商用混合动力电动飞机 减少碳排放

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  尽管我们距离化石燃料和电池组合的商用飞机还有很长的路要走,伊利诺伊大学最近的一项可行性研究探讨了燃料/电池配置和能源生命周期,以学习产生最大减少所需的权衡。二氧化碳排放量。

  “在能源供应链中,有一个短语,从好到醒。也就是说,燃料生产始于油井并在飞机尾流时结束。在整个生命周期中跟踪成本和环境影响很重要,因为根据来源,对燃料和能源生产的影响可能大不相同。在这项研究中,我们研究了技术如何需要改进以使混合配置可行,其中根据满足特定范围要求的需要评估可行性并且碳排放量大幅减少。净碳排放量是通过组合计算的燃料燃烧以及与电池充电相关的碳影响,“Phillip Ansell说,

  “你可以减少燃油消耗,但如果不包括用于给电池系统充电的电网的清洁度,那么你就会错过碳排放总量的很大一部分,”他说。

  该研究比较的相对CO2每千瓦时所产生横跨美国每个单独的状态排放。它包括美国地图,其中包含每单位能量产生的碳量值。

  但是,为了商业上可以接受,混合动力电动飞机需要能够携带相同数量的乘客并且行驶距离与目前的全化石燃料飞机相同,因此该研究使用了单通道飞机的参数。作为模特,可搭载约140名乘客。它们参数化地改变了电动推进驱动轴上的动力比例,使用电动机产生12.5%,25%或50%所需动力的配置。这项研究并没有考虑美元成本,而是在CO成本2排放量-环境成本。

  该模型最可行的配置是推进系统,该系统使用50%的电力传动系统和每千克1,000瓦时的电池比能量密度。这个配置估计产生较少的百分之49.6的生命周期CO2排放比相当于平均值的全球所有航班的最大范围内的现代常规飞机,使之成为对环境负责的航空一种可行的选择。然而,目前的电池技术远远不能实现这种配置。尽管如此,Ansell确实表示电池的改进将继续提供功能上的提升。

  “很明显,12.5%是被研究的最近期访问配置,因为我们需要较少的电池技术进步去了这一点。但是,我们也看到CO之间的非线产生的排放和改进在混合电力推进概念中,碳排放的最快比例减少是在近期技术改进中产生的,“Ansell说。“实现50%混合动力系统的技术改进肯定有很长的时间进入市场,远远不够,因为完全不确定是否或何时制造出电池的能量密度水平。但至少在中期,即使组件技术的微小收益也会产生很大的不同。“

  Ansell推测,“也许在未来10年内,我们将能够拥有每公斤400至600瓦时的电池。如果我们预测出这一点,我们需要更大的杂交因子,甚至是全电动商用飞机,可能在未来25年内触手可及。“