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文档简介
我国远期
石油替代能源研究
我国远期石油替代能源的研究1世界和我国远期石油供需的预测2运输燃料替代方案以及石油化工产品的新原料和生产路线3氢能运输燃料推广应用展望4运输车辆与替代燃料的匹配和适应性5符合我国国情的分析研究与初步建议世界和我国远期石油供需的预测1.1原油资源和产能增长与下降预测1.2世界和我国原油需求预测1.3非常规石油接替程度预测
原油资源和产能增长与下降预测
USGS于2000年公布资料
单位10亿桶
原油天然气凝析油合计待发现可采储量732207939平均储量增长68842730平均剩余探明可采储量89168959累计开采量7107717最终可采储量30213243345原油资源和产能增长与下降预测
原油资源和产能增长与下降预测
根据USGS资料,若年增产1%,则2047年峰值产量57亿吨,若年增产2%,则2037年峰值产量73亿吨.根据IEA2004年世界能源展望,2030年预测产量60亿吨(2004年至2030年平均年增长幅度1.6%)另见下列年度间增长幅度表(2000年后为预测值),资料来自(IEAWEO2002)1971/20001990/200000/1010/2020/3030/4040/501.301.300.670.750.770.01-0.55
原油资源和产能增长与下降预测
我国总资源量(地质储量)接近千亿吨但最终可采约150亿吨探明可采储量近70亿吨迄今已采出约40亿吨剩余探明储量不到30亿吨,每年新增可采储量约3亿吨,剩余最终可采储量约有110亿吨。世界和我国原油需求预测根据有关资料,2030年前供需可望平衡从下图看出世界一次能源需求增长迅速但在2040年后石油所占份额将降到20%以下世界和我国原油需求预测发达国家仍追求更好的生活条件,从下表看出美国汽油消费将从2000年的4亿吨增加到2050年的7.2亿吨。美国运输燃料消费量(亿吨/年)年度2000(实际)2010(预测)2020(预测)2025(预测)轿车1.71.92.12.2轻型卡车1.32.12.73.1重型车1.01.71.81.9世界和我国原油需求预测我国石油消费预测2020年达到4.5亿吨,其中依赖进口量2.7亿吨.2050年一次能源消费估计为2020年的两倍,即约40亿吨油当量.石油消费可能达到8亿吨(人均0.5吨,大大低于目前中等发达国家和地区人均2吨的水平)
非常规石油的接替程度预测
IEA关于非常规石油的定义1页岩油2基于油砂的合成原油和基于重油或超重油衍生产品(如Orimulsion)3煤基合成油4生物质基合成油5天然气基合成油
非常规石油接替程度预测
前述第1项页岩油从油母页岩干馏得到.世界总资源为5600亿m3,其中经济可采者250亿m3分布于美国、中国、爱沙尼亚等地,由于开采、加工成本高,除个别国家曾经工业生产外,均未大规模利用。
非常规石油接替程度预测
前述第2项1油砂-加拿大总资源量~4000亿m3经济可采500亿m3(其中277已列入原油储量)已生产多年.当前油价高,计划扩大生产规模.一座将密度为1.01重质沥青加工为密度0.87合成原油(SCO)年产量900万吨的工厂投资约42亿美元.2超重油--委内瑞拉Orinoco沥青带总资源量~1900亿m3经济可采430亿m3,当前年产量约3000万吨运输燃料替代方案以及石油化工产品
的新原料和生产路线1醇醚燃料2生物柴油3煤基合成油(CTL)天然气基合成油(GTL)4煤制氢(CTH)或天然气(GTH)制氢,包含煤的多联产技术5生物质合成油(BTL)或制氢(BTH)6利用风能、核能、太阳能多种途径制氢7煤或天然气以及生物质生产石油化工基本原料(例如CTO、GTO、BTC等)
醇醚燃料
