可持續(xù)| 寶馬的循環(huán)經(jīng)濟(jì)(五)——捍衛(wèi)“蔚藍(lán)”,倡導(dǎo)綠色能源

以下文章來源于汽車預(yù)言家?,作者王一萍

慕尼黑車展上,寶馬集團(tuán)對外首次發(fā)布了BMW i 循環(huán)概念車(BMW i Vision Circular),這款車詮釋了寶馬集團(tuán)在可持續(xù)出行方面進(jìn)行的全面思考,同時(shí)也代表了寶馬將循環(huán)經(jīng)濟(jì)引入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中的階段性成果。
BMW i 循環(huán)概念車是一款使用100%可再利用材料和100%可回收的循環(huán)概念車。在全球碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)下,寶馬憑借一款未來的概念車表明了加速碳中和的決心。按照寶馬集團(tuán)的相關(guān)目標(biāo),未來10年將完成1000萬輛電動(dòng)汽車交付,到2030年車輛使用階段碳排放減少至2019年的一半,在供應(yīng)鏈端和生產(chǎn)層面較2019年的碳排放分別減少20%和80%,2050年實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈碳中和。
電動(dòng)汽車被認(rèn)為是汽車企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的重要方式,但在一輛電動(dòng)汽車的全生命周期中,原材料開采、供應(yīng)鏈生產(chǎn)、整車制造、電池制造、車輛使用等環(huán)節(jié)都需要使用大量的電力。在很大程度上,電動(dòng)車的規(guī)劃化發(fā)展會(huì)給電力行業(yè)帶來較大壓力。更為重要的是,當(dāng)下電力的主要來源是火力發(fā)電,電的背后同樣會(huì)產(chǎn)生碳排放。
為了真正意義上實(shí)現(xiàn)碳中和,寶馬集團(tuán)逐步加速在綠色能源上的使用,尤其在中國市場中,寶馬率先在沈陽鐵西工廠中使用光伏車棚。數(shù)據(jù)顯示,截至目前,光伏車棚已累計(jì)貢獻(xiàn)了4400萬度清潔電力,可供10000輛電動(dòng)汽車連續(xù)行駛30000公里。
值得深思的電力生產(chǎn)能源模式
在近幾年中,隨著人類活動(dòng)造成的溫室氣體排放逐漸增多,導(dǎo)致高溫、干旱、暴雨等極端天氣頻頻發(fā)生,為了遏制地球環(huán)境資源不斷惡化,全球各國相繼提出碳中和目標(biāo)戰(zhàn)略。基于此,各行各業(yè)開始迎來一場以綠色低碳為主題的變革。
汽車行業(yè)是碳排放的重要來源之一,在全球碳中和的目標(biāo)下,節(jié)能減排已經(jīng)是大勢所趨。由此,一場屬于汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展大變革開始在汽車制造商中紛紛開展。在這個(gè)過程中,多數(shù)車企選擇了電動(dòng)化,因?yàn)樵谒腥说睦斫庵校娏κ且环N“零污染”的清潔能源,在“碳中和”的背景下占有獨(dú)到優(yōu)勢。
在使用的過程中,電力不會(huì)產(chǎn)生其他污染物,因此其被認(rèn)為是最清潔的能源。事實(shí)上,在電力的生產(chǎn)中,由于使用的動(dòng)力能源不同,所以排放的廢氣及污染物也不盡相同。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在目前的電力能源中,有超過70%的電能來源于火力發(fā)電,其次為水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、核能發(fā)電、太陽能發(fā)電。

