如果把全台機車都換成電動車,發電廠要多燒多少煤?空汙會更嚴重嗎?

又到了 PM2.5 容易爆表的秋冬時節了,每到這時候台灣的空氣品質(尤其是中部)就經常被拿來討論,那麼在台灣的空氣污染中,電動車所耗的電到底佔其中多少比重呢?

「電動車造成額外污染」假說

每當電動車銷量逐年增長時,這個議題就經常被拿來討論,像是:「台灣電都不夠了,還騎電動車?」、「電動車花的電也是從發電廠燒煤來的」、「電動車要花額外的電」、「空氣污染反而更嚴重」⋯⋯

其中有一種因果推論是,因為「電動車額外耗電」,所以「電廠必須要發更多電」,又因為「台灣電力來源以火力發電為大宗」,而「火力發電會造成空氣污染」,故「多騎電動車,反而會造成更多的空氣污染」。

我們姑且先不論這種推論是否合理、不論電動車是否真的環保,也先不探討生產鋰電池會造成多少污染這些更深入且技術性的議題,這篇我們先只聚焦在一個重點上:從科學的角度,來看看電動車究竟會對現在的台灣造成多大的電網負擔以及如果把台灣機車全部換為電動車,會造成額外的空氣污染嗎

台灣機車有多少?

首先我們要先搞清楚一個問題,那就是台灣的機車總數。根據交通部資料,截至 2018 年底台灣機車登記數量為 1383.5 萬輛(一千三百八十三萬五千輛),其中有 3% 約 41.5 萬輛機車因故未使用,而燃油機車數量則達 1342 萬輛。

又,我們依照交通部統計,全台機車使用者平均一天行駛里程為 13.3 公里、平均一星期行駛 5.1 天、平均一天行駛時間達 53.8 分鐘,平均每星期耗用燃料費用則約 100 元。

因此根據以上統計數據,目前全台灣使用中機車每天行駛的總里程為 1342(萬輛) x 13.3(公里)=17848.6 萬公里。

電動車有多耗電?

若換算為電動車,這樣的行駛里程會消耗多少電呢?根據「工研院機械所車輛實驗室」之「機動車輛研究報告」,電動車每公里耗電量為 0.024 kWh/km,kWh 為千瓦小時,即我們所熟知的「度」。

故得知,若將全國 1342 萬輛燃油機車全數更換為電動機車,每天總耗電量為 17848.6(每日行駛總里程)x 0.024(每公里耗電量)=428.3 萬 kWh(度),若以全年為尺度計算,一年將消耗 156353 萬 kWh,即 15.6 億度的電力。

台灣一年發了多少電?

根據台灣電力公司 2018 年報數據,2018 年全年淨發購電量為 2333 億度,其中燃氣發電為 709 億度(30%)、燃煤發電為 708 億度(30%)、購電佔 506 億度(22%)、核能為 267 億度(11%)、燃油為 66 億度(3%)、再生能源為 43 億度(2%)、抽蓄水力為 34 億度(2%)。

在購電的 506 億度(22%)當中,其中 192 億度來自民營燃氣購電(8%)、197 億度來自民營燃氣購電(8%)、71 億度來自民營再生能源(3%)、46 億度來自汽電共生(2%)。

2018 年度淨發購電量統計。參考資料:台灣電力公司 107 電統計年報

我們一年花了多少電?

2018 年售電量 1556.4 億度,其中製造業佔 1152.9 億度居首,其次是社會服務業 109.7 億度、批發零售業 63.5 億度、通輸倉儲與通信業 52.5 億度、農林漁牧業 31.1 億度、公共行政業 27.9 億度、水電燃氣業 22.2 億度、工商服務業 19 億度、金融服務不動產業 9.6 億度、礦業 4.5 億度,其他不能歸類之行業則為 63.5 億度。

2018 年度售電量統計。參考資料:台灣電力公司 107 電統計年報

電動車耗電佔比有多少?

若以 2018 年數據為例,淨發電量扣除總售電量,餘裕電量為 766.6 億度,遠高於我們先前估算的電動車全年總耗電量 15.6 億度,即使全台 1342 萬輛機車全數更換為電動機車,也僅佔餘裕電量之 2.03%。若我們將此耗電量加入全年總售電量中:1556.4 + 15.6 = 1572 億度,電動車全年總耗電量 15.6 億度也僅佔全年總售電量的 0.99%,不到百分之一。

等等,你這是理想狀態吧!

