电动汽车节能减排范例6篇

电动汽车节能减排

电动汽车节能减排范文1

21 世纪初,中国新能源汽车进入萌芽期,2001 年,新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的 863 重大科技课题。“十一五”时期,国家 863 计划又启动了“节能与新能源汽车重大项目”。自此,新能源汽车进入蓬勃发展时期,各级政府高度关注新能源汽车的研发和产业化,不同技术路线的新能源形式也纷纷亮相。只是在百花齐放的盛况之下,2009年之后,纯电动汽车的优势一枝独秀,逐渐成为政策支持的主体和方向。于是,大量资金补贴给纯电动汽车和插电式混合动力汽车,而将具有明显节能减排作用的空气动力汽车、天然气汽车、氢动力汽车等排除在外,普通混合动力汽车(油电混合)所获支持和补贴也十分有限。

上海神舟汽车节能环保公司总经理陈杰曾经对限定技术路线的做法提出了自己的观点:“第一,对新能源汽车的定义不能太过狭隘,不要规定哪种动力是新能源汽车,哪种动力不是新能源汽车,而是看其在使用过程中对石油能源的节省率(或替代率)。例如,节省率10%左右为弱度新能源汽车,节省率20%左右为中度新能源汽车,节省率大于30%为强度新能源汽车,而且节省率还要以系统增加的成本和使用费用做分母来综合计算。第二,实践证明,不能指望用一种动力就能解决汽车节能减排的所有问题,要用辅助动力来配合。也就是说,不要单纯依靠发动机动力的完善来解决节能减排问题,也不要单纯依靠电池的完善来解决纯电动汽车的瓶颈问题,而要通过主动力与辅助动力之间的协调配合,优势互补,四两拨千斤。就像一个成人拎一桶水很费力,因为偏重;两个小孩担一桶水很省力,因为对称。电动机动力辅助发动机动力的油电混合动力以及液压动力辅助发动机动力的液压混合动力,就是一个很好的例子,减少了发动机的排放和能耗。液压动力辅助电动机动力的液电混合纯电动汽车是另一个好例子,减少了电池的快充快放,提高了电池寿命和续驶里程。第三,要取得具有核心竞争力的成果,不能一蹴而就,要有十年磨一剑的准备和坚持。第四,新能源汽车的政策导向不应朝令夕改,资金投向不应随风飘动,政府扶持应符合市场规律,用户的自觉需求才是新能源汽车的终极目标。”

2012 年 7 月,《节能与新能源汽车产业发展规划(2012―2020 年)》公布。其中规划将新能源汽车定义为“主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车”,对技术路线也进行了限定,“以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向,当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化。”

在空气污染加剧、节能减排迫在眉睫的现阶段,工信部部长苗圩曾表示,从目前情况来看,发展非插电式混合动力汽车比较符合我国现实,节能汽车当前就能实现节能减排的目的,而新能源汽车是立足长远,国家要把两者结合起来。

电动汽车节能减排范文2

城市交通的快速发展在给公众带来极大便利的同时,也引发了能源、环境、拥堵等一系列问题。本文从交通车辆、交通能源、管理措施等方面介绍了我国城市低碳交通可持续发展的现状,研究发现我国交通行业普遍存在车辆能耗高、清洁能源比例低、公共交通建设滞后等问题。推动交通车辆低碳化发展、加快推广应用低碳燃料、加强交通车辆管理等,是共同推动我国城市低碳交通可持续发展的有效措施。

关键词:

城市交通;可持续;低碳

随着我国城镇化水平不断加快,城市交通得到快速发展,在给公众带来极大便利的同时,也引发了能源、环境、拥堵等一系列问题。可持续交通作为一种高效能、低排放的发展方式,逐步受到社会的普遍关注。可持续交通的核心在于提高交通运输的能源效率,改善交通运输的能源结构,优化交通运输的发展方式,最终实现交通行业的可持续发展。2014年5月,国务院《2014—2015年节能减排低碳发展行动方案》,要求加快绿色循环低碳交通运输体系建设,确保全面完成“十二五”节能减排降碳目标,为可持续交通的发展指明了方向。

一、城市交通可持续发展现状

(一)交通车辆作为国民经济的重要支柱产业之一,我国汽车工业发展迅速。据中国汽车工业协会统计,2013年全年累计产销汽车的数量为2211.68万辆和2198.41万辆,同比增长14.76%和13.87%,首次突破2000万辆,连续五年成为世界汽车产销第一大国[1]。汽车保有量也随之快速增长,根据公安部交通管理局统计,截至2013年底,我国汽车保有量达到1.37亿辆,连续两年突破1亿辆。交通运输行业已经成为我国主要的能源消耗及温室气体排放源。交通车辆作为交通运输行业的重要组成部分,对交通行业节能减排起着至关重要的作用。我国自2006年正式实施《乘用车燃料消耗量限值》第一阶段以来,目前已实施到第三阶段,对降低我国汽车行业能耗水平发挥了重要作用。根据研究显示,2013年中国汽车平均燃料消耗量水平为7.33L/100km,比2006年下降了10.2%[2]。节能与新能源汽车在节能减排方面的显著优势得到政府和产业界的极大关注。2010年10月,国务院将新能源汽车产业列入战略性新兴产业,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等的推广应用和产业化。截止到2012年底,我国25个节能与新能源汽车试点城市累计示范推广了27400余辆各类新能源汽车[3]。

