環境與生態

在台灣,電動車較優

美國,有些產煤地區的電力來源以燃煤火力發電為主,導致電動車的二氧化碳排放量反而比汽油車更高。在台灣,情況又如何呢?

撰文/李名揚

環境與生態

在台灣,電動車較優

美國,有些產煤地區的電力來源以燃煤火力發電為主,導致電動車的二氧化碳排放量反而比汽油車更高。在台灣,情況又如何呢?

撰文/李名揚

重點提要
■汽油車的引擎並非一直維持高功率運轉,導致能源效率只有發電廠的一半,因此雖然輸配電會有損耗,但汽油車的能源效率仍比不上電動車。
■火力發電廠的排碳量與燃料種類有關,以台灣的發電結構,電動車的排碳量少於汽油車。
■整體而言,火力發電廠的污染雖比汽油車嚴重,但污染物經過集中處理,可以盡量減低排放。

在台灣,目前仍以汽油車為主要交通工具,不過電動車已被行政院列為「四大智慧型產業」之一,和雲端運算、發明專利產業化、智慧綠建築並列。電動車的污染來自於供應其電力的發電廠,台灣到底適不適合發展電動車,要以汽油車的汽油引擎和發電廠的發電裝置來做比較。

能源效率

我們以輸出動力相當的1500c.c.汽油車與50~60千瓦電動車來比較,先從車子動力的源頭來分析其使用能源的效率:汽油來自於進口的石油,根據工研院機械所副所長王漢英團隊的研究,從進口石油進行精煉一直到真正提供車子行駛,只有14.6%的能源成為車子的動力,其他都在過程中損耗掉了。

電動車的電力來源主要為台灣電力公司,因此得先探討台電各種發電廠的能源效率。台電2009年共發電1434億度,其中非再生能源的火力發電和核能發電佔了95.4%(見56頁〈台電各種能源發電效率〉)。這些發電方式的能源效率,除了複循環式天然氣發電的效率較高外,其餘均在30~40%(即燃燒煤、油、天然氣以及引發核分裂所產生的能量僅有30~40%轉為電能)。王漢英的研究團隊據此估算出台電的平均發電效率約為34.25%,再計算從發電廠到電動車的能源傳輸,最後得出電動車的能源效率為20.1%,高於汽油車的14.6%,這代表電動車和汽油車行進相同距離時,電動車消耗的能源比較少。

其實這兩種能源的傳輸,即從發電廠到車裝電池,和從石油到汽油引擎,能源的損耗相當接近,那為什麼電動車會勝出?台北科技大學車輛工程系主任吳浴沂解釋,台電大部份電力來源為火力發電與核能發電,火力發電廠不論燃油或燃煤,都是將水加熱為水蒸氣,再推動渦輪發電機,這種在裝水鍋爐外部燃燒加熱的裝置稱為「外燃機」(核能發電也是同樣的工作原理,只是熱源為核分裂而非燃燒);天然氣發電和汽油引擎則是「內燃機」,即燃料在燃燒室內燃燒膨脹,直接推動機械做功,進而發電或使引擎運轉。

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2011年第107期1月號】