以上的推算是以全年數據估算,但假如電動車充電是在用電尖峰時間、並無法完全利用離峰時間電量呢?我們換個算法來看:根據台灣電力公司資料,每日全台發電總量為 633GWh(億瓦時/百萬度),若以交通部數據機身每日行駛 13.3 公里計算,平均一台電動機車每日用電量為 0.56kWh(度),若將全台 1384 萬輛燃油機車轉換為電動車,則用佔每日全國總發電量的 1.2%。

如果把全台機車全換為電動機車,其用電量約佔全年售電量 1%(藍色區塊部分)。

所以,回到我們最一開始的問題:

把全台機車都換成電動車會發生什麼事?

全台都用電動車,電力會短缺嗎?

答:幾乎不會。全年總售電量 1%,應該很難造成台灣電力短缺。

電動車會造成多大的電網負擔?

答:很小。全年用電估計約 15.6 億度,少於工商服務業的 19 億度、多於金融服務不動產業的 9.6 億度。然而,電動車充電需求並不如其他行業有第一時間的急迫性,若做到離峰時間的充電管理,並最大限度利用現有 766.6 億度的餘裕電量,則不太會對現有電網造成太大的額外負擔。

電動車假環保!發電廠還不是要多燒煤!空污就是電動車太多造成的!

答:我們假設最糟的狀況 —— 電網沒有任何餘裕電力(發電量等於售電量)、全台全部都換電動車,並且所耗用的電全部由燃煤發電產生(這當然不符合現實),也就是說我們假設「全台灣電動車都用燒煤炭供電」,那麼會變成怎樣?

根據前面的台灣電力公司 107 電統計年報,2018 年全年淨發購電量為 2333 億度,燃煤發電為 708 億度(30.4%),若將電動車 15.6 億度全數加上燃煤發電身上,則燃煤發電為 723.6 億度,佔全年 30.8%。

假設我們「把全台灣機車都換成電動車」、「全台灣電動車都用燒煤炭供電」,那麼燃煤發電比例也會由 30.4% 提升為 30.8%。所以,電動車會造成額外的空氣污染嗎?在最糟的狀況下,火力發電廠(限定燃煤發電)需要比全年總計電量再多發 0.4%,所以答案是「可能會」。

什麼全部換電動車,光現在路上跑的電動車就造成污染了啦!

答:根據經濟部工業局電動機車產業網資料,截至 108 年 12 月 18 日全台電動機車掛牌數量約為 33 萬輛(總數 333131 輛,自 2009 年統計迄今),那麼計算可得知:33 萬輛 x 每公里耗電 0.024 kWh/km x 每日平均里程 13.3(公里)x 全年 365 天 = 3832.5 萬 kWh(若扣除早年因故未使用電動車,實際耗電應低於此)。

即可知,目前電動車每年最高耗電量約為 0.38 億度,這佔全台淨發電量的  0.0163%、或佔全台總售電量的 0.0244%。

結論

毫無疑問,電動車徹頭徹尾的是造成空汙的兇手,全台 33 萬輛電動車全年總計讓我們發電廠多發了 0.0163% 的電,簡直罪大惡極。筆者誠懇呼籲應該全台禁用電動車,這樣才能達到節約能源的目的,大家一起省下 0.0163% 的電,這樣才是真環保、真綠能。

看完以上援引各方數據的統計計算,相信讀者們對於電動車的耗電量以及所造成的空污可能性都已有一定了解,當然,數據估算的部分可能與實際狀況略有差距,但相信本文也可一定程度驗證「電動車會造成額外污染」的假說是否為真。

 

本文參考資料及書目:

  • 台灣電動機車產業發展白皮書
  • 工研院機動車輛研究報告
  • 台灣電力公司 107 電統計年報吿
  • 美國能源局能源效率暨永續能源部門研究報告
  • 經濟部工業局電動機車產業網
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水水肉
2.  水水肉 (發表於 2019年12月21日 07:23)
早就有人算過最糟情況,也絕不超過3%
現在在講機車換電動車
居然有人在扯揚塵、車體製造、耗材損耗及耐用年限
彷彿現行機車不揚塵、車體不用製造、不損耗似的 ╮(╯_╰)╭
訪客
3.  訪客 (發表於 2019年12月25日 19:07)
「在購電的 506 億度(22%)當中,其中
 192 億度來自民營燃氣購電(8%)、
 197 億度來自民營燃氣購電(8%)、
 71 億度來自民營再生能源(3%)、
 46 億度來自汽電共生(2%)。」

1、「民營燃氣購電」是不是寫了兩次?

2、能否補充「燃油機車」與「電動機車」行駛同樣里程數的『空氣汙染程度』比較(註1)。

3、能否補充「燃油機車」與「電動機車」行駛同樣里程數的『能源成本』比較(註2)。

註1:假設電動機車的電力來源全部皆為燃煤發電。
註2:電動機車能源成本請使用市佔率最高廠牌,最貴的資費方案。

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