能源环境学第四章节能技术.ppt

第4章节能技术,,4.1节能技术概述,节能消耗更少的能源获得更大的效益,4.1.1节能的概念,,例如照明,可以用白炽灯，也可以用荧光灯同样照度下荧光灯的耗电量只是白炽灯的30％则荧光灯比白炽灯节能而同样照度的荧光灯其中一根比另一根耗电少则耗电少的灯更节能,再如旅行,可以乘汽车，也可以骑自行车当然骑自行车能量消耗少但汽车更快、更舒适、效率更高同样是乘车可以自己开车，也可以坐公共汽车公共汽车节能，但自己开车舒适这都不是平等的比较,,因此，为了节能应综合各种因素考虑,4.1.2从能源流程图看节能状况,图4.1是日本1997年的能源流程图在消耗的能源中用于发电41.7％其中损失27.1％只有14.6％变成了电力,,,,,而非发电用的58.3％中有6％直接损失掉剩余的52.3％加上电力的14.6％，分别用于民用17.8、运输16.9和产业32.2三大领域其中民用损失6.9％，运输损失12.7％，产业损失13.1％最后有效利用34.2，损失65.8可见，损失掉的能源占了2/3这部分损失恰恰表明了节能的潜力,4.1.3各行各业的节能状况,,1.产业部门,日本产业部门的1997年的耗能大户为化工31％，钢铁27％，水泥8％，造纸7％与石油危机之前相比单位生产指数能源消耗量钢铁业降幅最大，降低到原来的70％,钢铁业的节能措施,提高炼钢炉的燃烧热效率，减少燃料消耗采用焦钢和炼（刚出炉的焦炭直接进炼钢炉）、余热回收等措施采用连铸连轧（将钢水直接轧成钢板）的生产线但后期，能源消耗不再减少，甚至有所上升说明这些常规的节能措施已经用完而高附加值产品所占比例不断增加,2.民用领域,主要是家庭和办公楼的耗电家庭用电中照明、空调、冰箱、彩电占比例最大日本1997年与第一次石油危机之后相比单位耗电量冰箱降到当时的三成空调、彩电降到当时的六成图4.3为冰箱、冰柜单位容积耗电量的推移后期的能耗增加是由于大型化和制冰等附加功能的增加,,,,,办公楼的能耗也是同样的趋势即前期节能显著，后期几乎保持不变日本1997年的办公楼耗能动力、照明占38.7％采暖、制冷占31.4％办公自动化占4％预计办公自动化的比例将会大幅增加,3.运输行业,日本运输业的耗能总量一直在增长平均年增长率3.6％一方面是因为需求量不断增加另一方面是因为家用汽车的普及而车辆的每公里耗能还是减少的图4.4为日本轿车燃料消耗的推移80年代有所恶化是由于车辆的大型化和高性能化,,,,,今后的节能途径在技术上降低车辆的单位耗油量在管理上减少交通堵塞，提高运输效率实现由自用车向公共交通的模式转换,4.节能技术的分类,在产业、民用、交通三个领域将节能技术分为四类个别技术开发型节能系统技术开发型节能废弃能量再利用型节能社会体系结构转换型节能,4.2个别技术开发型节能,消耗能源的设备的高效率化或低损失化以下介绍这种技术的一部分,4.2.1产业用电动机和变换器,,电动机,电动机是产业领域的主要动力所消耗的电能占产业总耗电能的70％基本上都是感应电动机电动机的损失铜损电流流过线圈产生的损失铁损交变磁场造成的磁滞现象机械损失冷却风扇、轴承等的损失,,减少电动机损失的途径加大线圈的截面积以减少电阻选用磁滞较小的硅钢片优化风扇叶片、改善轴承润滑等现已开发出了高效率感应电动机效率由91％提高到95％目前正在开发效率更高的电动机,变换器,先将交流电整流成直流电再把直流电根据需要变成不同频率的交流电用于感应电机称为变频电机可以随时改变电动机的转速,,,,,气泵、风机等如果用固定频率电机当需要气流流量变化时不能改变转速只能通过阻风门或放气控制流量叶轮式风机的动力与风量的三次方成正比可见浪费的能量是很大的采用变频风机，即使考虑变换器中的损失也会大幅度地节能,,,,4.2.2家用电器的高效率、低损失化,空调、冰箱、灯具、彩电消耗电力较大其次是炊具、传真机、计算机、复印机等,空调,采用变换器进行制冷、制热控制（变频空调）提高热泵的性能去掉辅助加热器压缩机和电动机的高效率化改善风扇形状，风扇电动机的高效率化改善制冷循环,灯具,使用荧光灯代替白炽灯耗电只是白炽灯的1/4左右带螺口的紧凑型荧光灯使用方便使用变换器的高频开关电子镇流器,彩电,电源线路、音像线路的集成化显象管及其线路的改进遥控待机时电能消耗的降低,计算机、复印机、传真机、打印机等,待机时控制电能消耗运行时降低电能消耗复印机、传真机、激光打印机希望实现待机后不必再预热技术,4.2.3建筑物中采暖、制冷负荷的降低,住宅楼、办公楼应提高密封性、隔热性减少日光照射强度,,外墙和屋顶用保温材料隔热冬