàn)輛,其中純電動(dòng)汽車產(chǎn)銷量分別為25.4萬(wàn)輛和24.7萬(wàn)輛。在當(dāng)今環(huán)境污染加劇的情景下,由于電動(dòng)汽車使用過(guò)程中的尾氣零排放受到越來(lái)越多的關(guān)注,但是從汽車全生命周期視角來(lái)看,電動(dòng)汽車所使用的電能主要來(lái)自于燃煤電廠,因此并沒有做到比傳統(tǒng)燃油汽車更節(jié)能減排,甚至高于傳統(tǒng)燃油汽車。由此來(lái)看,單方面的依靠補(bǔ)貼和政策強(qiáng)行推廣電動(dòng)汽車使用是盲目且不切實(shí)際的。
汽車的全生命周期包括車輛制造周期和車用燃料周期。其中車輛制造周期包括原材料的獲取、生產(chǎn)、車輛裝配、分配,以及使用維修階段。從電動(dòng)汽車車身制造角度來(lái)看,為了降低電動(dòng)汽車的整車質(zhì)量,汽車主體多采用輕質(zhì)材料,這一材料的制造相比于傳統(tǒng)燃油汽車原材料的制造過(guò)程需要消耗更多的能量,以及排放更多的二氧化碳。在對(duì)汽車車輛周期內(nèi)能量消耗和溫室氣體排放進(jìn)行測(cè)算,得出電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)燃油汽車能量消耗每公里分別為0.81兆焦、0.75兆焦,溫室氣體排放分別是每公里0.05千克、0.04千克。由此來(lái)看,電動(dòng)汽車比傳統(tǒng)燃油汽車排放更多的溫室氣體和消耗更多的能量。
燃料鏈指的是傳統(tǒng)燃油汽車燃料從油井到車輪周期,包括車用燃料的獲取、生產(chǎn)、配送和消耗。以化石能源開采為起點(diǎn),至燃料在加油站加入汽車油箱消耗為終點(diǎn)。電動(dòng)汽車的能量來(lái)源是電力,家用插座或充電站相當(dāng)于傳統(tǒng)意義上的加油站。我國(guó)目前是混合發(fā)電模式,由2015年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒可知,煤炭是我國(guó)主要發(fā)電模式,占到76%,天然氣占到1.9%,可再生能源中水能占比高,達(dá)到16.9%。通過(guò)分析電力和汽油生產(chǎn)過(guò)程中的能耗以及溫室氣體排放,可知在我國(guó)以煤電為主的背景下,充滿電情況下,純電動(dòng)汽車平均正??尚旭?75公里,采取市內(nèi)正常行駛計(jì)算純電動(dòng)汽車每公里耗電0.13千瓦時(shí),燃油汽車每公里消耗汽油0.07升。由于純電動(dòng)汽車行駛階段沒有尾氣排放,即從燃料周期角度可知每公里電動(dòng)汽車能源消耗2.91兆焦,溫室氣體排放0.208千克。燃油汽車每公里消耗化石能源2.6兆焦,排放溫室氣體0.25千克。由此可以看出,從汽車的全生命周期角度來(lái)看,電動(dòng)汽車的能源消耗量稍大與傳統(tǒng)燃油汽車,溫室氣體排放相差不大。
全生命周期視角下電動(dòng)汽車比傳統(tǒng)燃油汽車能耗更大、排放量相差不大,并沒有起到真正意義上的節(jié)能減排作用。與此同時(shí),大規(guī)模電動(dòng)汽車的充放電將直接威脅到電網(wǎng)的安全,加劇電網(wǎng)峰谷差、增加發(fā)電的邊際成本。從電動(dòng)汽車的全生命周期來(lái)分析,可以得出導(dǎo)致上述結(jié)果的重要原因是電能主要來(lái)自于燃煤電廠,電動(dòng)汽車對(duì)電能的大量消耗導(dǎo)致燃煤電廠發(fā)電量增加。但是電動(dòng)汽車相對(duì)于傳統(tǒng)燃油汽車最大的優(yōu)勢(shì)是電池的分布式儲(chǔ)能,在當(dāng)前以煤電為主的情景下卻無(wú)法將這一優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。所以一味地推廣電動(dòng)汽車的發(fā)展而不改變我國(guó)的發(fā)電模式,無(wú)法達(dá)到最優(yōu)的目的。
可再生能源發(fā)電的特點(diǎn)是近零排放、發(fā)電間隙性以及發(fā)電過(guò)程中的“鴨形曲線”現(xiàn)象。電動(dòng)汽車由于使用電池作為能量來(lái)源,如果將清潔的可再生能源作為電動(dòng)汽車的電力來(lái)源,電動(dòng)汽車既可作為電力系統(tǒng)消費(fèi)側(cè)分布式儲(chǔ)能設(shè)施,調(diào)節(jié)電網(wǎng)用電負(fù)荷,消納可再生能源,又可作為分布式電源反方向提供電力,削弱用電峰谷;另一方面,由于電動(dòng)汽車使用階段的零排放,對(duì)環(huán)境起到很好地改善作用,最終實(shí)現(xiàn)交通行業(yè)節(jié)能減排的同時(shí)又提高了可再生能源的利用效率和電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
根據(jù)我國(guó)交通部門公布的數(shù)據(jù)顯示,居民在8時(shí)至17時(shí)時(shí)間段中汽車行駛的路程占到全天行駛路程的60%以上,這一階段是太陽(yáng)能最豐富的階段,可以為電動(dòng)汽車電池進(jìn)行充電。假設(shè)太陽(yáng)能每天生產(chǎn)電量43.8千瓦時(shí),太陽(yáng)能電動(dòng)汽車通過(guò)太陽(yáng)板可吸收20%左右,每天可儲(chǔ)能8千瓦時(shí)至10千瓦時(shí),可供電動(dòng)汽車行駛大約70公里。在凌晨到5時(shí)這一階段的行駛里程僅僅占不到2%,這一階段風(fēng)能是最旺盛的階段,因此在這一階段可以有效地利用風(fēng)電,且在這一階段電能由于沒有消耗則完全被儲(chǔ)備。
綜上所述,單方面發(fā)展電動(dòng)汽車并沒有起到節(jié)能減排的效果,如果電動(dòng)汽車與可再生能源能夠協(xié)同發(fā)展,在大力發(fā)展電動(dòng)汽車的同時(shí)提高可再生能源發(fā)電的比例,在很大程度上能夠起到相互促進(jìn)作用,電動(dòng)汽車的大力發(fā)展為可再生能源發(fā)電發(fā)揮一個(gè)很好的調(diào)峰作用,更大程度上提高了可再生能源的利用率;可再生能源的大力發(fā)展降低了電動(dòng)汽車全生命周期中的能耗及排放量,為大規(guī)模發(fā)展電動(dòng)汽車創(chuàng)造可行的條件。(方肖為中國(guó)石油大學(xué)(北京)碩士研究生。馮連勇為該校教授、博士生導(dǎo)師)




