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宝马的循环经济(五)——捍卫“蔚蓝”,倡导绿色能源

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发表于 2021-10-27 15:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
慕尼黑车展上,宝马集团对外首次发布了BMW i 循环概念车(BMW i Vision Circular),这款车诠释了宝马集团在可持续出行方面进行的全面思考,同时也代表了宝马将循环经济引入到产品设计和研发过程中的阶段性成果。
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BMW i 循环概念车是一款使用100%可再利用材料和100%可回收的循环概念车。在全球碳达峰、碳中和的目标下,宝马凭借一款未来的概念车表明了加速碳中和的决心。按照宝马集团的相关目标,未来10年将完成1000万辆电动汽车交付,到2030年车辆使用阶段碳排放减少至2019年的一半,在供应链端和生产层面较2019年的碳排放分别减少20%和80%,2050年实现全价值链碳中和。

电动汽车被认为是汽车企业实现碳中和的重要方式,但在一辆电动汽车的全生命周期中,原材料开采、供应链生产、整车制造、电池制造、车辆使用等环节都需要使用大量的电力。在很大程度上,电动车的规划化发展会给电力行业带来较大压力。更为重要的是,当下电力的主要来源是火力发电,电的背后同样会产生碳排放。

为了真正意义上实现碳中和,宝马集团逐步加速在绿色能源上的使用,尤其在中国市场中,宝马率先在沈阳铁西工厂中使用光伏车棚。数据显示,截至目前,光伏车棚已累计贡献了4400万度清洁电力,可供10000辆电动汽车连续行驶30000公里。

值得深思的电力生产能源模式

在近几年中,随着人类活动造成的温室气体排放逐渐增多,导致高温、干旱、暴雨等极端天气频频发生,为了遏制地球环境资源不断恶化,全球各国相继提出碳中和目标战略。基于此,各行各业开始迎来一场以绿色低碳为主题的变革。

汽车行业是碳排放的重要来源之一,在全球碳中和的目标下,节能减排已经是大势所趋。由此,一场属于汽车行业的可持续发展大变革开始在汽车制造商中纷纷开展。在这个过程中,多数车企选择了电动化,因为在所有人的理解中,电力是一种“零污染”的清洁能源,在“碳中和”的背景下占有独到优势。
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在使用的过程中,电力不会产生其他污染物,因此其被认为是最清洁的能源。事实上,在电力的生产中,由于使用的动力能源不同,所以排放的废气及污染物也不尽相同。相关数据显示,在目前的电力能源中,有超过70%的电能来源于火力发电,其次为水力发电、风力发电、核能发电、太阳能发电。
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火力发电是目前世界上各个国家的主要发电方式,其是利用可燃物在燃烧时产生的热能,通过发电动力装置转换成电能。相比其他发电方式,火力发电的能源转化率、成本都是性价比最高的。但由于火力发电厂多使用燃煤锅炉,其所排废气的量大,烟气成分复杂,对大气造成的污染严重。数据显示,在中国的能源燃烧中,电力行业产生的碳排放量已高达41%。

在火力发电的过程中,一座200万kW电厂满发时一天消耗的煤炭超过1万吨,即使按照比较先进的95%脱硫效率,二氧化硫的排放量仍然很大,达到5000t/a左右(1%含硫率煤炭)。这还是仅二氧化硫一项污染物的体量,在此之外,火电厂产生的主要大气污染物还有二氧化氮、烟尘等。
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除了排放方面的污染,火力发电产生的工业废水水量大,污水种类较多,主要包括生活废水、含油废水、含煤废水、工业废水、循环水冷却塔废水和脱硫废水。尤其为了降低火电厂烟气排放中的污染,火电厂通常会选择石灰石来对需要排放的烟气进行脱硫处理,在对设备进行清洗时,就会产生含有大量的重金属物以及有害物质的污水。
由此看来,传统的“电”是最具污染的能源之一。

上百个国家投入太阳能发电

自地球上生命诞生以来,我们就主要以太阳提供的热辐射能生存。在生活所需中,煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后,再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。换句话说,是太阳能维持了地球生命的延续。

太阳能是最原始的能源,也是最清洁的能源之一。随着当下经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求,尤其在电力能源需求大幅提升的工业活动中,太阳能发电成为诸多行业、企业可持续发展的关键。

