生物油燃料与天然气范文
时间：2023-12-11 09:50:58
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篇1
面对日益严重的环境污染，全世界都在期盼着清洁燃料能够早日普及。目前公认的清洁燃料主要包括：气体燃料（天然气、液化气、氢气）、合成氢燃料（煤制油、天然气合成油）、醇类燃料（甲醇、乙醇）、生物柴油和乳化燃料。其中，使用最广泛的是压缩天然气、液化天然气和液化石油气以及掺水乳化燃料。同时，从节能的角度，清洁燃料也是替代燃料，同样具有十分重要的战略地位。所以，我国《节约和替代燃料油“十五规划”》指出：节约和替代燃料油是解决我国石油资源短缺，缓解石油供需矛盾，保障国家经济安全的重大战略措施。
清洁燃料要普及推广，就必须明了并解决以下问题：
一、
醇类燃料
1、甲醇汽油。由于甲醇对发动机及其他部件的防腐橡胶材料有较大影响，因此，除要求提高发动机压缩比外，还应对发动机进行改造或更换材质，以解决甲醇汽油的腐蚀问题；另外，甲醇为神经毒物，具有显著的麻醉作用。
2、乙醇汽油。我国从2001年起在河南、吉林两省进行了乙醇汽油的推广试点，结果不很理想。除了热值较低原因外，更主要的是由于乙醇与汽油不能直接混合，按照传统工艺生产，成本较高，且操作复杂，产品稳定性也很不理想。
二、
气体燃料
天然气、液化气。天然气和液化气是目前使用较多的两种气体替代燃料，在北京、广州、上海、深圳等城市已经使用它们；但由于技术原因，机动车使用天然气，减少了新鲜空气进入气缸的量，导致了发动机功率下降；此外，天然气含有微量的H2S，会对发动机造成腐蚀，使发动机寿命减短。液化气在使用过程中，存在蒸发器或过滤器堵塞、低温启动性差等问题。更重要的是：天然气、液化气续驶里程短，不能充分利用现有的燃料储运、分配、销售系统，需要建立各自独立的储运、销售网络。尤其是天然气，需要建立长距离的输送管道，很大程度上限制了气体燃料的推广运用。
氢气具有高热值、无污染的优点，但是其制备、储存、运输和使用都存在许多技术难题一时无法解决，加上成本太高，近十年内不可能普及。
三、合成氢燃料
1、 煤制油。煤制油技术发展已经半个多世纪，通过加氢液化制造成“二甲基醚”类，目前技术比较成熟。但是，成本高，难以推广。
2、 天然气合成油。同样面临成本高的问题。
四、
生物燃料
就是利用各种油料植物提炼的燃料油脂。目前，有报道说国外已经成功培育了一种生长在干旱地区的油料植物，其提炼油可以替代柴油。从长远看是可行的，但是不可能在短期内奏效。
五、
乳化燃料
乳化燃料主要是将汽油、柴油、重油等燃料与水或醇类等按一定比例混合，通过特殊工艺并添加乳化剂制造的乳化油。具有显著的减污和节能效果。因此我国也大力提倡并推广。但是，传统技术生产的乳化燃料始终离不开添加剂，因此直接导致：1、成本高；2、储运补充难；3、油水比例固定难以适应内燃机的各种工况。此三大难题成为阻碍掺水乳化燃料在世界普及的瓶颈。
通观清洁燃料的现状，可以看出，如果不能对应地解决上述问题，清洁燃料是难以替代传统燃料的。
如今，随着HS活化燃料在线合成技术横空出世，上述存在技术、成本等诸多影响普及问题的清洁燃料，相形见绌，HS活化燃料成为最经济最有效同时最易推广的清洁燃料。理由如下：
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利用HS技术装置对纯油进行在线“活化”处理，使之生成大量“自由基”，因此燃烧更充分 。
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燃油总成本降低5-12% 。
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减污50%以上。
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有利于降低最高火焰温度，切断了NOx的生成练。
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无须改动内燃机结构。
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保留原供油系统，并且可以随时在纯油和HS活化油之间瞬间切换。
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HS活化油不需要储存。
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如常加油，无须改变传统的加油方式和储运系统。
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可以根据工况灵活改变活化燃料成分比例。
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活化燃料的成分由纯油、其他燃油或水等二元或三元组分按特定比例组成。
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可以实现自控、遥控和集控。
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可以与各种燃烧器配套。
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使用方便、安全可靠。
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体积小、重量轻。
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成本低。平均每生产1 吨HS活化燃油仅仅耗电20度！
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推广易。
篇2
对石油、天然气（以下简称油气）生成的来源，科学家主要有两种观点：一种认为是生物死亡后转变成的，及有机生成学说。另一种是无机生成学说，认为石油天然气来源于无机物的合成。有机生成学说观点的依据是：几乎所有的油田都是在沉积岩中发现的，而沉积岩中可以见到丰富的生物遗迹（如化石等）；通过实验，生物体中三大组成部分的蛋白质、碳水化合物、脂肪在一定条件下可以形成与石油中碳氢化合物类似的物质；在石油中发现的血红素和叶绿素等有机物质，前者是来自动物的血液，后者则来自植物的叶绿素。石油是生物死亡后转变而成的观点所提出的理由是如此之多，并且比较充分，使有机生成学说得到大多数人的认同，现在油气生成的研究方法和内容都是建立在这种观点的基础上的。
虽然有机学说占了绝对优势，但在有机层油的大前提下，还存在着是海洋生物生成石油，还是陆上河流、湖泊中生物生成石油的争论。现实中，中东地区的沙特、科威特等国家的大油田都是海相地层生油，而我们国家的打多数油田则是陆相地层生油。
早在10多亿年前，地球上就出现了生物，随着历史的发展，生物的数量和种类越来越多，生物大量地繁殖和死亡，其中一个藻类植物在适宜的条件下，8天内就可以繁殖到1036个后代，重量可以达到1.4×1017吨。大量的生物，主要是海洋和湖泊中的浮游生物，在它们死后一部分有机质被氧化变成二氧化碳逸散掉了，一部分则随作泥沙沉积下来，成为生成油气的物质来源。
天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也比空气轻，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高。采用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而大大改善环境污染问题；天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。
二、天然气的优点
（1）绿色环保。天然气是一种洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物 质，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，造成温室效应较低，因而能从根本上改善环境质量。
（2）经济实惠。天然气与人工煤气相比，同比热值价格相当，并且天然气清洁干净，能延长灶具的使用寿命，也有利于用户减少维修费用的支出。天然气是洁净燃气，供应稳定，能够改善空气质量，因而能为该地区经济发展提供新的动力，带动经济繁荣及改善环境。
（3）安全可靠。天然气无毒、易散发，比重轻于空气，不宜积聚成爆炸性气体，是较为安全的燃气。
（4）改善生活。随着家庭使用安全、可靠的天然气，以及享用港华燃气提供亲切、专业和高效率的售后服务和新式炉具，将会极大改善家居环境，提高生活质量。
（5）天然气发电，具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。
（6）天然气化工工业，天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。
（7）城市燃气事业，特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
（8）压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。
