2024年4月2日,由中機科(北京)車輛檢測工程研究院有限公司指導,《工程機械與維修》雜志主辦,匠客工程機械承辦的“2024中國工程機械年度產品TOP50頒獎典禮”在北京盛大舉行。在工程機械產品發展(北京)論壇上, 太原科技大學高有山教授發表了題為《車用柴油、CNG及HCNG燃料生命周期分析》的精彩主題演講。
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太(tai)原科(ke)技大學 高有山(shan)教授(shou)
中(zhong)國工程機(ji)械行業(ye)對于碳足跡(ji)研(yan)究和排放問題都比較關(guan)注。基于我國(guo)和(he)全球的(de)能源需(xu)求(qiu)、使用和(he)今后的(de)預測情況(kuang),對(dui)于車用的(de)NG及H2等燃料(liao)進行研究。
車(che)用NG及H2燃料
天然氣是石油資源(yuan)的(de)重要(yao)補(bu)充,開(kai)發利用程度比石油低,燃燒(shao)CO2排放比石油低。H2的(de)燃燒(shao)產物為(wei)H2O, 無HC排放,可通過(guo)多(duo)種(zhong)途徑(jing)使用礦(kuang)物能源(yuan)或可再(zai)生能源(yuan)生產。
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在研究過程中,我提(ti)出(chu)一種新的思路(lu),HCNG(摻氫天然(ran)(ran)氣(qi)),汲取兩種氣(qi)體(ti)的優點,燃(ran)燒速(su)率比CNG快,體(ti)積熱值比H2高,CO2排放比天然(ran)(ran)氣(qi)低(di),采用稀薄燃(ran)燒技(ji)術可提(ti)高燃(ran)燒熱效率。CO2排放對(dui)比,HCNG比純CNG,CO2排放顯著(zhu)降(jiang)低。
燃料(liao)生(sheng)命周期分析
燃料生命周期分析 (WTW,Well-To-Wheels—油井到車輪):可用來分析新能(neng)源(yuan)、替代能(neng)源(yuan)及(ji)不同(tong)車輛技(ji)術的能(neng)量消耗、溫室氣體及(ji)其他污染物(wu)排放。
要(yao)在燃料的(de)整個生(sheng)命周期(qi),進行評價,是否符合我(wo)們的(de)排放(fang)和能耗要(yao)求。
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主要分析的階(jie)段(duan)(duan)包含燃(ran)料(liao)(liao)生產(chan)階(jie)段(duan)(duan)和車輛運行(xing)階(jie)段(duan)(duan)。燃(ran)料(liao)(liao)生產(chan)階(jie)段(duan)(duan)(WTT,Well-To-Tank),燃(ran)料(liao)(liao)生命(ming)周期(qi)上(shang)游(you)階(jie)段(duan)(duan);車輛運行(xing)階(jie)段(duan)(duan)(TTW,Tank-To-Wheels),燃(ran)料(liao)(liao)生命(ming)周期(qi)下游(you)階(jie)段(duan)(duan)。
國內外汽(qi)車生(sheng)命周期研究
研究范圍涵(han)蓋車用能源(yuan)、車輛部(bu)件、車輛動力(li)和車輛用途等(deng)方面。
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大型客車用燃料WTW分析內(nei)容及方法
NG燃(ran)料和H2的生產路線,各有五種和十二種技術路線,我們分析不同生產路線背后的成本。
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WTW分析系統參數及評(ping)價指標
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大型客車WTW階段(duan)能量消耗和排放(fang)計(ji)算
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天然氣(qi)的溫室氣(qi)體排放比柴油低得多。
通過(guo)大型客車WTW階段能量消耗和排放計算 ,我們得出以(yi)下結論。
全體大型客車燃料消耗量均值為23.11 L·(100km)-1。TTW階段單(dan)位能(neng)量消耗(hao)為330.76 g·(kWh )-1。WTW階(jie)段(duan)的(de)能量消耗 4.7889 GJ·GJ-1。WTW階(jie)段的溫室氣體排放335kg·GJ-1。TTW 階段大(da)型客車用20HCNG燃料比柴油可減(jian)少溫室氣體排放量最高達35%。大(da)型客(ke)車WTW階段的一次能源消耗:CNG、HCNG <柴(chai)油。
對于溫室(shi)氣體(ti)排(pai)放來說,CNG、20HCNG<柴油(you)。
