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电动汽车真的环保吗?

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人气:-发表时间:2017-02-18 11:17【

厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强教授曾多次表示:雾霾问题的本质是能源问题。而电动汽车的兴起,无疑是连接能源问题与环境问题的一个小小缩影。

普通燃油车直接燃烧汽油/柴油以提供动力,排放燃烧后的尾气污染环境。那么电动车呢?电动车依靠电能,不排放尾气,但是电能从何而来?发电过程中造成的环境污染如何计算?作为二次能源,电能真的比直接燃油更加清洁吗?同辉汽车作为环卫车的重点生产企业,对这个问题也深为关注。

针对这一问题,一群美国科学家进行了严密的调查,并建立了经济学模型。他们的结果显示,在全美范围内平均而言,电动汽车对环境造成的实际污染高于同品牌对应型号的柴油车/汽油车,而地域间差异的决定因素在于发电方式的不同。换句话说,清洁的一次能源才是解决环境问题的根本方向。美国的这项研究,也给我国的能源发展带来了启示。

地域差异  :水电 vs 煤电,清洁能源方治根本

在全美各地,汽油车造成的环境污染差别不大,只在城区比农村略高,这是因为城区人口密度更高,所以模型中污染造成的“人体健康”损失值更高。

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燃油车造成环境污染的地域分布图

而电动汽车所造成污染的地域间差异则十分明显(见下图)

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电动汽车造成环境污染的地域分布图

将两图相减,我们可以发现:在美国西部地区,电动汽车造成的环境污染其实要低于汽油车;而在东部地区情况则刚好相反

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依照本研究模型得出的,各地政府应为每台电动车提供的“环境补贴”。图中绿色区域中电动汽车的污染水平低于燃油车,政府应为电动车提供环境补贴;而黄色和红色区域中电动汽车的污染水平高于燃油车,政府应向电动车收取环境税。

造成电动汽车污染水平地域差异的因素包括天气因素(高温和低温条件下,电动汽车的能耗都会升高)等,但其中的决定因素在于美国三大电网之间能源结构的差异。

美国的电网体系由东部、西部和得克萨斯州三大电网体系构成,三个体系间存在电能的交换,但基本上保持自给自足。这三大电网体系中,能源结构差异巨大,西部多水电、东部多煤电、得克萨斯多天然气电。正是这种能源结构的差异,使偏重清洁水电的西部能够区别于偏重化石能源的另外两大区域,获得电动汽车的环境优势。

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美国三大电网体系能源结构差异。图源参考资料[2]

中国雾霾:电动汽车转移污染或能治标;能源改革前路慢慢未见曙光

上述研究虽然在美国进行,但同样的现实情况也必然存在于中国。中国电网中化石能源占比约为75%,与美国的得克萨斯电网相当(或略低),高于美国东、西部电网水平;而与得克萨斯电网相比,中国电网更多依赖煤电而非天然气电。因此,中国电能的整体清洁程度低于美国,电动汽车在中国所造成的实际污染也必然高于燃油车。

然而,我们却不能否认电动汽车在此时发展的价值:它们虽然不能真的减少污染,但可以转移污染,在一定程度上降低大城市的环境压力。另外,从长期来看,电动汽车仍是未来的发展趋势,在较好的能源结构下的确可以降低污染。

然而治本呢?能源结构改革如何推进?在“碳排放权就是发展权”的发展铁律之下,中国真的已经可以下定决心,牺牲发展来改革能源、重建环境了吗?

2月13日媒体消息,国家国防科技工业局副局长、国家原子能机构副主任王毅韧接受专访时表示,内陆核电站的选址基本确定,“十三五”期间有望开工建设。王毅韧提到的内陆核电站选址包括湖南桃花江、湖北咸宁、江西彭泽等。而据澎湃新闻统计,除上述3个内陆核电项目外,正在开展前期工作的内陆核电厂址达30余个。

然而,这些核电项目无法掩盖中国核电事业在福岛事故后的整体低迷。不仅如此,核电、风电、太阳能发电等清洁发电装置与既有火电电网的衔接问题仍待解决。能源结构改革与环境问题的最终解决,前路漫漫,未见曙光。

参考资料:

[1] Are There Environmental Benefits from Driving Electric Vehicles? The Importance of Local Factors, Stephen P. Holland, Erin T. Mansur, Nicholas Z. Muller, and Andrew J.Yates, American Economic Review 2016, 106(12): 3700–3729

[2] 电力数据大PK!美国三大电网谁胜,中电论坛

[3] 内陆核电站选址初定“十三五”内有望开工,每日经济新闻

引自科研圈




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