1乙醇---应用很久源于生物的内燃机燃料,现在巴西和美国已广泛采用,我国也已在几个省份试用,属于环境友好的燃料组分。一般以10%的比例掺入汽油,因乙醇发热量较低,大约1吨乙醇可节约0.9吨汽油。通常以玉米等粮食作物为原料经发酵过程生产。当汽油价位低时难与竞争,需政府补贴。正在开发中的利用玉米秸秆的纤维素、半纤维素加酸或酶水解转化成葡萄糖然后发酵的工艺可免与粮食争原料,但成本偏高。
醇醚燃料2甲醇---属于清洁型内燃机燃料,可掺入汽油或单独使用.不足之处是毒性大,普及应用时难以管理.通常以天然气或煤炭为原料生产.其价格受原料和装置规模影响较大,受地区因素制约.甲醇也可作为燃料电池的燃料.一是经过车载转化器转变为氢气,另一种是直接做为电池燃料(DMFC).两者都存在推广应用的若干问题.醇醚燃料3二甲醚---曾经一度被宣传为清洁的柴油机燃料,但因多种原因迄今未得到应用。它的原料和生产途径和甲醇类似,实际可由甲醇制成,或用合成气“一步法”制备。有的专家曾推荐二甲醚作为替代液化天然气的能量载体,在天然气产地生产后便于用船长距离输送,并论证了经济性。但未能实现。二甲醚作为民用液化石油气的替代品,在某些地区和一定条件下可行。
生物柴油
1已在欧洲和美国等地使用多年,属于源于生物的环保型清洁燃料。2原料为油菜籽油、大豆油、葵花籽油、棕榈油以及厨房回收油,将其与甲醇进行酯交换反应,得到脂肪酸甲酯(FAME)即生物柴油,并副产甘油。3通常掺入柴油中的比例10%--20%,性能变化不大,如100%代替,则存在寒冷地区或季节流动性能不良和对橡胶材料侵蚀问题。
生物柴油
4原料中含不饱和脂肪酸多时,所制得的FAME氧化安定性差。5生物柴油润滑性能好6生物柴油成本视原料价格而有差异,一般比石油柴油高(除非原油价位高时),有些国家对城市公交客车使用给以补贴。乙醇汽油和生物柴油的扩大应用1从生物来源和清洁燃料的角度,生物柴油和乙醇汽油是很好的代用燃料。2原料的来源与各国国情密切相关,要具体分析。3乙醇的生产原料可扩大到多种含纤维素物料,比较容易得到。FAME原料仅限于油料作物,数量有限。4专家估计在欧盟替代5%汽油,需占用5%耕地,替代5%柴油,需占用15%耕地;而在美国上述占用比例分别为8%和13%。5美国目标是将生物源的替代运输燃料所占比例从目前的不足5%提高到2020年的10%和2030年的20%。煤基合成盲油和天然你气基合成惰油1直接法煤愿制油:在高压得和高温透下借助脏催化剂允和供氢径剂将煤遵的有机丢物和氢涌气反应搁生成液迈体油品猛(从石用脑油、光中间馏娱分到重垃油和渣悟油)气牙体烃,览还有水陕、氨、析硫化氢劲等。只有低带灰分、丛岩相组票成中镜情质组多示的煤才敬适合直佣接液化本。液化研油要进扁一步经企过加氢将精制和技裂化才荡能获得谱目的产驰品。国内外愈均开发我了直接型液化技盒术,神泪华公司餐正开始合建设3适00万尖吨级大塔型工厂您。煤基合畅成油和易天然气延基合成摸油2三间接法越煤制油:煤首先气除化变成含饿CO辆和H2的合成捆气,在帆中压中谅温下靠册专门催充化剂进昌行费第-托我合成反自应生成府以直链木烃为主的气体绍烃、液体唤烃(从石令脑油、中絮间馏分油违到石蜡)等产须品。石晌蜡再进冬一步加叔氢裂化牵得到以许优质柴加油为主贝的油品车。国外已谱拥有成悉熟的生服产技术赤,国内挎也在进梢行示范厅厂建设哈。煤基合于成油和钞天然气炮基合成皆油3天然气基岗合成油:天然气帐部分氧卖化制造怒合成气启,气体镰精制后逼作为费铜--托评合成原赞料,以烦下步骤渗与煤的率间接法鸦合成油聋相同。4阳综合浆评述:不论煤恨基或天模然气基崇合成油枯都要求筑低廉的牧原料价训格,否冤则成本乐难与石桂油产品足竞争。煤基合跌成油工呈厂投资遥每年每立吨油品朋约在8躺000锤--1度000痒0元,巴比天然搞气基高乓出近一院倍。每皮产1吨蚕油用煤史3吨以甘上,耗名新鲜水筑6吨以带上。煤直接液郑化设备和竞工艺远较末间接法复士杂,对煤熔种要求也六高,建厂沈宜审慎。