長期以來,坊間有說法,純電動車并不環(huán)保。
而作為純電動車代表的特斯拉,更在近日遭受英國環(huán)保標準測試機構(gòu)Engaged Tracking的質(zhì)疑:
他們計算Model S在其生產(chǎn)以及充電過程中產(chǎn)生的二氧化碳年排放量,結(jié)果為1.5噸。
——這是什么概念呢?意思就是Model S所產(chǎn)生的年二氧化碳排放量,與燃油車幾乎并無二致。
他們還用混合動力寶馬i3作為對比,i3二氧化碳年排放量只有1.3噸,比Model S少了200公斤,從而認為『以Model S為代表的純電動車并不環(huán)保』。
這絕不是特有的現(xiàn)象。
在留言后臺,我們也常常收到類似提問:特斯拉作為純電動車,真的環(huán)保嗎?
看到大家這么熱情,數(shù)學(xué)成績兩位數(shù)的小和同學(xué)今天就與大家聊聊,電動車排放那些事兒。在此,感謝上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院諸位專業(yè)人士的傾力協(xié)助。
這是第一次,小和同學(xué)發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)不好也是有用的。她以羸弱的數(shù)學(xué)水平,獲得了采訪上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)人士的機會。
先不論1.5噸的數(shù)據(jù)是否計算精確,Engaged Tracking的觀點『純電動車并不環(huán)?!?,是在三大前提下,得出的結(jié)果:
第一,它是按照現(xiàn)有的發(fā)電方式進行計算;
第二,它只考慮了二氧化碳CO2的排放量;
第三,它忽略了車輛規(guī)格的不同。
01
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前提一:按照現(xiàn)有的發(fā)電方式進行計算
『中國發(fā)電主要靠煤電。發(fā)電過程會產(chǎn)生巨大污染!』。
——這可能是大家最熟悉的觀點。
誠然,發(fā)電方式直接決定了污染的排放量。根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒2017》和《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報告2018》數(shù)據(jù):
“2017年,全國全口徑發(fā)電量64,171億千瓦時,其中,煤電發(fā)電量41,498億千瓦時,占比約為64.67%?!?/p>
數(shù)據(jù)顯示,我國的電力生產(chǎn)仍以煤電發(fā)電為主,因此,「中國發(fā)電主要靠煤電。發(fā)電過程會產(chǎn)生巨大污染!」這話的前半句沒錯。
那后半句呢?
一周前,法國2:1贏了澳大利亞。但是,這場比賽的MVP不屬于格列茲曼,而是屬于現(xiàn)代科技。
當比賽進行到55分鐘,主裁判運用了世界杯史上首次VAR技術(shù),判罰點球,格列茲曼一蹴而就,法國1:0領(lǐng)先。
科技正在改變足球。
同樣,隨著時代的發(fā)展,電力生產(chǎn)也得到了進步。
——我們需要從兩點出發(fā):一是能源結(jié)構(gòu)比例;二為清潔發(fā)電技術(shù)。
從能源結(jié)構(gòu)上看:2011年,我國煤電發(fā)電占比約70%;2017年,煤電發(fā)電占比約64.67%,較2011年下降5.33%。(數(shù)據(jù)來自中國能源歷年統(tǒng)計年鑒)
隨著時間推移,可再生能源在發(fā)電中的比例將不斷提高
僅去年一年,全國水電11,931億千瓦時、增長1.6%;并網(wǎng)風電3,034億千瓦時、增長26.0%;并網(wǎng)太陽能發(fā)電1,166億千瓦時、增長75.3%——2017年,水電、核電、并網(wǎng)風電和太陽能發(fā)電等非化石能源發(fā)電量,合計比上年增長10.1%,占全口徑發(fā)電量的比重為30.3%,比上年提高1.0個百分點。
在電力生產(chǎn)中,新能源發(fā)電的貢獻比例顯著增強。其中,山東、云南、甘肅等14個省份的新能源發(fā)電量增量,超過火電發(fā)電量增量。
戈壁灘上,近百架銀白色風機迎風矗立。攝于新疆達坂城風力發(fā)電站。
可以看到,時代的進步帶來了能源結(jié)構(gòu)的改善。
若從發(fā)電技術(shù)出發(fā),由于每個電廠的燃煤來源、煙氣處理技術(shù),還有流程都不太一樣,而且不同時期建廠的有不同的排放標準。
目前,根據(jù)火電廠現(xiàn)實行的超低排放標準,二氧化硫排放量為35毫克每立方,氮氧化物為50毫克每立方。(注意,這里并沒有二氧化碳,因為二氧化碳不計入大氣污染物)
未來可期,煤電清潔技術(shù)將不斷提高,電力生產(chǎn)過程會遠比現(xiàn)在清潔。
科技也正在改變環(huán)境。
反觀燃油車,其污染水平的可優(yōu)化空間遠不如電力來源。所以,隨著能源結(jié)構(gòu)的改善、清潔發(fā)電技術(shù)的提高,以特斯拉為代表的純電動車,會更有益于生態(tài)環(huán)境。
02
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前提二:只考慮二氧化碳CO2的排放量
大氣污染物的種類很多,目前引起人們注意的約有上百種,分類也有各種方式。
若按一次污染物和二次污染物分類:
一次污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、顆粒物等;