（9）热值较高，约为人工燃气的两倍，甚至更高。换句话说，采用天然气作燃气的燃具与采用人工燃气的燃具相比，当两者的热负荷及热效率相同时，天然气用量约为人工燃气用量的一半。因此，使用天然气作燃气时，用于城镇燃气管网系统的成本较低。
（10）输送到城镇作燃气的天然气，一般都已经过净化处理，因此，对人体基本上无毒害作用。
人工燃气中含有较多的一氧化碳，如果泄漏到空气中，将会对人体产生毒害，甚至造成死亡。天然气的主要组分是甲烷，以及少量的乙烷、丙烷等。除了因天然气泄漏使空气中的氧浓度降低，对人体有窒息作用外，这些烃类本身都是无毒的。
三、使用天然气的注意事项：
1、使用燃气的场所为什么必须保持通风良好。使用燃气（天然气、人工煤气、液化石油气）灶具和热水器的场所必须保持通风良好，这是因为燃气燃烧时要消耗空气中的氧气来助燃，同时产生含有二氧化碳和少量一氧化碳的烟气，如1m3的天然气燃烧时要消耗10m3空气中氧气，同时产生1m3的二氧化碳和2m3的水蒸气。如果室内通风不良，则室内空气中的氧气含量逐渐减少，供氧不足将导致不完全燃烧，而不完全燃烧会产生大量一氧化碳有毒气体，会造成人员中毒、缺氧而窒息死亡。因此使用燃气的场所必须保持通风良好，使新鲜空气得到及时补充，并将烟气随时排至室外，这样可预防窒息或一氧化碳中毒事故，保护全家的安全和健康。
2、居民家中如何预防燃气事故
（1）应购买使用质量和安全性能良好的灶具和热水器，假冒伪劣产品是事故之源；
（2）应请有资质的专业人员按规范安装燃气设施，否则会留下事故隐患；
（3）应按产品说明书要求正确使用，燃具应定期维护保养（热水器为8―10月），有故障应及时维修；
（4）灶具使用时应有人照看，应注意使用环境的通风换气，用毕做到“二关一开”，即关好燃气阀门和厨房门，开启厨房窗户；
（5）家中燃气设施应经常检查，及时更换老化的橡胶管，最好使用不锈钢波纹软管；
（6）安装使用燃气泄漏报警装置，为全家请一位义务的燃气安全保护神。 要特别注意：连接灶具的软管，应在灶面下自然下垂，且保持10厘米以上的距离，以免被火烤焦、酿成事故。注意经常检查软管有无松动、脱落、龟裂变质。使用期超过三年的应与维修部联系更换。
（7）定期用肥皂水检查天然气设备接头、开关、软管等部位，看有无漏气，切忌用火柴检漏。如发现有气泡冒出，或有天然气味时，要关闭所有开关，严禁火种（包括电灯开关），打开窗户通风，并立即报告地区天然气维修站。
篇3
中图分类号：TE0文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）01-0274-01
1 中国石油能源现状
（1）人均能源拥有量低、储备量低 我国能源相对稀缺，人均能源资源量远低于世界平均水平。
（2）我国石油消费总体呈上升趋势。
2005年，我国石油表观消费量为3.2亿吨。2006年全球石油消费只增长了0.7%，但中国石油消费量增长近6.7%，接近过去10年的平均增长率。07年上半年，中国经济的高速增长推动了石油产量和消费量的双双攀升，预计全年石油表观消费量将达到3.7亿吨。根据分析，到2020年我国石油消费量将达到5．2－5．5亿吨。
下图为1978年－2007年我国石油年度消费量。
（3）中国石油对外依存度不断攀升。
近10年来，中国石油消费量年均增长率达到7％左右，而国内石油供应年增长率仅为1．7％。这种供求矛盾使中国自1993年成为石油净进口国之后，2004年对外依存度迅速达到42％。2005－2020年期间，国内石油天然气产量远远不能满足需求，且供需缺口越来越大。主要表现在：受国内石油资源的限制，2010年中国石油进口量将达到2－2．4亿吨，2020年将增加到3．2－3．6亿吨，而成为世界第一大油品进口国。2010年后，中国石油对外依存度将超过60％，到2020年石油对外依存度将达到70％左右。
2 汽车对石油的消耗与依赖分析
（1）汽车保有量的快速上升，导致我国对石油的需求大增。
截止2007年6月，中国机动车保有量为152,807,598辆。其中，汽车53,558,098辆，摩托车83,548,340辆，挂车800,345辆，上道路行驶的拖拉机14,880,466辆，其他机动车20,349辆。汽车耗油约占整个石油消费量的1/3，预计2020年中国汽车保有量将达1.5亿辆，石油消费比例将上升到57%。这些汽车将需要每天增加200万至300万桶石油供应。
（2）石油的替代能源状况不容乐观。
对于汽车工业来说，替代能源的前途的确不可乐观。一段时间，人们寄希望于核能、太阳能和风能等替代能源。然而，实际上，核能利用同样需要石油，虽然产生同样数量的功率，核能利用使用的石油量小；核能利用伴随着巨大危险，而且处理核废弃物也是尚未解决的难题；核能利用需要建设核反应堆（站），要保证燃料的供给和运输，比煤能利用需要使用更多的能源，并且处理放射性物质也需要大量能源。如果想让核能利用更加安全，就需要使用比使用煤能多几倍的能源，而且其能源大部分要依靠石油。与石油能源相比，太阳能和风能利用的瓶颈是能源密度低、效率差，无法保证稳定供能。所以人们都认为它不可能成为主要能源。而且太阳能和风力能利用所需要的设备非常庞大，在制造这些设备时同样需要耗费大量能源。
3 能源动力系统发展的战略选择
在能源压力下，我国必须把低能耗与新能源汽车和氢能及燃料电池技术列入优先主题和前沿技术。
（1）节能汽车。
优化现有以石油和内燃机为基础的车用能源动力系统，发展节能汽车，重点发展直喷式内燃机及其混合动力系统。
（2）混合动力汽车。
混合动力汽车是介于内燃机汽车和电动汽车之间的一种形式，能够兼顾降低燃油消耗和减少排放污染。混合动力技术为汽车动力系统的转型奠定了基础平台，是联结现有汽车节能环保技术与新能源汽车技术之间的桥梁。
（3）电动车。
除了短期内可见利润的先进柴油车和混合动力汽车之外，电动车的发展前途也为多数业内人士所看好。电动车包括燃料电池汽车和纯电动车两种。
（4）汽车清洁代用燃料技术。
因此如何在后石油时代，针对我国自然条件和能源资源特色，逐步改变汽车能源结构，发展汽车清洁代用燃料，在发动机上实现高效、低污染的燃烧，控制汽车发动机有害排放对我国城市大气质量带来的日趋严重的影响，已成为我国能源与环境研究中的一个十分重大和紧迫的研究课题。本文介绍了国内外各种汽车清洁代用燃料及其技术发展趋势。
①液化石油气和天然气。
天然气（NG）和液化石油气（LPG）由于具有低的污染物排放被认为是内燃机的较理想代用燃料，已经被成功地应用于汽油机。
作为车用燃料LPG的主要成份是丙烷、丁烷和少量烯烃和戊烷。LPG辛烷值较高，燃料费比酒精、汽油、柴油等便宜，CO、NOx等有害排放量低于汽油机排放，基本上消除黑烟和颗粒物(PM)，发动机工作噪音低。天然气的主要成份是甲烷(一般为83%～99%)及少量其他烃类和CO2等。天然气具有较高的辛烷值，抗爆性能好，与汽油相比，燃烧更完全。天然气汽车因为其良好的排放特性及丰富的储量而成为各种代用燃料汽车的首选。
②氢气。
氢气(H2)作为汽车燃料，氢气辛烷值高，发动机热效率高，发动机可在空气过量系数(λ)较大的范围内稳定燃烧，点火能量低，不到汽油最低点火能量的1/10，且氢燃料的火焰传播速度快，低温下易起动，其燃烧生成物主要是水和NOx，不产生HC、CO和碳烟排放。 但在发动机上使用还有回火、早燃、燃烧控制等问题尚待解决。
氢的主要缺点是储运性能很差，氢的沸点为-253℃，以液态方式储存时成本高，不适宜长期储存。氢的制取原料有天然气、煤、水。从水制取氢有电解法、热化学法、光解法及微生物法。至今这些制氢方法的成本及能耗都较高、难以进行大规模制氢用于车用燃料，因此氢气必须在解决降低生产成本、储存运输等难题后，才能走向实用。
③醇类燃料。
醇类燃料甲醇和乙醇，具有辛烷值高、汽化潜热大、热值较低等特点。作为汽车燃料，醇类燃料自身含氧，在发动机燃烧中可提高氧燃比，CO和HC的排放较汽油和柴油的低，几乎无碳烟排放；另外，由于汽化潜热高，可降低进气温度，提高充气效率，使最高燃烧温度低，发动机的NOx排放较低。
④二甲醚。
二甲醚(Dimethyl ether)，简称DME，是一种含氧燃料，它无毒性，常温常压下为气态，常温时可在五个大气压下液化，具有与液化石油气相似的物性。二甲醚无C-C链，其十六烷值大于55，具有优良的压燃性，非常适合于压燃式发动机，用作为柴油机的代用燃料。
篇4
公用天然气事业总供应户数已突破312万户
天然气是古生物遗骸长期沉积地下，经过慢慢转化与变质裂解而产生的气态碳氢化合物，主要成分为甲烷，约占90%以上，以及乙烷、丙烷、丁烷及不燃性气体，虽天然气输、储设备（如储气设备、输气设备、掺配设备、气化设备、卸收设备等）成本较高，但适合用户密度较高的地区来分摊相关投入成本。
气体燃料供应业，顾名思义是指从事气体燃料的供应，以管线供应用户的行业都在其中，但不包含桶装瓦斯的批发或零售。根据台湾“经济部”制定的“天然气事业法草案”指出，依天然气事业的性质，可分为天然气生产事业、天然气进口事业、公用天然气事业（俗称导管瓦斯公司）等三类。
其中“天然气生产事业”为生产天然气，供应岛内公用天然气事业、工业、电业、汽电共生系统、运输等用户的事业，“天然气进口事业”指从海外进口液化天然气，供应岛内公用天然气事业、工业、电业、汽电共生系统、运输等用户的事业；“公用天然气事业”指的是以导管供应家庭、商业及服务业等用户的事业。目前岛内天然气的生产、进口均由台湾中油公司管理，在高雄市永安区及台设有2座液化天然气（LNG）接收站，公用天然气事业有2家公营、24家民营的导管瓦斯公司（如表1）。