煤或天魔然气制厘氢与煤兄的多联贼产技术1煤炭(煤惹水浆或干细煤粉)在本压力气化蛮炉内通入惊氧气川气化勺,然后经券过精制、妈CO变换医、脱CO2得到氢糠气。传统的成们熟工艺已昏广泛用于攀生产合成抓氨、甲醇乐等。尽管各个暴工艺过程归有不同专研利技术,聋但总的来潮说投资偏季大,能耗勤高,生产斧成本高。回只有当煤颂价低廉的别坑口附近捆建设较大鞠规模的装贝置经济才罩是合理的连。无论是翼气化工陕艺,还号是气体诸精制、鸡氢气分取离以至缝空气分搭离制氧田的工艺保技术都森有改革均或改进巡寿余地,手突破性育的研究香开发工设作已在朵开展中绳。煤或天然钳气制氢与威煤的多联躲产技术2天然气制欺氢也有一胆套成熟工百艺,即通伸过高温水聪蒸汽转化歼或加氧部渣分氧化得辨到转化气供,然后然引后经过历CO变换奏、变压吸向附脱CO2得到氢惯气。天然气成串本对产品言氢成本影烂响很大,诵制氢装置本规模次之肾。新技术如应氢气分离唇以至空气盛分离制氧朝的工艺技易术都有改男革或改进帅余地,小榜型化的低悄成本分散捧制氢装置狠正在国外录大力开发民试验中。煤或天然阵气制氢与瓣煤的多联缸产技术3煤的多联盖产技术伴区随着清洁皆煤技术提刻出多年,曾曾经有多忍种方案-芝--在发歉电之外供网热(或供消冷)和生退产多种化朴学品(甲锅醇、氢、扛合成油、肝二甲醚等喊),近年周来美国在锡提出V巩isio恼n21穗的基础违上,具体摆安排F砍utur网eGen上的新一税代煤电联龙产氢的实露施方案,逐综合热效梅率可达6莲0%。我国煤赌炭资源谊丰富,桃而且煤扰的价格恒低于美拨国,因带此在产罩煤地区浅采用煤框电联产液氢的技屈术建设正大型项烟目是可膏行的。生物股质笔合成络油论或制帜氢1生物质挠资源:生物质哲资源既斩包括人千们可食刻用的粮宗食和油袖料作物束,还坐保括农距村通常竿用为燃僚料的作喇物秸秆黎、林业套生产和尝加工过芦程废弃苹物,还乏有城市羡产生的捡生物质洽垃圾。美国每迈年可利恰用的生凤物质资圆源超过潮6亿吨惑,折合杰2.5肚亿吨油励当量,帅将它喜们合理顶利用构阅成循环欧经济的辱一个重弊要环节丝式。我国捆资源与毯美国接把近,但刚分布较乖分散。生物质的钉有效利用饿途径:(为1)直接痛做燃料分汽散生产沼右气或集中摄产生电力轻(2)去防生物质精迈炼厂(B揭iore烤fine顽ry)加健工为运输谈燃料和高柄附加值的主化工产品赖。生物乐质蹈合成乏油多或制陶氢2生物质合处成油(B奏TL)生物质备首先经童过预处风理和干县燥等过叮程,段然后夕在气化模炉内通皂入氧和臂水蒸汽者,出绝大部辛分气化钱成为C逃O,C周O2,H2,CH4等,进一刘步转变为斗合成气,税采用费希托法合成灵油品.生物质取也可先校经过热芦分解得沈到生物毁油,生爬物焦炭幻玉和气体饭。这一截步可在怨分散的伙小装置勤进行,秒然后将笑油和焦佩集中到桶大型装沉置加工车得到B喂TL。生物精质贱合成业油释或制学氢3生物质俘制氢(淘BTH容)生物质制封氢两大途曲径:热化学分灰解过程包律括高温气蔑化或中温忍热分解以侧及加水分涂解等,先循得到含C案O和H2的气体,欣进一步转匙化为氢气仆。大部过测程和前述痛的生物质纠制油过程理接近。生物过程牲包括(1淹)厌氧发浴酵产生甲陶烷为主的丘气体然后舱加工为氢搞气;(2脚)利用某痛些微生物耻(如绿藻劲)的代谢锻功能,通氧过光化学金分解反应绿产生氢。热化学会分解过适程技术浓基本成退熟,将壤实现工冷业生产考。生物过程地(1)适传合做民用候燃料,大侮规模制氢火不经济;翅(2)正捏处于基础谷研究阶段伟。利用风捞能、核聚能、太键阳能制阅氢1科风能制氢风能属鸟可再生巾能源,索世界拥夫有巨大胀潜在能泊量(陆仔地和近洗海)。响风力发聋电技术失已经成浆熟,正午向建设亲大型化档风电场衡的方向省发展。欧洲近原年发展据迅速,拥美国也赏急起直倚追,在消开发大妻型风力乡丰机组和捡降低成哑本方面瓣已有长载期规划避。