電動出租車代替油氣雙燃料混合動力出租車碳減排效益分析

葛曉華　王恒康

（山西省生態(tài)環(huán)境研究中心山西太原030009）

電動出租車代替油氣雙燃料混合動力出租車碳減排效益分析

葛曉華王恒康

（山西省生態(tài)環(huán)境研究中心山西太原030009）

太原市現(xiàn)役出租車多數(shù)為2008年開始營運，在2013年左右，全部改為油氣兩用混合動力車，到2016年現(xiàn)有出租車服役年限到期，要全部更新。太原市政府決定太原市六城區(qū)出租車本次更新全部更換為比亞迪E6、E5純電動出租車。截止2016年春節(jié)，太原市已有約300輛出租車更換為比亞迪E6，其中100多輛電動出租車已開始上路營運。

油氣雙燃料混合動力；出租車；碳減排；效益分析

1　研究背景

純電動車作為綠色交通的主要發(fā)展方向，在深圳、北京、河北、山西等省份開始大規(guī)模推廣。純電動出租車取代油氣雙燃料混合動力出租車是否低碳，存在一定爭議。本研究通過相關(guān)部門數(shù)據(jù)收集、咨詢出租車司機等方式，收集了兩種出租車能源消耗相關(guān)數(shù)據(jù)，分別計算純電動出租車和油氣雙燃料混合動力出租車百公里溫室氣體排放量，對兩種出租車運營過程中的溫室氣體排放進(jìn)行對比。

2　溫室氣體排放測算方法

2.1測算邊界

本研究對油氣雙燃料混合動力出租車、純電動出租車運營過程中的溫室氣體排放進(jìn)行測算。對于油氣雙燃料混合動力出租車，其運營過程的化石燃料的燃燒是其溫室氣體排放的主要來源，因此本研究對其化石燃料燃燒過程的溫室氣體排放進(jìn)行測算，其燃料生產(chǎn)過程的上游溫室氣體排放不納入測算邊界；對于純電動出租車，其運營過程不涉及化石燃料燃燒，溫室氣體排放基本為零，但其消耗的電力在生產(chǎn)過程中涉及溫室氣體排放，為了客觀評價純電動出租車對氣候變化的影響，本研究對于純電動出租車的溫室氣體排放測算邊界延伸至其上游電力的生產(chǎn)過程。

2.2測算的溫室氣體種類

對于油氣雙燃料混合動力出租車，其燃料燃燒過程除了碳氧化過程排放二氧化碳外，還涉及甲烷和氧化亞氮排放，因此其測算的溫室氣體種類包括二氧化碳、甲烷、氧化亞氮三種；對于純電動出租車，由于其溫室氣體排放為電力消費的間接排放，因此僅依據(jù)相關(guān)因子測算其電力消費的間接二氧化碳排放。

2.3油氣雙燃料混合動力出租車的溫室氣體排放測算方法

2.3.1測算公式

油氣雙燃料混合動力出租車的燃料燃燒溫室氣體排放采用排放因子法進(jìn)行計算，即：

式中，EGH G為車輛的溫室氣體排放量，單位為kgCO2eq；AD為燃料的消耗量數(shù)據(jù)，單位為kg、m3或TJ（折算為熱量單位）；EFi為第i種溫室氣體的排放因子，單位為kg CO2/kg、kg CH4/TJ或kg N2O/TJ；GW Pi為第i種溫室氣體的全球變暖潛勢值，無量綱；i為溫室氣體的種類，包括CO2、CH4、N2O三種。

2.3.2數(shù)據(jù)需求及獲取

（1）燃料消耗數(shù)據(jù)AD

太原市油氣雙燃料混合動力出租車燃料以煤層氣為主，輔以少量汽油，汽油消耗通常以L計，在計算中需要轉(zhuǎn)換為質(zhì)量單位，密度一般取0.74kg/L；煤層氣消耗通常以立方米（m3）計量，在計算CO2排放時不需進(jìn)行單位換算，在計算CH4和N2O排放時，則需要按照熱值折算為熱量單位（TJ）；在計算CH4和N2O排放時，則同樣需要按照熱值折算為熱量單位（TJ）。本研究采用的相關(guān)折算參數(shù)分別為汽油43070 kJ/kg，煤層氣38931 kJ/m3。