就消费层面来看，天然气（含液化天然气）以供应岛内发电及汽电共生为主要消费，其次为住宅与工业使用，因为自产天然气价格低于液化天然气，且产出热值也少于进口的天然气，因此自产天然气供应住宅使用，液化天然气则以岛内发电及汽电共生为主；液化石油气有别于天然气须以导管传输，利用加压灌入钢瓶，具有储存、运送、携带的特性，所以销售市场多为未设管线的住宅及工业区域或是偏远地区。目前供气区域位于都市的“公用天然气事业”，供气普及率大多在60%以上，位于乡镇地区者，供气普及率普遍偏低，有不及10%的地方，不过总供应户数仍逐年增加，至2012年年底已突破312万户。
供气业经营区域性独占事业
台湾天然瓦斯是台湾当局给予经营权的特许行业，属于民营公用事业，供气业经营是区域性独占事业，业务区域需经申请核准后才能供气，同业间营业区域并无重迭而形成竞争的情况。不过，供气产业的输、储设备等资本投入相当大，营运之初面经历长期的亏损，同时主要风险天然气购买成本也受国际产量、汇率、油价等因素影响，所以其他业者进入并不容易。因此，根据中华征信所出版的台湾地区大型企业排名，入榜气体燃料供应TOP10的业者多为入榜常客。台湾能源孤岛价格居高不下
由于台湾天然资源及能源蕴藏贫乏，对于石油、煤炭与天然气等主要能源种类进口依存度高，2012年台湾能源总供给量1.41亿吨油当量，进口占比高达97.8%，自产能源仅占2.2%，加上台湾孤悬大海，能源仅能依赖海洋运输，造成台湾能源价格居高不下。
篇5
中图分类号：P754.1 文献标识码：A文章编号：
很多的压缩式制冷空调系统均采用的是电力驱动，而这就使电力供应面临着更加严峻的考验，但是，随着人们环保与节能意识的加强，以及天然气工业的不断发展，我国在能源结构方面也进行了相应的调整与优化，并实施了多元化战略——将天然气作为建筑燃气空调的冷热源能源。天然气是一种高效、洁净的能源，其与油、煤等燃料相比，在产生相同热量的情况下，天然气所排放的CO2、NOx、CO更少，而且不会产生烟尘与SO2。而且以天然气作为能源的燃气空调不仅有利于平衡天然气在冬、夏季的用气负荷，还可以缓解因夏季空调较多所造成的用电负荷，大大缓解电网的压力。
一、有关天然气的概述
天然气一种高效、洁净的能源，它不仅是优质燃料，还是化工原料，其主要是存在与地下岩石的储集层，是一种以烃为主体的混合气体，主要包括有油田气、气田气、煤层气、泥火山气与生物生成气等等。天然气的主要成分是甲烷，一般占有85%～95%，其次占比重较重的则是乙烷、丙烷、丁烷等。将天然气应用于空调系统中进行供热与供冷的方式主要有三种，即：一种是利用天然气燃烧产生热量的吸收式冷热水机组；第二种是利用天然气发动机驱动的压缩式制冷机；第三种是利用天然气的燃烧余热的除湿冷却式空调机。目前应用较为广泛的是以水——溴化锂为工质的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组，其主要是采用天然气作为燃料，该机组既能供热，又能够制冷。而将天然气作为大型建筑冷热源能源，不仅可以降低电网负荷，节约能源，还能保护环境，降低环境污染。
二、关于天然气作为大型建筑供冷能源的分析
目前，夏季供冷、冬季供暖的建筑空调的冷热源能源一般采用的是电力与热力两种，常用的空调冷热源形式主要包括以下几种，即电冷水机组+燃油锅炉、电冷水机组+燃气锅炉、电冷水机组+电锅炉以及直燃型溴化锂吸收式冷热水机组。若是夏季采用点冷水机组进行供冷，那么冬季就必须采用锅炉进行供暖。然而在三种锅炉中，燃气锅炉所需的燃料费用是最少的。由此可见，选用以天然气作为空调冷热源能源的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组来为大型建筑供热是最节约能源，经济效益最好的。直燃型溴化锂吸收式冷热水机组是将天然气燃烧所产生的热量用于驱动溴化锂吸收式机组进行制冷。
在目前所使用的电力空调中，电冷水机组一般包括离心机、螺杆机和热泵机三种，这三种制冷机的COP（指能量和热量之间的转换比率，即制热能效比）分别为5.4、5.1和3.0。由于电力空调所使用的电力能源是二次能源，我国绝大多数的电力是采用燃煤发电。燃煤电厂的供电效率一般为30.1%左右，而电网的输送效率一般为92%左右，电力空调的压缩机电机的效率一般为90%左右，根据这些数据就可以计算出离心机、螺杆机和热泵机的主机PER值（即一次能源的利用率）分别为1.346、1.271和0.748。目前市场上的燃气直燃机均为双效机，其本身就有二级蒸汽发生器。该燃气直燃机的制冷额定功率最高可以达到1.321，该数据是考虑了主机在耗气与耗电方面的总能耗的制冷系数。由于燃气直燃机所使用的能源为一次能源，因此其一次能源的利用率（PER）就与COP值是相同的。
从上面的分析可以看出，燃气直燃机在制冷过程中的PER值相比于电力空调中的离心机与螺杆机在制冷过程中的PER值略低，而与热泵机相比则高出很多。但是，因为燃气直燃机的部分负荷性能与电力空调相比较优，因此，在实际的运行过程中，燃气直燃机的PER值与电力空调的离心机与螺杆机PER值之间的差距就更小。由此可见，利用天然气作为燃气直燃机的能源为大型建筑供冷与电力空调相比具有一定的经济效益。
三、关于天然气作为大型建筑供暖能源的分析
若是大型建筑采用电力空调供冷、供暖，那么冬季则需采用上面所提到的三种锅炉进行供热。三种锅炉的燃料费用比较如表1所示：
表1 三种锅炉所产生的燃料费用的比较
由上表可以看出，三种采用不同能源作为燃料的锅炉中，燃气锅炉所产生的燃料费用是最低的。我们在前面已经谈到在夏季供冷的时候采用天然气作为能源具有一定的经济效益，而采用燃气直燃机为大型建筑供暖和采用电冷水机组+电锅炉为大型建筑供暖两种形式，哪一种的经济效益更好呢？下面我们将对两种机组类型所产生的燃料费用进行对比分析，并且在其中对比分析燃气直燃机采用三种不同能源作为燃料所产生的燃气费用。两种不同机组类型所产生的燃料费用如表2所示：
表2 两种机组产生的燃料费用的比较
由表2中的对比分析可以看出，大型建筑在冬季供暖的时候采用燃气直燃机所产生的燃料费用远远低于采用电冷水机组和电锅炉所产生的燃料费用。由此可见，将天然气作为大型建筑冷热源能源所产生的经济效益远远大于其他的燃料以及电能。
虽然燃气直燃机在夏季供冷的时候所产生的经济效益有限，但长期使用还是能够节约一定的能源，而且采用天然气作为燃料还能降低环境污染。
四、结束语
随着我国对能源结构的调整，以及优化战略的实施，作为三大能源支柱之一的天然气也在工业生产以及人们生活中的得到了越来越广泛的应用。将天然气作为大型建筑冷热源能源，提高了一次能源的利用率、降低了环境污染、缓解了电网的压力，对能源的合理利用以及环境保护具有很重大的意义。笔者在本文简要的对天然气应用于大型建筑供冷、供暖中的应用所具有的经济效益进行了分析，并与其他的能源进行了对比，结果表明，将天然气作为大型建筑冷热源能源具有较好的经济效益。
参考文献：
[1] 李桂萍,许旺发,王小芝等.某建筑群多能源空调方案及经济敏感因素分析[J].制冷空调与电力机械,2006,27(5):33-35,13.
[2] 李小庆.浅析天然气在建筑空调中的应用[J].华章,2011,(25):285.
篇6
中图分类号：
F2
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2013）20-0004-03
随着全球能源短缺、环境污染等问题日益突出，新能源汽车被越来越多的关注，尤其以纯电动汽车及燃料电池汽车为主。世界各国确立了本国的新能源汽车发展路线，大都把电动汽车作为长期发展目标，我国政府也积极开展电动汽车的研究与开发。从财政补贴到各项政策支持，我国电动汽车享受了最优惠的发展政策，然而电动汽车目前尚存在难以解决的技术与市场难题，发展电动汽车并不是一朝一夕的事情。而天然气汽车作为节能清洁替代能源汽车，与电动汽车相比，天然气汽车更具技术和成本优势，是发展绿色低碳运输的现实选择，似乎更加符合现阶段我国的发展国情。
1 我国节能与新能源汽车发展现状
在政府政策扶持下，近几年我国节能与新能源汽车发展迅速。据科技部的数据显示，自2009年2月17日“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”启动，截至2012年12月，北京、上海、深圳等25个试点城市共示范推广各类节能与新能源汽车2.74万辆，其中，公共服务领域2.3万辆，占比83.94%；私人领域0.44万辆，仅占比16.05%，可见我国节能与新能源汽车在公共服务领域得到较为广泛应用。从目前发展的情况来看，主要以天然气汽车为主。根据IANGV数据显示，截止到2012年5月，我国仅天然气汽车的保有量就达到110.4万辆，而相比而言，纯电动汽车及燃料电池汽车的发展则相对缓慢。然而在国内不断推进的新能源战略中，混合动力、纯电动成为最热门的话题，国家在新能源汽车主要是电动汽车方面给予了很大的政策扶持，投入了很多财政资金。相比之下，以天然气、甲醇等为燃料的清洁燃料汽车却鲜受关注，而与天然气汽车的大量市场需求形成巨大反差的是，得到大量资金政策支持的油电混合动力和纯电动车却依然得不到市场的青睐。
2 现阶段我国发展天然气汽车的必要性分析
2.1 从现阶段国情分析