(二)交通能源据统计,2013年我国全年汽油消费8721万吨,同比增长12.2%;柴油消费15380万吨,同比增长0.3%,其中交通行业消耗了汽油总量的80%、柴油总量的50%左右。2013年我国石油对外依存度达到58.1%。交通行业的快速发展不仅产生大量的能源消耗,而且严重影响到我国的能源安全。

(三)管理措施为应对交通需求的不断增加,减缓能源、环境、拥堵等带来的压力,各地纷纷加大了公共交通的投入力度,其中地铁、轻轨等轨道交通得到快速发展。北京、上海等城市除大力发展公共交通外,还制定出台了限行、限购、淘汰黄标车及老旧车辆等措施来缓解交通拥堵,降低交通排放,取得了积极效果。

二、城市交通可持续发展存在的问题

(一)交通车辆我国汽车平均燃料消耗量水平高于欧盟和日本,低于美国。美国汽车大部分是大排量车型,而且平均整备质量比我国高400kg左右。研究表明,同等情况下,整备质量增加100kg,油耗增加0.5L/100km左右。显然,我国与发达国家汽车燃料消耗量水平相比还有很大差距,“十一五”期间我国汽车燃料消耗量下降缓慢,与其他国家的差距逐步加大[4]。发展节能与新能源汽车是汽车行业未来发展的趋势。目前,我国汽车行业与国外发达国家相比,存在技术水平差、能源消耗高等问题,缺乏核心竞争力。新能源汽车存在成本高、续驶里程短、基础设施不完善等问题,推广应用效果不明显。2013年我国汽车总销量为2198.41万辆,新能源汽车销量仅为1.76万辆,只占到整体汽车市场的0.08%[5]。

(二)交通能源交通运输业是能源消耗最大的行业之一,推动低碳燃料发展,降低单位能源碳强度,对降低交通行业碳排放水平有着重要意义。目前我国传统化石能源使用比例较高,风能、水能、太阳能、核能等清洁能源利用严重不足。虽然纯电动汽车在使用过程中是零排放,但是由于我国电力结构以火电为主,新能源汽车的节能减排潜力大打折扣。

(三)管理措施除北京、上海等个别城市出台了机动车总量调控政策外,其他城市尚未出台机动车发展规划,存在机动车盲目发展的情况。公共交通普遍存在便利性差、舒适性差等问题,出行比例明显偏低。城市缺乏整体规划,空间结构不合理,增加了交通需求,降低了出行效率。城市交通智能化水平不高,运营管理水平及基础设施建设落后,严重制约了可持续交通的发展。

三、建议

为有效降低城市交通能源消耗及温室气体排放,促进城市交通绿色低碳可持续发展,在总结国内外发展经验的基础上,提出以下建议:

(一)推动交通车辆低碳化发展1.加强交通车辆燃料消耗管理为进一步降低汽车行业燃料消耗量水平,我国于2006年7月1日起实施了《乘用车燃料消耗量限值》(GB19578-2004)第一阶段标准,并于2009年1月1日起实施了《乘用车燃料消耗量限值》(GB19578-2004)第二阶段标准,对促进汽车行业节能技术的推广应用,提高汽车燃料经济性水平发挥了重要作用。我国于2012年1月1日起正式实施《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》(GB27999-2011),即第三阶段标准,在限制单车油耗的同时,还引入了企业平均燃料消耗量的概念,使企业在保持产品多样性的同时降低整体燃料消耗量水平。目前我国汽车燃料消耗量标准已经涵盖乘用车、轻型商用车、重型商用车、摩托车、新能源汽车等,基本建立起一套完整的标准体系。乘用车企业平均燃料消耗量核算办法已经公布,管理办法也已征求意见。乘用车燃料消耗量第四阶段标准制定工作已经启动。2012年4月,国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》指出,争取到2015年,中国乘用车平均燃料消耗量下降到6.9L/100km,2020年下降到5.0L/100km。通过不断加严燃料消耗量限值,加强燃料消耗量管理,促进我国交通车辆平均燃料消耗量水平不断降低。2.提高传统汽车节能减排潜力传统汽车在汽车保有量中占据重要比重。加大核心技术及零部件研发,提高传统汽车节能减排潜力。推广应用发动机可变气门、高压共轨、启停、涡轮增压、高效变速器等技术,有效降低燃料消耗。混合动力技术不仅能较好地解决传统汽车发动机长时间在低热效率区域工作的弱点,而且具有有效回收制动能量的特点,应不断加大混合动力技术的推广应用,使之成为标准配置。汽车整备质量对汽车能耗有很大的影响,质量越大,能耗越高。发展小型高效汽车具有良好的节能减排和经济性效益,鼓励引导小型车、小排量车的发展,降低交通车辆平均排放水平[6]。3.加快推进新能源汽车产业化以纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车等为代表的新能源汽车,一方面可以有效缓解能源和环境压力,推动汽车产业可持续发展,另一方面是加快汽车产业转型升级、培育新的增长点、提高企业国际竞争力的重要举措。目前应重点突破电池、电机、电控等关键核心技术,加快产业布局及充换电等基础设施建设,通过政府补贴、减免车船使用税和车辆购置税等措施,推动新能源汽车产业化进程,实现交通车辆零排放目标。4.降低交通车辆生命周期排放交通车辆在生产制造、使用及报废等环节都伴随着能源消耗及排放,因此要发展循环经济,加强汽车行业全生命周期管理,从而降低交通车辆生命周期排放。一是从源头削减污染,促进汽车行业清洁生产。通过不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,提高资源利用效率,减少或者避免生产过程中污染物的产生和排放。二是加强交通车辆日常的检验与维修保养,对于降低车辆使用过程中燃料消耗及排放有着重要的作用。三是积极开发易回收再利用的材料及零部件,降低废弃物的产生,提高回收利用效率,掌握再制造核心技术,加强对可用资源的再生利用。

(二)加快推广应用低碳燃料1.建立低碳燃料标准体系低碳燃料是指通过对燃料排放的全生命周期评价,包括原料生产及运输、燃料炼制及运输、燃料消耗等多个环节,温室气体排放强度低于基准化石燃料(汽油、柴油)的燃料。加快建立基于我国国情的低碳燃料评价标准体系,制定相关政策法规,促进汽车燃料多元化、多技术协调发展,降低燃料平均碳强度。2.降低燃料生命周期排放加大太阳能、风能、水能、氢能等清洁能源开发力度,提高化石燃料炼化工艺,降低全生命周期排放水平。电力作为一种新型汽车燃料,终端具有零排放、零污染的优点,但从全生命周期来看,我国电力以煤电为主,碳排放较高,因此要优化电力能源结构,增加可再生清洁能源比例,创新技术,实现电力清洁化,降低电力温室气体排放。3.加大低碳燃料推广应用鼓励低碳燃料技术研发,通过工艺改进、技术创新,降低化石燃料碳排放强度。加大投入,提高供应,开展生物柴油、燃料乙醇、可再生电力等低碳燃料的示范应用。加快低碳燃料基础设施建设,制定低碳燃料推广应用鼓励政策,加强部门协调,共同推动燃料低碳化发展。

(三)加强交通车辆管理1.调控交通车辆保有量及结构随着汽车保有量的快速增长,一些大城市出现了严重的交通拥堵、空气污染等情况。综合城市经济发展、城市规划、环境承载能力等情况,制定交通车辆发展规划,防止盲目增长,通过经济和行政等手段对驾照、车牌等进行有效管理,促进交通车辆的合理发展。在控制保有量快速增长的同时,还要积极调整交通车辆保有结构,鼓励节能与新能源汽车的发展,淘汰更新黄标车及老旧车辆,推动交通车辆协调可持续发展。2.降低交通车辆使用强度在交通车辆保有量增加的同时,交通出行总量也在不断增加。通过车牌号限行、征收拥堵费及排污费、提高燃油税和停车费等经济行政手段,适当限制交通车辆出行总量,积极引导交通车辆出行向公共交通转变。大力发展公共交通及慢行交通系统。加快轨道交通、快速公交(BRT)等大容量快速公共交通运营系统建设,扩大公交专用车道网络,提高公共交通的快捷性、舒适性,提高公共交通的吸引力。建立自行车及步行专用道,倡导低碳环保健康的出行方式,创造良好的出行环境。3.提高交通车辆运行效率优化城市交通规划布局,减少出行次数及出行距离,提高出行效率,促进城市交通规划协调发展。加快智能交通(ITS)建设,提高交通智能化、信息化水平。通过采用车辆信息和通讯系统(VICS)、电子收费系统(ETC)等技术,提高车辆行驶速度,缓解交通拥堵,降低燃料消耗,减少温室气体排放。

参考文献:

[1]《中国汽车工业年鉴》期刊社.中国汽车工业发展年度报告[R].天津:中国汽车技术研究中心,2014.

[2]康利平,丁烨,MAYABD,等.中国乘用车企业平均燃料消耗量发展年度报告2014[R].北京:能源与交通创新中心,2014.

[3]苏波.《规划》实施一年工作积极有效[EB/OL].(2013-07-19).

