燃料电池汽车环境效益的评价模型

燃料电池汽车环境效益的评价模型

研究了使用维库斯模拟系统来确定燃料电池汽车环境效益中的最优成本和CO2排放量。建立的模型场景需要考虑到电动汽车未来的普及率，并考虑技术转换为经济效益的能力，还需考虑到时间、成本等。为了比较蓄电池和燃料电池汽车，用该模型分别模拟了电动汽车、蓄电池和燃料电池混合动力汽车、燃料电池汽车。维库斯模拟系统的输入参数包括：时间序列、再生能源可用性、系统寿命、效率和投资、固定成本、可变成本及每小时的能源需求。维酷斯模拟系统的子系统即代数建模系统根据这些输入参数建立线性规划模型。采用最大化策略并使用单纯形法确定环境效益最好解决方案。

该模型的关键假设为：①在相同地区范围内进行预测和比较；②氢气电解化学反应产生的热量可以被回收利用；③燃料电池的效率比蓄电池高；④该模型可以确定单个实体的宏观经济成本最低限度；⑤各地区的相关基础设施十分完善；⑥不考虑相关基础设施的成本。本研究将模型的地点设置为加利福尼亚州洛杉矶阿尔托斯山区，距旧金山东南部约60km，大约有8000位居民。模型预测了2025年和2035年蓄电池和燃料电池混合动力汽车、只使用蓄电池的电动汽车、燃料电池汽车在环境效益中的最优成本和CO2排放量。

该模型预测；①在2025年和2035年电动汽车环境效益中的总成本将相当于2015年的成本水平；②2035年只使用蓄电池的电动汽车的CO2排放量将减少40%，燃料电池汽车的CO2排放量将减少41%；③2025年蓄电池和燃料电池混合动力汽车的CO2排放量将减少3%，2035年混合动力汽车CO2的排放量将减少7%。模型预测表明，蓄电池和燃料电池混合动力汽车CO2排放较少，成本较低。

刊名：Energy（英）

刊期：2016年第13期

作者：Markus F.Felgenhauer

编译：杨欣