煤电与汽油之争:推广电动车是掩耳盗铃吗

中国青年报 综合报道

最近,关于电动车污染大于燃油车的争论再起。一种观点认为,利用风力、潮汐、水力、太阳能、可再生生物发的电为干净的电,因为在发电过程中不会产生排放和污染。相反,利用煤炭发的电为肮脏的电,因为煤在燃烧中会排放大量有害物质和二氧化碳。因此,用煤电驱动的电动车不如高效燃油车环保。

有人列出了一个公式:以国产1.4TSI高尔夫为例,从油井到车轮能量消耗过程中,二氧化碳排放为每百公里143克,搭载柴油发动机的车型排放为111克;但同等功率的电动车所需的电能,在用国内煤炭发电过程中产生的二氧化碳相当于每百公里171克,外加更多的二氧化硫排放。

持这一观点的人士认为,在中国,根据国家电网统计,2010年,82%的电力来自煤炭,而且是含硫高、灰分高的劣质煤。到2020年,用煤炭发电仍将占到电力供应量的71%,水电、风电、太阳能发电,加上还在争议中的核能发电,比例不到三成。因此,在中国推电动车无异于掩耳盗铃,掩目治霾,烧煤发电,其污染远大于汽车烧油。

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什么是真正的“零排放”?

一个典型的例子是,沃尔沃每卖出一辆纯电动车,都要求用户签署一份协议,保证其充电的来源必须是一家“干净的”电力供应商。如果用户做不到这点,汽车公司宁可失去这单生意。之所以如此,是因为瑞典水电占50%,风力和其他生物能源发电占45%,用煤发电只占5%。因此,在那里使用纯电动车有很大几率选用“干净”的电,真正做到“零排放”。

有人称,真正能够解开中国“煤—电”死结的一个好消息来自特斯拉。因为特斯拉将在中国各地建设独立的“超级充电桩”网络,这些充电桩借助太阳能发电作为电网的补充。超级充电桩将由太阳能薄膜、蓄电池、充电桩组成。太阳能薄膜将光能转化为电能,存储在大型蓄电池中,保障充电桩全天24小时给电动车充电的能力。

尽管这套系统完全可以独立于电力网络,但特斯拉CEO马斯克表示,与电网连接仍然是有好处的。因为有时候能够生产额外的电量,这样就可以反过来提供给电网。“我们想让每一个超级充电桩的净能量都是正值,也就是产生的电量多于消费,从反污染的角度而言,也是净收益。”

也有人士认为,中国电动汽车不低碳也不环保的说法是没有道理的。随着我国电力结构的不断优化,火电的比例将逐步减低,核电、风电、水电、太阳能发电的比例越来越高,清洁能源占的比例也会越来越高。

他提到,电动车并不需要增加新的发电能力,完全可以利用中国的峰谷电差,晚上充电,白天行驶。不仅不会增加电力负荷,还有效利用了谷电,起到了削峰填谷的作用,减少电力的白白浪费。电动汽车不消耗燃油,零排放、零污染,对减少燃油消耗和提高空气质量都做出了极大的贡献。

他认为,特斯拉宣称的超级充电站用太阳能发电,可以真正做到零排放零污染,其实这是在吹牛。特斯拉在上海建的超级充电站,每天的光伏发电量连充满一辆电动汽车的电力都不够。认为发展电动车既不低碳也不环保的人,是不了解中国的发电结构,缺少基本常识。

煤电能量转化率高于汽油?

电动车专家王秉刚表示,目前,煤电的确是国内电能的主要来源,但电动车不如燃油车低碳环保的说法并不正确。他曾经做过精确的计算,从能量转化效率来看,电动车比燃油车更低碳环保。

他介绍说,国内煤炭发电的能量转化效率是40%,电动车把电能转化为车轮驱动力的效率是62%,从煤炭转化为车轮驱动力的总效率是40%乘以62%,即24.8%。国外煤炭发电效率高一些,约为50%,电动车电能转化为车轮驱动力的效率是62%,从煤炭转化为车轮驱动力的总效率是31%。

燃油车从石油到汽油的能量转化效率非常高,达到80%,但从汽油转化为车轮驱动力的效率却非常低,只有18%。从石油转化为车轮驱动力的能量转化效率为80%乘以18%,约为14.4%,这个效率远远低于从煤炭到车轮驱动力的能量转化效率。也就是说,从整个能量消耗过程来看,用煤炭发电驱动电动车,比用石油提炼汽油驱动燃油车更加低碳环保。

“以上算法还是按照比较保守的思路算的,事实上电动车应该更环保。”王秉刚说,自己也从碳排放的角度测算过,结果依然是电动车的低碳环保性能优于燃油车。对于燃油车的碳排放低于电动车的算法,他认为是不正确的。

王秉刚还表示,电动车主要是夜间充电。很多城市的峰谷电差很高。发电设备在白天能达到峰值要求,晚上用电需求降低,发电设备不能满负荷运转,只好搞很多储能装置。电动车在夜间充电,相当于帮助电网储能,有效利用了电网的多余生产能力,对电网降低碳排放也有好处。从降低雾霾来看,电动车的排放为零,环保性能更是远远优于燃油车。

从电能结构看,我国煤电比重将逐年下降。全国能源工作会议提出,2014年我国非化石能源发电装机比重达到32.7%,意味着火电占比要降到67.3%,火电容量将控制在8.9亿千瓦左右。2014年新增火电装机将进一步减少,在3000万千瓦左右。新增煤电将主要集中在9大煤电基地。

特斯拉超级充电站能解开中国煤-电死结吗?

有报道提到:2014年,我国规划新增1400万千瓦光伏发电 (其中分布式光伏发电占到60%),增长80%左右。核电方面,2014年预计新增容量超过500万千瓦,核电总装机容量有望突破2000万千瓦,增长35%左右。风电方面,2014年将新增风电装机1800万千瓦左右,增长25%,并网风电装机容量将超过9000万千瓦。水电方面,2014年预计将投产2000万千瓦左右。生物质能和地热能方面,2014年生物质能发电装机规模有望突破1000万千瓦。

“我国除了煤电,还有风电、水电、核电等清洁能源,这些电也会入电网,供电动车充电,因此不能一概而论说电动车的用电来源不清洁。”国家电网上海电力公司的范烨说。

特斯拉的超级充电站能解开中国煤-电死结吗?中国电力企业联合会标准化中心副主任刘永东表示,自己通过上海的日照时间和特斯拉超级充电站光伏组件面积,计算出一个超级充电站平均每天的太阳能发电量大概只有62度,充不满一辆Model S。刘永东认为,在现阶段,特斯拉不可能做到完全离开电网独立运行。

比亚迪在太阳能发电和储能电站方面积累了大量技术,但比亚迪相关人士表示,太阳能发电的能量转化效率并不高,需要大量土地和长时间光照。之前,比亚迪也尝试过太阳能发电为电动车充电,但效率一般,例如比亚迪F3DM车顶上也安装了一款太阳能发电板,但发电量有时都不够车内电器消耗。因此,比亚迪的太阳能发电系统主要用在西部人口密度低、光照充足的地方,提供家庭能源系统。

不过,王秉刚认为,太阳能、风能并入电网有很大难度,但给电动车充电是个可考虑的方案。他举例说,深圳市准备造一批移动储电充电站来解决充电站建设难题,这些独立的移动设施可以利用风能和太阳能电源。

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