首先，在全球能源短缺的大前提下，中国已成为全球最大的能源消费国。据介绍，2012年我国一次能源消费总量已达到36.2亿吨标煤，比2011年增长4%，其中煤炭占一次能源消费总量的比重大约为66.4%，石油占18.9%，其他非化石能源占9.1%，而天然气仅占5.5%，远低于24%左右的世界平均水平，可见天然气资源在一次能源消费结构中的比例有待提高的空间很大。其次，2012年10月，国务院的《中国的能源政策》白皮书称，近年来中国能源对外依存度上升较快，特别是石油对外依存度从21世纪初的32%上升至目前的57%。使用天然气这一清洁能源替代汽车燃油，可以优化能源结构，降低石油依存度，缓解我国原油资源紧张局面。再次，近几年环境污染严重，国内多个城市雾霾经久不散，PM2.5指数一度报表，各地区政府节能减排压力巨大。最后，目前我国人均消费水平还有待提高，随着国际油价的不断飙升，传统燃油汽车的燃料成本进一步上升，因此人们更加迫切需求其他经济适用的替代能源。
此外，我国天然气资源相对于石油资源来说较丰富。截至2011年年底，全国天然气累计探明地质储量约10.1万亿立方米，剩余技术可采储量约为4.2万亿立方米。据国土资源部最新数据显示，2012年全国天然气年探明地质储量保持高速增长姿态，天然气勘察新增探明地质储量9612.2亿立方米，同比增长33%，居我国历史最高水平。新增探明技术可采储量5008.0亿立方米，同比增长36%。随着被探明的天然气储量不断增加以及西气东输、北气南下、海气登陆工程的顺利实施，天然气的应用必将越来越广泛，天然气在能源结构中的地位也将日益重要和突出。
2.2 从技术经济角度分析
2.2.1 技术分析
天然气汽车与传统燃油汽车在构造方面区别不大，目前比较通用的做法是对传统燃油汽车进行改装成为双燃料汽车（天然气/汽油或柴油），但也有少部分为单一天然气燃料汽车。目前，我国天然气汽车相关技术已趋于成熟。天然气发动机的开发由原来的简单燃料替换向正向开发技术转换，并掌握了增压中冷、稀薄燃烧等一批关键技术，并且现有国产加气设备的市场占有率接近90%。同时还掌握了各类天然气气瓶、发动机ECU、喷嘴、高精度减压器等关键零部件和大排量天然气母站用压缩机等主要设备的开发与生产制造技术，产品性能接近国际先进水平。特别是近些年来，先进的电子技术和机械制造技术使天然气汽车的安全性和控制性能得到保证，续驶里程由初始50～70公里提高到400-500公里以上；给汽车加注天然气同加注燃油一样方便，快速充气仅需2～5分钟。据悉，国内现已形成较完整的天然气汽车技术链，已具备整车、零部件和配套设备的研制开发能力。
2.2.2 经济效益分析
首先从个人层面来看，影响个人经济效益的因素包括天然气汽车的改装或购买成本、使用成本、后续维修保养成本、燃料价格、回收期长短等等。目前天然气汽车的改装技术已经成熟，由烧油改成既烧油又烧气，对汽车设备的改动很小，成本相对较低，一次性改装费用一般情况下在4000-6000元左右。表1为天然气燃料与传统汽油、柴油燃料的经济性比较。
由表中数据可以看出，在同等效能下，天然气比汽、柴油价格便宜30%-40%左右。虽然天然气汽车改装的一次性费用支出较大，但油气差价使得天然气汽车在后期使用当中的燃料成本较低，折算后的总体拥有成本更低；另外，天然气容易扩散，在发动机中容易和空气均匀混合，燃烧彻底、缸内不易产生积炭、抗爆性能好、不会污染油，因而使发动机缸内的零件磨损大大减少，使发动机的寿命和油的使用期限大幅度增加，这些都会降低汽车的保养和运行费用，间接提高了天然气汽车使用的经济性。
其次从产业层面来看，我国天然气汽车经过十余年的发展示范运营效果显著，在示范城市每年的燃油替代量就已经超过300万吨，每年节约燃料费近100亿元。据南京公交集团数据显示，LNG天然气公交车和柴油公交车相比，一辆车一年能节省燃料费用1.5万元，仅此一项，公司年节省2851.5万元。此外，天然气汽车及相关产业对经济的拉动作用开始显现。目前我国已经形成了较为完整的天然气汽车产业链，产业发展已经由政府主导向市场主导转变，逐步形成了四川、重庆等一批天然气汽车产业化基地，示范推广城市天然气汽车行业的年产值已经超过150亿元，直接参与企业有800多家，从业人数超过20万人。
综上来看，与混合电动汽车、纯电动汽车等节能与新能源汽车相比，天然气汽车初始投资成本要低，更容易被接受；而与传统汽柴油汽车相比，天然气汽车的使用及维护成本要更低，使用经济性高。此外，天然气汽车产业相较于其他节能与新能源汽车产业能够在我国有较好的发展，尤其是其在商用车领域，可以使得我国物流运输成本得到降低。
2.2.3 环境分析
据公开资料显示，天然气燃料的优势在于它不含苯、铅、硫等致癌物质，且燃烧完全，无杂物，排放清洁，是一种理想的低污染替代能源。我们可以从燃料获得、汽车使用、资源回收等三个方面考察天然气汽车相对于其他节能与新能源汽车环保性。
从燃料获得过程看，天然气资源开采过程中污染排放是相对较低的，虽然近年来由于开采过程中甲烷的泄漏，使得天然气并没有想象中的清洁，但是与传统煤炭、汽、柴油等资源相比，天然气依旧是良好的清洁替代能源。然而，被标榜“零排放”的环保标签、在使用过程中没有排放的电动车，为其服务的上下游产业链上却都是污染大户。
从汽车使用过程看，与传统燃油汽车相比，天然气汽车可以减少33%的氮氧化合物、50%的碳氢化合物、93%的一氧化碳、100%粉尘，明显降低了污染排放量。即使目前大力提倡的优化内燃机燃烧效率能够实现一定程度上的减排和能耗降低，但是优化后的内燃机相比起天然气汽车，对二氧化碳和能耗降低作用相对来说仍比较有限。另外，混合动力汽车作为比较有发展前景的节能与新能源汽车也是一种改善二氧化碳排放量的方法，但是仍然有燃料排放的问题。另外混合动力车在降低燃料消耗量上的作用，还要视路况而定。一般情况下，在高速公路上，混合动力车能够发挥自身在节能减排上的优势作用相对是更少一些的。
从资源回收过程看，天然气汽车不存在纯电动汽车的蓄电池废弃后带来二次污染。
因此，相较于其他节能与新能源汽车，天然气汽车是目前更加现实可行的清洁替代能源。据了解，在目前国内的示范城市中，不到汽车总保有量1%的天然气汽车实现了超过3%的燃油替代效果，使得各示范城市大气环境质量均得到不同程度的改善。
2.3 从市场推广分析
节能与新能源汽车能否得到市场的认可、得到消费者的认同，主要取决于以下几个方面：
经济性：目前我国城镇居民人均消费水平还不高，对于价格的敏感性较强。因此，相对于传统汽车而言，节能与新能源汽车在购入价格上处于劣势。尤其是混合动力汽车以及纯电动汽车，混合动力车的双动力系统以及纯电动汽车的蓄电池超高造价都使得消费者对他们望而却步。相比之下，无论是改装的天然气汽车还是原厂制造的天然气汽车在性价比方面都略胜一筹。因此，在人均消费水平还有待提高的现阶段，天然气汽车更容易受到市场的追捧。
安全性：消费者在选购汽车时重点考虑的因素之一便是汽车的安全性问题。对于天然气汽车而言，天然气燃点较高，在常温常压下比空气轻，一旦有泄漏就会向上方挥发不会聚集，并且天然气具有比汽油更加苛刻的燃烧条件，所以在发生故障和事故时比汽油车的安全性更高。相比而言，电池技术上的缺陷也让众多消费者对纯电动车望而却步，接二连三的电动车自燃事件引发了众人对电动汽车电池安全性的质疑。因此，在电动汽车技术有待突破的现阶段，大力推广天然气汽车是现实可行的。
便捷性：即汽车使用过程中的方便性。目前我国天然气汽车仍以压缩天然气汽车为主，并且大部分是在汽油机或柴油机的基础上改造的两用燃料汽车，可以实现天然气与汽油任意切换，在行驶中，天然气燃尽，发动机自动换以汽油为燃料，便捷又可靠。此外，天然气管道网络化日渐完善，加气站数量日渐增长，并已逐渐形成网络，这都使得天然气汽车在使用上更加方便快捷。相比之下，加电站等基础设施落后以及电池续航能力的限制，电动汽车难以被市场接纳。另外，相对于结构复杂的混合动力汽车来讲，天然气汽车的后续维修保养更简洁经济，更容易得到市场和消费者的认可。
政府政策支持：政府政策可以一定程度上影响市场需求与供给，政府的鼓励措施可以加快节能与新能源汽车的推广与应用。近几年，面对纯电动汽车“热政策、冷市场”的尴尬局面，政府又一次将目光转向了技术成熟、市场接受度较高的天然气汽车。2012年6月，国务院印发《节能与新能源汽车产业发展规划》，“鼓励天然气、生物燃料等资源丰富的地区发展替代燃料汽车”。同年8月，国务院印发《节能减排“十二五”规划》，要求“鼓励以洁净煤、石油焦、天然气替代燃料油。在有条件的城市公交客车、出租车、城际客货运输车辆等推广使用天然气和煤气层。”10月31日，国家发改委新修订的《天然气利用政策》，仍将“天然气汽车”列为优先类。
因此，在市场推广方面，就现阶段来说，相对于其他节能与新能源汽车，天然气汽车更容易被消费者所接受、被市场所认可。
3 结论
在新能源电动汽车发展尚存技术缺陷、产业化发展还不成熟、无法在短期内实现燃油汽车大规模替代的情形下，天然气汽车则能弥补这些不足。在传统能源向电动汽车过渡阶段，大规模推广使用天然气汽车，将能有效节约能源、降低有害物质排放量，缓解现阶段能源、环境压力。通过以上三个方面的分析可以看出，现阶段我国已经在市场需求、气源保障、技术支撑、政策环境等方面具备了大力推广应用天然气汽车的条件。因此，就我国现阶段而言，与新能源电动汽车相比，天然气汽车更具发展现实可行性和必要性，或将成为新能源汽车发展的先驱和主流。
参考文献
[1]孙慧，周璇.2011年中国天然气行业发展动向及2012年展望[J].国际石油经济，2011，（6）：45-50.
[2]龚磊.国内外天然气发动机开发及前景展望[N].经济日报，2009-12-08（2）.