为克服风拔能供电的锄波动特点补,除在蓄启电和电网呢调度上努婚力外,利语用电网峰铅谷差的多社余电力通姜过电解水脱产生氢气抛,并将氢吗储存于风绍机的空心在支柱内是叠一优化方奴案。因此汗努力改善跳电解水的屠工艺和设辅备是重要抄课题。利用风某能、核境能、太泽阳能制巾氢2核能制氢常规压支水堆破核电站馅的能量永利用效咬率低于科火力发赠电的大竿型超临乱界机组愤。为了纲有效利挖用反应董堆的高秘温位能年量,采满用氦气昏为热载真体的高疾温气冷磁堆,取笛出酱65银0--右900帅°C热搭量供给膀烃的水器蒸汽转谁化制氢赏,从而烫节省燃沿料烃气裂的消耗叙。估计倍每10侵MW热爹功率的先反应堆赴每日可蠢产氢8棵吨。利用高温露位核能的巾多种直接倦水分解和复间接水分上解以及与悄煤气化或帮铁矿石还卧原结合制非氢或联产喘甲醇和电于力的多种屑多样技术队大多处于窗研究阶段款。利用风贡能、核竟能、太钢阳能制录氢3太拢阳能制氢直接利编用太阳子能将水桃分解制抱氢尚处绿于研究思阶段,丽将太阳那光能浓释缩上千烦倍的技蜜术已有逆成果。探索中分茂解水的途黑径如下:(1)极搬高温直接边分解(2)光检电化学分瘦解:用特柿殊半导体晚材料(3)光遭热化学分植解:用专铃门的化合叛物体系间接利用飘太阳能制期氢的主要围途径是光姨伏发电然骄后电解水苹。技术成使熟但经济犹成本过高幼。煤或天挎然气以摸及生物私质生产号石油化观工基本般原料问题的攻提出:用于运锐输燃料协的石油璃替代能籍源品种币较多,惹长远目欢标宜采期用可再昂生能源姨生产,义使用中第不排或汇少排温钻室气体牢。但当壳前广泛诉使用石铸油化工止产品均围来自烃种,大部堡以低碳赴烯烃和秧单环芳猛烃为基第本原料茎。虽然偏石油化疤工原料洽只占石络油消费祥量的末15%施--俱20%骂,但今崭后石油禾供应量肃下降时巾期未必冰能充分尺保证供虫应。建议在过友渡期以天阔然气和煤狗为原料作亦为补充。办法是将冠天然气或她煤首先转陆化为合成烈气,制成隙甲醇或二浮甲醚,然葬后采用层MTO或MT训P技术凤生产低碳的烯烃。在民天然气或督煤价较低垫的气田或走煤矿区,停在目前原坑油价位高粉时,采用殿此技术已浩经是合理车的选择。煤或天然保气以及生雅物质生产印石油化工心基本原料芳烃原料名可由煤的协直接液化花所产重石邀脑油制取鲁。可由G放TL或C汪TL所产哄直链烷烃件C4--粒C8馏分骆可作为蒸思汽裂解生兄产乙烯原姓料,C9振—C13哨馏分可作霸为生产洗匀涤剂原料勒。建议远期好采用可再册生的生物巷质作为主含要来源生物质精炎炼厂不论著使用生物捐过程或热灰化学过程腔均能得到岁醇类、合益成气、生勺物油等产用品,进一除步加工就贫得到多种浊有用的化仅工产品。牛美国设想绒在20箱30年选利用生物脸质提供化渣学产品总停量的25搬%,此后碑会不断增块多。从世界范汪围看,位显于热带和政亚热带的刊国家和地箭区生物质拿资源丰富造,可望成胖为源于生抄物质的化资学品出口驼国(地区秆)。我国宴宜结合国羊情具体安衔排。氢能运丢输燃料贷的推广桶应用问日题1氢能经济唱的提出:桑不同观点财展示2意国外疾推广应荣用氢能描运输燃豆料的规垒划和升实施步菠骤3氢掩作为运输坊燃料的储筛存和运输4氢语能经济引嘱发的一系鞋列社会问主题氢能经济对的提出:唱不同观点湖展示1赞成理脱由对原油大剩量进口的床国家可保寸证运输燃奸料自给,攻从而保证甩了本国的秀能源安全费。原油供静给的供遣不应求逢局面迟励早会出帅现,未致雨绸缪起是明智过之举。应用石油具运输燃料号的负面影侨响,温室纲气体排放畜与日俱增楚。超前推丘广应用劣氢能运合输燃料泊可使所报在国的朗氢能技垃术处于锄世界领叨先地位谊,在今唉后竞争门中保持庭优势。氢能经济严的提出:店不同观点夏展示2堆不同意驱理由:实现氢能坐经济难度微极大,尺不少廉榴价生产技尤术、储存寄运输和安捡全使用问伶题有待长谱期攻关。切廉价燃料球电池汽车馒很难问世命。社会接收顿困难,氢壤燃料商业箩生产和销银售业与氢胶能汽车制蕉造业互相寺观望,“匹蛋和鸡”镰的先后钓问题。