CO2排放量分析及控制方法

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：图11-40 油井到车轮评价法就汽车降低排放的CO2措施来说，虽然直接降低汽车燃料消耗率相当重要，但降低制造燃料时产生的CO2也很重要。图11-41 各种动力源和CO2排放特性之间的比较2.油井到车轮效率对汽油车、混合动力车和燃料电池车的油井到车轮评价的能量效率如图11-42所示。从图中可以看出，在CO2排放方面，早期汽油车辆的排放量最多，并按天然气、柴油、混合动力、燃料电池汽车的顺序，其排放量逐步减小。

图11-40 油井到车轮（WTW）评价法

就汽车降低排放的CO₂措施来说，虽然直接降低汽车燃料消耗率相当重要，但降低制造燃料时产生的CO₂也很重要。这是对一次能量最终使用到汽车上的燃料总效率、包括CO₂的总温室气体排放量和经济性等方面的评价，包括资源的采掘、燃料的制造和运输，直到使用在汽车上为止的各阶段所排放的CO₂量进行综合评价的“油井到车轮（WTW）评价法”。此方法又分为从燃料的采掘、精制到加油站燃油箱为止进行评价的“油井到加油站（WTT）评价”，以及从加油站燃油箱到汽车车轮为止对直接消耗燃料进行评价的“加油站到车轮（TTW）评价”，并对各阶段CO₂的生成量进行计算，如图11-40所示。对于太阳能电池、风力等再生能源和原子能等，在设备制造和建设过程中所排放的CO₂也不能忽略，正在处于考虑的阶段。此评价区别于油井到车轮（WTW）评价法，以生命周期评价法（LCA）表示。

1.油井到加油站（WTT）、加油站到车轮（TTW）评价

汽车用燃料有以石油为原料的汽油、柴油、液化气（LPG）和压缩天然气（CNG），此外还有甲醇、二甲醚（DME）、费托合成柴油燃料（FTD）、生物乙醇、生物柴油、氢气等很多种燃料。费托合成柴油燃料（FTD）的油井到加油站（WTT）的计算方法见表11-9。费托合成柴油燃料（FTD）的油井到加油站（WTT）的计算分成天然气的采掘→通过费托合成法的燃料合成→通过船舶等的长距离运输（或燃料箱运输）→配送到加油站四部分，正确把握各过程中使用的能量，并对使用此能量所产生的CO₂进行计算。

表11-9 费托合成柴油燃料（FTD）的油井到加油站（WTT）计算

*：为了生产拥有1MJ发热量的燃料所需的原料量（以能量进行换算）

油井到加油站（WTT）评价法在以相同的石油和相同的精制设备生产汽油、柴油等许多石油产品时，会存在石油公司生产效率和如何分配各产品生产中CO₂产生量的问题，并且采用何种方法也对其结果产生很大影响。通常，有①产品重量、②产品具有的能量（发热量）、③产品的价值（销售价格）这3种方法。也可以适当使用其他的方法，重要的是要明确其前提。

图11-41所示为在欧洲实行的对各种燃料的油井到加油站（WTT）评价法的具有代表性的例子。欧洲评价结果，如果以用石油制造的汽油、柴油作为标准对各种燃料进行比较，通常用天然气或煤炭等制造的合成燃料，在其制造燃料过程中所产生的CO₂量比汽油多，另外，对于生物燃料制造过程中的CO₂排放量，作为其原料的生物质在空气中利用太阳能把CO₂作为碳水化合物吸收，因此往往评价为负排放的情况也时有发生。今后，有可能导入经济化的CO₂固定化技术，到时评价方式会发生很大的变化，到目前为止的油井到车轮（WTW）评价法的各研究结果，引入CO₂固定化技术的例子很少。

加油站到车轮（TTW）评价法是，利用汽车行驶模式使用的理论能量（燃料）和实际使用的燃料量（实际燃料消耗率）计算汽车的燃料效率，并计算此时CO₂等地球温室化气体（GHG）的排放量。

图11-41 各种动力源和CO₂排放特性之间的比较

2.油井到车轮（WTW）效率

对汽油车、混合动力车和燃料电池车的油井到车轮（WTW）评价的能量效率如图11-42所示。虽然汽油车的燃料效率为88%，处于较高状态，但车辆效率仅为16%，处于最低的状态，因此综合效率仅为14%。与此相反，燃料电池车的目标值，燃料效率为70%，车辆效率为60%，其综合效率为42%，处于最高的状态。

汽油乘用车的车辆效率低是众所周知的，但是其值随着今后的燃料或车辆系统的开发和发展，会发生历史性的变化。

图11-42 对各种燃料的油井到车轮（WTW）评价结果

目前，按照汽车使用的动力源分为内燃机汽车、电动汽车和两者结合的混合动力汽车，将来还可以增加燃料电池汽车等。根据车辆不同动力源的油井到车轮（WTW）评价的CO₂排放特性如图11-43所示。从图中可以看出，在CO₂排放方面，早期汽油车辆的排放量最多，并按天然气、柴油、混合动力、燃料电池汽车的顺序，其排放量逐步减小。

CO2排放量分析及控制方法

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