那究竟为何会拉闸限电?很多自媒体都在往国际形势,往中美博弈上扯,其实那都是无稽之谈,拉闸限电只有三个原因:1、电不够用了。2、火力发电一直在亏损。3、实现“能耗双控”年度目标。
目前的煤炭价格是13年以来最贵的,9月16日至9月23日的一周,电煤采购价格已经达到1086元/吨,价格上涨了一倍,在这样的情况下,火力发电厂几乎都处于亏损运营状态,电厂发电的意愿较低,库存水平也较低。而其他的再生资源,诸如水力发电、风力发电、太阳能发电等又没法填补这部分的空缺,导致电能出现缺口,全国尤其是东北地区的用电出现供需紧张的情况。
而受此影响,很多地区的充电站也开始实现错峰用电,比如有的充电站是每周一、二、三、四、五的早8点到晚11点期间错峰轮休用电,其他时段停止用电,这会导致很多电动汽车没电了,却没办法很方便地补充电量。毕竟电动汽车不像燃油车,它的充能时间长,而且极度依赖于充电设施,一旦没电只能寸步难行,而燃油车几分钟就能完成补能。
去年12月,丰田汽车的掌门人就发出过警告,电动汽车被过度炒作,没有考虑到电动汽车的用电荒问题。目前国内的新能源汽车占有率还不到2%,全国有各种类似的充电桩98.5万台,对于电网的负荷还不大。可一旦电动汽车的占比达到20%甚至50%,那就需要数千万台的充电桩才能满足需求,其中快充站充电功率越来越高,对于电网的负荷就越来越大。
目前,很多快充技术的功率已经突破350千瓦,数十万个如此高功率的充电桩同时工作,对于电网的负荷是难以想象的,而慢充桩充电时间长,一般都超过10个小时,这意味着对于电网负荷的长期占用,而一旦爆发用电荒的问题,数以百万计的电动汽车都将受到影响。
除了对电网的影响外,电动汽车在环保方面也有着让人“误解”的另一面。
电动汽车作为环保的代名词,已成为国内汽车工业发展的主要方向。它以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,在此过程中没有化石燃料的燃烧,车辆本身自然也就不会排出一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC),氮氧化物(NOx) 、颗粒物(PM) 等污染物,但电动汽车消耗电转为燃煤排放污染远超燃油车排放污染几倍。另外,生产电池、电池报废后对环境污染更大。当我们抛开现象看本质却发现,电动汽车环保还真不是这么回事。
有专家表示,“电动汽车在车辆周期的碳排放是所有类型汽车中最高的,占其全生命周期的45.2%。车辆周期主要包含原材料获取、整车生产、维修保养等阶段。其中的主要原因在于电池。”据悉,在动力电池的生产过程中,原材料的获取和加工阶段依然是碳排放的主要来源,约占其全生命周期碳排放的70%。相比于制造车身的主要材料——钢铁,生产单位质量锂、钴、镍和石墨的碳排放会更高。
麻省理工一份研究显示,生产一辆燃油车大约释放2-17吨二氧化碳, 而生产一辆电动汽车释放二氧化碳是要高于这个数值的。2016年在《JournalofSustainableDevelopment》杂志中刊登的一篇研究显示,在发展中国家马来西亚每生产一辆燃油车约释放4.2吨二氧化碳,每生产一辆电动汽车约释放5.7吨二氧化碳。维基百科统计数据中,制造一辆普通燃油车约释放5.6吨二氧化碳,混动为6.5吨,插电混动是6.7吨,纯电动高达8.8吨。
而从电池的种类看,磷酸铁锂电池的碳排放强度为109.3kg CO2/kWh,而三元锂电池为104kg CO2/kWh。因此如果以容量为60kWh的动力电池来举例,生产一块电池的碳排放将超过8吨。
另一方面,关于电力来源的问题。据国家统计局数据显示,以燃煤发电为主的火力发电量,占全国发电量比例为71.19%。其次,才是水力发电,占比达到16.37%,然后是风力发电、核能。最后,才是太阳能发电,比重仅为1.92%。
除此之外,在中国平均供电煤耗320g/千瓦时,发一度电需要煤炭320克。燃烧1千克标准煤将排放出:2.493千克二氧化碳,0.68千克碳,0.68千克粉尘,0.075千克二氧化硫和0.0375千克氮氧化物。所以如果你开电动汽车跑了15公里,用了3千瓦时电,那你基本上就用了1千克煤,排放量就达到了燃烧1千克煤产生的废气。
早期在路边看到关于电动汽车的广告时,总会出现“三度电,一升油”的标题,那它是怎么来的呢?首先,一度电的能量是1000瓦的功率做功一小时及3.6兆焦耳,三度电10.8兆焦耳。汽油的热值46兆焦耳/千克,汽油密度0.75千克/升,一升汽油的热量34.5兆焦耳。电动机效率90%以上,汽油机30%左右,一升汽油有用功10.35兆焦耳,基本和三度电的有用功相等。
而发三度电,平均耗煤0.96千克,我们近似地看做一千克煤。燃烧一千克煤,排放2.493千克二氧化碳。燃烧一千克汽油,排放2.25千克二氧化碳,燃烧一升汽油排放1.69千克二氧化碳。毫不夸张地说,用电的排放要高于汽油。加上燃烧煤炭的其他污染物如粉尘、二氧化硫等要高于汽油,用电比用油更破坏环境。
然后,我们来进行能量转化效率的对比。能量转化效率简单说就是有用功除以总功,就是拿来推动汽车运动的能量除以你总的消耗的能量。目前,汽油机的能量转化效率只有30%左右,而高效电机的能量转化效率能达到90%以上。但是电力传输的过程中也有不可避免的损耗,在我国,现有的电网传输系统在传输过程损耗约8%-10%,在充电的时候也有能量的损耗,而煤炭发电的能量转化效率在40%左右。同时汽油也是需要提炼的,笔者实在没找到提炼石油需要多少能量,但也是用煤炭来提供能量的。
综合而论,通过上述的分析可以看出在我国电动汽车的“排放”与汽油车基本持平,其中在粉尘、硫化物、氮氧化物的排放方面甚至超过了汽油车,所以到目前为止,电动汽车在环保方面并没有对内燃机车形成绝对优势。因此,在电动汽车不具有发展优势的情况下,严格把控燃油车尾气排放才是我们最应该做的,这才是当下维护“绿水青山”的最好办法。