替代能逼源并不扛是“非臣氢莫属缝”,生息物能源袖(乙醇准等)的冻内燃机庙混合动炊力汽车洲可能更雕早实现界。汽油柏混合动异力汽车类作为过帝渡。过分夸糖张氢能冤经济,构有意掩下盖近期捉采用其鞋它手段顶降低温欧室气体芬排放的辰意图,麻纯属政忽治炒作漆。(美熔国)国外推健广应用晶氢能运是输燃料体的撤规划和膝实施误步骤美国以烧政府名净义率先果提出争Hyd毙rog吊en惜In申iti钢ati消ve(滩200汪3),中此后美遣国能源艘部提出渐实施计竹划<颈Hy浆dro明gen时Po仰stu伏re甜Pla谣n>(撕200西4),龄并报国些家研究盆理事会菊N准ati魄ona伤lR突ese外arc河hC碎oun此cil货原则馆同意。国际能榜源组织淡In舰ter肯nat辜ion度al咐Ene摊rgy侄Ag辽enc申y倡敬导的H碰ydr搬o-g字en疮Imp方lem宇ent氏ing匀Ag遥ree猎men记t于夹197沉7年软即提出钩<In颈P罩ers蛾uit善of遵t奶he禾Fu材tur微e>,陈并由犯1群6个本成员畜国分工废进行十华多个专迫题的科迅研开发巾。IE自A多南次召开承氢能会贡议。日本很早概就成立新诱能源开发侮组织N嚼EDO,费为氢能开货发取得多吃项成果。亚太A桶PEC妖近年成顺立名为绑Par明tne爹rsh理ip蔑fo饰r难Adv禽anc且ing挪T算oH份ydr撒oge队n的氢吗能推进尊合作组谢织,2脉004勾年开了南全会。国外推屋广应用虾氢能运撑输燃料叮的规划泻和实祝施步骤国外还耗有多个存氢能学桥术团体昌,我国成也成立携了氢能调学会。变国外氢凭能刊物白已出版粘多年。塌200挠4那年有两译洲七国射(包括狠我国)孔氢能协能会参加智的第狠15战次世界庄氢能会隆议发布厨了关于侦氢能革屈命的《朽横滨宣凑言》。美国政府剧通过能源貌部具体组世织实施氢赚能经济的供一系列工岔作,包括舞分领域、具分课题科校研开发与眯应用,有们关标准规穴范的制定录以及在社帜会推行氢祸能科普、府教育工作切。计划分邀四步走:忽第一步(回2000雨-201晚5年)开漫展科研开爹发工作,箩第二步(概2010谎-201吉5年)燃勉料电池汽器车批量进浆入市场,胃第三步(牲2015挡-203须5年)燃撕料电池汽妈车市场逐挂步扩大,慌开始形成枝网络,第津四步(2教025-猎2050涉年)逐步字形成氢能保经济。国外推济广应用绵氢能运涂输燃料痒的规划勇和实妄施步骤美国能魄源部设未想的(么乐观估勿计)燃狸料电池突汽车市策场销售薯分额:任201遣8年4俯%,祥202脏0年2绵7%,脉20题30年菊78%止,2爪038峰年10吊0%;倍社会保话有份额删:2类030锋年20向%,样20高40年咸76古%,项20姑50年务度1蔽00%梳。NR这C则讽区分两秃种情景捎:一是放如氢能伙应用和伏燃料电刃池汽车铺推广应忆用不够茎理想,株则在浪20搭20年股以后主耗要是混耍合动力选汽车逐唯步取代挂内燃机尚汽车,哲二是检燃料电尺池汽车属和混合屠动力汽场车并肩炒发展。估计20梯30年欧肯盟燃料电葵池汽车社山会保有份拌为15%龟,20犬40年达姿到32%巴。日本曾公内布燃料电泪池汽车社目会保有量截预测:2访005-苗2010霸年5万暮辆,20疯11-2迎020现年50永0万辆。氢作为运垒输燃料的例储存和运革输1每氢的储券存:压缩氢请(35夕-70炸MPa拐压力削)的密致度很低氏,即使绣液氢的希密度也驶远低于冷汽油,在大量储伏存氢的周难度可语想而知泡。(1)高孕压容器气龟态储存:忌适用于车袭辆、地面挑和地下固心定容器,益还有地下毅岩穴。(2)德低压液烘态储存脑:适用闹于车辆分、地面酬和地下贫固定容怜器。(3)固只体物吸附独态储存:捆吸附物有遮多孔金属尺材料,碳怕纳米材料偏。(4)活金属氢艳化物(吓如Na鸽MgH4)或化槽学氢化帆物(如摔NaA豆lH4)储存梅。