作为著名的新闻人,柴静总是出现在离新闻最近的地方,而她的影响力已经超越了单纯意义上的记者。近日柴静再次走入了我们的视野,这一次她是以一位公民一位母亲的姿态自费拍摄空气污染深度调查《穹顶之下》,赢得了各媒体声援报道。
而“雾霾”之于我们电动车行业更是紧密相联的一个词。有人说:电动车是科学技术带给我们城市的礼物,我们没有理由不敞开怀抱接纳。一直被称为“绿色能源的电动车”,安静、节能、零排放,既保护了环境,又节约了汽车保养、油耗等方面的资金,既是对十八大要求建立绿色中国的响应,也是对八项规定的落实,其中的各种好处说也说不完。然而在实际生活中,我们不断听到电动车对于交通的种种诟病、电动汽车充电站建设不完善、电池的安全性、车辆的续航里程等问题。笔者认为,这些问题,都是发展中的问题,而且,各地对于这些问题,都有了相应的解决措施,并取得了很大的成效。相信,不久的将来,有关电动车的正面报道,会越来越多地充斥我们的媒体。
除此之于也有人在网上提出了特别深刻的问题:发展电动车以及电池周边对环境产生的利弊影响孰轻孰重?为此笔者查阅资料,通过《知乎》一篇对于《电动交通工具是不是把燃气排放转嫁到发电厂,而并没有达到节能减排的作用?》的问题解读,通过资料汇总得到详细答案。
这个说法我在不同媒体已经见到几次,但是必须说:Not exactly!无论何种方式,电动交通工具都会比燃油交通工具节能减排。
分几种情况来说明:
1.如果电动交通工具的电力,来自于绿色能源,比如太阳能,水电,风电神马的,这自然是0排放。当然,有人可能会说太阳能生产过程中会创造污染,排放,那风电制造过程也有排放呢,这个就太延伸了,因为无论如何,这是一次性排放 ,此处不予考虑。
2.火电:考虑当电力来自于燃气轮机联合循环电站的情况。
汽车发动机的净出力效率,假设在20% -30%。
数据出处:汽车和发动机可怕的低效率--《世界建筑导报》2010年05期
联合循环电厂的净效率,目前西门子最先进的F级燃气轮机联合循环电厂的效率超过了59.5%。
数据出处:高效率燃气轮机联合循环发电厂性能更优良将为中国带来环境效益
假设电厂燃气轮机用天然气来进行燃烧,天然气燃烧值为: 7.1~8.8×10^7 焦/千克
汽油燃烧值:4.6×10^7焦/千克
那么净输出10^7KJ的能量,需要燃烧天然气:1/7.1/0.595KG=0.237KG
需要燃烧汽油:1/4.6/0.2KG=1.087KG
同样的输出功率,联合循环电厂的天然气仅仅需要汽油六成的能量,和五分之一之一强的质量。
再谈排放,经过电厂的处理之后,天然气排放的主要成分为CO2,这不能算作污染,只能说是温室气体,而且热电厂还会有大型的净化系统。
天然气在化石能源中,是最清洁的之一, 这是毋庸置疑的(参考知识:液化天然气(LNG) - 话题精华)。单位质量的排放,也比汽车的汽油要节能环保得多。
考虑到天然气电厂燃烧排放极低,也低于燃煤电厂,所以只需要下面比较燃煤电厂排放和发动机的排放即可,如果燃煤电厂排放低于汽车发动机,那关于燃气轮机的电厂排放的结论,此处就可以认定正确。
结论是,联合循环的电厂的排放,会比汽油内燃机低不少。
3.火电:考虑电力来自于大型燃煤电厂
大型燃煤电厂的效率:46%(以上海外高桥热电厂为例)
数据来源:能源效率: 西门子中国
标准煤的燃烧值:3X10^7焦/千克
数据来源:标准煤7000大卡/kg=7000*4.18=29260kJ/kg
那么净输出10^7KJ的能量,需要燃煤:1/3/46%KG=0.724KG
需要燃烧汽油:1/4.6/0.2KG=1.087KG
同样的输出功率,电厂燃煤只需要较少的能量和燃料。
1KG标准煤排放:2.493KG CO2;0.68KG 粉尘;0.075KG SO2;0.0375KG NOx
电厂脱硫脱硝系统的效率假设都为 90%,去除粉尘的效率接近100%
那么,输出10^7KJ的能量,烧煤的排放是:1.805KG CO2;0粉尘; 0.00543KG SO2; 0.00272KG NOx.
汽车发动机排放国四标准如下图:
选了几款常见车型的油耗换算下来,无论是污染物种类,还是单位质量,都高于标准煤电厂排放,我想即使是换做别的车辆的油耗计算,也会一样,也就是燃煤电厂排放更低。
中长期看来,燃煤电站的单位排放,远低于汽油内燃机的单位排放,而且会低得越来越多。
因为燃气轮机联合循环电厂排放低于燃煤电厂,所以,综合起来可以认为,火力发电的单位排放低于汽车发动机尾气排放无疑。
其实主要原因显而易见,汽油的燃烧排放,考虑到发动机体积和成本的因素,很难有效降低。
但是燃煤的排放,污染环境的主要是硫化物,氮氧化物,灰渣。对于新建大型电站,静电除尘等系统的使用,当下几乎可以做到0灰渣的排放;燃前脱硫脱硝和然后脱硫脱硝,也可以大幅降低排放。因为大型电站投资高,规模大,脱硫脱硝目前甚至成为了一个独立而繁荣的行业,其技术仍然在进一步提升。
其系统的复杂性和高效性,是小型的内燃机无法比拟的,也就是集中排放,集中处理的概念,电厂脱硫脱硝和除尘的示例流程如下:
4. 还有些不同的发电方式,但是那些方式要么低排放,要么是环保节能特点,并且这些目前并不承 担主要电力负荷。所以不对之上的结论产生负面影响。
电力的结构,我找了张图,虽然不是最新的,但是大致构成不会变,短期也不会变:
图上所示的,火电的81%,比汽油发动机节能,而且排放低;18.2%的水电,核电,更节能,0排放;其他的比例太低,情况复杂,且与结论无影响。
关于电动机和发动机机械传动环节的效率,在本题别的答案中已经有所论述,大致是电动机也有优势。
所以,关于电动交通工具是否转移了排放到电厂,并没有达到节能作用这个问题,答案已经很清楚了,那就是:即使有转移,转移过程中排放量也已经大幅降低,而且会越来越低,并且因为电厂的高效率会大量节约能源。推广电动交通工具,可以有效持续节能减排。(资料出处:知乎)
只是雾霾在各种吐槽面前还雾霾着,这说明,人的调侃再刻薄,也不如来一阵大风能够解决实际问题。但是,天的问题人是可以参与或者协助解决的。比如,有人说汽车尾气“参与”了雾霾活动,或者说尾气“助纣为虐”了。因果无需考证,但电动自行车为城市所带来的环境生收益,以及电动汽车传来的良好势头,依旧可以让我们在雾霾中看到清朗。电动车就这样向我们加速驶来,有谁能不感到欣欣然呢?尤其在这雾霾袭人的天气情况下,电动车行业终将成人间的春风为我们带来拨霾见日的晴天。
良性发展电动车产业,让我们做电动车的主人做环境的主人,不要被雾霾遮蔽双眼。声援柴静,我们电动车行业可以做得更好!
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