如果把全台机车都换成电动车,发电厂要多烧多少煤?空污会更严重吗?

admin 9个月前 (12-21) 热点 137 0

又到了 PM2.5 容易爆表的秋冬时节了,每到这时候台湾的空气品质(尤其是中部)就经常被拿来讨论,那么在台湾的空气污染中,电动车所耗的电到底占其中多少比重呢?



「电动车造成额外污染」假说

每当电动车销量逐年增长时,这个议题就经常被拿来讨论,像是:「台湾电都不够了,还骑电动车?」、「电动车花的电也是从发电厂烧煤来的」、「电动车要花额外的电」、「空气污染反而更严重」⋯⋯



其中有一种因果推论是,因为「电动车额外耗电」,所以「电厂必须要发更多电」,又因为「台湾电力来源以火力发电为大宗」,而「火力发电会造成空气污染」,故「多骑电动车,反而会造成更多的空气污染」。



我们姑且先不论这种推论是否合理、不论电动车是否真的环保,也先不探讨生产锂电池会造成多少污染这些更深入且技术性的议题,这篇我们先只聚焦在一个重点上:从科学的角度,来看看电动车究竟会对现在的台湾造成多大的电网负担以及如果把台湾机车全部换为电动车,会造成额外的空气污染吗



电动车所耗用的电,会否导致电厂多发电、多烧煤而造成更严重的空气污染呢?



台湾机车有多少?

首先我们要先搞清楚一个问题,那就是台湾的机车总数。根据交通部资料,截至 2018 年底台湾机车登记数量为 1383.5 万辆(一千三百八十三万五千辆),其中有 3% 约 41.5 万辆机车因故未使用,而燃油机车数量则达 1342 万辆。



又,我们依照交通部统计,全台机车使用者平均一天行驶里程为 13.3 公里、平均一星期行驶 5.1 天、平均一天行驶时间达 53.8 分钟,平均每星期耗用燃料费用则约 100 元。



因此根据以上统计数据,目前全台湾使用中机车每天行驶的总里程为 1342(万辆) x 13.3(公里)=17848.6 万公里。



电动车有多耗电?

若换算为电动车,这样的行驶里程会消耗多少电呢?根据「工研院机械所车辆实验室」之「机动车辆研究报告」,电动车每公里耗电量为 0.024 kWh/km,kWh 为千瓦小时,即我们所熟知的「度」。



故得知,若将全国 1342 万辆燃油机车全数更换为电动机车,每天总耗电量为 17848.6(每日行驶总里程)x 0.024(每公里耗电量)=428.3 万 kWh(度),若以全年为尺度计算,一年将消耗 156353 万 kWh,即 15.6 亿度的电力。



台湾一年发了多少电?

根据台湾电力公司 2018 年报数据,2018 年全年净发购电量为 2333 亿度,其中燃气发电为 709 亿度(30%)、燃煤发电为 708 亿度(30%)、购电占 506 亿度(22%)、核能为 267 亿度(11%)、燃油为 66 亿度(3%)、再生能源为 43 亿度(2%)、抽蓄水力为 34 亿度(2%)。



在购电的 506 亿度(22%)当中,其中 192 亿度来自民营燃气购电(8%)、197 亿度来自民营燃气购电(8%)、71 亿度来自民营再生能源(3%)、46 亿度来自汽电共生(2%)。



2018 年度净发购电量统计。参考资料:台湾电力公司 107 电统计年报



我们一年花了多少电?

2018 年售电量 1556.4 亿度,其中制造业占 1152.9 亿度居首,其次是社会服务业 109.7 亿度、批发零售业 63.5 亿度、通输仓储与通信业 52.5 亿度、农林渔牧业 31.1 亿度、公共行政业 27.9 亿度、水电燃气业 22.2 亿度、工商服务业 19 亿度、金融服务不动产业 9.6 亿度、矿业 4.5 亿度,其他不能归类之行业则为 63.5 亿度。



2018 年度售电量统计。参考资料:台湾电力公司 107 电统计年报

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电动车耗电占比有多少?

