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(dòng)出租車代替油氣雙燃料混合動(dòng)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(yùn)，在2013年左右，全部改為油氣兩用混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)出租車已開始上路營運(yùn)。

油氣雙燃料混合動(dòng)力；出租車；碳減排；效益分析

1　研究背景

純電動(dòng)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(dòng)出租車取代油氣雙燃料混合動(dòng)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(jī)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(jì)算純電動(dòng)出租車和油氣雙燃料混合動(dòng)力出租車百公里溫室氣體排放量，對(duì)兩種出租車運(yùn)營過程中的溫室氣體排放進(jìn)行對(duì)比。

2　溫室氣體排放測(cè)算方法

2.1測(cè)算邊界

本研究對(duì)油氣雙燃料混合動(dòng)力出租車、純電動(dòng)出租車運(yùn)營過程中的溫室氣體排放進(jìn)行測(cè)算。對(duì)于油氣雙燃料混合動(dòng)力出租車，其運(yùn)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(duì)其化石燃料燃燒過程的溫室氣體排放進(jìn)行測(cè)算，其燃料生產(chǎn)過程的上游溫室氣體排放不納入測(cè)算邊界；對(duì)于純電動(dòng)出租車，其運(yùn)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(píng)價(jià)純電動(dòng)出租車對(duì)氣候變化的影響，本研究對(duì)于純電動(dòng)出租車的溫室氣體排放測(cè)算邊界延伸至其上游電力的生產(chǎn)過程。

2.2測(cè)算的溫室氣體種類

對(duì)于油氣雙燃料混合動(dòng)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(cè)算的溫室氣體種類包括二氧化碳、甲烷、氧化亞氮三種；對(duì)于純電動(dòng)出租車，由于其溫室氣體排放為電力消費(fèi)的間接排放，因此僅依據(jù)相關(guān)因子測(cè)算其電力消費(fèi)的間接二氧化碳排放。

2.3油氣雙燃料混合動(dòng)力出租車的溫室氣體排放測(cè)算方法

2.3.1測(cè)算公式

油氣雙燃料混合動(dòng)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(jì)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(shì)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(dòng)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(jì)，在計(jì)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(jì)量，在計(jì)算CO2排放時(shí)不需進(jìn)行單位換算，在計(jì)算CH4和N2O排放時(shí)，則需要按照熱值折算為熱量單位（TJ）；在計(jì)算CH4和N2O排放時(shí)，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(jí)溫室氣體清單編制指南》（發(fā)改辦氣候［2011］1041號(hào)），對(duì)于各類燃料的CO2排放因子按照下式計(jì)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(jí)溫室氣體清單編制指南》（發(fā)改辦氣候［2011］1041號(hào)），煤層氣的單位熱值含碳量和碳氧化率參考天然氣；

對(duì)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(shì)值GW P

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

2.4純電動(dòng)出租車電力消耗的二氧化碳排放測(cè)算方法

2.4.1測(cè)算公式

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

式中，ECO2，電力為電力消費(fèi)引起的CO2排放量，單位為kg或t；AD電力為電力的消費(fèi)量，單位為kW·h或M W h；EFCO2，電力為電力消費(fèi)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(fèi)量數(shù)據(jù)AD電力

純電動(dòng)出租車的電力消費(fèi)量數(shù)據(jù)通常以kW·h/km或kW· h/100km計(jì)量。參考部分運(yùn)行車輛實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，計(jì)算過程中，純電動(dòng)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(fèi)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(jì)算，其值為0.8843kgCO2/kW·h。

3　兩種出租車溫室氣體排放水平對(duì)比分析

3.1溫室氣體排放測(cè)算結(jié)果

3.1.1油氣雙燃料混合動(dòng)力出租車的溫室氣體排放測(cè)算

通過咨詢出租車司機(jī)及太原市、陽泉、晉城市雙燃料混合動(dòng)力出租車燃料消耗調(diào)研數(shù)據(jù)，油氣雙燃料混合動(dòng)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(dòng)力出租車燃料消耗情況

表3　油氣雙燃料混合動(dòng)力出租車燃料燃燒溫室氣體排放測(cè)算結(jié)果

3.1.2純電動(dòng)出租車的溫室氣體排放測(cè)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(dòng)出租車實(shí)際運(yùn)營能源消耗數(shù)據(jù)。電力消費(fèi)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(dòng)出租車的溫室氣體排放計(jì)算結(jié)果見表4。

表4　純電動(dòng)出租車百公里溫室氣體排放

3.2溫室氣體排放測(cè)算結(jié)果分析

通過以上計(jì)算，油氣雙燃料混合動(dòng)力出租車百公里排放24.69kg二氧化碳當(dāng)量，純電動(dòng)出租車百公里排放17.24kg二氧化碳當(dāng)量，純電動(dòng)出租車比油氣雙燃料混合動(dòng)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(shí)現(xiàn)7200輛油氣雙燃料混合動(dòng)力出租車替換為純電動(dòng)出租車，按每輛出租車年行駛里程10萬公里計(jì)算，每年溫室氣體減排量達(dá)53640t。