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欧洲说可能要考虑禁止燃油车上路，院士说北京可以考虑进入全电动时代 …… 似乎最近整个地球都在围绕 " 碳达峰、碳中和 " 延伸出一系列的大动作。但是另外一边 " 电动汽车真的环保么？" 这个问题却被越来越多的人提出。 大家都在质疑：电动车无非就是把烟囱转移了地方，汽车要排放尾气，难道火力发电厂就不排放尾气？其实最近我仔细思考了这些问题，然后整理成文章，来解答 " 电动汽车真的环保么？" 这个问题。首先我们明确一点：电力是 " 二次能源 "。电力是最典型 " 二次能源 " 来源可以多样化是最大意义 所谓 " 二次能源 " 就是从其他 " 一次能源 " 转变而来的。这个定义听起来很拗口，但我们可以通俗易懂的去描述。比如电力的来源方式就很多：火力、水力、地热、潮汐、太阳能、风力、核电、生物能 …… 这些都属于 " 一次能源 "。 作为最典型的 " 二次能源 "，电力的运用对于人类来说最大的好处就是 " 能量来源多样化 "。比如煤炭多的地方可以兴建火力发电厂；比如大江大河上可以建造大坝；比如海边可以竖起风车；比如沙漠地带可以大搞太阳能光伏 ……最近我收到了来自国家电网上海电力的电费账单，有趣的是我竟然在账单上发现了 " 电力能源分布情况 "。比如我全家上个月用电 66 千瓦时（俗称 " 度 "），其中 57% 为火电、37% 为水力、3% 为核能、2% 为风力、1% 为其他新能源。其他地方我不知道，但我住家这里（上海闵行区）的新版电费账单确实明明白白写着。在国家电网上海电力的说明中，" 新能源 " 的意思就是指：地热、潮汐、太阳能光伏发电、等等新技术、新方法。我国目前 64% 电力来自火力 但别忘了还有 36% 来自清洁能源 那么很多车友都说 " 我国目前仍然是以火力发电为主 "，但这个比值又是多少呢？为此我专门查阅了一下官方数据。根据 2019 年度、2020 年度、以及 2021 第一季度（近两年时间我国电力能源结构的构成变化不大）的情况来看： 全国总发电量的约 64% 为火电；约 20% 为水电；约 2% 为核电；约 9% 为风力；约 5% 为太阳能（数字是约数，毕竟不可能精确到小数点，但大致是这么个情况）。此外近年来新能源的占比越来越高，目前已有 13 个省区的新能源发电比重超过了 10%，最高的宁夏已经超过 20%，接近欧洲一些国家的水平。所以虽然目前我国虽然是火力为主其他为辅的电力格局，但别忘了除去火电之后剩余 36% 的能量全部来自 " 清洁能源 "！（注意：占比都超过 1/3 了）而且占比达到 64% 的火电还在很大程度上缓解了我国的石油依赖，这就是被人命名为 " 能源迁移 " 的原理：我国 " 油少煤多 " 是国情 那为何不利用煤炭发电呢？ 比方说您是个捕鱼能手，您一次捕鱼就收获很多。但您自己却特别馋嘴想吃牛肉。您家隔壁住着一个养牛高手，家里有现成的优质牛肉，而他却正在嘴馋着想吃顿鱼。——那您把鱼和他的牛肉互换，不就各自都可以得到最想要的东西了？ 对于任何一个国家也是如此。我国缺石油资源，长期依赖进口（要知道我国长期成品油产量的将近一半依赖进口原油）。而同时我国却又是一个富煤国家，目前已经探明 1 万亿吨，远景可预期探明 5 万亿吨，差不多这个数，占全球的 20% 左右。而我国发电厂除了部分大城市会有一些小型的城市垃圾焚烧电厂之外，主要都是大型的燃煤发电厂（比如距离虎哥我住家不远的上海吴泾发电厂）。所以中国进入电动化时代的最大好处之一就是：能降低对原油进口的依赖，从某种角度来说提升了能源结构安全。火力发电厂综合热效率约 40% 基本和目前最先进汽油机相当 那么很多小伙伴担心说，火力发电的尾气污染和效率又怎么解决呢？首先我们来比较一下热效率：传统燃油车都有发动机。这就是典型的动力分散。按照目前人类的技术，汽油机最高效率在 40%，实际普遍在 35% 左右；而柴油机的最高效率可达到 50%，实际普遍在 45% 左右。 而目前我国的火力发电厂，锅炉热效率一般在 90%，发电机和控制设备效率都普遍达到 99%，但蒸汽轮机热效率一般只有 35% 左右（蒸汽轮机热效率与常规汽油机相当）。发电厂的能量转换效率，从煤炭燃烧到最终变成电力，基本大多都在 40% 的转换效率。因此从效率角度来看，火力发电的效率大约介于汽油机、柴油机之间（或者说与目前世界上热效率最高的汽油机相当），总体效率并不低。那电厂锅炉排出的废气又是个啥情况呢？80 年代、90 年代那会儿，发电厂门口到处都是扬尘，黑乎乎的。从那时候起电厂 = 脏乱差的印象就成型了。火力发电厂尾气处理极为严格 排放其实远低于机动车 但近年来您如果从电厂门口经过，您也许会惊讶：和 30 年前的印象完全不同啊！其实这就是这些年普及水洗 + 高压静电复合除尘技术的结果。废气里的颗粒物几乎全被拦截下来（送去做建筑材料了）。 坦白说如今正经大型发电厂的废气，氮氧化物（NOx）和 10 微米颗粒物（PM10）的排放量换算成同样功率总量的汽车的话，大概只是汽车尾气的 1/10。我想剩下的事儿无需多说了，毕竟别忘了占到全国发电量 1/3 以上的还有 N 多 " 新能源 "。当然汽车电动化好处很多，可前提是 " 电池技术要实质性突破 "。实话说当前锂电池技术距离真正理想的状态还差老远。坦白讲看到那么多车企都纷纷转投电动汽车制造，个人认为还不如把资金集中到未来电池的研发当中。因为现在全世界汽车电动化已经 " 万事俱备，只欠东风 " 了！
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发表于 2021-6-20 21:38:25
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