（2）排放因子數(shù)據(jù)EF

參照《省級溫室氣體清單編制指南》（發(fā)改辦氣候［2011］1041號），對于各類燃料的CO2排放因子按照下式計算：

EFCO2=平均低位發(fā)熱量×單位熱值含碳量×碳氧化率× 44/12

汽油、煤層氣的二氧化碳排放因子如表1所示。

表1　汽油、煤層氣的二氧化碳排放因子

汽油的單位熱值含碳量、碳氧化率來源于《省級溫室氣體清單編制指南》（發(fā)改辦氣候［2011］1041號），煤層氣的單位熱值含碳量和碳氧化率參考天然氣；

對于各類燃料的CH4和N2O排放因子，參照《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》中給出的推薦值，其中汽油CH4排放因子3.9kg/TJ，N2O排放因子3.9 kg/TJ；煤層氣CH4排放因子92kg/TJ，N2O排放因子3 kg/TJ。

（3）全球變暖潛勢值GW P

全球變暖潛勢值表征了不同溫室氣體對于氣候變暖影響的相對能力。IPCC第二次評估報告和第四次評估報告均給出了各類溫室氣體的全球變暖潛勢值，但第四次評估報告值尚未被《聯(lián)合國氣候變化框架公約》附屬機構(gòu)所接受，因此本研究參照第二次評估報告給出的全球變暖潛勢，分別為CO2為1，CH4為21，N2O為310。

2.4純電動出租車電力消耗的二氧化碳排放測算方法

2.4.1測算公式

純電動出租車電力消費引起的二氧化碳排放采用排放因子法進(jìn)行計算，即：

式中，ECO2，電力為電力消費引起的CO2排放量，單位為kg或t；AD電力為電力的消費量，單位為kW·h或M W h；EFCO2，電力為電力消費的CO2排放因子，單位為kgCO2/kW·h或tCO2/MW·h。

2.4.2數(shù)據(jù)需求及獲取

（1）電力消費量數(shù)據(jù)AD電力

純電動出租車的電力消費量數(shù)據(jù)通常以kW·h/km或kW· h/100km計量。參考部分運行車輛實際運行數(shù)據(jù)，計算過程中，純電動車的電耗取19.5kW·h/100km。

（2）電力排放因子數(shù)據(jù)EFCO2，電力

電力消費的CO2排放因子可以采用國家發(fā)改委最新（2012年）發(fā)布的《中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子》中的華北區(qū)域電網(wǎng)排放因子進(jìn)行計算，其值為0.8843kgCO2/kW·h。

3　兩種出租車溫室氣體排放水平對比分析

3.1溫室氣體排放測算結(jié)果

3.1.1油氣雙燃料混合動力出租車的溫室氣體排放測算

通過咨詢出租車司機及太原市、陽泉、晉城市雙燃料混合動力出租車燃料消耗調(diào)研數(shù)據(jù)，油氣雙燃料混合動力出租車燃料消耗情況見表2，溫室氣體排放情況見表3。

表2　油氣雙燃料混合動力出租車燃料消耗情況

表3　油氣雙燃料混合動力出租車燃料燃燒溫室氣體排放測算結(jié)果

3.1.2純電動出租車的溫室氣體排放測算

百公里電耗數(shù)據(jù)參考比亞迪官方網(wǎng)站及部分電動出租車實際運營能源消耗數(shù)據(jù)。電力消費二氧化碳排放因子采用國家發(fā)改委最新（2012年）發(fā)布的《中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子》中的華北區(qū)域電網(wǎng)排放因子。純電動出租車的溫室氣體排放計算結(jié)果見表4。

表4　純電動出租車百公里溫室氣體排放

3.2溫室氣體排放測算結(jié)果分析

通過以上計算，油氣雙燃料混合動力出租車百公里排放24.69kg二氧化碳當(dāng)量，純電動出租車百公里排放17.24kg二氧化碳當(dāng)量，純電動出租車比油氣雙燃料混合動力出租車二氧化碳減排30%。

按相關(guān)部門規(guī)劃，太原市2016年將實現(xiàn)7200輛油氣雙燃料混合動力出租車替換為純電動出租車，按每輛出租車年行駛里程10萬公里計算，每年溫室氣體減排量達(dá)53640t。