篇7
一、前言
随着经济和科技的发展，我国汽车工业正处于跨越式的发展时期，产量和保有量都迅速增加，我国的交通已成为能源需求增长最快的领域之一。为了缓解气候变化压力，降低石油对外依存度，我国汽车制造正在以减少汽车有害气体排放，提高燃油利用率为目标，提高技术、开发各种替代燃料及新能源汽车。
当前汽车动力总成发展战略已成为全球各大汽车制造商纷纷关注的话题。传统动力总成技术持续改进是美国汽车制造的发展目标，把混合动力及电动车作为汽车技术发展的中期目标，氢动力燃料电池技术是最终目标。德国奔驰把柴油技术的创新作为研究的重点，试图开发并利用蓝驱技术，实现柴油与柴油混合动力，电动车和燃料电池的路线。日本正在致力于低二氧化碳排放或者无二氧化碳排放的电动能源动力系统应用于汽车动力。
二、发展车用替代能源、提高能效的形势
据国际能源机构预测，在当前能耗形势下，如果没有心的燃料出现，2030年的世界能源消耗将比2010年增加9.44亿吨油当量（标准油），温室气体排放将比2010年增加24亿吨二氧化碳当量，这分别占了同期世界能源总消耗增量的18%和温室气体总排放增量的19%，交通部门的石油需求会扩大到石油总消耗量的百分之五十七。
基于上述情况分析，中国所面临的能源消耗形势更加严峻，车用能源消耗一直处于跨步上升，并且主要为汽油、柴油。为了改善当前的能源消耗发展状况，保证能源供应以及气候变化，国家必须采取合理的措施，出台相应的政策，逐步实现新的车用能源同时提高能效。
三、中国车用能源将呈多元化发展前景
1、车用能源发展需要综合政策措施推动
目前，综合分析世界发达国家的能源利用经验，降低行驶里程、提高燃油经济性与发展车用替代燃料是降低能源需求的三种有效而可行的重要措施。中国汽车正步入“鼓励购买、限制使用”的局面，这充分体现了多数发达国家的控制措施。另外，发展车用替代燃料是当前世界解决车用能源供需矛盾的重要途径，各个国家都致力于采取政策和措施，鼓励和支持利用新的车用能源。
2、车用替代能源的发展显著
当前已证明车用能源多种多样，汽油、柴油、液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG）、甲醇、二甲醚（DME）、生物乙醇、生物柴油、氢能、电能等都可用于车用能源。不同的能源可以选择合适的机动车总成技术相匹配，目前常用的机动车动力总成技术包括：进气道喷射火花点火技术、直接喷射火花点火技术、直接喷射压缩点火技术、灵活动力汽车技术、混合动力技术、氢内燃机技术、燃料电池技术、纯电动车技术和充电式混合动力技术。目前车用能源仍然以传统的汽油、柴油为主，逐步向其他能源发展，结合技术分析，替代传统的车用能源柴油、汽油从两种途径实现，一种是利用非石油资源生产液态车用燃料（CNG、甲醇、生物乙醇等），适应传统车用动力总成技术；另一种是革新原有车用动力总成技术（混合动力汽车、纯电动车、燃料电池汽车等），彻底避开碳氢燃料。
3、车用能源发展多样化
综上分析，车用能源在中国呈多样化发展。电能在车用中分为两种情况：一是电动车效率远远高于传统汽油、柴油车，电动车的能源利用率是传统柴油、汽油车的2-3倍，因此可以替代一部分传统汽柴油生物燃料；二是发展电动车。在未来的车用能源应用中，生物燃料、煤基燃料、天然气都有所发展。
四、对未来中国车用能源发展的思考
1、近期继续提高汽柴油品质，合理推进轿车柴油化
车用能源逐步呈多元化发展，但是从技术、环境、资源、成本与效益等方面分析尚未成熟，新能源真正取代汽油、柴油在近期难以实现，传统汽油、柴油仍然占车用燃料的主导地位。因此，近期提高柴油、汽油的质量，减少排放，提高利用率仍然是一项重要任务，主要从以下几个方面来实现。一是不断降低汽柴油的硫含量；二是提高汽油的清净性与柴油的性；三是提高汽油的辛烷值与柴油的十六烷值；四是降低汽油中烯烃含量与柴油中的总芳烃含量、多环芳烃含量。
比较柴油和汽油在轿车的应用，柴油轿车具有节油、二氧化碳排量低等优点，这在欧盟国家已经证实。因此，我们可以大力推进轿车柴油化，进而实现近期倡导的节能减排。随着我国工业化程度的逐步加大，到2020年以后，柴油的供需矛盾可以得到缓和，有希望突破二代生物柴油技术，轿车柴油化将是中国节约能源的一个有效选择。
2、大力推广应用天然气汽车
与柴油、汽油相比较，天然气在车用能源应用中，天然气化学性质稳定，燃烧更充分，排放降低显著。为了加快天然气汽车的发展步伐，2007年8月31日，国家发改委颁布了《天然气利用政策》，明确规定天然气汽车属于“优先类”用气项目。目前，全国已有100多个城市推广了天然气汽车，尤其是城市出租车在四川、重庆、乌鲁木齐、西安、兰州、西宁等城市占据了主导地位。随着天然气的加快开发和天然气资源的大力引进，这将更加推动天然气汽车的发展。
3、积极推进生物液体燃料的开发进程
结合国家的发展政策，加强可再生资源的利用开发，2007年9月颁布了《可再生能源中长期发展规划》，其中明确提出合理利用非粮生物质原料生产燃料乙醇和生物柴油。在“十一五”期间，中国生物液体燃料产业实现了向转向利用非粮原料的转向。虽然取得了成效，但利用非粮原料也面临着严峻的考验：一是原料资源基础仍然薄弱；二是技术产业发展水平不高；三是缺乏足够强的经济竞争力和抗风险能力。因此，推进生物液体燃料的开发进程，还需要做出很大的努力。
4、有序发展煤基燃料，集中力量建立技术储备
目前，我国煤基燃料处于发展阶段，国家发改委在2008年8月明确指出我国煤制油处于示范工程建设阶段，必须结合我国国情制定发展路线，总结成功经验持续下一步发展。综合考虑环境资源的压力，国家发改委明确指出了中国发展煤基燃料的方向，以技术储备为主，继续延续目前既定政策，有序建成投产若干百万吨级煤制油示范项目。
5、加快革新车用能源，提高电动汽车技术水平
由于电动汽车的能源利用率是传统汽车的3倍左右，因此要克服电动汽车面临的问题，加强电动汽车的资金支持，促进电动汽车的长远发展，实现电动汽车的产业化。
在电动汽车发展中，电池技术是产业发展的关键。目前在各种电池技术中，锂离子电池能量密度最高，并且自放电指标也明显优于其他电池，因此，锂离子电池将是电动车动力电池的主要技术路线，但面临的问题是锂离子电池的成本高于其他电池，并且锂矿的短缺也给锂离子电池的发展带来了难题。对于电动汽车的发展应作为一项长期目标，研究其发展方向，实现技术攻关，把科研成果转化为工程化、产业化。
综上所述，中国车用能源发展存在着多种方向，每个方向存在着一定的空间的同时，也面临着一定的困难。为了实现新能源的的顺利替代，我们还必须做出很大的努力。
参考文献
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[2] 崔玉峰,杨晴,张林山,王骏.国内外电动汽车发展现状及充电技术研究[J]. 云南电力技术. 2010(02)
[3] 王海涛,徐博.世界天然气汽车市场发展现状和主要地区特点分析[J]. 国际石油经济. 2010(06)
作者简介
篇8
人口增长与经济发展推动能源需求的增长：能源在帮助经济增长和创造新机遇方面发挥着至关重要的作用，同时人口的增长和经济的繁荣又将推动全球能源需求的增长。一方面，到2040年全球将增加约20亿人口，达到近90亿。另一方面，2010～2040年期间，预计全球经济年均增长率为2.8%。能源需求的增长趋势：展望期内，全球能源需求将不断增长，但能效的提高抵消了相当部分的需求增长。
能源技术加速能源发展
已用了数十年的技术正在进行整合，以安全开采曾难以开采的资源来满足工业需求。水平井和水压裂技术能以更经济、环境影响更小、作业更安全的方式接近和开采页岩和致密岩石中的天然气和石油，促进满足日益增长的能源需求。
其它技术结合促进了拉美油砂、重油和全球深水储藏的开发，扩大了可靠和价格合理的能源供应。包括交通运输、家居商用、发电转化和工业生产在内各领域应用高效节能技术，推动社会向低能源密度发展转型。
以CCS为核心的技术降低了温室气体排放风险，推动使用更清洁的能源，逐步缓解了能源对气候、水、土壤等环境和其它生物资源的破坏和失衡影响，并逐步修复。提升风能、太阳能利用的技术水平，提高风能、太阳能作为发电能源的比例。
公共政策影响能源发展走向
公共政策将决定着能源发展的走向。各国政府不愿意采取措施遏制能源需求增长，担心抑制本国经济发展。由于缺乏国际合作，各国出台各自的法令和激励措施来支持发展本地能源供应，从而形成各自为政的地方标准和技术。不同国家的经济和能源表现存在着巨大差异，发展中国家争抢必需的能源来发展经济，而富裕国家则努力调整能源消费结构，以维持现有的生活方式。煤炭成为保持全球经济良好发展势头的妥协选择，行之有效的温室气体减排方案、清洁能源和提高能效的法案难以达成一致，全球能源朝“无序”化发展，但当“无序”发展到一定程度，能源发展与环境矛盾难以调和，社会经济持续发展难以为继时，全球各国政府开始关注并致力于解决温室气体排放增加的风险，全球排放的增长模式将发生变化，能源发展朝“有序”方向发展，表现在能效高的技术和碳密集度低的能源得到更广泛的应用，预计2030年左右碳排放趋于稳定，在展望期内，碳排放的增长率为能源需求增长率的一半。
能源的资源潜力与供给变化
能源资源潜力仍然巨大，根据美国地质调查局（USGS）公布的更新数据，不包括美国在内，世界171个地质地域未被发现的、但技术可采的海陆常规石油约75%，估计为5650亿桶，主要分布在南美和加勒比地区（1260亿桶），撒哈拉以南非洲（1150亿桶），中东和北非（1110亿桶）以及北美北极部分（610亿桶）；未被发现、技术可采的常规天然气为5606万亿立方英尺，未被发现、技术可采的天然气凝析液（NGL）为1670亿桶，而页岩气、致密油、致密气、煤层气、重油、油砂等非常规油气资源预计地质储量达16493亿吨。总体来讲，天然气储量丰富、分布广泛，足够人类再消耗200多年，占剩余油气资源量的40%，同时天然气也是增长最快的主要燃料。60%的天然气增长来自包括页岩气、煤层气和致密气的非常规资源，占全球天然气产量的1/3。
能源获取渠道和供给类型日益多样化，石油仍然为第一燃料，天然气超越煤炭居第二，二者合计份额由2010年的55%增长到60%，核能、风能、太阳能和生物燃料等可替代能源发挥日益重要的作用。北美供应大幅增长，技术驱动的产量占该地区总产的75%；巴西深水和委内瑞拉的油砂开发促使拉美液态油产量翻番；中东常规油、天然凝析液和致密油产量均出现增长，总计增长45%；安哥拉和尼日利亚的深水开发将推动非洲能源供应的增长。
