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k8下载ag旗舰官网|斯坦福报告:减排效果电池电动车比燃料电动车更靠谱!
 

加入时间:2020-01-10 15:59:54  点击:4462 

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k8下载ag旗舰官网,就目前而言,生产电能和生产氢燃料电池的过程都会产生排放。

智东西 编译|海中天

投资电池电动汽车而非燃料电池汽车,社区获得的益处更大,氢燃料基础设施除了带来清洁的交通运输形式,给社区带来的能源福利很有限。

11月份,斯坦福大学和慕尼黑工业大学的科学家在《能源》期刊上发表论文,谈到了上述观点。科学家假设未来电动汽车的成本已经降至更加容易承受的范围,然后将电池电动汽车和氢燃料电池汽车做了对比。

慕尼黑工业大学博士研究生、报告的主作者、前斯坦福全球气候与能源项目访问学者markus felgenhauer表示:“如果电动汽车大规模普及,它会对社区的能源使用(包括大楼和交通运输)造成怎样的影响,我们对这个问题进行了研究。我们发现,如果要减少二氧化碳排放,投资电池电动汽车更经济,主要是因为它们的成本更低,能源效率更高。”

报告合著者、能源资源工程教授、全球气候与能源项目主管sally benson表示:“要让全球能源系统深入脱碳,这些研究很有必要,因为它可以确定用什么方法成本最低、效率最高。”

电动汽车有两种类型:一种是插电式混合动力汽车,安装了可充电电池,还有一种是燃料电池汽车,将氢能源转化为清洁的电力。

和汽油汽车不同,在行驶的过程中电池和燃料电池汽车碳排放为零。如果大规模部署,需要花费巨资建设基础设施,让汽车给电池充电,或者提供氢燃料。

对于政策制定者来说,有一个问题很关键:哪种交通运输技术可以用最低的成本削减总体碳排放,是电池电动汽车,还是燃料电池汽车?除了交通运输之外,氢技术是否可以为大楼提供能源,用于供暖供热,正如一些研究所暗示的一样?

斯坦福的报告试图回答这两个问题。

研究人员发现,加州是电动汽车交通运输的领导者。在整个加州,电动汽车越来越流行,但是只有少数汽车制造商提供燃料电池汽车。如果要大规模使用,2017年之前加州必须支出9200万美元,建设50个加氢站,组成一个网络。

就目前而言,两种能源没有一种完全摆脱排放碳。一些人将电池电动汽车插进电网充电,这些电力大多是碳排放化石燃料生成的。

同样的,大多的氢燃料也是天然气通过工业处理形成的,在制作过程中会生成二氧化碳。有一种替代设备名叫电解器,它用太阳能电力分解水,变成干净的氢气和氧气,但是这种技术消耗的能源非常大,成本很高。

在报告中,研究人员描绘了洛思阿图斯山丘镇 (town of los altos hills,加利福尼亚州)的未来场景,这是一个富裕的社区,住了大约8000位居民,位于圣克拉拉县(santa clara county),离斯坦福大学很近。

felgenhauer说:“洛思阿图斯山丘镇非常有名,因为那里的太阳能发电容量在美国很高,而且电动汽车所占的份额在该州也是最高的。”

10年至20年之后,如果电池和燃料电池汽车广泛使用,太阳能与电解器的成本可以与电网竞争,又会出现怎样的情况?这是研究人员所关心的。

假设到了2035年电动汽车占了整个小镇汽车数量的38%,燃料电池汽车所使用的氢在本地利用最便宜的电力生成,比如太阳能电力或者电网电力。研究人员将数据输入计算机模型,该模型是报告合著者、慕尼黑工业大学电力与计算机工程教授 thomas hamacher开发的。

报告合革者、前全球气候与能源项目博士后学者、电力研究所研究人员matthew pellow说:“我们将洛思阿图斯山丘镇一天所使用的能源数据输入进去,将建造新能源基础设施的所有财务成本也输入进去,还考虑了建造太阳能面板、电解器、电池及其它一切成本。然后我们告诉模型,让它向我们描绘2035年的场景,告诉我们如果社区要满足总的能源需求,哪种方式最经济!”

除了考虑两种情况下气候优化所需要的成本,研究人员还计算了每一种情况下的碳排放数量。

用户可以将氢燃料基础设施用来存储清洁能源,按需使用,研究人员也将这种潜在好处考虑进去。白天,电解器可以利用太阳能生成氢,本来这些太阳能会白白浪费。氢可以存储然后转化为可再生电力,或者用来替代天然气给大楼供暖供热。

最终结果确凿无疑。

“从整体成本来讲,我们发现在减排方面电池电动汽车比氢燃料电池汽车更好。” felgenhauer说,“分析显示,如果要具备成本竞争力,氢燃料电池汽车的价格必须定得比电池汽车低很多。在可预见的未来,燃料电池汽车极可能会比电池汽车贵很多。在假设中氢还有一个好处,它可以存储多余的太阳能,这点分析时并没有排除。我们发现到了2035年,只会有少量的太阳能氢存储能源用来给大楼供暖供电。”

虽然研究主要针对的是bay area(旧金山湾区),但是结果适合于加州许多社区,这些社区拥有充足的阳光。研究人员希望未来可以分析更大的社区网络,评估其它因素,在购买电池还是氢燃料电池汽车时,这些因素会对用户的选择造成影响。

pellow表示:“我们的目标是提供目的明确、数据驱动的分析,帮助加州及其它地区的政策制定者搞清哪种技术在应对气候变化时成本最低。”

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