氢作为氏运输燃刊料的储嗽存和运避输以上几种浮储存方式势都存在储尺存容器或昼吸附材料畏重量过大活(超过氢烤量的20付倍),车桂载负荷过尼重或储存刚成本高的枕问题。第液(1)方积案略有改炒进余地,改第(2)焰方案改进阴余地不大验,第(3乏)方案正茧作为攻关胞重点,目污标是争取追载氢容量宁达到9趟%(重享)。2氢的浑运输:(1)华汽车载扔高压气茧体容器杯运输:缓适合于保小量氢斩短距离充运输,爽从分散肠小规模锈制造装蔽置向加营氢站转宅运。适针合于氢驰能早期女进入市盐场情况冬。氢作为运芳输燃料的询储存和运撤输(2)汽坛车或火车躺载液氢容以器运输:谢适合于中摆距离氢的嫂运输,因茅氢的液化炉动力消化龄约为氢能秩量的30戚%,必需罚经过经济种论证。最爆好在加氢养站将液氢御直接加注找到汽车上助的液氢容渗器。(3)管去道输送:甜用于较长虎距离(1束000k嫁m左右或膨更远)大煌量运输。伯适合于大颂型制氢装虏置向外输矿送。可能贪在氢能推碎广应用的莫中后期实讽行。管材彻应能抗氢容的渗透。(4)化踏学氢化物超输送:先两在制氢装丘置调制做公在液体中财的悬浮物既,再利用拢管道输送狮到加氢站国,然后就腾地加水分滔解产生氢闯气,用过宋的悬浮液喝用管道送扭回装置。返这一技术牲正处于开另发阶段。氢燃料使蹈用过程的洋可靠性和写安全性问怕题1可靠性狱:要经过一粱定数量的蕉车辆在不愉同地区、睛不同气候店、不同工纤况时的行胶车实践,斩验证氢燃梅料供应系括统、加氢岩站注氢系饿统和燃料价电池车本响身是否能晋大范围推打广。2英安全性艰:根据氢易冒泄露、易丸燃、易爆手的物理化竞学特性,皱安全措施镰必须周到顺(尤其当轿向汽车注症氢过程、纳在车库存驴放和通过洁隧道行车骄时),安槐全标准规旁范必须完搭善,防火晨防爆的社鼻会救护系族统必须建驻立,还有韵安全教育脸必须彻底样。总之,摄对于氢能思经济给社沿会带来的莲负面效应驱要有充分城考虑。当辈然人们在靠工业上已激有大规模抄生产使用陷氢气的实珠践经验,祸一定会很贫好地解决南安全问题不同类型籍的替代燃出料汽车评赤述1纯电动犁车(E倾V)、赛混合动后力车(痒HEV条)、燃面料电池导车(F捏CV)智的性能炉特点2凉推广日应用燃盏料电池喇车存在智的技术把经济宏问题3逢汽车的能没源效率和驾节能途径纯电动吧车、混统合动力者车、燃男料电池史车赠的产性炉能键特奴点1纯电动车纯电机穿驱动,京以蓄电渐池储电冈。不用吊液体或哗气体燃煤料,实坊际间接夜使用发睡电的能厅源。行浙驶中无复废气污糠染(实袋际将污剖染转移浇到发电愿厂)。操纵灵活挂,燥声小对。免除去届加油站的昌麻烦。一次充过电需府6-彻8h到,充电博后行驶遇里程只崖15市0km狭左右评,只适岭合中距馅离上班没族,不绳适合周辆末长途瞎旅游。演(蓄电换池虽有糕铅酸、扯镍氢、态锂离子申多种,阻但充电铸时间难草缩短)车自重滥大,价距格高。已有几种齿牌号批量伐生产(E命V+,R权AV4斧..捐.),销哲路不广。纯电动焦车、混齐合动力锁车、燃犁料电池食车王的普性啄能桨特输点3燃料电昂池汽车拜:不用油料固或电力,弄当氢来自贡可再生能乖源时,则肉属完全意留义上的清厘洁能源汽耽车。氢可直接址来自车载博氢或间接科来自车载楼转化器,迫以甲醇或肃石脑油为有原料制取牧。但因车姻上制氢装违置的启动绢时间过长卵,技术障类碍难突破仙,美国能斑源部已放呀弃此方案卖。另一办法糊是直接把知甲醇送入牺燃料电池溪分解成氢继气,但存炕在甲醇对糊电极渗漏企问题,而疲且这种电沉池(DM胶FC)比布直接用氢亩气效率下版降。纯电动车干、混合动女力车、燃纹料电池车寸的性蛛能届特和点2混合动危力车仍以内燃改机为主动茫力,辅之揪以电机和腔小容量蓄晌电池。可晨回收汽车生刹车和怠磨速时产生颤的能量,粪因此可大逼幅节省内廊燃机燃料缎消耗量(普约40蛾%)。仍消耗石所油资源。贝排放废气妖相应下降满。车自重量大,价兵格高。已有几测种牌号蜓批量生去产(P滨riu习s,A北cco镜rd谋.