6机动车污染物排放量测算(黄志辉)

机动车污染物排放量测算机动车污染物排放量测算环境保护部机动车排污监控中心环境保护部机动车排污监控中心20102010年年1111月月44日日成都成都20102010--1111--9922主要内容主要内容••一、综述一、综述••二、测算方法二、测算方法––保有量统计保有量统计––综合排放因子测算综合排放因子测算––年均行驶里程调查年均行驶里程调查••三、应用分析三、应用分析20102010--1111--9933一、综述一、综述20102010--1111--9944••机动车污染物排放量测算方法来源于全国机动车污染物排放量测算方法来源于全国第一次污染源普查任务中的机动车污染源第一次污染源普查任务中的机动车污染源测算工作。测算工作。••常用公式常用公式排放量排放量==保有量保有量××排放系数排放系数==保有量保有量××综合排放因子综合排放因子××年均行驶里程年均行驶里程20102010--1111--9955••综合排放因子测算是整个工作的关键！综合排放因子测算是整个工作的关键！综合排放因子机动车机动车保有量保有量车辆年均行驶里程调查城市环境信息机动车排放量计算20102010--1111--9966••范围：包括汽车、摩托车和低速载货汽范围：包括汽车、摩托车和低速载货汽车，共车，共33大类大类；；••机动车类型划分机动车类型划分1212类，细分为类，细分为3434小类，小类，包括出租车和公交车；包括出租车和公交车；••燃料类型包括汽油、柴油和燃气燃料类型包括汽油、柴油和燃气33类；类；••排放标准涉及国排放标准涉及国00、国、国11、国、国22和国和国33标准标准44个阶段；个阶段；••污染物的种类包括：污染物的种类包括：COCO、、HCHC、、NOxNOx和和PM4PM4类；类；20102010--1111--9977二、测算方法二、测算方法((二二))、综合排放因子测算、综合排放因子测算((三三))、年均行驶里程调查、年均行驶里程调查((一一))、保有量统计、保有量统计((一一))、保有量统计、保有量统计20102010--1111--9999机动车车型分类机动车车型分类••按用途和大小、载重和排量划分按用途和大小、载重和排量划分载客汽车载货汽车普通轻便三轮汽车低速货车汽车摩托车低速载货汽车微型、小型、中型、大型微型、轻型、中型、重型特殊考虑出租车：运行频率高、行驶里程长、排放恶劣且多在城区运行，对城市空气污染贡献大；公交车：车速慢，启动频率高，线路固定等特点。20102010--1111--991010••按排放控制技术划分按排放控制技术划分：：国0国1国2国3GB14761.1－93、GB14761.2－93、GB14761.3－93、GB14761.4－93、GB14761.5－93)、GB14761.6－93)、GB14761.7－93GB18352.1－2001、GB17691－2001GB18352.2－2001、GB17691－2001、GB14762－2002GB18352.3-2005、GB17691-2005、GB3847-2005、GB18285-2005排放控制水平排放控制水平主要技术依据主要技术依据20102010--1111--991111载客汽车保有量统计调查表载客汽车保有量统计调查表20102010--1111--991212载货汽车保有量统计调查表载货汽车保有量统计调查表20102010--1111--991313三轮汽车、低速货车及摩托车三轮汽车、低速货车及摩托车保有量统计调查表保有量统计调查表20102010--1111--991414((二二))、综合排放因子测算、综合排放因子测算••定义：某一类型机动车单车行驶单位距离排放污染物的质定义：某一类型机动车单车行驶单位距离排放污染物的质量，单位：克量，单位：克//公里公里..辆。辆。••基本排放因子：新车使用后经正常劣化的实际排放状况。基本排放因子：新车使用后经正常劣化的实际排放状况。••排放修正因子：表征不同类型车辆污染物排放受工况速排放修正因子：表征不同类型车辆污染物排放受工况速度、环境参数、燃料特性等因素影响的参数度、环境参数、燃料特性等因素影响的参数。。机动车综合排放因子用下式表示：机动车综合排放因子用下式表示：EF=BEFEF=BEF××SCFSCF××TCFTCF××LCFLCF××FCFFCF其中，其中，EFEF为综合排放因子，为综合排放因子，BEFBEF为基本排放因子，为基本排放因子，TCFTCF、、SCFSCF、、FCFFCF和和LCFLCF分别为温度、工况速度、燃料分别为温度、工况速度、燃料和负载等修正因子。和负载等修正因子。20102010--1111--991515排放因子轻型车重型车和低速载货汽车摩托车新车认证数据工况调查劣化基本排放因子排放测试温度海拔空调负载城市修正因子综合排放因子LDV发动机台架数据劣化基本排放因子PEMS车载实测数据工况调查方法比对实验转换因子综合排放因子HDV/AV新车认证数据劣化基本排放因子工况调查排放测试综合排放因子MC负载因子修正技术路线图技术路线图20102010--1111--99161611、微型车、轻型车排放因子研究、微型车、轻型车排放因子研究••基本排放因子基本排放因子••劣化系数劣化系数••修正因子修正因子20102010--1111--991717基本排放因子样本数基本排放因子样本数汽车企业样本数17171616--------代用燃料车代用燃料车2121112112545433柴油车柴油车10710732732773732828汽油车汽油车国国ⅢⅢ国国ⅡⅡ国国ⅠⅠ国国00车型样本数52527070--------代用燃料车代用燃料车116116393939391842184255柴油车柴油车386138617808780814191419618618汽油车汽油车国国ⅢⅢ国国ⅡⅡ国国ⅠⅠ国国0020102010--1111--