[4]马冬,安锋,康利平,等.中国乘用车企业平均燃料消耗量(CAFC)及其限值标准[J].汽车安全与节能学报,2012(4):364-370.

[5]中国汽车技术研究中心.中国新能源汽车产业发展报告2014[R].北京:社会科学文献出版社,2014.

电动汽车节能减排范文3

关键词:汽车节能 热效率 稀薄燃烧 可变配气系统 涡轮增压 轻量化 制动能量回收。

一,国际国内资源现状与汽车节能的意义。

根据2016年12月《世界石油杂志》的数据,当前原油+凝析油的证实储量为1.7亿万桶,自1999年以来首次出现下降,如果按8300万桶/天的原油+凝析油消耗量,石油还可以开采56.5年。而我国石油最终采储量为130亿~160亿吨,仅占世界的1.8%,人均可采储量远低于世界平均水平。

目前,中国车用燃油占燃油总消耗量的近55%,而石油的进口依赖度已近55%,能源危机的时代即将到来。汽车节能是关乎国际民生的大事,国家在积极寻找新能源的同时,要注重对现有能源的合理应用,提高能源利用率。中国作为一个能源需求大国,应积极展开节能汽车研发技术攻关。

二,影响汽车能耗的因素。

结构方面影响汽车能耗的因素包括发动机,传动系,汽车的整车整备质量,汽车的外形与轮胎。提高发动机热效率,采用档位数无限多的无级变速器,降低汽车总质量,合理设计汽车外形,选用子午线轮胎都可以减小能耗。汽车使用方面包括:车速的选择,档位选择,挂车应用,正确的维修保养。目前公认的汽车减排包含三大技术措施,一是提高动力总成效率,特别是发动机热效率。第二个技术途径是新材料的合理选用,减轻汽车自重,即汽车轻量化。第三,汽车制动能量回收。

三.汽车节能技术

3.1发动机节能技术

汽车作为发动机的核心,其节能至关重要。发动机节能实际上主要是降低燃料消耗。发动机作为石油能源消耗大户,世界各国的发动机工程技术人员和制造商历来将降低其能源消耗作为目标。

3.1.1.采用可变配气系统技术

进气门和排气门专职对发动机冲量交换过程的控制。其特性参数主要由三个:气门开启相位,气门开启持续角度和气门升程。这三个特性参数对发动机的性能,油耗和排放有重要影响。随发动机负荷和转角的改变,这三个特性参数的最佳选择是不同的。进气门开启相位提前,一方面为进气过程提供较多的时间,特别有利于解决高转速时进气时间不足的问题;另一方面气门叠开角增大,有更多的废气进入进气管随后又同新鲜冲量一起返回气缸,造成了较高的内部排气再循环率,可降低油耗和氮氧化物排放。进气门关闭相位推迟,一方面在高转速时有利于提高体积效率,另一方面在低转速时也会将已经吸入气缸的新鲜冲量重新推回进气管中。气门升程增大,一方面在高负荷时有利于提高体积效率另一方面在低负荷时又不得不将进气门关的更小造成更大的泵气损失和节流损失,综上所述出于不同的考虑对气门参数提出不同要求。但是,传统的气门正时只能设计成对某一转速或狭小的转速范围最有利于提高其体积效率。而可变配气系统是气门特性参数可变的,达到使各种工况都能优化的进、排气门系统。可变配气系统基本可以实现可变气门正时、可变气门升程和可变气门持续角等功能。

3.1.2废气涡轮增压技术

废气涡轮增压可以明显提高发动机动力性,降低油耗及排放。增压后适当加大了过量空气系数,使燃烧过程得到一定改善,其指示热效率往往也会有所提高。如果增压与非增压发动机功率相同,则增压发动机可以减少排量和机械损失,燃油消耗率降低。另外由于发动机排量减少整台发动机体积质量都会减少,这样也会降低整车油耗。发动机采用增压后还可以在保证原有功率和一定转矩下适当降低转速。这样,由于机械损失和摩损减少,对改善燃料经济性有利。

3.1.3稀薄燃烧技术

常规汽油机其混合气是均质的,一般在空燃比α=12.6~17范围内工作。常规汽油机的缺点:为防止发生爆燃采用较低的压缩比,这导致热效率较低;浓混合气的比热容比低使热效率降低;只能用进气管节流方式对混合气充量进行调节,泵气损失较大;在化学计量比附近燃烧,其有害排放特别是氮氧化物排放较高。总之常规汽油机特别是用三元催化转化器的汽油机,过量空气系数必须控制在λ=1附近,限制其性能进一步调高,稀薄燃烧汽油机空燃比α17,且能保证动力性能,增大空燃比,使用稀薄混合气工作,可以提高压缩比ε,增大绝嶂甘k值,保证燃料完全燃烧,所以是提高汽油机经济性和降低排放的有效方法。

