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清华大学研究团队:推广电动汽车能防雾霾

2019-11-01 11:41:43 阅读量:4933

近日,清华大学研究小组在《自然可持续发展》上发表了一篇长篇研究论文,首次系统揭示了电动汽车的发展对中国及重点地区城市群空气质量和人类健康的益处。研究发现,推广电动汽车可以显著减少挥发性有机化合物和氮氧化物的排放,这是北京、天津、河北和长三角地区pm2.5年浓度降低的主要原因。由于pm2.5和臭氧污染的改善,一些由空气污染引起的过早死亡得以避免。

过去,电动汽车开发的环境效益研究主要集中在生命周期中温室气体和污染物的排放水平,对pm2.5和臭氧等二次污染物的环境浓度以及污染暴露对健康风险的影响缺乏了解。

在本研究中,清华大学环境研究所的叶舞教授团队将政策和能源消耗目标相结合,构建了2030年中国电动汽车基准情景,并针对电动汽车政策支持、电动汽车技术成熟度和消费者接受度设计了一系列差异化的电动汽车推广情景。该研究系统基于研究团队开发的高时空分辨率的中国多部门排放清单,评价电动力学引起的挥发性有机化合物、氮氧化物、二氧化硫和pm2.5等主要污染物的部门和时空变化,并利用二维挥发性区间技术优化的空气质量模型定量模拟电动汽车开发对pm2.5、二氧化氮采样和环境浓度的影响。本研究利用权威pm2.5和采样污染暴露的健康风险响应函数来评价电动汽车推广对人体健康的影响,并根据碳排放的统计生命值和社会成本量化电动汽车推广带来的健康和气候效益的货币化价值。

图1。电动汽车基准推广情景对中国年均pm2.5浓度的影响(左);中国东部流动性和人口密度较高的三大城市群的集中度已显著降低(右)

研究发现,电动汽车的推广可以显著降低挥发性有机化合物和氮氧化物的排放,这是导致北京、天津、河北、长三角和珠三角等重点地区城市群pm2.5年浓度降低的主要因素。电动汽车在人口稠密的城市地区有显著的健康益处。

例如,2030年基准电气化方案考虑了客车27%的电气化和其他公共车队更高比例的电气化。在三大城市群中,pm2.5的年均人口加权浓度可降低0.5微克/立方米,降幅为2%至3%。二氧化氮年均浓度降低率较高,达到15%-20%,超过标准年浓度的风险明显降低。在大多数地区,在重污染季节(夏季)的8小时内,臭氧的日最高浓度也已降低。由于pm2.5和臭氧污染的显著改善,2030年基准电动情景可以避免17,456人因空气污染过早死亡。其中,pm2.5浓度的降低是死亡率降低的主要原因,约占80%。东部三大地区城市群的健康福利占全国总福利的37%。在进一步比较区域核心城市的城市和郊区之间的健康效益差异后,研究人员发现,由于交通活动和人口分布高度集中在核心城市的城市地区,电动汽车的推广将为城市地区带来更显著的空气质量改善和健康效益。

图2。电动汽车的推广带来的健康效益主要集中在东部地区(左);三大城市群的健康效益主要集中在特大城市(如北京、上海和广州)的城区(右)

该研究还显示,2030年基准电气化情景可在三个主要城市群实现25亿至38亿美元(2015年价格)的健康效益,是温室气体减排货币化效益的5至10倍。这表明,今后中国在设计更加科学合理的政策工具鼓励电动汽车发展时,应充分考虑电动汽车的空气质量效益,并将其纳入政策激励。未来十年,电力空气质量和健康效益将成为中国推动绿色低碳交通发展的重要驱动力。特别是,在2020年,电动汽车将被补贴回斜坡,这是一个具有显著空气质量效益的核心城市。例如,北京、上海和深圳等。,可以考虑制定基于电气化的健康货币化利益的地方区域差异化激励政策,并通过交通管理和经济补贴促进地方交通系统的深入清洁。

图3。未来10年中国东部三大城市群空气质量改善和健康风险降低的货币化效益以及温室气体减排对电动汽车发展的货币化效益

目前,该研究成果名为“中国电动汽车的空气质量和健康效益”,并于本月在自然、自然可持续发展的子期刊上在线发表。

这张照片来自清华新闻