稍..辩)可能成为铸今后几十柱年内燃机慌汽车的主含要替代产格品。开发使用突来自生物痰能源的乙姿醇混合动惩力车,技摆术经济难当度比燃料漏电池汽车皮相对容易博,也解决鹅了温室气辩体排放问岗题。推广应徐用燃料当电池车锐存在的漂技术经鹊济问题目前燃料揭电池汽车祸虽然已有北样车问世繁,但汪存在价格竭昂贵和氢雅能供应问贿题,汁必须进行摘一系列技做术攻关和寨有关部门陕协同推进霸工作才能掘得到推广喜应用。美国能源注部对正离而子交换膜剃燃料电池鸽的攻关目本标是:6顿0%桂的峰值尺效率;2章20W/映l与渗32荣5W/k唤g的催功率密度脆;3烈25W队/gge铸的比功率唯。(以上蕉为201图0年目标毛)电池组成凤本<$巴45/k补W(2愈010年城)<$棍30/k潮W(2软015年给)而目前的$225胖/kW(投主要措施平是降低电溉极的Pt容用量,从席目前的0叨.8g/筝kW降迹到0.2左g/kW出以下。车载储只氢设施添储氢率秩201验0年为局6%,圈能量密逆度1.学5kW差h/旁l成本喜$4/邮kW;调20恢15年尾上述指毯标为9低%、2班.7困kW海h/l然和$米2/湾kW。荒保证连吹续行程购300含mi。推广应用鹿燃料电池陈车存在的雅技术经济出问题美国能源恭部向美国浸国会所作灭的报告将伞燃料电池司汽车在商袖业推广应雨用前的工桐作分为三元期。一期(垫技术可注行性阶督段)2讯004慢年终应蝇实现耐碗久性1三000右h,按储年产5蹲0万辆朱的成本巨$20错0/k拾W,杀每加仑猾汽油当郊量氢价桂格$3丧.00您(未计荣税)。狐演示注库氢站作尖业,主婶要以液埋氢为氢雷源,但岗考虑不蛛同供氢痕方案。二期(评办定燃料电吧池汽车在贪实用条件模下的应用挺)200咽9年终应至实现耐久蒜性200荷0h,按较年产50智万辆的成堆本$12范5/kW业,每加坚仑汽油当悲量氢价格夕$1.5川0-2.得60(落未计税)老温室气体叹排量12训0g/m抓i。利用援不同原料吊(化石燃掘料和可再龙生能源)睬就地制氢忽。推广应泼用燃料医电池车酸存在的慨技术经拐济问题三期(演穷示燃料电馒池汽车群朝在商业应慢用的可行氧性)20鸡15年终菊应实现耐南久性50兵00h,民按年产5串0万辆的蒜成本$3厅0/kW鞋,每加六仑汽油当逃量氢价格绞$1.5绕0(未计捏税)温室低气体排量学120g迈/mi。诞为了用户伙方便已经最建立了足曾够的注氢门站,利用菠不同的经吃济原料制泥氢。如果一乐切按时犬实现,膀那末根颗据20执15年档后的具政体情况赞,根据压产业部灿门(汽判车制造塌商和燃夺料制造纯供应商家)决策养,开始尚投资建爷设足够敞的制造盯厂和数踪蝶量可观竿的注氢搂站以及恰销售服茶务部门死,逐步须向氢能杯经济过精渡。汽车的能框源效率和浆节能途径1直观效咳率:通常用单腾位行驶里狼程的耗油象量表达,汪可用劳l/10后0km污或用m野i/ga只l(间称过mpg)探,还可用询kJ/楚km表读示,具体幼数值随车侧型、老旧宵程度和路店况而异,晋只供在一潮定条件下斑相互比较富。美国轻型缝车(汽油商ICEV绢)目前平景均值为术21m晕pg,今循后由于技牙术进步会殿提高到乱30mp抵g。HI璃CE车已楚经到最44抗mpg。茎而FC车背将达到5叨0-60庙mpg莲。商品H乞ICE伴轿车In匪sigh知t、P唇rius展分别为屠61/6晋6和51键/60烦mpg。FCV目前无值商品,潜预计其拆mp脑g等拍于IC竟EV的喘2.痕25-扒3.0录倍。汽车的能阳源效率和件节能途径2洞理论效理率效率研究袄按<从油梨井到车轮饭(Wel甲l-T趋o-W磁heel沿s)>的总体思路早,简称涌WTW。况进一步分锁解为两项遣效率:WTW气=究W未TT誉x乐T殃TW其中T原TW季(从油箱图到车轮)比效率和汽衣车类型及掉使用燃料甩种类密切郊相关。具陶体数值:(引自围某文献)轿车类型杯TTW袍能量损弹失%效率%刹车锅传动夹系统盟发动踏机损耗闻怠笛速于附属件ICEV跑6.8献5蜘.8积5.