3.2汽车车身节能技术

汽车车身节能技术,主要包括注重车身造型减小空气阻力和车身轻量化两个方面的节能技术。空气阻力所消耗的功率与车速的三次方成正比,在车速高时,空气阻力将是汽车主要行驶阻力。车身质量约占汽车总质量的30%,所以汽车轻量化对减轻汽车自重,减少能耗至关重要。

利用空气动力学原理设计出更合理的汽车造型,是达到减小空气阻力、减小油耗、提高燃料经济性的重要途径。改善汽车造型的空气动力性能方法有①车身造型进一步强调空气动力化。②发动起布置形式的合理选择③设置前、后扰流板等空气动力学附加装置,改善气流流动状况。④优化车身细部外形,减小车身表面的凹凸面和突起物。此外,缩小汽车的迎风面积,即减小车身宽度和高度也可有效减小空气阻力。

车身轻量化是现代车身设计的主流方向,而这一导向最充足的理由就是汽车节能。汽车轻量化技术包括汽车结构的合理设计和轻量化材料的使用两大方面。对于未来汽车轻量化设计我们可以从制造材料方面寻找突破口。具体方案有①使用密度小,强度高的材料。②使用同密度、同弹性模量而工艺性良好的截面厚度较薄的高强度钢。③使用基于新材料加工技术的轻量化结构用材,如连续挤压变截面型材、激光焊接板材等。

3.3制动能量的回收

汽车制动能量回收就是指在汽车制动时,将其中一部分机械能经再生系统转化为其他形式的能量进行回收,并加以再利用的技术。汽车采用制动能量回收,有助于提高汽车能源利用率、减少油耗,减轻制动器的热负荷,减少磨损,提高汽车行驶安全性和使用经济性。目前制动能量回收只能用于纯电动汽车和混合动力汽车,它的制动能量回收系统包括与车型相配的发电机、蓄电池以及可以监视电池电量的智能电池管理系统。

四,小结

进入21世纪,能源和环境正成为影响世界汽车产业发展的两大决定性因素。能源和环境问题向汽车节能技术提出更高要求。汽车节能的途径和措施非常多,涉及能源、材料、电子技术、汽车设计制造、汽车维修、汽车使用等诸多方面。现代汽车可以节能的空间很大,但是要实现节能技术的重大创新和突破必须是国家重视、全民参与、科学研究、经济发展,所以汽车节能的工作是长期而艰巨的。

作者简介:耿世科,男 1993年7月8日 汉河南省开封市杞县 河南理工大学 邮编:454000

周精浩,男1996年4月4日 汉 河南省商丘市睢县 河南理工大学 邮编:454000

电动汽车节能减排范文4

关键词:汽车 可持续交通 发展方向

引言

中国是世界上机动车、私人小汽车增长最快的国家,国际能源协会(International Energy Agency,IEA)预测,到2050年中国机动车拥有量将达到10亿辆,相当于目前全世界机动车的拥有量[1]。目前我国大多数城市已经迈入了汽车高速发展的阶段,部分特大城市开始进入普及阶段,我国已迅速成为世界上主要的汽车消费国和生产国。交通工具是全球能源危机与温室气体排放的主要原因 ,随着全球低碳经济的倡导和节能减排的号召,绿色汽车、节能减排已然成为当今汽车工业发展的主旋律,研究汽车如何才能可持续发展受到社会各界的重视。

1、可持续汽车交通的内涵

可持续交通必须满足以下3个主要的要求:首先,必须保证存在一种来自于经济和财政支持的持续能力来满足日益提高的生活水平;其次,必须能最大限度地提高人们的总体生活质量,这不仅仅体现在数量的增加,更重要的是体现在环境与生态的可持续性;最后,交通产生的利益必须被社区的各个部分平等共享,即社会可持续能力。所谓的“3E”原则(经济、环境和社会公正性),即是实现这三者之间相互制约的平衡和互动[2] 。

基于“3E”原则,可持续汽车交通可以理解为:以社会经济和国家财政的持续增长为前提,目的是为了满足日益提高的生活水平,其发展能够最大限度地提高人们的总体生活质量,且其自身发展的同时对环境和生态的可持续性不造成损害,最后,可持续汽车交通产生的利益能够使全社会都平等共享。

2、汽车发展的现状

据中国统计年鉴,我国汽车拥有量逐年上升,2009年,民用汽车达到6280.61万辆,其中私人汽车占到72.84%。民用汽车拥有量的增加主要来自私人汽车拥有量的增加。小汽车成为人们日常出行不可或缺的交通工具,购车成为继购房之后的第二大消费。

汽车工业的发展带动了一大批相关产业的发展从而促进了国家经济增长,突破了就业和居住范围的极限性,对构建合理的城市结构起到积极作用。然而,汽车交通在促进经济增长和给人们生活带来诸多便利的同时,也带来一系列社会问题:大量的道路设施用地加重城市用地紧张、增加道路拥堵、加剧环境污染和能源消耗等。

