闲谈能源电车和环保

来源: Duckmaster 2021-11-25 12:07:53 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (5653 bytes)
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拜登早先宣布政府引导电车到2030拥有40%的市场份额,最近又因通胀压力,要求OPEC+增产和释放原油储备。这似乎有些首鼠两端的态度,受到环保人士的讴病,其实反映的是能源,电车和环保三者之间的长短期的矛盾。斗胆闲聊几句这个话题,有不同看法请商榷。

1. 可再生能源会完全取代煤和油气吗?

近二十年,美国煤电减少了一半(见下图)。在核电举步不前的情况下,缺口大部分被天然气发电填补了。原因是北美天然气物美价廉,发电效率比煤还要高一些,但更重要的是天然气的CO2排放只有煤的一半。在可预见的二三十年,天然气是较“清洁”的电资源。

可再生能源发电在稳步上升,但这部分电的来源深受地域和天气的影响。天赏饭吃如冰岛,地热就可以维持举国的能源需求。在北美,加州的清洁能源远远走在其它州的前头。在很多地方,光伏和风能发的电却因不稳定而被称为垃圾电,给现有电力设备增加负担,不是简单拉电网和加电容就可以解决的。

2. 电车比内燃机车环保吗?

一个前提是汽油车的尾气处理催化剂的NOx/HC/CO转化率已普遍超过99%,所以这部分姑且不计。只考虑CO2的排放,也就是能量的利用效率(这里不考虑驱动如轴轮,制动如刹车等的能耗)

i. 内燃机车:汽油内燃机燃油效率 35-40%,柴油驱动车的效率达40-45%。原油到汽柴油的能量效率84.5%。以汽油车为例:

            37.5% x 84.5% = 31.7%

ii. 电车:天然气发电能量效率 42%, 充电效率 85-90%, 电动机驱动效率 85-90%。

             42% x 87.5% x 87.5% = 32.5%

很多电车拥有者很自豪能开80-150mpg,注意这里没有考虑发电的CO2排放。假如把发电的能量效率考虑进去,电车并没有优势。就目前的电力来源,说电车环保是个伪命题,只是转嫁了排放。但不排除在将来,非碳的清洁能源占主导后而改变。

3. 除了电车之外,还有其它选择吗?

读过一些有关未来能源的报告,里面的一些想法挺有意思的。比如,在内华达州的沙漠里设大量的Solar Farms, 产电量可轻松满足全美的用电量,但电能的运输和储存不容易实现(现有技术基本无解)。于是想到用把电转化为无碳的中介化学物质,如氢气甚至氨气。氢气用电生产极其方便,运用燃料电池可高效转化为车用,但运输与安全目前不易实现。氨气可以通过现有石油和天然气管路来运输等等,可是我们能想象开一辆液氨驱动的私家车吗?

谢谢阅读。

 

 


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所有跟帖: 

目前比较有把握的大概就是在达拉斯到洛杉矶一线搞光伏发电来‘削峰’ -XYZ3- 给 XYZ3 发送悄悄话 XYZ3 的博客首页 (682 bytes) () 11/25/2021 postreply 12:46:23

是这么回事,可再生能源意味着每个地域都不一样,用来弥补当地的电能短板是最佳选择。 -Duckmaster- 给 Duckmaster 发送悄悄话 Duckmaster 的博客首页 (0 bytes) () 11/25/2021 postreply 13:20:13

这就是为什么日本一直在研发氢能源。丰田的氢能源汽车加气只需6分钟,可跑7-8 百miles. -总要注册- 给 总要注册 发送悄悄话 (0 bytes) () 11/25/2021 postreply 13:53:47

就像等离子LCD 一样,日本人掌握了太多的专利,妄图收割全世界,结果傻眼了吧 -coorslight969- 给 coorslight969 发送悄悄话 (0 bytes) () 11/25/2021 postreply 14:19:01

日本在氢能源和燃料电池开发上走在了前头,真不好预测什么时候会用上。比如电车就有近200年的历史。 -Duckmaster- 给 Duckmaster 发送悄悄话 Duckmaster 的博客首页 (0 bytes) () 11/25/2021 postreply 14:19:57

,要求OPEC+增产和释放原油储备。这似乎有些首鼠两端的态度。 -萨克斯风- 给 萨克斯风 发送悄悄话 (143 bytes) () 11/26/2021 postreply 05:14:09

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