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他们从全生命周期的视角,以美国、巴西、中国、法国这四个能源结构差异明显的国家为分析样本,对电动汽车的能耗和排放进行了分析。
在上述论文中,研究者指出,在汽车行驶阶段,假设能耗一定,“由于美国和中国以化石能源为主,尤其是中国仍以煤炭为主,所以总耗能高于其他两个国家”;巴西电源结构以水能为主,法国则以核能为主,“在能耗上,巴西和法国发展电动汽车比中国和美国的优势更明显”。
在以核能为主要电力来源的法国,电动汽车的排放量最低,尤其是固体颗粒物的排放量远远低于中国和美国,以PM2.5为例,分别比中国和美国减少了88%和77%。
在美国的电力结构下,该研究认为,新能源汽车确实能够比传统汽车更少地排放温室气体,但在固体颗粒物的排放上,电动汽车的排放量明显高于传统燃油机动车、混合动力汽车和燃料电池车。原因可能在于美国的电源结构,尤其是二氧化硫的排放,与电源结构中40%多的煤炭使用可能有很大关系。
据此,研究者认为,在同样以化石燃料为主要能源的中国,也不可避免会出现同样的情况。
这一说法,在施晓清的研究中具体到了某一款的电动汽车和燃油机动车对比,依然有效,随着火力发电比例的降低、新能源与可再生能源比例升高,电动汽车全生命周期单位里程的碳排放量会跟着降低,相对的碳减排效益会逐步提高。
对民众而言更有意义的是,当发电的清洁能源比例提高,车辆全生命周期致霾污染物的排放也会相应得到控制,对健康的威胁会随之减少。这意味着,有更加清洁的电网,才会有更清洁的电动汽车。
郑州大学研究人员朱永胜等在研究成果《含电动汽车的电力系统动态环境经济调度》中,通过建立模型的方式分析发现,在中国现有的电力结构下,很难同时实现经济效益最大化、环境效益最大化这两个目标——若仅考虑污染排放量最小,那么燃料费用必然会增加,而如果仅仅考虑经济效益,则势必会对环境不利。
因此,研究人员将目光投向了路径优化,希望能够得到折中解决的办法——构建一种能够顾及经济效益和环境效益的“最优折中”模型。
这一模型显示,随着电动汽车规模的不断扩大,相应的最优燃料费用、最优污染排放也随之不断减小。据此分析称,该模式下,电动汽车在初期确实能够缓解常规火电机组的经济与环境压力。
问题随之而来,拐点出现了——当更多的电动汽车接入该模型(实验数据为6万辆),并且数量继续扩大,最优燃料费用及最优污染排放反而由最低点向上攀升。
也就是说,当电动汽车数量增加到一定规模时,由于充电需求不断增加,便会增加燃料费用,这必然会增加污染物的排放量。
这表明,在考虑电动汽车接入水平及制定相关规划时,并非接入规模越大越好。
自2011年,首批纯电动出租车在北京延庆县示范运行,至2017年,在北京郊区县运行的新能源车辆总数已超过5000辆。北京理工大学的研究者唐葆君等人以自2012年7月至2015年11月北京市电动汽车监控与服务中心的监控数据为基础,对电动出租车、电动公交车、电动环卫车、电动汽车租赁等新能源车种进行了比较。
该研究显示,在这三年多的时间里,北京电动出租车总计节能5781.4万千瓦时,减排5369.54吨。
交通拥堵,会让电动汽车的减排能力凸显出来。在通畅行驶时,电动出租车的碳排放量是燃油出租车的75.9%;拥堵时,前者就只有后者的62%,可见随着车速的降低,电动汽车的减排优势愈发明显。
不过,由于当下国内电力能源结构各地区都不同,对新能源汽车推广,还需具体地区作具体分析。唐葆君在论文中就指出,北京近五年电动出租车保有量大幅增加,导致出租车能耗总量正在快速上涨。
中国正在进行艰难的能源结构调整。环保部环境规划院环境战略部副主任秦昌波对《财经》记者分析,“能源政策在进行全方位的调整,是全链条在推进。在能源结构的前端,中国一直努力降低煤炭消耗,现在电厂不仅是做脱硫脱硝,还在做超低排放,电网的电,其实也在变得清洁化。”
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