3、汽车可持续发展的建议

3.1 发展小排量汽车

小排量汽车通常是指排量在1.0升左右的“微型汽车”,其油耗基本在每百公里5升以下,与排量在1.4升左右的轿车相比,每百公里省4升油左右。小排量汽车外形尺寸小,道路和车位占用面积少,钢材、油漆等材料消耗低,在综合油耗和污染物排放等方面也具有一定的优势。小排量汽车是国际汽车行业发展的大趋势,世界各国都大力扶持本国小排量汽车的发展。目前我国对小排量汽车实行消费税优惠政策,建议对小排量汽车单设一档低税率,促进小排量汽车的发展。另外,还可以通过降低小排量汽车的各种养路费、停车费、过路过桥费、保险费等相关费用来降低消费者使用小排量汽车的成本,从而提高小排量汽车的购买量,小排量汽车经过不断技术创新,基本解决了安全、排放、节能等技术难题,符合国家汽车产业鼓励发展的方向[3] 。

3.2 发展清洁燃料汽车

汽车是全球石油危机和温室气体排放的主要原因之一。使用清洁燃料是解决汽车尾气污染的重要措施,清洁燃料的普遍特点是燃烧完全,有害气体排放量减少30%~90%。因此,应当加大清洁能源汽车的开发和生产,鼓励和支持包括利用太阳能、氢燃料汽车的研发,大力倡导使用清洁能源、液化石油气和天然气等汽、柴油车替代品车辆的使用。借鉴西方发达国家的经验,鼓励在城市中实行氢燃料电池公共汽车等混合动力汽车的使用[4]。

电能作为二次能源来源丰富,污染排放为零,电动机车被称为“无污染汽车”,其结构简单、维修方便,能源消耗率比汽油车高出40%。发展电动汽车代表了新能源汽车发展的方向,已成为各国产业竞争的战略制高点。我国最早推出电动汽车,具有发展电动汽车的先发优势与资源优势,应该抓住难得的历史机遇,充分发挥市场主导与政策先导作用,不仅能够推动低碳交通、振兴汽车产业,同时对我国能源安全、节能减排以及汽车产业实现跨越式发展同样具有重大意义[5] 。

3.3 发展智能化汽车

汽车的“节能环保”和“智能化”相辅相成、共同发展。节能环保型汽车以低排放和零排放为标志,部分或者全部以电机驱动。目前,汽车电气化已经进入汽车各个系统,这个趋势正在加快,并将带来汽车工业革命性的变化。而汽车电气化时代的到来为汽车智能化的发展奠定了必要的技术基础。未来城市交通面临的挑战主要来自三个方面:能源消耗、尾气排放、安全及拥堵。针对这些挑战,对汽车技术的研究也将发生变化,将从传统的以石油为能源进行内燃机的研究转变为以电和氢为能源的汽车电气化、智能化的研究。有关学者认为,今后汽车社会将步入“车联网”时代。“车联网”实际是把互联网和以车为主体的物联网结合在一起的新网络。“车联网”时代的智能汽车具有以下特点:车与车之间能够保持相对固定的距离,可以实现零碰撞;车与车之间的组队是随机进行的,根据车主的目的地,通过GPS定位和车辆之间的自动沟通,车与车之间可以临时组队或离队,提高交通效率。随着汽车电子技术的发展,汽车智能化技术正在逐步得到应用,智能化是未来汽车发展的趋势[6]。

4、结语

当前由汽车发展引发的一系列社会问题,使社会各界对汽车的发展产生了质疑。然而汽车工业的兴衰与国民经济的兴衰有着莫大的关系,我们应当在汽车自身发展和保护环境之间探索适合汽车可持续发展的道路。汽车的可持续发展有赖于经济、社会和环境诸多方面的支撑。可持续发展的理念,不能仅仅作为一个口号,而应当转化为政府和全民 参与的实际行动。

参考文献:

[1]Cervero R. Transit-Oriented and Sustainable Development[J]. Urban Transport of China. 2011, 9(1).

[2]潘海啸.城市轨道交通与可持续发展[J]. 城市交通. 2008, 6(4).

[3]褚义景,戴胜利. 汽车节能减排的若干对策研究[J]. 武汉理工大学学报. 2010, 32(4).

[4]赵靓.机动车尾气污染及其减排措施[J]. 环境科学与管理. 2008, 33(5).

