电动出租车代替油气双燃料混合动力出租车碳减排效益分析

葛晓华　王恒康

（山西省生态环境研究中心山西太原030009）

电动出租车代替油气双燃料混合动力出租车碳减排效益分析

葛晓华王恒康

（山西省生态环境研究中心山西太原030009）

太原市现役出租车多数为2008年开始营运，在2013年左右，全部改为油气两用混合动力车，到2016年现有出租车服役年限到期，要全部更新。太原市政府决定太原市六城区出租车本次更新全部更换为比亚迪E6、E5纯电动出租车。截止2016年春节，太原市已有约300辆出租车更换为比亚迪E6，其中100多辆电动出租车已开始上路营运。

油气双燃料混合动力；出租车；碳减排；效益分析

1　研究背景

纯电动车作为绿色交通的主要发展方向，在深圳、北京、河北、山西等省份开始大规模推广。纯电动出租车取代油气双燃料混合动力出租车是否低碳，存在一定争议。本研究通过相关部门数据收集、咨询出租车司机等方式，收集了两种出租车能源消耗相关数据，分别计算纯电动出租车和油气双燃料混合动力出租车百公里温室气体排放量，对两种出租车运营过程中的温室气体排放进行对比。

2　温室气体排放测算方法

2.1测算边界

本研究对油气双燃料混合动力出租车、纯电动出租车运营过程中的温室气体排放进行测算。对于油气双燃料混合动力出租车，其运营过程的化石燃料的燃烧是其温室气体排放的主要来源，因此本研究对其化石燃料燃烧过程的温室气体排放进行测算，其燃料生产过程的上游温室气体排放不纳入测算边界；对于纯电动出租车，其运营过程不涉及化石燃料燃烧，温室气体排放基本为零，但其消耗的电力在生产过程中涉及温室气体排放，为了客观评价纯电动出租车对气候变化的影响，本研究对于纯电动出租车的温室气体排放测算边界延伸至其上游电力的生产过程。

2.2测算的温室气体种类

对于油气双燃料混合动力出租车，其燃料燃烧过程除了碳氧化过程排放二氧化碳外，还涉及甲烷和氧化亚氮排放，因此其测算的温室气体种类包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮三种；对于纯电动出租车，由于其温室气体排放为电力消费的间接排放，因此仅依据相关因子测算其电力消费的间接二氧化碳排放。

2.3油气双燃料混合动力出租车的温室气体排放测算方法

2.3.1测算公式

油气双燃料混合动力出租车的燃料燃烧温室气体排放采用排放因子法进行计算，即：

式中，EGH G为车辆的温室气体排放量，单位为kgCO2eq；AD为燃料的消耗量数据，单位为kg、m3或TJ（折算为热量单位）；EFi为第i种温室气体的排放因子，单位为kg CO2/kg、kg CH4/TJ或kg N2O/TJ；GW Pi为第i种温室气体的全球变暖潜势值，无量纲；i为温室气体的种类，包括CO2、CH4、N2O三种。

2.3.2数据需求及获取

（1）燃料消耗数据AD

太原市油气双燃料混合动力出租车燃料以煤层气为主，辅以少量汽油，汽油消耗通常以L计，在计算中需要转换为质量单位，密度一般取0.74kg/L；煤层气消耗通常以立方米（m3）计量，在计算CO2排放时不需进行单位换算，在计算CH4和N2O排放时，则需要按照热值折算为热量单位（TJ）；在计算CH4和N2O排放时，则同样需要按照热值折算为热量单位（TJ）。本研究采用的相关折算参数分别为汽油43070 kJ/kg，煤层气38931 kJ/m3。

（2）排放因子数据EF

参照《省级温室气体清单编制指南》（发改办气候［2011］1041号），对于各类燃料的CO2排放因子按照下式计算：

EFCO2=平均低位发热量×单位热值含碳量×碳氧化率× 44/12

汽油、煤层气的二氧化碳排放因子如表1所示。

表1　汽油、煤层气的二氧化碳排放因子

汽油的单位热值含碳量、碳氧化率来源于《省级温室气体清单编制指南》（发改办气候［2011］1041号），煤层气的单位热值含碳量和碳氧化率参考天然气；

对于各类燃料的CH4和N2O排放因子，参照《2006年IPCC国家温室气体清单指南》中给出的推荐值，其中汽油CH4排放因子3.9kg/TJ，N2O排放因子3.9 kg/TJ；煤层气CH4排放因子92kg/TJ，N2O排放因子3 kg/TJ。

（3）全球变暖潜势值GW P

全球变暖潜势值表征了不同温室气体对于气候变暖影响的相对能力。IPCC第二次评估报告和第四次评估报告均给出了各类温室气体的全球变暖潜势值，但第四次评估报告值尚未被《联合国气候变化框架公约》附属机构所接受，因此本研究参照第二次评估报告给出的全球变暖潜势，分别为CO2为1，CH4为21，N2O为310。

2.4纯电动出租车电力消耗的二氧化碳排放测算方法

2.4.1测算公式

纯电动出租车电力消费引起的二氧化碳排放采用排放因子法进行计算，即：

式中，ECO2，电力为电力消费引起的CO2排放量，单位为kg或t；AD电力为电力的消费量，单位为kW·h或M W h；EFCO2，电力为电力消费的CO2排放因子，单位为kgCO2/kW·h或tCO2/MW·h。

2.4.2数据需求及获取

（1）电力消费量数据AD电力

纯电动出租车的电力消费量数据通常以kW·h/km或kW· h/100km计量。参考部分运行车辆实际运行数据，计算过程中，纯电动车的电耗取19.5kW·h/100km。

（2）电力排放因子数据EFCO2，电力

电力消费的CO2排放因子可以采用国家发改委最新（2012年）发布的《中国区域电网基准线排放因子》中的华北区域电网排放因子进行计算，其值为0.8843kgCO2/kW·h。

3　两种出租车温室气体排放水平对比分析

3.1温室气体排放测算结果

3.1.1油气双燃料混合动力出租车的温室气体排放测算

通过咨询出租车司机及太原市、阳泉、晋城市双燃料混合动力出租车燃料消耗调研数据，油气双燃料混合动力出租车燃料消耗情况见表2，温室气体排放情况见表3。

表2　油气双燃料混合动力出租车燃料消耗情况

表3　油气双燃料混合动力出租车燃料燃烧温室气体排放测算结果

3.1.2纯电动出租车的温室气体排放测算

百公里电耗数据参考比亚迪官方网站及部分电动出租车实际运营能源消耗数据。电力消费二氧化碳排放因子采用国家发改委最新（2012年）发布的《中国区域电网基准线排放因子》中的华北区域电网排放因子。纯电动出租车的温室气体排放计算结果见表4。

表4　纯电动出租车百公里温室气体排放

3.2温室气体排放测算结果分析

通过以上计算，油气双燃料混合动力出租车百公里排放24.69kg二氧化碳当量，纯电动出租车百公里排放17.24kg二氧化碳当量，纯电动出租车比油气双燃料混合动力出租车二氧化碳减排30%。

按相关部门规划，太原市2016年将实现7200辆油气双燃料混合动力出租车替换为纯电动出租车，按每辆出租车年行驶里程10万公里计算，每年温室气体减排量达53640t。