能源发展的总体趋势
非常规油气将在弥补常规油气产量短缺中扮演日益重要的角色，很大程度上影响着能源发展。从页岩气发展到页岩油，加速了北美能源独立进程，将冲击全球能源、经济和政治，地缘政治因素造成的供应中断将不会再产生那么大的影响，而且将变得不那么普遍。总体来讲，全球非常资源将对维护全球能源供应安全做出巨大贡献，但非常规资源能否改变世界油气供应的前景，仍存在疑问，因其成效取决于除开发技术因素外的独特地表、地下地质条件，即便非常规油气资源开掘在北美的成功能够复制到其它国家地区，但其快速发展仍存在巨大障碍。
经济增长将推动全球能源需求的持续增长，到2040年左右，能源结构实现多样化，但化石燃料仍占据主要地位，比例超过60%。天然气极大的影响石油行业的发展，形成有效替代，缓解液态石油压力。天然气对全球能源市场的影响主要体现在对石油价格长期走势产生新影响，未来结构性因素将导致能源价格走势的分化，天然气价格将经历与石油价格挂钩—脱钩—联动三个阶段，最终独立定价。伴随油价下行，天然气将成为最被看好的能源品种，而煤价最不被看好，油气需求和供给格局的变化，有利于中国油气定价权。
水电、风能和太阳能作用日益凸显，但份额依然较小，缺乏主导性作用，非常规油气开发将延缓新能源和可再生能源的开发，各国政府对新型能源发展的高额补贴和优惠政策难以保证，人口增长导致的全球淡水、粮食等资源的紧张也可能限制可再生能源的快速发展、带来冲突。未来发展高能效的低碳经济，导致经济生活将减少对石化能源的依赖，高油价难以持续高企，可能会推动未来油价回落，将给新能源行业赢利带来下行风险，30年内追加36万亿清洁能源投资将是一大挑战。可燃冰做为新能源的前瞻性研究能否又一次引发类似页岩油气开发的革命，有待观察。
篇9
引言
石油是我国重要的战略资源，目前国内的能源生产已经远远不能满足高速经济增长，能源进口量持续增加，能源对外依存度在7%左右，其中石油对外依存度在43%左右。一方面，加大对常规油气和非常规油气的开采力度，也要大力发展可再生能源以作为石油的替代品；另一方面，要将油气的供应多元化，以减少可能遇到的风险。
一．石油工业的近期展望
1．石油的现状
世界正在走向后石油时代。
从1859年在美国打出世界上第一口油井以来，世界对石油的渴求和使用已走过了近一个半世纪的历程。
历经100多年不间断地开采和无节制地使用，目前石油供应安全面临三大挑战，一是石油需求不断增长使现有资源产量难以满足；二是矿物能源迟早要枯竭，目前没有替代能源能担当石油的角色；三是无节制地使用石油已对环境造成巨大的压力。
据美国能源研究机构估计，石油企业每年可找到120亿-150亿桶石油储量，而全球每年消费量为300亿桶,在未来的一段时间，仅靠常规能源是不可能满足消费需求的。
2．未来我国石油的发展方向
2.1常规油气
(1)高含硫化氢﹑高含CO2的酸性气田
四川宣汉发现的普光气田,其已探明天然气储量达3500亿立方米，是迄今为止国内规模最大、丰度最高的整装海相气田。普光气田硫化氢平均含量15.2%，CO2平均含量8.3%。未来5年，中石化、中石油两大集团规划在达州投入近千亿元，揭开了开发酸性气藏的新篇章。在开发普光气田中不断获得技术进展，这对四川盆地乃至全国酸性气藏开发都会是一个有益的借鉴。
表1我国主要的含硫气田
气田名称产层甲烷乙烷丙烷丁烷CO2H2S
海南涯13-1气田83.873.831.470.787.657.07
塔里木克拉2气田97.930.710.040.02/0.56
川西北中坝2气田雷三84.842.050.470.284.136.32
重庆气矿卧龙河嘉四364.910.350.090.091.6531.95
重庆气矿开县梁平飞仙关84.680.070.03/5.448.77
建南气田长二段85.890.15//9.304.05
(2)超低渗气藏
鄂尔多斯盆地苏里格气田、大牛地气田。苏里格气田位于内蒙古境内的毛乌素沙漠，已探明储量5336亿立方米，属于非均质性极强致密岩性气田，呈现出典型的“低渗、渗压、低丰度、低产”特征。
鄂尔多斯天然气属于世界性难题的低压、低渗储层，单井产量低，稳产难度大。国内类似的天然气储量资源巨大,苏里格﹑大牛地气田的成功开发将积极推动这类天然气资源的开发利用,意义十分重大。
由于我国近期主要发现的是几个大气田，再加上考虑环保因素，未来将是天然气工业迅速发展的时期。
2．2非常规油气
我国政府在“十一五”发展规划中，明确提出将大力开展油页岩、油砂、天然气水合物等非常规油气资源的勘探开发。
(1)煤层气
目前中石油在山西沁水盆地开发煤层气，但获得的工业气量并不理想，需要进行大规模的增产改造，才可能获得经济效益。美国自上世纪70年代后期就成功地开始了煤层气开发，现已成为占全美国天然气年总量10%的重要能源产业。现在，美国开发煤层气的技术已趋于成熟，而中国尚处于起步阶段。
(2)重油
专家们估计，在全球约10万亿桶的剩余石油资源中，70％以上是重油。目前，我国已探明重油地质储量为20.6亿吨，已动用地质储量13.59亿吨，剩余未动用地质储量7.01亿吨。2005年中国重油年产量达到2386万吨，占石油年产量的13.2％。在常规稀油储量日益减少的大背景下，重油在石油工业中的地位和作用将变得越来越重要。
3)天然气水合物
迄今为止，全球已探明的天然气水合物储量已相当于全球传统化石能源（煤、石油、天然气、油页岩等）储量的两倍以上。
由于天然气水合物是在低温﹑高压下形成的，被高度压缩，一旦减压便会迅速分解，极易造成井喷。且天然气水合物矿藏哪怕受到极小的破坏，都足以导致甲烷气的大量散失，甚至还可能引发地质灾害。
因此，对“天然气水合物”，目前还处于理论摸索和勘探调查阶段。对天然气水合物钻采方法的研究工作将是一项十分艰巨的任务，向石油行业提出了新的技术挑战。
2．3节能
我国是人均石油拥有量十分匮乏的国家,也是世界上石油利用效率最低的国家之一。据测算，我国石油资源的采收率每提高一个百分点，就等于增加2亿多吨的可采储量。
节能降耗、污染治理等技术的应用不广泛，采出程度较低，一些重大能源技术装备自主设计制水平还不高，这些已成为提高我国石油产量的重要制约因素。应强化石油资源节约和高效利用的政策导向，从管理、技术和结构三个角度，在改进能效方面做出更加积极的努力。
在节能方向上，我国还有很长的路要走。
3.石油供应多元化
目前中国90%以上进口的石油需要从海上船运，且船运任务多由外轮承担，一旦遇到突况，将处于极为被动的局面。从国家战略的角度考虑，建立石油战略储备基地，力求原油供给途径多元化，对维护石油资源是十分必要的；而加大可再生能源的研发力度，以作为石油类燃料的替代品，也是必要手段。
(1)石油战略储备基地
目前已建成国家石油战略储备四大基地(镇海、乔山、大连、黄岛)，未来可能陆续在中部地区也建立石油储备基地。建立石油战略储备也能大大减小由油价波动所导致的经济方面的影响。
(2)中俄和中哈陆路原油运输通道
已建成的中哈石油管道由哈萨克斯坦阿塔苏通向新山子，是我国建设的第一条跨境输油管道，设计年输油能力2000万吨。中哈还将建第二条石油管道。
中俄泰纳线已经动工，泰纳石油管线一期工程将修建斯科沃罗季诺-大庆的支线，年输油能力为2000万吨，可以大大降低我国原油进口的压力和风险。同时，在俄罗斯彻底完成铁路现代化改造后，对我国原油运量可提高到3000万吨。
目前，中俄哈三国已经成为能源战略合作伙伴，正在进行很好的合作。
二﹑能源发展的趋势
由多国科学家组成的国际研究小组2004年在英国《自然》杂志上发表研究报告称，全球变暖将导致世界上四分之一的陆地动植物在未来50年内灭绝。
从全球的角度考虑，无论是出于对传统化石能源储量日益减少的担忧，还是为避免全球气候变暖的可怕后果，开发可再生能源已是必然趋势。
1．可再生能源
可再生能源指的是：太阳能﹑风能﹑生物质能﹑水能﹑海洋能等。
其中，太阳能光热利用、生物质能利用、风能利用在未来5～10年，将是国内的重点研究方向。
国家发改委能源研究所专家已于近日表示，2020年，生物质液体燃料将替代1000万吨中国成品油消费。届时，可再生能源将占中国能源消耗比重的10%。
未来几年，可能会掀起一股开发生物质能的热潮，这就会导致一些潜在的不利因素：
(1)粮食
生物能源分为二类：一是从甘蔗、玉米和薯类作物中提炼燃料酒精（乙醇），二是从向日葵、油棕榈和蓖麻等油料作物中精炼成生物柴油。过度开发会导致油粮价格上涨，威胁到人类生存的问题。我国日前已经限制使用玉米等可食用谷物作为生物燃料的原料，鼓励生物燃料产业“坚持非粮为主”，保证生物燃料的发展既不能影响人们的粮食消费，也不能同粮食争夺耕地。由中德合作的秸秆变柴油项目已落户山东淄博，这对中国乃至世界的再生能源发展领域都有着重要意义。
(2)水
若要大力发展生物质能，则需大量粮食，这意味着需要大量的水。而我国水
资源并不丰富，甚至很多地区都存在水资源贫乏，这是一个严重制约。
2．从环保的角度的建议转
1)从煤和有机废料中提取甲醇
可从煤炭、木头甚至有机废料中提取甲醇，直接添加到汽油中作为清洁的汽车燃料，可有效减少汽车尾气排放造成的污染。
(2)开采垃圾气
全球每年产生有机废料，通常人们把它们作为垃圾进行焚烧，这会对环境造成极大的负面影响。而在缺氧条件下经生物降解，垃圾能大量产生甲烷气。全球每年可利用的垃圾气约为，对这种气体进行开采不仅可降低垃圾污染和温室气体的排放，并有助于降低世界能源的供应负担。
三﹑总结
在可以预见的将来，能源问题将进一步成为制约世界经济发展的瓶颈，人类对能源的渴望会成为影响世界安全和稳定最重要的因素之一。这一切要求我们要清醒地了解能源的发展趋势，重新认识未来的能源格局，走能源、环境和经济发展良性循环的路子。
只有降低长期处于主导地位的传统能源的竞争力，将核能和太阳能、风能、生物质能等可再生能源逐渐居于主导，这样人类才能携手共建一个美好的未来。
篇10
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.056