电动汽车节能减排范文5

关键词:新能源车;交通工具;节能;发展趋势

中图分类号:J05 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2013)30-0265-02

一、交通工具的新能源时代即将来临

2012年4月23 日,全球汽车业的盛会第十一届北京国际车展成功举行。而在汇集了全球所有的最顶尖的新车靓车中,95 辆新能源车的出现吸引了现场所有人的眼球。人们不禁开始揣测,传统汽车工业是否已经走到了末路,未来的交通工具会向什么方向发展。

“节能减排”是近年来面对全球性的生态环境恶化、石油匮乏、温室气体等问题提出的议题。“节能”是指节约能源,“减排”指的是较少碳排放量。新能源则是可再生的绿色能源,主要包括太阳能、风能、生物能、潮汐能等等。

全球的石油资源在急速消耗,而普通以汽油为燃料的轻型汽车内燃机的热效率却不足35%,这意味着传统汽车将石油资源大部分能量都浪费了。同时,数目庞大的交通工具向大气中排放了大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物。新能源交通工具主要依靠各类电池提供动力,能够节约石油资源,利用可再生能源,因此给人们留下了“绿色、无污染的”的印象。但是,这样的评价是否过高了呢?

目前,我国新能源交通工具遍地开花,今年7月出台的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020)》指出,争取到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆,到2020年超过500万辆。面对如此火热的发展形势,新能源车究竟如何真正地做到节能减排,仍需要进一步的探讨。

二、新能源交通工具发展现状

新能源汽车是指采用除汽油、柴油之外的燃料作为动力来源的交通工具。主要是纯电动汽车和混合动力汽车。

插电式纯电动车通过与电网连接直接从电网中获取电能,并储存在动力蓄电池组中。其动力全部来自车辆底盘电池组。插电式纯电动汽车上有AC/DC充电机,可以直接将220V电压转换成充电电压接入车身充电,也可以在公用充电设备上进行快速充电。由于目前锂离子电池的能量密度比较低,纯电动汽车一般续航能力差,平均续航里程不到200公里,因此要求配套的充电设施完善。

混合动力车一般指的是插电式的混合动力车,车上有两个及两个以上动力来源,一个来自内燃机发动机,其余由电发动机提供。电池组可以包括蓄电池、太阳能电池、燃料电池。目前的混合动力车一般是由内燃机发动机和蓄电池共同提供动力。

燃料电池车是纯电动汽车中的一种,以氢气和氧气进行化学反应产生电力直接驱动引擎行驶的车辆。

太阳能汽车是依靠太阳能光电板将太阳能转变成电能提供动力的汽车。有蓄电池的太阳能车能够在能量供给充足的情况下,将富余电能储存在蓄电池中以后再用。

目前,插电式纯电动汽车的技术相对成熟,电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转和传动部件少,维修保养工作量小,易操纵。在安全性方面,插电式纯电动车相较氢动力燃料电池车更为可靠。另外,插电式纯电动汽车只要有在有电力供应的地点就可以进行充电,使用起来相较其他类型的新能源车更方便,是我国政府扶持推广的主要新能源车型。

三、新能源交通工具的节能效果

(一)新能源车使用阶段的节能效果分析

纯电动车的底盘主要由电动机、电池组、驱动力传动系统、电控系统等组成。电池技术是纯电动车最难解决的关键技术。纯电动车依靠蓄电池存储电能,电池的能量密度决定了电池存储电能能力大小。电池的能量密度太小意味着电池的体积将会过大,也就会造成电池质量太大而增加车辆的能源消耗。

插电式纯电动车通过与国家电网连接直接从电网中获取电能,并存在在蓄电池组中使用。在我国所有发电方式中,火力发电占78%左右,煤炭的燃烧会释放出大量二氧化碳。仅从这一点来看,电动汽车并非是真正零排放的。但燃煤的能量转换效率比内燃机高很多,因此在使用过程中,电动汽车相较传统汽车的节能效果非常突出。

混合动力车是目前新能源汽车中技术较为成熟的一种,它是传统汽车基础上的创新和升级。混合动力汽车在全球范围内,已经实现了商业化运作。在传统汽车底盘的基础上增加了电动力系统使用的电动力系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池,既能保证足够的动力,又可以大大降低碳排放,提高能源利用效率。但据预测,即使到2020年,混合动力车中汽油燃料所占比例仍无法低于50%。

燃料电池车底盘主要由燃料电池组、氢气罐、蓄电池、动力输出系统等构成。据戴克公司对NECAR4 型燃料电池轿车的测试, 燃料电池电反应堆的能量转换效率为62%。如果除去燃料电池发动机辅助系统、电机及其驱动系统的能耗,从蓄电池组到车轮的效率为37.7%,是内燃机效率的两倍以上。

太阳能汽车的技术仍未成熟,受到环境影响很大,如果没有阳光,车辆将处于“瘫痪”状态。另外,车身的造型也需要在电池板面积最大化与空气动力学效果最优及乘坐空间三者之间找到一个平衡点。目前太阳能电池中技术最成熟应用最广泛的是硅太阳能电池。以二氧化硅矿石为原料制取的硅太阳能电池板分为单晶硅和多晶硅。太阳照射的光线中蕴含着巨大的能量,但太阳能电池的光电转化率却很低。单晶硅具电池的能量转换率仅15%,而多晶硅电池的光电转换效率则大概在10%以内。