火力發(fā)電是目前世界上各個(gè)國家的主要發(fā)電方式,其是利用可燃物在燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能,通過發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能。相比其他發(fā)電方式,火力發(fā)電的能源轉(zhuǎn)化率、成本都是性價(jià)比最高的。但由于火力發(fā)電廠多使用燃煤鍋爐,其所排廢氣的量大,煙氣成分復(fù)雜,對大氣造成的污染嚴(yán)重。數(shù)據(jù)顯示,在中國的能源燃燒中,電力行業(yè)產(chǎn)生的碳排放量已高達(dá)41%。
在火力發(fā)電的過程中,一座200萬kW電廠滿發(fā)時(shí)一天消耗的煤炭超過1萬噸,即使按照比較先進(jìn)的95%脫硫效率,二氧化硫的排放量仍然很大,達(dá)到5000t/a左右(1%含硫率煤炭)。這還是僅二氧化硫一項(xiàng)污染物的體量,在此之外,火電廠產(chǎn)生的主要大氣污染物還有二氧化氮、煙塵等。

除了排放方面的污染,火力發(fā)電產(chǎn)生的工業(yè)廢水水量大,污水種類較多,主要包括生活廢水、含油廢水、含煤廢水、工業(yè)廢水、循環(huán)水冷卻塔廢水和脫硫廢水。尤其為了降低火電廠煙氣排放中的污染,火電廠通常會(huì)選擇石灰石來對需要排放的煙氣進(jìn)行脫硫處理,在對設(shè)備進(jìn)行清洗時(shí),就會(huì)產(chǎn)生含有大量的重金屬物以及有害物質(zhì)的污水。
由此看來,傳統(tǒng)的“電”是最具污染的能源之一。
上百個(gè)國家投入太陽能發(fā)電
自地球上生命誕生以來,我們就主要以太陽提供的熱輻射能生存。在生活所需中,煤炭、石油、天然氣等化石燃料都是因?yàn)楦鞣N植物通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來后,再由埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成。換句話說,是太陽能維持了地球生命的延續(xù)。
太陽能是最原始的能源,也是最清潔的能源之一。隨著當(dāng)下經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步,人們對能源提出越來越高的要求,尤其在電力能源需求大幅提升的工業(yè)活動(dòng)中,太陽能發(fā)電成為諸多行業(yè)、企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
太陽能具有資源充足、長壽,分布廣泛、安全、清潔,技術(shù)可靠等優(yōu)點(diǎn)。由于太陽能可以轉(zhuǎn)換成多種其他形式的能量,因此應(yīng)用范圍非常廣泛,尤其經(jīng)過多年的開發(fā),太陽能發(fā)電得到了長足的發(fā)展。太陽能發(fā)電包括光熱發(fā)電和光伏發(fā)電兩種形式。光伏發(fā)電是利用太陽能電池的光生伏特效應(yīng),將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能;而光熱發(fā)電是經(jīng)過“光能-熱能-機(jī)械能-電能”的轉(zhuǎn)化過程實(shí)現(xiàn)發(fā)電。

太陽能作為一種可再生能源,其不僅不會(huì)枯竭,而且安全、干凈,不會(huì)對人類和環(huán)境造成危害。除去較大的成本因素外,太陽能發(fā)電是非常理想的一種新能源。目前,世界各國都面臨著能源危機(jī)的問題,傳統(tǒng)的煤炭、石油等化石能源正日趨減少的狀況,在此形勢下,各國越來越重視清潔能源的開發(fā),投入大量的人力、物力和財(cái)力發(fā)展太陽能發(fā)電技術(shù)。
在全球太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展中,目前有近150個(gè)國家投入普及應(yīng)用太陽能發(fā)電中,其中有95 個(gè)國家正在大規(guī)模地進(jìn)行太陽能電池的研制開發(fā),積極生產(chǎn)各種相關(guān)的節(jié)能新產(chǎn)品。數(shù)據(jù)顯示,2020年全球太陽能發(fā)電量已達(dá)855.7太瓦時(shí),較2019年增加了147.81太瓦時(shí),同比增長20.88%。相比之下,全球火力發(fā)電量在2020年同比下降4%,為有史以來最大降幅。

隨著“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)的加碼,有專家預(yù)測太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)迎來上升態(tài)勢,尤其體現(xiàn)在未來的光伏裝機(jī)量上。從全球范圍來看,2021~2025年,光伏裝機(jī)需求年復(fù)合增長率將達(dá)到20%,2030年達(dá)到1864GW。