据有关数据显示，现阶段世界汽车的保有量为10亿辆，预计到了2020年，全球汽车的保有量为12亿辆，汽车保有量的增加必然会消耗大量的石油能源。根据相关统计数据，预计到了2020年，汽车用油将占到全球石油消耗总量的65%以上，同时大量使用石油，对大气造成严重污染，同时导致全球温室化。我国汽车的保有量逐年增加，我国所面临的石油安全问题以及大气污染问题更加严峻，如果不能及时对相关的产业结构进行调整，就会在一定程度上影响经济的可持续发展。所以，发展具有节能性的新能源汽车具有重要的经济意义和现实意义。
1 对新能源汽车发展的战略进行分析
在我国进行新能源汽车发展的过程中，面临着许多的机遇和挑战，目前我国新能源汽车发展的重点就是解决动力系统的问题，同时为了能够达到汽车的节能，还是要从汽车的能源动力方面进行解决。所以我国在发展新能源汽车的时候，一方面要解决汽车能源动力的节能问题，另一方面又要将发展的目光放长远，不断提高节能的技术，促进我国新能源汽车在市场上的竞争力。
（1）大力发展节能汽车。现有汽车的动力主要以石油和内燃机为基础，在现有的汽车动力基础上进行优化，大力发展具有节能性质的汽车，重点发展混合动力系统以及直喷式内燃机。同时利用现有的技术，提高石油以及其他动力能源的清洁化，并与国际相关的标准进行接轨。利用生产生活的废弃品，实施回收战略，在现有的技术条件下，转化为可供汽车使用的复合型燃料。同时，发展复合型燃料还要同我国的实际以及具体的能源战略相结合起来，走出一条符合我国国情的新型清洁能源之路。预计到2020年，各种新型清洁能源的使用量将占到车辆能源用量的20%左右。进入21世纪以来，我国汽车每年石油、柴油消耗的量占到了我国石油、柴油消耗总量的50%以上，其中石油消耗占到了一半，从这个数据当中可以得出以下的结论：第一就是车用柴油同车用石油的消耗总量几乎是同步发展的，而且使用的量呈现出每年逐步增长的趋势，随着我国汽车保有量不断增加，对我国的石油安全造成了一定的影响。第二就是我国的汽油和柴油占石油消耗总量的比例同发达国家相比还很低，所以通过对石油消费结构进行优化和调整，可以间接替代汽车的动力燃料。这个过程主要是将替代难度小的燃料，比如工业燃料、石化燃料以及其他燃料进行置换，在具有相同消耗总量的情况下，就可以提高车用燃料大概20%%左右的上升空间。第三就是同国外汽车尾气排放的标准相比，我国汽车尾气排放的标准还很低，远远达不到我国现阶段经济以及汽车保有量的发展速度，所以也从另一个方面反应了我国汽车节能的潜力是十分巨大的。
（2）大力发展新能源汽车。发展新能源汽车主要是将汽车的动力能源从原来的石油、柴油向生物燃料以及可再生能源的方向发展。根据现有的技术以及我国能源结构来看，主要有三种替代的动力能源：第一就是生物发电所产生的能源，第二种就是将天然气作为动力能源，第三种就是煤化气能源。就目前车辆能源应用的情况来看，合成油将是新能源汽车重点发展的领域。一方面合成油能够与现有的汽车运行基础和体系完全契合。另一方面，合成油是一种优质、环保的燃料，现有的技术条件下，对合成油的利用还不是特别充分，合成油发展的空间和潜力十分巨大。从长远的发展来看，合成油将成为主要的动力能源之一。在气体燃料当中，甲烷是动力能源发展的重点，现阶段，天然气作为燃料被广泛运用于汽车动力能源。根据相关数据显示的，到了2020年，我国天然气的供应量可以达到1200亿m3以上，如果将天然气总量的10%作为汽车燃料的替代品，就可以节约1000万吨左右的石油。但是天然气储存和运输的难度较大，需要在相关的技g方面做出进一步的突破。
2 对新能源汽车发展的对策进行分析
（1）转型动力系统。在进行新能源汽车的开发和推广的过程中，应该解决现阶段所面临的节能问题以及能源问题，对汽车的动力系统进行升级和推广，提高内燃机动力以及燃料的利用率，最大程度上提高能源的利用率。
（2）转型基础设施。在汽车燃料进行推广和使用的时候，应该将天然气、合成气以及氢气三种清洁的气体燃料运用到汽车的动力能源当中。通过合理的燃料设计推动汽车燃料有序、多元化的发展，使清洁的能源逐步代替石油等化石燃料，全力推进清洁燃料在我国汽车动力能源当中的使用。同时建立相关的技术研究平台和基础设施破平台，通过相关平台的建立促进清洁能源的发展、推广和使用。
（3）进行产业化生产。在直喷内燃机以及混合动力系统的基础之上，以电力驱动为核心，加强研发资金的投入，对技术难点进行攻克，掌握整套的生产技术流程。同时在先进技术的支撑下，带动相关产业的发展，以轻度的混合动力系统的汽车为基础，积累相关的技术经验和生产制造经验，带动其他混合动力的汽车实现重大的进步和发展。比如我国的电动车行业的发展，带动了相关产业逐步实现了规模化的发展。同时在新能源汽车发展的过程中，以我国相关的政策为导向，优先发展小汽车和公交车，改变人们的出行方式和消费理念，为我国新能源汽车的发展、推广和使用提供市场基础。
3 结束语
在新的发展时期下，进行节能和新能源汽车技术的研发，能够有效节约石油等能源的消耗，保证我国的石油安全，同时减少石油等化石燃料对大气的污染，有利于环境的保护。同时对节能汽车以及新能源汽车进行推广和使用，可以改变人们的出行方式和消费理念，对于我国经济的发展和环境的保护都有现实的经济意义和社会效益。
参考文献：
[1]刘颖琦，高宏伟.中国新能源汽车产业联盟技术创新发展趋势与对策[J].科学决策，2011（02）：1-8.
篇11
1.发展新能源汽车的必要性
随着经济社会的快速发展，汽车保有量与日俱增，而国际原油价格的不断飙升和石油资源的日益短缺，车用燃油供需矛盾显得尤为突出，传统汽车的发展受到前所未有的挑战。同时由于汽车保有量大幅增加，汽车污染物排放已成为城市空气污染的主要污染源，日益威胁着居民的身体健康；另外二氧化碳的排放量急剧增加所造成的温室效应，加速了全球变暖趋势。
在石油资源紧缺和大气环境污染的双重压力下，大力发展汽车新能源成为我国汽车工业可持续发展的必然选择。
2.新能源汽车的类型
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料，采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括有：混合动力汽车，纯电动汽车、氢动力汽车以及生物乙醇汽车、燃气汽车等[1]。
2.1混合动力汽车
混合动力汽车（Hybrid Power Automobile）是指车上装有两个以上动力源：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前混合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。
混合动力汽车在发达国家日益成熟，有些已经进入实用阶段。但由于其构造复杂，成本较高，在电动汽车时代到来之前，混合动力型汽车只是一种过渡产品。
2.2纯电动汽车
纯电动汽车是完全由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车。纯电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。研究表明，纯电动汽车能源效率已超过汽油车，特别适宜在城市运行。
虽然纯电动汽车已有100多年的悠久历史，但一直局限于某些特定范围内应用，市场较小。主要原因是由于其存在电池价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。
2.3氢动力汽车
氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势。与传统汽车相比，氢动力汽车能量转化效率高达60-80%，为内燃机的2至3倍。但是，与不断上涨的汽油价格相比较，氢动力汽车如天价般的使用成本使得人们望而却步。据相关资料表明：要想大规模获取液态氢，提取成本是以“亿美元”为计算单位的。
2.4生物乙醇汽车
在汽车上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽车缸内燃烧更完全，降低有害尾气的排放，同时也可进一步提升动力性。但是，世界乙醇汽油热引发的争议给我们的重要启示是，生物乙醇作为可再生能源，虽然从自身层面将可以替代石油，但实际上，不可能大规模替代。近年来世界粮食短缺已将生物乙醇推向了风口浪尖，特别是在我国这个人口大国，粮食安全是重中之重。因此，就我国国情而言，目前不适合发展生物乙醇汽车。
2.5燃气汽车
燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。燃气汽车的CO排放量比汽油车减少97%以上，HC排放减少70%以上，NOx排放减少39%以上，是目前较为实用的低排放汽车。由于其排放性能好，运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认为当前最理想的新能源汽车[2]。
综上所述，混合动力汽车, 纯电动汽车、燃气汽车等新能源汽车在缓解石油紧张和节能减排方面得到应用。但从技术成熟度、经济性、易普及程度、资源等方面因素看，燃气汽车优于其他新能源汽车。同时结合陕西得天独厚的天然气资源储量以及管网普及面广的特点，CNG汽车在西安公交车上应该得到更广泛地推广。
G汽车在公交车中的典型应用
CNG汽车是指以压缩天然气替代常规汽油作为燃料的汽车。CNG的主要成分主要由甲烷。天然气在20Mpa左右的压力下储存在高压钢瓶内，当汽车发动机工作时，钢瓶内的高压气再经过减压调压器，减压稳压后经顺序喷射阀向发动机各缸供气。
3.1 CNG汽车的结构简介
CNG汽车采用汽油车改装，在保留原车供油系统的情况下，增加一套燃气系统，改装部分由以下三个系统组成：
(1)天然气系统：主要由高压钢瓶、手动截止阀、充气阀、压力表、CNG高压管和低压管、压力传感器及气量显示器等组成。
(2)天然气供给系统：主要由高压电磁阀、减压调节器、燃气过滤器、多点顺序喷射阀、燃气ECU、CNG喷嘴等组成。
(3)油气转换系统：主要由三位油气转换开关，点火时间转换器，汽油电磁阀等组成。
3.2 CNG汽车的工作原理
