可再生能源的研究中,车用清洁燃料现状如何?有哪些新型方式?( 三 )


尽管对于使用汽油燃料的欧洲乘用车来说 , 水的消耗往往无关紧要 , 但它会对农产品 , 如食品、天然纤维或生物燃料造成重大影响 。 Llao等人评估了水资源对未来BEV发展的影响 。 研究指出 , 按照中国现有的计划 , 中国未来的BEV从2020年的500万辆增长到2030年的8000万辆 , 预计需要47335 TWh的电力供应 。
在基线情景下 , 2020年预计将分别消耗4260万m3和提取10.9亿m3的水 , 到2030年将分别增加到32445万m3和85.6亿m3 。 利用可再生能源提供了相当大的潜力 , 可以将BEV对水资源的间接影响减少20%以上 , 因为BEV的生产阶段所需要的水比电力间接造成的用水量少得多 。 如果避免生产传统燃料而消耗水量 , 与相同数量的传统汽车部署的现实情况相比 , 将导致未来中国的BEV净减少19.3辆 。 由此看出 , 评估汽车行业供应链中的用水量是解决人类对淡水资源短缺的关键 。

标准化LCA广泛用于评估产品生产对环境的影响 。 LCA可用于评估不同产品的各种替代方案 , 选择优化方案并为产品改进提供建设性建议 。 Peng等人基于LCA原理探究了通过考虑不同的电网结构与车辆的能效性能之间的关联 , 开发并建立了BEV的评价模型 , 计算了其能耗和气体排放 。 结果表明 , 与汽油动力汽车相比 , BEV目前对全球GHG减排显示出了积极影响 。 不同国家的电网结构和电力的GHG排放强度存在显著差异 , BEV的GHG排放效应在地理上差异很大 。
Wang等人从能耗、碳排放、PM2.5和油井到车轮效率四个方面对中国内燃机汽车、BEV和FCEV进行了LCA评价 。 由中国电网和燃煤发电的电解水制氢的FCEV无法实现节能减排 , 甚至可能导致比传统燃料汽车更严重的能源和环境问题 。 BEV也是如此 , 它更多地依赖于电力结构 。 FCEV采用天然气重整生产氢气对电网结构的依赖较少 , 但PM2.5排放量不低于传统燃油车 。 在核能占中国电力结构的90%以上的情况下 , FCEV从电解水中生产氢气可以实现更少的PM2.5排放 。

FCEV和BEV的二氧化碳排放和环境污染仅限于不同的制氢链和电力结构 。 Gabriel等人使用ReCiPe生命周期评估对三种类型的公共汽车进行环境影响评估 , 同时考虑到公共汽车的整个生命周期和电动公共汽车的充电基础设施 。 与柴油公交车对比 , 电动公交车和压缩天然气公交车对人类和生态系统健康的总体损害将减少54.55%和37.41%资源消耗将减少88%和80070 , 成本将降低48%和60% 。
Desantes等人进行了简化的生命周期评估 , 比较了FCEV , BEV和传统燃料汽车的GHG和NOx排放 。 与BEV相比 , 具有最佳H:产量的FCEV始终产生更低的GHG排放和略高的NOx 。 相比之下 , 传统汽车需要达到约30千瓦时//100公里的油耗 , 排放优势才能比BEV更大 。 BEV的LCA受到更多关注 , 而FCEV和CNG的生命周期比较分析尚未进行 。
我国CNG数量增长迅速 , 氢燃料汽车产业的发展越来越受到关注 。 可再生能源的使用也在如火如茶地进行中 。 因此 , 基于可再生能源清洁燃料生产链评估FCEV和CNG的GHG排放和环境尤为重要 。 LCA可以提出建设性的建议和策略 , 以识别限制环境绩效的瓶颈 , 并优化替代方案 , 以帮助实现“碳中和”目标和环境保护战略 。

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