太阳能具有资源充足、长寿,分布广泛、安全、清洁,技术可靠等优点。由于太阳能可以转换成多种其他形式的能量,因此应用范围非常广泛,尤其经过多年的开发,太阳能发电得到了长足的发展。太阳能发电包括光热发电和光伏发电两种形式。光伏发电是利用太阳能电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转化为电能;而光热发电是经过“光能-热能-机械能-电能”的转化过程实现发电。
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太阳能作为一种可再生能源,其不仅不会枯竭,而且安全、干净,不会对人类和环境造成危害。除去较大的成本因素外,太阳能发电是非常理想的一种新能源。目前,世界各国都面临着能源危机的问题,传统的煤炭、石油等化石能源正日趋减少的状况,在此形势下,各国越来越重视清洁能源的开发,投入大量的人力、物力和财力发展太阳能发电技术。

在全球太阳能发电产业的迅猛发展中,目前有近150个国家投入普及应用太阳能发电中,其中有95 个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。数据显示,2020年全球太阳能发电量已达855.7太瓦时,较2019年增加了147.81太瓦时,同比增长20.88%。相比之下,全球火力发电量在2020年同比下降4%,为有史以来最大降幅。
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随着“碳达峰”“碳中和”目标的加码,有专家预测太阳能光伏发电产业将继续迎来上升态势,尤其体现在未来的光伏装机量上。从全球范围来看,2021~2025年,光伏装机需求年复合增长率将达到20%,2030年达到1864GW。
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当下,全球最大的太阳能发电站位于印度,面积达到了1.4万英亩,约为56.65平方千米,发电量最大达到了2245MW(兆瓦)。除了大型的太阳能发电站外,利用太阳能产生的电力还可应用在交通领域,如标志灯、路灯,家庭电源,汽车,通信领域等。

宝马工厂使用由可再生能源产生的电力

相比其他汽车制造商,宝马早在2020年7月时就提出了到2030年的可持续发展目标,其中包括在供应链、生产环节及单车平均全生命周期碳排放量的减少目标。在宝马看来,如果不采取任何举措,未来10年,单是供应链环节每辆车平均的碳足迹就将增加40%。为了更为彻底的减少碳排放,宝马集团将可持续发展战略贯穿一辆汽车的整个生命周期。

为了最大幅度的减少碳排放,宝马现在及未来每销售的一款汽车产品都将从原材料采购、供应链、生产及使用,一直到回收利用阶段都需要进行“碳足迹”的认证。尤其在生产端,到2020年底,宝马集团在全球的所有工厂都已完全使用由可再生能源产生的电力,其中包括太阳能发电。
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太阳能光伏系统一半铺设在厂房、屋顶等地方,但它还可以与车棚结合,实现停车发电两不误。光伏车棚作为分布式光伏项目的一部分,在与充电桩、新能源电动汽车相结合,利用设在棚顶的光伏组件进行发电,然后通过充电装置储存到蓄电池中或直接供给电动车充电使用。宝马正是利用该装置,在中国的铁西工厂中累计获得了4400万度清洁电力。仅这部分电力,就足以支持宝马1万辆电动车连续行驶3万公里。此外,随着光伏车棚的大面积使用及太阳能的多种方式利用,宝马还将在更多电动汽车中实现清洁能源的使用。

除了正在使用的光伏车棚,宝马还针对太阳能供电开发了一个电动车试点项目。在这个项目中,一个完全断开连接的电动汽车加油站是由太阳能进行供电。充电站由八组太阳能电池板组成,可将太阳能转化为电能,电能又储存在由六个模块组成的废物库中。模块连接到逆变器,逆变器除了控制产生的能量外,还通过壁挂式充电器为电动汽车充电。

相比传统汽车,电动汽车在生产制造方面需要更多数量的铝,平均看来,一辆电动汽车需要用到200公斤铝。但生产铝能耗较高,为在供应端减少碳排放,宝马集团计划长期采购以太阳能能绿色能源生产的铝,从而减少未来十年约250万吨的CO2排放量,这相当于宝马为供应商网络设定的CO2排放目标的百分之三。

在铝的供应商网络中,宝马集团目前已与阿联酋全球铝业(EGA)建立了长期的原铝供应关系。据了解,EGA是目前世界上第一家将太阳能用于铝商业化生产的公司,而且初期将转为宝马集团提供铝。

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