991818劣化系数样本数劣化系数样本数¾¾国国00阶段样本数：阶段样本数：190190辆辆¾¾国国11、、22阶段样本数：阶段样本数：575575辆辆¾¾国国33阶段样本数：阶段样本数：39013901辆辆20102010--1111--991919修正因子修正因子••工况速度修正因子工况速度修正因子••温度修正因子温度修正因子••空调负载修正因子空调负载修正因子••海拔修正因子海拔修正因子••油品修正因子油品修正因子20102010--1111--992020工况速度修正因子工况速度修正因子••根据我国根据我国1717个城市实际道路运个城市实际道路运行工况的调查数据整理得出最行工况的调查数据整理得出最典型的城市道路运行工况；典型的城市道路运行工况；••在整车台架上按实际工况和标在整车台架上按实际工况和标准工况得出不同平均速度下的准工况得出不同平均速度下的污染物排放系数；污染物排放系数；••建立各平均速度的排放系数与建立各平均速度的排放系数与标准工况的排放系数的相关关标准工况的排放系数的相关关系，得出运行过程中的速度修系，得出运行过程中的速度修正因子。正因子。工况调查在北京、天津、沈工况调查在北京、天津、沈阳、鞍山、大连、庄河、乌鲁阳、鞍山、大连、庄河、乌鲁木齐、锡林郭勒、昆明、荆木齐、锡林郭勒、昆明、荆州、南京、上海、深圳、广州、南京、上海、深圳、广州、增城、济南、青岛共州、增城、济南、青岛共1717个个典型城市进行，每个城市调查典型城市进行，每个城市调查工作周期根据城市规模约工作周期根据城市规模约33--77天。包括周末和工作日，且周天。包括周末和工作日，且周末和工作日必须有至少一天为末和工作日必须有至少一天为2424小时连续记录；轻型车工况小时连续记录；轻型车工况数据采集时间为早数据采集时间为早77：：0000至晚至晚99：：0000，每个小时的数据采集时，每个小时的数据采集时间不少于间不少于4040分钟；同时除了调分钟；同时除了调查城市道路行驶情况，还要调查城市道路行驶情况，还要调查郊区道路和高速路的行驶情查郊区道路和高速路的行驶情况。况。20102010--1111--992121中国城市道路行驶工况（平均速度0-10km/h）01020304050020040060080010001200时间（s）速度（km/h）中国城市道路行驶工况（平均速度10-20km/h）0102030405060020040060080010001200时间（s）速度（km/h）中国城市道路行驶工况（平均速度20-30km/h）01020304050607002004006008001000时间（s）速度（km/h）中国城市道路行驶工况（平均速度30-40km/h）02040608002004006008001000时间（s）速度（km/h）中国城市道路行驶工况（平均速度40-50km/h）02040608010002004006008001000时间（s）速度（km/h）中国城市道路行驶工况（平均速度50-60km/h）050100150020040060080010001200时间（s）速度（km/h）中国城市道路行驶工况（平均速度60-70km/h）020406080100120140020040060080010001200时间（s）速度（km/h）中国城市道路行驶工况（平均速度70-80km/h）0204060801001201400200400600800100012001400时间（s）速度（km/h）中国城市道路行驶工况（平均速度80-90km/h）0204060801001201400200400600800100012001400时间（s）速度（km/h）20102010--1111--992222•温度修正因子：包括冷热启动排放和温度对运行排放的影响，其中冷启动实验30辆，环境温度实验18辆、76次实验。•空调负载修正因子：选用36辆轻型车进行了开、关空调状况下的机动车排放测试。•海拔修正因子：按1500米划分，引用美国MOBILE模型推荐数据。•油品修正因子：考虑硫含量和乙醇汽油影响，12辆车、57次实验。20102010--1111--992323修正因子修正因子——空调负载修正因子空调负载修正因子••发动机的负载变化改变了发动机的工作区域和燃发动机的负载变化改变了发动机的工作区域和燃油消耗率。空燃比随负荷变化而变化，从而导致油消耗率。空燃比随负荷变化而变化，从而导致污染物排放率的改变。如空调增加发动机的负污染物排放率的改变。如空调增加发动机的负荷，在同样的速度曲线下发动机将燃烧更多的燃荷，在同样的速度曲线下发动机将燃烧更多的燃料。对于汽油机，当负荷大于一定的临界值时，料。对于汽油机，当负荷大于一定的临界值时，混合气必须加浓，发动机才能正常燃烧，以输出混合气必须加浓，发动机才能正常燃烧，以输出足够的功率。足够的功率。••轻型车氮氧化物空调负载修正因子为轻型车氮氧化物空调负载修正因子为1.7891.78920102010--1111--99242422、重型车排放因子研究、重型车排放因子研究1.1.基本排放因子基本排放因子••基本排放因子基本排放因子=Bin=Bin的基本排放率的基本排放率××BinBin时间分布时间分布••VSPBinVSPBin的划分的划分::参照参照IVEIVE模型模型••PEMSPEMS实测数据实测数据→→BinBin的基本排放率的基本排放率••实际运行工况实际运行工况→→BinBin时间分布时间分布2.2.修正因子修正因子••负载负载••海拔海拔20102010--1111--992525重型柴油车样本数66893153181053511365215重型柴油车50278103310030324重型柴油机车型数企业数车型数企业数车型数企业数国3国2国1样本数------2514------重型汽油机------7521418520中型汽油车车型数企业数车型数企业数车型数企业数国3国2国1