二次污染物毒性更強,是由一次污染物在大氣中互相作用,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)形成的新的大氣污染物,如硫酸及硫酸鹽氣溶膠、硝酸等。
其中,二氧化碳并不計入大氣污染物,它天然地存在于地球,只是過量的二氧化碳會造成環(huán)境失衡,并帶動其他大氣污染物的產(chǎn)生。
因此,英國環(huán)保標準測試機構(gòu)Engaged Tracking的研究結(jié)果局限性很大:它只考慮了CO2的排放量,而忽略了其他大氣污染物造成的影響。
根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒2017》數(shù)據(jù),全國6,000千瓦及以上火電廠供電標準煤耗309g/(kWh)、電網(wǎng)線損率6.48%,并取Model S百公里耗電12度進行計算:
Model S 100km排放污染物SO2為33.67g,煙塵7.43g和NOx 28.2g。(此結(jié)果來自滿懷信心看小和算數(shù),結(jié)果長舒一口氣,無奈擺手“算了算了,還是我來吧”的專業(yè)人士。非官方數(shù)據(jù),若引用需備注)
相較2011年,Model S 100km排放污染物SO2為36.3g,煙塵8.01g和NOx 30.4g,三者均有所降低。(2011年數(shù)據(jù)來自特斯拉官方微信公眾號)
并且,這些數(shù)字,是在100%煤電的前提下計算得出的。在現(xiàn)實中,這一比例已降低至64.67%。
而傳統(tǒng)燃油汽車在污染物排放上,尾氣催化劑成本較高,且由于車輛分散行駛,尾氣亦呈分散排放,治理難度較大。
若遭遇交通擁堵,一股股煙氣從機動車尾部的排氣管滾滾噴出,尾氣重重地籠在鼻粘膜之上,更對身體健康造成傷害。
不過,這些環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的專業(yè)人士很樂觀:“堵車時也有好處,就是從來不怕自己瞌睡,搖下車窗,吸口尾氣,腦子更清醒,不影響的。”
心態(tài)如此之好,也難怪能忍受小和同學(xué)知道怎么算就是算不出然后開始瞎算的數(shù)學(xué)水平。希望大家多多學(xué)習(xí)。
這就是六小和的數(shù)學(xué)水平,一切盡在不言中。
參與采訪的上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)人士直言:由于此篇文章涉及大量數(shù)據(jù),但無論怎樣的超世之才,也指導(dǎo)不來六小和學(xué)數(shù)學(xué)。鑒于同門之誼,以及她敢于面對自己的無知,還有職業(yè)的新聞專業(yè)主義素養(yǎng),仍予以支持。
03
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前提三:忽略了車輛規(guī)格的不同
這家英國環(huán)保標準測試機構(gòu)Engaged Tracking,還忽略了車體大小和軸距的不同。
他們將寶馬i3和特斯拉Model S放在同一個量級進行比較,忽視了寶馬i3和特斯拉Model S在規(guī)格上存在差距。準確來說,Model 3才是寶馬i3的對比對象。
那么,在統(tǒng)一比較量級的基礎(chǔ)上,混合動力汽車和純電動汽車,究竟哪個更環(huán)保?
若利用GREET模型,計算出混合動力汽車和純電動汽車的能源消費量與CO2排放量,并模擬不同電力結(jié)構(gòu)和發(fā)電技術(shù)路線下兩者的減排潛力,可以得出結(jié)果:
在2011年的汽車技術(shù)條件下,混動車和純電動車的節(jié)能率分別為24.24%和37.23%,減排率分別為24.24%和19.90%。由模擬結(jié)果得出,在汽車技術(shù)不變的條件下,純電動車有更大的減排潛力。當火電比例低于75%或火力發(fā)電效率高于37%時,純電動車的節(jié)能與減排效果均優(yōu)于混動車。(引用自天津大學(xué)《混合動力和純電動汽車節(jié)能減排研究》,作者劉璟、趙濤)
由此可見,即使是在以火力發(fā)電為主的中國,純電動車仍非常環(huán)保。再加上電動車基本都是在夜晚充電,有利于電網(wǎng)的削峰填谷——夜晚時,電網(wǎng)中的電如果不用,就會被白白浪費。并且,隨著能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、發(fā)電效率的提高,純電動車相較混動車,在節(jié)能減排方面有更大的優(yōu)勢。
最后,這群甘于寂寞、潛心研究清潔發(fā)電技術(shù)的可愛的人,祝愿六小和能成為“將來報道不會出現(xiàn)什么偏差”的新聞工作者,畢竟拿普利策獎不太需要數(shù)學(xué)。
在未來,隨著能源結(jié)構(gòu)的改進、清潔發(fā)電技術(shù)發(fā)展,電力生產(chǎn)將會更加清潔。他們也希望有更多的伙伴,能參與到『加速世界向可持續(xù)能源轉(zhuǎn)變』的隊伍中來。
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原文標題:純電動車不環(huán)保? 你真的確定你知道嗎?
文章出處:【微信號:Teslamotorschina,微信公眾號:特斯拉電動車】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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