若以 2018 年数据为例,净发电量扣除总售电量,余裕电量为 766.6 亿度,远高于我们先前估算的电动车全年总耗电量 15.6 亿度,即使全台 1342 万辆机车全数更换为电动机车,也仅占余裕电量之 2.03%。若我们将此耗电量加入全年总售电量中:1556.4 + 15.6 = 1572 亿度,电动车全年总耗电量 15.6 亿度也仅占全年总售电量的 0.99%,不到百分之一。



等等,你这是理想状态吧!

以上的推算是以全年数据估算,但假如电动车充电是在用电尖峰时间、并无法完全利用离峰时间电量呢?我们换个算法来看:根据台湾电力公司资料,每日全台发电总量为 633GWh(亿瓦时/百万度),若以交通部数据机身每日行驶 13.3 公里计算,平均一台电动机车每日用电量为 0.56kWh(度),若将全台 1384 万辆燃油机车转换为电动车,则用占每日全国总发电量的 1.2%。



如果把全台机车全换为电动机车,其用电量约占全年售电量 1%(蓝色区块部分)。



所以,回到我们最一开始的问题:



把全台机车都换成电动车会发生什么事?

全台都用电动车,电力会短缺吗?

答:几乎不会。全年总售电量 1%,应该很难造成台湾电力短缺。



电动车会造成多大的电网负担?

答:很小。全年用电估计约 15.6 亿度,少于工商服务业的 19 亿度、多于金融服务不动产业的 9.6 亿度。然而,电动车充电需求并不如其他行业有第一时间的急迫性,若做到离峰时间的充电管理,并最大限度利用现有 766.6 亿度的余裕电量,则不太会对现有电网造成太大的额外负担。



电动车假环保!发电厂还不是要多烧煤!空污就是电动车太多造成的!

答:我们假设最糟的状况 —— 电网没有任何余裕电力(发电量等于售电量)、全台全部都换电动车,并且所耗用的电全部由燃煤发电产生(这当然不符合现实),也就是说我们假设「全台湾电动车都用烧煤炭供电」,那么会变成怎样?



根据前面的台湾电力公司 107 电统计年报,2018 年全年净发购电量为 2333 亿度,燃煤发电为 708 亿度(30.4%),若将电动车 15.6 亿度全数加上燃煤发电身上,则燃煤发电为 723.6 亿度,占全年 30.8%。



假设我们「把全台湾机车都换成电动车」、「全台湾电动车都用烧煤炭供电」,那么燃煤发电比例也会由 30.4% 提升为 30.8%。所以,电动车会造成额外的空气污染吗?在最糟的状况下,火力发电厂(限定燃煤发电)需要比全年总计电量再多发 0.4%,所以答案是「可能会」。



什么全部换电动车,光现在路上跑的电动车就造成污染了啦!

答:根据经济部工业局电动机车产业网资料,截至 108 年 12 月 18 日全台电动机车挂牌数量约为 33 万辆(总数 333131 辆,自 2009 年统计迄今),那么计算可得知:33 万辆 x 每公里耗电 0.024 kWh/km x 每日平均里程 13.3(公里)x 全年 365 天 = 3832.5 万 kWh(若扣除早年因故未使用电动车,实际耗电应低于此)。



即可知,目前电动车每年最高耗电量约为 0.38 亿度,这占全台净发电量的  0.0163%、或占全台总售电量的 0.0244%。



结论

毫无疑问,电动车彻头彻尾的是造成空污的凶手,全台 33 万辆电动车全年总计让我们发电厂多发了 0.0163% 的电,简直罪大恶极。笔者诚恳呼吁应该全台禁用电动车,这样才能达到节约能源的目的,大家一起省下 0.0163% 的电,这样才是真环保、真绿能。



看完以上援引各方数据的统计计算,相信读者们对于电动车的耗电量以及所造成的空污可能性都已有一定了解,当然,数据估算的部分可能与实际状况略有差距,但相信本文也可一定程度验证「电动车会造成额外污染」的假说是否为真。



 



本文参考资料及书目:

  • 台湾电动机车产业发展白皮书
  • 工研院机动车辆研究报告
  • 台湾电力公司 107 电统计年报吿
  • 美国能源局能源效率暨永续能源部门研究报告
  • 经济部工业局电动机车产业网
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