針對PM排放來(lai)說,TTW階段: CNG、HCNG≈0;WTW階段:CNG、HCNG <柴(chai)油。針對SO2排放來(lai)說(shuo),TTW階段: CNG、HCNG ≈ 2%柴油;WTW階段:CNG、HCNG > 1.7柴油。針對CH4排放來說,WTW階段:CNG、HCNG ≈( 7.67~9.79) 柴油(you)燃料;NOx和CO排放;WTW階(jie)段:CNG、HCNG >柴油(you)。
2024CM TOP50丨高有山:車用柴油、CNG及HCNG燃料生命周期分析
匠客工程機械 評論(0)
來源:匠客工程機械
2024年4月2日,由中機科(北京)車輛檢測工程研究院有限公司指導,《工程機械與維修》雜志主辦,匠客工程機械承辦的“2024中國工程機械年度產品TOP50頒獎典禮”在北京盛大舉行。在工程機械產品發展(北京)論壇上, 太原科技大學高有山教授發表了題為《車用柴油、CNG及HCNG燃料生命周期分析》的精彩主題演講。
太(tai)原科(ke)技大學 高有山(shan)教授(shou)
中(zhong)國工程機(ji)械行業(ye)對于碳足跡(ji)研(yan)究和排放問題都比較關(guan)注。基于我國(guo)和(he)全球的(de)能源需(xu)求(qiu)、使用和(he)今后的(de)預測情況(kuang),對(dui)于車用的(de)NG及H2等燃料(liao)進行研究。
車(che)用NG及H2燃料
天然氣是石油資源(yuan)的(de)重要(yao)補(bu)充,開(kai)發利用程度比石油低,燃燒(shao)CO2排放比石油低。H2的(de)燃燒(shao)產物為(wei)H2O, 無HC排放,可通過(guo)多(duo)種(zhong)途徑(jing)使用礦(kuang)物能源(yuan)或可再(zai)生能源(yuan)生產。
在研究過程中,我提(ti)出(chu)一種新的思路(lu),HCNG(摻氫天然(ran)(ran)氣(qi)),汲取兩種氣(qi)體(ti)的優點,燃(ran)燒速(su)率比CNG快,體(ti)積熱值比H2高,CO2排放比天然(ran)(ran)氣(qi)低(di),采用稀薄燃(ran)燒技(ji)術可提(ti)高燃(ran)燒熱效率。CO2排放對(dui)比,HCNG比純CNG,CO2排放顯著(zhu)降(jiang)低。
燃料(liao)生(sheng)命周期分析
燃料生命周期分析 (WTW,Well-To-Wheels—油井到車輪):可用來分析新能(neng)源(yuan)、替代能(neng)源(yuan)及(ji)不同(tong)車輛技(ji)術的能(neng)量消耗、溫室氣體及(ji)其他污染物(wu)排放。
要(yao)在燃料的(de)整個生(sheng)命周期(qi),進行評價,是否符合我(wo)們的(de)排放(fang)和能耗要(yao)求。
主要分析的階(jie)段(duan)(duan)包含燃(ran)料(liao)(liao)生產(chan)階(jie)段(duan)(duan)和車輛運行(xing)階(jie)段(duan)(duan)。燃(ran)料(liao)(liao)生產(chan)階(jie)段(duan)(duan)(WTT,Well-To-Tank),燃(ran)料(liao)(liao)生命(ming)周期(qi)上(shang)游(you)階(jie)段(duan)(duan);車輛運行(xing)階(jie)段(duan)(duan)(TTW,Tank-To-Wheels),燃(ran)料(liao)(liao)生命(ming)周期(qi)下游(you)階(jie)段(duan)(duan)。
國內外汽(qi)車生(sheng)命周期研究
研究范圍涵(han)蓋車用能源(yuan)、車輛部(bu)件、車輛動力(li)和車輛用途等(deng)方面。
大型客車用燃料WTW分析內(nei)容及方法
NG燃(ran)料和H2的生產路線,各有五種和十二種技術路線,我們分析不同生產路線背后的成本。
WTW分析系統參數及評(ping)價指標
大型客車WTW階段(duan)能量消耗和排放(fang)計(ji)算
天然氣(qi)的溫室氣(qi)體排放比柴油低得多。
通過(guo)大型客車WTW階段能量消耗和排放計算 ,我們得出以(yi)下結論。
全體大型客車燃料消耗量均值為23.11 L·(100km)-1。TTW階段單(dan)位能(neng)量消耗(hao)為330.76 g·(kWh )-1。WTW階(jie)段(duan)的(de)能量消耗 4.7889 GJ·GJ-1。WTW階(jie)段的溫室氣體排放335kg·GJ-1。TTW 階段大(da)型客車用20HCNG燃料比柴油可減(jian)少溫室氣體排放量最高達35%。大(da)型客(ke)車WTW階段的一次能源消耗:CNG、HCNG <柴(chai)油。
對于溫室(shi)氣體(ti)排(pai)放來說,CNG、20HCNG<柴油(you)。
針對PM排放來(lai)說,TTW階段: CNG、HCNG≈0;WTW階段:CNG、HCNG <柴(chai)油。針對SO2排放來(lai)說(shuo),TTW階段: CNG、HCNG ≈ 2%柴油;WTW階段:CNG、HCNG > 1.7柴油。針對CH4排放來說,WTW階段:CNG、HCNG ≈( 7.67~9.79) 柴油(you)燃料;NOx和CO排放;WTW階(jie)段:CNG、HCNG >柴油(you)。
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