电动汽车节能减排范文6

关键词:风电;电动汽车;蒙特卡罗模拟

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.131

0 引 言

近年来,随着空气质量的降低,温室效应的加剧,减少CO2、SO2的排放是对该问题的重要举措。电力作为能源重要组成部分,在节能减排中将发挥重要作用。电力发展的重要方向是节能减排,风电和电动汽车在环境上的巨大优势受到学者们的广泛关注[1]。

风电出力的不稳定性、反调峰性,并网会对系统的稳定运行产生影响[2-3]。我国电动汽车累计销售量将在2020超过500万辆,受车主出行习惯影响负荷高峰时段充电,将增大峰谷差和系统调峰压力[4-5]。通过调度风电与电动汽车协同入网,能有效地解决弃风问题和系统的稳定性,提高系统的环境效益[6]。

本文通过蒙特卡罗模拟法模拟出定量电动汽车不同入网模式充电功率。分别以火电发SO2、CO2排放量最小为目标构建环境优化调度模型。据相应约束条件分析了风电接入及电动汽车不同入网模式对机组运行CO2和SO2排放的影响。采用改进粒子群优化算法对模型优化求解。最后,在MATLAB环境下对模型及优化算法仿真。

3 算例分析

通过某风电场和十台火电机组来证本模型的有效性。风电详细参数值见文献[8],火电机组参数以及1 d内各个时刻负荷预测值见文献[9]。1 d内风电场各个时刻输出功率曲线(见图1)。

通过蒙特卡洛模拟法模拟出单量电动汽车的有序、无序充放电功率[10]。设定可入网参与调度的电动汽车数量为50000辆,得出电动汽车入网各个时刻接入系统负荷(见图2)。

结果分析:

为了验证本模型的有效性,以下两种不同运行方式作比较,运行方式1为风电并网,电动汽车无序V2G模式入网参与调度;运行方式2为风电并网,电动汽车有序V2G模式入网参与调度。由不同运行方式下的负荷曲线(见图3)可知,原始负荷在没有电动汽车参与调度情况下,负荷波动较大。采用运行方式1时,电动汽车无序V2G模式与风电协调入网,因为车主的出行习惯,大量电动汽车在负荷高峰期充电,进一步增加峰谷差。因为无序V2G模式还有一定的波动性与随机性,同时增加了负荷曲线的波动。采用运行方式2时,电动汽车有序V2G模式与风电协调入网,车主响应峰谷效应,在负荷低谷时刻充电,高峰时刻放电,削峰填谷作用明显,负荷曲线波动程度最小。

表1为采用MATLAB环境对两种不同运行方式下优化目标的仿真结果对比。运行方式1:无序V2G模式下电动汽车和风电协调入网,由于车主的出行习惯进一步拉大了峰谷差,增加了负荷波动性,增加了机组的SO2和CO2排放量。运行方式2:有序V2G模式下电动汽车和风电协调入网,在负荷高峰期,电动汽车代替发电机组向电网放电,在负荷低谷期,电动汽车调度入网充电,从而有效的减小了火电机组SO2和CO2排放量。

4 结论

本文建立了风电与电动汽车协同并网调度环境优化模型,并用MATLAB仿真验证了其可行性和有效性。结果表明,采用有序V2G模式,通过优化电动汽车充放电时间来满足风电和负荷的波动,可以实现良好的削峰填谷作用,最大程度的消纳风电,减少火电机组SO2和CO2排放。使电动汽车和风电联合出力更加稳定的同时,也能作为调峰电源来平缓负荷曲线的波动。

参考文献:

[1]李娜,黄梅.不同类型电动汽车充电机接入后电力系统的谐波分析[J].电网技术,2011,35(01):170-174.

[2]陈光,戴攀,周浩等.计及入网电动汽车和分布式电源的配电系统重构[J].电网技术,2013,37(01):82-88.

[3]张谦,李玻,高松.风电对调峰的影响及其合理利用模式研究[J].南方电网技术,2010,4(06):18-22.

[4]胡泽春,宋水华,徐智威等.电动汽车接入电网的影响与利用[J].中国电机工程学报,2012,32(04):1-10.

[5]孟安波,卢海明,郭壮志.考虑大规模电动汽车入网的协同优化调度[J].电测与仪表,2016,52(16):80-84.

[6]于大洋,宋曙光,张波等.区域电网电动汽车充电与风电协同调度的分析[J].电力系统自动化,2011,35(14):24-29.

[7]张晓辉,董兴华.含风电场多目标低碳电力系统动态经济调度研究[J].电网技术,2013,37(01):24-31.

[8]陈海焱,陈金富,段献忠.含风电场电力系统经济调度的模糊建模及优化算法[J].电力系统自动化,2006(02):22-26.