犁6昂6坊2.4科17.2边2负.2HEV倦14嫩.4料0欢1难1.8王62.4图0逼4搜.7AFCV竭19.闸1作0诸15雁.7努5寻0.0秋0调6.驶2汽车的链能源效市率和节眨能途径3节能途径从长远割打算,莲正确选求择汽车兴燃料和颗驱动方婆式至关界重要。狠WTW兴能耗以床kJ/刑mi计慕算,G佩ICE寄V约3户800军;对H苍FCV志:分散累的天然塘气小规鸦模制氢豆约33三00,虏集中大伞规模制傍氢约2链500笛,煤制乳氢约3仁300以,生物扇质制氢话约68阶00,服风能电粱解制氢央约42借00;股对H勉EV奔约25仆00;缩慧对EV搅:火力险发电约问380见0。可今见彼此锐之间差估别不小璃。在氢能汽链车未普遍干进入市场吐前,混合陈动力汽车峡无疑是较舰合理的选轧择。美国秆202发0年前发卡车的改远造方向主翅要是改用淡HICE脾。例如中扯型卡车的列节能效果莫预计从嘱10mp牌g提高负到19口.5mp沫g,支车身如罚换用轻型冰材料,自航重从5颠.5t驼降至3.救8t,武进一步轮节能22拥%,合瓶计节能达兰到2.厅4倍之腹多!结合我国究国情的综半合分析研辞究和初步阁建议1汽车运楚输业有发害气体从和温室专气体排筋放问题成与降排拌措施。2结合国情尝的多方案苍情景分析松。3小使结和建议汽车运然输业有幻玉害气体昂和温室认气体排叔放与降抱排措施。1有害气浙体排放众所周花知近年绩来国外获大力推累行清洁粉空气法拿,剥改用宇清洁运判输燃料习,汽段油和柴乒油质量卫标准不揭断提高味,鲁基本解呢决了区钩域性和测局部的哭空气质纸量问题声。某文献设殊定不同有语害物的健柳康损害金嚼额(例如控单位按$鸟/kg恰,有害窄物PM10蛛、SOX、NOX分别采径用76亦.75览、15谁.62稀、10朴.65盈),计残算结果螺是新配覆方汽油勺50年梢内对美付国人民遍健康损捐害代价奸是72冒00亿法美元,它氢能燃宴料则为俊637娇0亿美辟元。2迫温室气址体排放当前最蕉令人们原关注的将是日益庙增长的贵CO2气体排放已最终将对咱全球气候格产生不利页影响的重柔大问题。汽车运土输业有喷害气体侧和温室伟气体排吵放与降繁排措施。按年排放建碳量计算互,美国油纤品生产及功汽车运输委业年排放驱近4咸亿吨,约屈占美国全委部排放量到1/6具。今后如棚仍发展汽阅油ICE榜V,那末供到205耕0年,排走碳将达赶7.3奔亿吨。改牧用HE淋V:2恼050年介排碳约也5亿吨庭。改用F硬CV:煤部为氢源且终不回收C怕O2时,年训排碳约管4.6亿栋吨,回沙收CO2时年排碳宣约0.佣6亿吨。不同制爸氢途径查每生产供1k礼g氢亚的排碳变量:煤薯或天然抛气原料尿,不回上收C消O2时分别为俘4.6克或2宿.4k相g,回洒收CO2时分别为词0.6山或0礼.4k侨g,叔上述条件躁用生物质敢原料为臣0.4准或-窜4.1真kg。从制氢生御产过程如义何回收C括O2,又如袋何将其筝安全埋蛛存,是签当前一厘热门话巾题。国筛外正大咏力进行父合作攻蔬关,力涉求早日系在技术阅可行和馅经济合厘理的前部提下创毁出新路具。结合国情凑的多方案覆情景分析1世界和我蔑国原油资落源和供应辞曲线预测可采储椅量跑情景1撑:容50%梢可信报度;悟情景羞2:母5%托可信度2世垫界和我国橡原油需求汉量预测对应于不稠同政治经毕济变化趋遍势的需求茎量45年晋内世界熄平均增路长幅度雾情秩景1器:2伞%脾;情散景2:愤1榜.5%肿我粘国平均但增长幅的度禁情景1埋(B粪AU)雹5-6只%怎;视情景笨2(弱恒约束)最4-5畅%;愉情景3宣(强约透束)屈?3非丛常规石油狗资源的供料应潜力油砂肌超重针原油垂页穿岩油逐赢项讨论结合国情污的多方案单情景分析4替代燃料戒问题何时创提到政府谁议程?情景1李(乐档观
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