高压CNG气体由充气阀经手动截止阀进入储气瓶，再由储气瓶经手动截止阀、高压管、压力表及CNG高压电磁阀进入减压调节器，经减压调节器减压后，CNG气体经燃气过滤器、多点顺序喷射阀、CNG喷嘴进入发动机。多点顺序喷射阀在燃气ECU的作用下，根据发动机各传感器数据及发动机真空变化情况，为发动机提供理想的CNG燃料，从而使发动机达到最佳工作状态。
3.2 CNG汽车的优点
CNG汽车拥有其他汽车无法替代的优势，主要表现在以下6个方面：
(1) 燃料价格便宜。目前在全球范围内的油气差价是发展燃气汽车的效益基础。以陕西目前油气价格计算，93号汽油价格为7.17元/L左右，天然气价格约3.55元/m3，而1m3天然气动力值相当于1.1―1.3L汽油。若1辆公交车每天汽油费为300元，燃用压缩天然气只需花130元左右。
(2) 排气污染小。CNG汽车可以综合降低废气污染物排放量，其中HC可降低70%，CO可降低97%，NOx可降低39%，微粒物可降低42%，铅化物可降低100%，硫化物可降低90%以上，非甲烷烃类可降低50%左右。
(3) 无积碳，维修费用少。发动机使用天然气作燃料，运行平稳，噪声低，无积碳，能延长发动机使用寿命，不需经常更换机油和火花塞，可节约50%以上的维修费用。
(4) 安全可靠。天然气燃点高达650℃以上，不易点燃；辛烷值高，抗爆性能好，爆炸极限仅为5%～15%，与汽油相比更为安全。车用储气瓶都经火烧、爆炸、坠落、枪击等测试合格后使用。
(5) 车辆改装简单。在保留原车供油系统的情况下，只需增加1套专用压缩天然气装置。目前，改装1辆公交车约需8000元。
(6) 车辆操作简单，运行平稳。CNG汽车驾驶没有更高的要求，只须在驾驶前经过适当技术培训，了解一些要点和安全知识即可[3]。
3.3 CNG汽车在公交车上的典型应用
近些年，城市公交车改用天然气发展迅猛。2002年，天津市客车装配厂自行设计开发了首台纯国产CNG单燃料环保型城市公交车，于2003年3月正式投入批量生产。由于底盘和发动机等核心部件全部由国内厂商提供，从而大大降低了制造成本，天津生产CNG客车比进口部件组装的公交车便宜了近1/2，在使用、保养和维修方面，价格优势明显。随后，天津市成功实施了天然气公交车示范工程，以建“绿色开发区”为目标，以泰达公交公司为主体，组建了第一支CNG公交示范车队[4]。
自1998年以来，北京就开始启用低排放的CNG公交车，以逐步淘汰柴油发动机公交车。2008年奥运会期间，北京有8000辆CNG汽车在运营，推广了“绿色奥运”主题，并为其他城市公交提供了一个很有吸引力的替代方向。
西安市公交总公司从1996年下半年起就积极开展了天然气在城市客车上应用的研究工作，于1998年9月完成了西安市首批50辆天然气公交车的改装，并于1999年5月成立了西安市公交总公司天然气汽车改装中心，现已改装各类公交客车逾600辆。这些改装车辆在公交线路上运行时，各项使用性能良好，尾气污染物排放量大大减少，受到司乘人员和广大乘客的欢迎，并得到相关行业和专家的高度评价[5]。
由于陕西天然气资源丰富，CNG汽车在西安公交中的初步应用很成功，所以，进一步推广具备广泛的前景。而且在近几年的试用中，对于缓解石油资源紧张和节能减排，保证西安“蓝天工程”起到举足轻重的作用。
4. CNG汽车在公交车上的应用前景
CNG汽车具有很多优势，如污染少，资源储藏丰富，燃料经济性好，发动机的使用寿命长，运行费用低，怠速及过渡工况运行稳定性好，运行安全等。西安不但具备天然气资源丰富以及管网普及面广，加气站配套设施完善，而且在天然气城市公交车以及加气站装备的产业化具有领先优势；更在规模发展CNG公交车方面已具备相对比较成熟的政策、技术、管理和基础，因此，可以进一步强化CNG 公交车发展计划，扩大CNG公交车应用的规模，成为我国开发与应用CNG汽车领先的城市。
参考文献：
[1] 杨山顺,唐孟江.天然气汽车现状和发展趋势简析[J].城市燃气2011（8）39-41
[2] 边耀璋.汽车新能源技术 [M].北京：人民交通出版社，2003
[3] 王海良. 我国新能源汽车的发展及探讨 [J].汽车工程师 2010（10）
[4] 马小平,任少博. 浅析天然气汽车的发展[J].农业装备与车辆工程2011 (1) 1-3
篇12
1.我国煤制气发展前景
煤制气项目是以煤炭为主要原料生产化工和能源产品，传统煤化工主要包括合成氨、甲醇、焦炭和电石四种产品，现代煤制气是指替代石油或石油化工的产品，目前主要包括煤制油、煤制烯烃、二甲醚、煤制天然气等。煤制气是非石油路线生产替代石油产品的一个有效途径。从有关资料看，煤制气的能源转化效率较高，比用煤生产甲醇等其他产品高约13%，比直接液化高约8%，比间接液化项目高约18%。
煤制气前景看好，相对于传统煤化工已经日益明显的“夕阳”特征，而在材料和燃料两个新型煤化工发展方向上，煤质烯烃和煤质乙二醇等煤基材料的发展前景要好于煤制油等新型煤基清洁能源的煤基燃料方向。
2.煤制天然气概述
煤制天然气是以煤为原料，采用气化、净化和甲烷化技术制取的合成天然气。天然气（natural gas）又称油田气、石油气、石油伴生气。开采石油时，只有气体称为天然气；石油和石油气，这个石油气称为油田气或称石油伴生气。天然气的化学组成及其理化特性因地而异，主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体，密度多在0.6～0.8g/cm3，比空气轻。通常将含甲烷高于90%的称为干气，含甲烷低于90%的称为湿气。天然气是一种优质、清洁能源，煤制天然气的耗水量在煤化工行业中是相对较少，而转化效率又相对较高，因此，与耗水量较大的煤制油相比具有明显的优势。此外，煤制天然气过程中利用的水中不存在有无污染物质，对环境的影响也较小。
3.煤制天然气工艺流程
煤制SNG可以高效清洁地利用我国较为丰富的煤炭资源，尤其是劣质煤炭；还可利用生物质资源，拓展生物质的利用形式，来生产国内能源短缺的天然气，然后并入现有的天然气长输管网；再利用已有的天然气管道和NGCC电厂，在冬天供暖期间，将生产的代用天然气供给工业和用作为燃料用于供暖；在夏天用电高峰时，部分代用天然气用于发电；在非高峰时期，可以转变为LNG以作战略储备；从而省去了新建燃煤电厂或改建IGCC电厂的投资和建立铁路等基础设施的费用，并保证了天然气供应的渠道和实现了CO2的减排。由此可见，煤制SNG是一举数得的有效措施，有望成为未来劣质煤炭资源和生物质资源等综合利用的发展方向。本文以某厂煤制SNG项目为例，首先对总工艺流程进行了简要描述，并对其中甲烷化技术进行了介绍。其次对流程进行了模拟计算，得出客观可靠数据。最后对煤制SNG在节能减排方面的优势进行了分析。
3.1工艺简介
煤制SNG技术是利用褐煤等劣质煤炭，通过煤气化、一氧化碳变换、酸性气体脱除、高甲烷化工艺来生产代用天然气。本文所研究项目的工艺流程如图1所示，其中气化采用BGL技术，并配有空分装置和硫回收装置。主要流程为：原煤经过备煤单元处理后，经煤锁送入气化炉。蒸汽和来自空分的氧气作为气化剂从气化炉下部喷入。在气化炉内煤和气化剂逆流接触，煤经过干燥、干馏和气化、氧化后，生成粗合成气。粗合成气的主要组成为氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、硫化氢、油和高级烃，粗合成气经急冷和洗涤后送入变换单元。
粗合成气经过部分变换和工艺废热回收后进入酸性气体脱除单元。粗合成气经酸性气体脱除单元脱除硫化氢和二氧化碳及其它杂质后送入甲烷化单元。在甲烷化单元内，原料气经预热后送入硫保护反应器，脱硫后依次进入后续甲烷化反应器进行甲烷化反应，得到合格的天然气产品，再经压缩干燥后送入天然气管网。
图1 煤制SNG总工艺流程示意图
3.2甲烷化技术
煤制SNG工艺流程中主要包括煤气化、变换、酸性气体脱除、甲烷化等工艺技术，其中高甲烷化技术为关键技术之一。
3.2.1托普索甲烷化技术
丹麦托普索公司开发甲烷化技术可以追溯至20世纪 70年代后期，该工艺已经在半商业规模的不同装置中得到证明，在真实工业状态下生产200m3/h～3000m3/h的SNG。在TREMPTM工艺中，反应在绝热条件下进行。反应产生的热量导致了很高的升，通过循环来控制第一甲烷化反应器的度。TREMPTM工艺一般有三个反应器，第二和第三绝热反应器可用一个沸水反应器（BWR）代替，虽投资较高，但能够解决空间有限问题。另外，在有些情况下，采用四个绝热反应器是一种优化选择，而在有些条件下，使用一个喷射器代替循环压缩机。除了核心技术外，因为生产甲烷的过程要放出大量的热量，如何利用和回收甲烷化热量是这项技术的关键。托普索工艺可以将这些热量再次利用，在生产天然气的同时，产出高压过热蒸汽。
3.2.2 Davy甲烷化技术
20世纪90年代末期，Davy工艺技术公司获得了将CRG技术对外转让许可的专有权，并进一步开发了 CRG技术和最新版催化剂。Davy甲烷化工艺技术除具有托普索TREMPTM工艺可产出高压过热蒸汽和高品质天然气特点外，还具有如下特点：催化剂具有变换功能，合成气不需要调节H/C比，转化率高。催化剂使用范围很宽，在230℃～700℃范围内都具有很高且稳定的活性。
3.2.3鲁奇甲烷化技术
鲁奇甲烷化技术首先由鲁奇公司、南非沙索公司在20世纪70年代开始在两个半工业化实验厂进行试验，证明了煤气进行甲烷化可制取合格的天然气，其中CO转化率可达100%，CO2转化率可达98%，产品甲烷含量可达95%，低热值达8500kcal/Nm3，完全满足生产天然气的需求。
4.总结
煤制气项目对工业快速发展具有一定的必要性；对于人们生活质量的提高也具有重要的意义。特别是煤制天然气项目，它具有广阔的发展空间和光明的发展前景。从技术上说：煤制气技术中，KBR制氨技术效率高而且环保，在煤制天然气技术上我国也有所突破。随着市场油价的增长，煤制天然气发展空间很大，同时国家政策又给予有利的鞭策及支持，这使煤制气更“健康而茁壮成长”例如：2010年6月，国家发改委《关于规范煤制天然气产业发展有关事项的通知》，进一步加强对煤制天然气产业的规范和引导，促进煤制天然气行业健康发展。所以发展煤化工的煤制气项目具有发展前景。
【参考文献】
[1]钱伯章，朱建芳.煤化工发展中的前景与问题[J].西部煤化工，2008，（2）
[2]王永炜.中国煤炭资源分布现状和远景预测[J].煤，2007，（05）.
