中國青年報6月26日報道最近,關于電動車污染大于燃油車的爭論再起。一種觀點認為,利用風力、潮汐、水力、太陽能、可再生生物發的電為干凈的電,因為在發電過程中不會產生排放和污染。相反,利用煤炭發的電為骯臟的電,因為煤在燃燒中會排放大量有害物質和二氧化碳。因此,用煤電驅動的電動車不如高效燃油車環保。
有人列出了一個公式:以國產1.4TSI高爾夫為例,從油井到車輪能量消耗過程中,二氧化碳排放為每百公里143克,搭載柴油發動機的車型排放為111克;但同等功率的電動車所需的電能,在用國內煤炭發電過程中產生的二氧化碳相當于每百公里171克,外加更多的二氧化硫排放。
持這一觀點的人士認為,在中國,根據國家電網統計,2010年,82%的電力來自煤炭,而且是含硫高、灰分高的劣質煤。到2020年,用煤炭發電仍將占到電力供應量的71%,水電、風電、太陽能發電,加上還在爭議中的核能發電,比例不到三成。因此,在中國推電動車無異于掩耳盜鈴,掩目治霾,燒煤發電,其污染遠大于汽車燒油。
什么是真正的“零排放”?
一個典型的例子是,沃爾沃每賣出一輛純電動車,都要求用戶簽署一份協議,保證其充電的來源必須是一家“干凈的”電力供應商。如果用戶做不到這點,汽車公司寧可失去這單生意。之所以如此,是因為瑞典水電占50%,風力和其他生物能源發電占45%,用煤發電只占5%。因此,在那里使用純電動車有很大幾率選用“干凈”的電,真正做到“零排放”。
有人稱,真正能夠解開中國“煤—電”死結的一個好消息來自特斯拉。因為特斯拉將在中國各地建設獨立的“超級充電樁”網絡,這些充電樁借助太陽能發電作為電網的補充。超級充電樁將由太陽能薄膜、蓄電池、充電樁組成。太陽能薄膜將光能轉化為電能,存儲在大型蓄電池中,保障充電樁全天24小時給電動車充電的能力。
盡管這套系統完全可以獨立于電力網絡,但特斯拉CEO馬斯克表示,與電網連接仍然是有好處的。因為有時候能夠生產額外的電量,這樣就可以反過來提供給電網。“我們想讓每一個超級充電樁的凈能量都是正值,也就是產生的電量多于消費,從反污染的角度而言,也是凈收益。”
也有人士認為,中國電動汽車不低碳也不環保的說法是沒有道理的。隨著我國電力結構的不斷優化,火電的比例將逐步減低,核電、風電、水電、太陽能發電的比例越來越高,清潔能源占的比例也會越來越高。
他提到,電動車并不需要增加新的發電能力,完全可以利用中國的峰谷電差,晚上充電,白天行駛。不僅不會增加電力負荷,還有效利用了谷電,起到了削峰填谷的作用,減少電力的白白浪費。電動汽車不消耗燃油,零排放、零污染,對減少燃油消耗和提高空氣質量都做出了極大的貢獻。
他認為,特斯拉宣稱的超級充電站用太陽能發電,可以真正做到零排放零污染,其實這是在吹牛。特斯拉在上海建的超級充電站,每天的光伏發電量連充滿一輛電動汽車的電力都不夠。認為發展電動車既不低碳也不環保的人,是不了解中國的發電結構,缺少基本常識。
煤電能量轉化率高于汽油?
電動車專家王秉剛表示,目前,煤電的確是國內電能的主要來源,但電動車不如燃油車低碳環保的說法并不正確。他曾經做過精確的計算,從能量轉化效率來看,電動車比燃油車更低碳環保。
他介紹說,國內煤炭發電的能量轉化效率是40%,電動車把電能轉化為車輪驅動力的效率是62%,從煤炭轉化為車輪驅動力的總效率是40%乘以62%,即24.8%。國外煤炭發電效率高一些,約為50%,電動車電能轉化為車輪驅動力的效率是62%,從煤炭轉化為車輪驅動力的總效率是31%。
燃油車從石油到汽油的能量轉化效率非常高,達到80%,但從汽油轉化為車輪驅動力的效率卻非常低,只有18%。從石油轉化為車輪驅動力的能量轉化效率為80%乘以18%,約為14.4%,這個效率遠遠低于從煤炭到車輪驅動力的能量轉化效率。也就是說,從整個能量消耗過程來看,用煤炭發電驅動電動車,比用石油提煉汽油驅動燃油車更加低碳環保。
“以上算法還是按照比較保守的思路算的,事實上電動車應該更環保。”王秉剛說,自己也從碳排放的角度測算過,結果依然是電動車的低碳環保性能優于燃油車。對于燃油車的碳排放低于電動車的算法,他認為是不正確的。
王秉剛還表示,電動車主要是夜間充電。很多城市的峰谷電差很高。發電設備在白天能達到峰值要求,晚上用電需求降低,發電設備不能滿負荷運轉,只好搞很多儲能裝置。電動車在夜間充電,相當于幫助電網儲能,有效利用了電網的多余生產能力,對電網降低碳排放也有好處。從降低霧霾來看,電動車的排放為零,環保性能更是遠遠優于燃油車。
從電能結構看,我國煤電比重將逐年下降。全國能源工作會議提出,2014年我國非化石能源發電裝機比重達到32.7%,意味著火電占比要降到67.3%,火電容量將控制在8.9億千瓦左右。2014年新增火電裝機將進一步減少,在3000萬千瓦左右。新增煤電將主要集中在9大煤電基地。
特斯拉超級充電站能解開中國煤-電死結嗎?
有報道提到:2014年,我國規劃新增1400萬千瓦光伏發電 (其中分布式光伏發電占到60%),增長80%左右。核電方面,2014年預計新增容量超過500萬千瓦,核電總裝機容量有望突破2000萬千瓦,增長35%左右。風電方面,2014年將新增風電裝機1800萬千瓦左右,增長25%,并網風電裝機容量將超過9000萬千瓦。水電方面,2014年預計將投產2000萬千瓦左右。生物質能和地熱能方面,2014年生物質能發電裝機規模有望突破1000萬千瓦。
“我國除了煤電,還有風電、水電、核電等清潔能源,這些電也會入電網,供電動車充電,因此不能一概而論說電動車的用電來源不清潔。”國家電網上海電力公司的范燁說。
特斯拉的超級充電站能解開中國煤-電死結嗎?中國電力企業聯合會標準化中心副主任劉永東表示,自己通過上海的日照時間和特斯拉超級充電站光伏組件面積,計算出一個超級充電站平均每天的太陽能發電量大概只有62度,充不滿一輛Model S。劉永東認為,在現階段,特斯拉不可能做到完全離開電網獨立運行。
比亞迪在太陽能發電和儲能電站方面積累了大量技術,但比亞迪相關人士表示,太陽能發電的能量轉化效率并不高,需要大量土地和長時間光照。之前,比亞迪也嘗試過太陽能發電為電動車充電,但效率一般,例如比亞迪F3DM車頂上也安裝了一款太陽能發電板,但發電量有時都不夠車內電器消耗。因此,比亞迪的太陽能發電系統主要用在西部人口密度低、光照充足的地方,提供家庭能源系統。
不過,王秉剛認為,太陽能、風能并入電網有很大難度,但給電動車充電是個可考慮的方案。他舉例說,深圳市準備造一批移動儲電充電站來解決充電站建設難題,這些獨立的移動設施可以利用風能和太陽能電源。