當(dāng)下,全球最大的太陽能發(fā)電站位于印度,面積達(dá)到了1.4萬英畝,約為56.65平方千米,發(fā)電量最大達(dá)到了2245MW(兆瓦)。除了大型的太陽能發(fā)電站外,利用太陽能產(chǎn)生的電力還可應(yīng)用在交通領(lǐng)域,如標(biāo)志燈、路燈,家庭電源,汽車,通信領(lǐng)域等。
寶馬工廠使用由可再生能源產(chǎn)生的電力
相比其他汽車制造商,寶馬早在2020年7月時(shí)就提出了到2030年的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),其中包括在供應(yīng)鏈、生產(chǎn)環(huán)節(jié)及單車平均全生命周期碳排放量的減少目標(biāo)。在寶馬看來,如果不采取任何舉措,未來10年,單是供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)每輛車平均的碳足跡就將增加40%。為了更為徹底的減少碳排放,寶馬集團(tuán)將可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略貫穿一輛汽車的整個(gè)生命周期。
為了最大幅度的減少碳排放,寶馬現(xiàn)在及未來每銷售的一款汽車產(chǎn)品都將從原材料采購、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)及使用,一直到回收利用階段都需要進(jìn)行“碳足跡”的認(rèn)證。尤其在生產(chǎn)端,到2020年底,寶馬集團(tuán)在全球的所有工廠都已完全使用由可再生能源產(chǎn)生的電力,其中包括太陽能發(fā)電。

太陽能光伏系統(tǒng)一半鋪設(shè)在廠房、屋頂?shù)鹊胤?,但它還可以與車棚結(jié)合,實(shí)現(xiàn)停車發(fā)電兩不誤。光伏車棚作為分布式光伏項(xiàng)目的一部分,在與充電樁、新能源電動(dòng)汽車相結(jié)合,利用設(shè)在棚頂?shù)墓夥M件進(jìn)行發(fā)電,然后通過充電裝置儲存到蓄電池中或直接供給電動(dòng)車充電使用。寶馬正是利用該裝置,在中國的鐵西工廠中累計(jì)獲得了4400萬度清潔電力。僅這部分電力,就足以支持寶馬1萬輛電動(dòng)車連續(xù)行駛3萬公里。此外,隨著光伏車棚的大面積使用及太陽能的多種方式利用,寶馬還將在更多電動(dòng)汽車中實(shí)現(xiàn)清潔能源的使用。

除了正在使用的光伏車棚,寶馬還針對太陽能供電開發(fā)了一個(gè)電動(dòng)車試點(diǎn)項(xiàng)目。在這個(gè)項(xiàng)目中,一個(gè)完全斷開連接的電動(dòng)汽車加油站是由太陽能進(jìn)行供電。充電站由八組太陽能電池板組成,可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,電能又儲存在由六個(gè)模塊組成的廢物庫中。模塊連接到逆變器,逆變器除了控制產(chǎn)生的能量外,還通過壁掛式充電器為電動(dòng)汽車充電。
相比傳統(tǒng)汽車,電動(dòng)汽車在生產(chǎn)制造方面需要更多數(shù)量的鋁,平均看來,一輛電動(dòng)汽車需要用到200公斤鋁。但生產(chǎn)鋁能耗較高,為在供應(yīng)端減少碳排放,寶馬集團(tuán)計(jì)劃長期采購以太陽能能綠色能源生產(chǎn)的鋁,從而減少未來十年約250萬噸的CO2排放量,這相當(dāng)于寶馬為供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)設(shè)定的CO2排放目標(biāo)的百分之三。
在鋁的供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)中,寶馬集團(tuán)目前已與阿聯(lián)酋全球鋁業(yè)(EGA)建立了長期的原鋁供應(yīng)關(guān)系。據(jù)了解,EGA是目前世界上第一家將太陽能用于鋁商業(yè)化生產(chǎn)的公司,而且初期將轉(zhuǎn)為寶馬集團(tuán)提供鋁。