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主题:纯电动论文写作 时间:2024-01-23

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摘 要: “十二五”以来,我国新能源汽车发展迅猛,尤其是纯电动汽车和插电式混合动力汽车.但在我国电力结构目前以煤电为主的情况下,也有认为电动汽车实际碳排放高于燃油车的观点.本文以碳平衡法对纯电动汽车百公里CO2排放量进行估算,并与普通燃油乘用车进行简单对比.

关键词:纯电动汽车 电力结构 碳平衡法 CO2排放量

中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)05-0306-02

一、估算假定条件

1.只考虑火电厂产生的CO2排放,忽略其它类型发电厂的排放.太阳能、风能、水力、核能及潮汐能电站发电过程生产的CO2排放比火电厂少很多.

2. 只考虑使用过程的CO2排放,忽略生产纯电动汽车和生产燃油汽车过程中的排放,忽略建设火电厂和电网过程中的排放,忽略燃油在开采、提炼、储运等过程中的排放.以上过程也有一定的碳排放,不在本文讨论之列.

3.忽略电厂燃煤和汽油燃烧过程中可能产生的极少量CO、CxHy化合物和C单质,假定C元素全部转化为CO2.

4.忽略纯电动汽车和燃油车的电耗、油耗数据与用户实际消耗的差别,只采用厂家或数据计算.

二、纯电动汽车CO2排放估算方法

根据煤炭燃烧过程中碳原子守恒(碳平衡法),可以由如下公式估算纯电动汽车使用过程的等效CO2排放量:

W1等于 (1)

其中W1:纯电动汽车百公里CO2排放量,kg/100km;

12、44、1000分别是碳原子相对原子量、CO2相对分子量(按C12和O16计算)、kg与g的换算系数;

E:纯电动汽车百公里电耗,kW·h/100km;

H:燃煤电厂度电标准煤耗,g/ kW·h.根据中国电力企业联合会统计,2014年的值为300[1];

k:标准煤碳排放系数,国家发展改革委员会能源研究所推荐值为0.67,它反映了我国发电燃煤平均含碳率按平均热量折算到标准煤的数值;

λ:火电占全社会电量的比率.根据中国电力企业联合会统计,2014年燃煤、燃气、燃油电厂发电量的比率分别为70.50%、2.38%、0.08%[1].燃气电厂的度电排放大约是燃煤的40%[2].由于相关数据缺失,燃油电厂按与燃煤电厂等效的放大系数折算.所以最终折算为λ等于70.50%+2.3840%+0.08%等于71.53%;

:电网损失率,根据中国电力企业联合会统计,2014年为6.64%[1];

:充电环节的电量损失率,根据苌瑞锋先生的研究,取6%[3];

:厂用电率,即火电厂在发电过程中自身也要消耗一定的电力.根据苌瑞锋先生的研究,取5%[3];

p:电池自放电、容量衰减和电能转机械能效率比设计值降低等因素的复合损失率,反映为电动汽车实际续航小于理论值,根据假设条件4,本文取p等于0.另外,电动汽车冬季使用电耗增加比燃油车油耗增加更为明显,文本单独考虑冬季使用的情形,取p等于30%,即按冬季续航衰减30%估算;

q:碳元素不完全燃烧率,一般低于3%[4].随着发电机组的大型化和超临界化,该值不断降低.为充分考虑CO2排放量,根据假定条件3,本文取q等于0.

把上述参数带入公式(1)得到:

W1等于0.6323E (2)

三、燃油乘用车CO2排放估算方法

本文只考虑普通燃油乘用车使用过程中消耗汽油(我国柴油乘用车比例很小)产生的CO2排放.根据燃烧过程中碳原子守恒,汽油平均密度按730kg/m3、平均組分按C8H18计算,可得:

W2:燃油车百公里CO2排放量,kg/100km;

B:百公里油耗,L/100km.

四、纯电动汽车CO2排放量估算

本文选取了2015年我国销量前10的纯电动汽车(纯电动乘用车占比超过80%)中,查到电池容量和续航的9个车系、13款车型,按公式(2)估算.注:各车型参数主要来自汽车之家网站.

这13款电动汽车百公里电耗从7.3到20.5不等,平均12.3 kW·h/100km,总体随着车重和功率的增大而增大.百公里CO2排放量从4.64到12.96不等,平均7.77kg/100km.冬季使用从6.62到18.52不等,平均11.10kg/100km.

五、燃油乘用车CO2排放量估算

1.平均值法

由于燃油乘用车车型众多,不便于选取具体车型计算.本文选取2014年全国乘用车平均油耗和销量前十的乘用车生产企业平均油耗,按公式(3)进行估算.

表2 主要企业燃油乘用车百公里CO2排放量估算

注:汽车销量数据来自汽车工业协会 [5],燃料消耗数据来自[6].

所选十家企业(上海通用按三家分公司分别统计)的乘用车百公里平均油耗从6.82到8.01不等,平均7.14L/100km.百公里CO2排放从15.37到18.05不等,平均16.09kg/100km.2014年全国燃油乘用车平均油耗7.22L/100km,平均排放16.27kg/100km.

2.极限值法

由于所给的平均油耗是算术平均,无法反映不同排量车型之间数量的巨大差别.转而可以从中选取油耗最小的车型,则全行业的油耗水平一定大于这款车.从“中国汽车燃料消耗量网站”查到油耗最小的是“江南TT”等车型,综合油耗是4.8L/100km,由公式(3)估算的CO2排放量是10.82kg/100km.该值介于本文所列纯电动汽车正常天气使用平均排放量7.77和冬季使用平均排放量11.10之间.

结论:适合纯电动论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文,相关纯电动开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。

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