季减少热损失，夏季减少接收热保温材料有内贴和外贴两种内贴是通常用的，外贴用的较少但外贴保温效果较好，并防止内墙结露,,提高窗户的隔热性单层玻璃双层窗双层玻璃窗三层玻璃窗等,,减少日光照射安装可吸收光线的玻璃或反射光线的玻璃建筑方位、房檐、天窗、百叶窗种植树木等良好的自然采光，可以减少照明负荷,,利用温差或风向进行自然换气减少靠风机等动力换气的耗能,4.3系统技术开发型节能,个别技术节能是对单台机器提高效率系统技术是用多台机器组成的系统发挥各自的特长进行节能,4.3.1利用热电联合系统节能,通常的发电厂，由于规模大，厂址远离用户废气和废水被直接排掉，余热不能利用热电联合系统，规模小，建在建筑群中利用燃气轮机或内燃机发电排出的废气、废水再作为取暖或空调的能源也叫热电联供、热电联产、热能联合等但热电联合已基本被公认,,图4.7通过热电联合系统节能先看发电和供热分离设发电厂热效率为35％供热的热效率为87.5％总能量为100，其中60用于发电，40用于供热则用户得到21的电力，35的热量，总损失为44,,,,,再看热电联合系统同样用户需要21的电力发电效率只要30％，燃料只要70就够了剩下的49的发电损失的热量只要其中的72％用于供热就能满足用户35的供热要求可见，热电联合系统可以大幅度节能,4.3.2热电联合系统的结构,图4.8是用于高层建筑的热电联合系统的基本结构,a图用燃气轮机发电,将其排出的高温气体（约400℃）送进锅炉产生蒸汽产生的蒸汽一部分送入蒸汽吸收式冷冻机制冷另一部分蒸汽进入热交换器生产热水用于采暖和洗浴热量需要多时，直接烧锅炉补充电力要求多时，直接从电网购电,,,,b图用内燃机发电,用内燃机排出的冷却水和废气加热水生产的热水一部分进入热水吸收式冷冻机制冷另一部分直接用于供暖和洗浴当采暖或制冷负荷要求大时由燃气冷热水机补充调节洗浴热水不足时，由热水锅炉补充,利用燃料电池的热电联合系统,燃料电池种类不同，排放气体的温度也不同回收利用的方法也不同最接近实用化的磷酸型燃料电池排放气体温度180℃左右可用来生产蒸汽和热水最近进步迅速并趋向小型化的固体高分子型燃料电池排放的冷却水温度约80℃可直接作为热水回收,4.3.3热电联合系统的计划,筹划热电联合系统时应考虑热电比的问题用户需要的电能和热能应和系统提供的电能和热能大致吻合设计时用计算机反复模拟系统的运行状况以节能性和经济性为优化目标对系统进行优化,,适合引进热电联合系统的有宾馆、医院、体育馆、计算中心、住宅楼、办公楼等这些地方的引进可以统筹进行如办公楼白天用电热较多，晚上基本不用住宅楼晚上用电热较多，白天也用但较少如果两者相距不远，可以合伙使用充分发挥热电联合系统的节能效果,,用燃气轮机或内燃机的热电联合系统不仅在节能发面，即使在成本上也优于传统的发电系统日本80年代开始应用，到1999年9月民用的达到1744套，共910MW产业用的1166套，共3870MW将来还会进一步增加,,燃料电池的热电联合系统由于燃料电池成本太高尚需寄希望于技术的进步,4.4废弃能量再利用型节能,城市垃圾、工业垃圾过去都是焚烧掉或掩埋掉最近，作为一种能源而被重视,,江河水的热量、污水处理厂排出的热量等属于尚未被利用的能源可以通过热泵来加以利用,4.4超级垃圾发电,,,在日本，垃圾产量每人每天1.1kg，每年总量500万吨全日本有2000所以上垃圾焚烧设施用来供热或发电仅有200所左右大约90％的焚烧热排放到大气中假定可燃垃圾发热值为1800kcal／kg设5000吨的垃圾中焚烧80％其能量折合石油是720万吨是日本一次能源总供给量的1.5％,,所谓垃圾发电焚烧垃圾，生产蒸汽，推动发电机发电效率一般只有10％左右主蒸气温度、压力越高发电效率越高但由于垃圾焚烧时产生含氯气体在300℃以上时容易腐蚀过热器通常主蒸汽温度控制在280℃左右因此焚烧垃圾发电的发电效率很低,,为了提高发电效率对水蒸汽的高温高压化研制耐高温腐蚀的过热器材料开发低腐蚀的燃烧方法和焚烧炉结构等,,也可将蒸汽在不发生腐蚀的温度取出再用其他热源进一步加热已经有多种方案，超级垃圾发电就是其中一种,超级垃圾发电,与燃气轮机发电系统并用利用燃气轮机排放的高温气体继续加热垃圾焚烧的主蒸汽使其温度提高到500℃图4.9示出了超级垃圾发电的大致结构,,,,,如果垃圾日处理量达不到100吨从经济上看垃圾发电不合算要扩大规模，必须在更大范围内收集垃圾为便于运输，可将可燃性垃圾脱水、固化，制成燃料砖这种设备已经列入生产计划,4.4.2冷冻机和热泵,热泵不同于一般的冷冻机它不仅可以制冷，也可供热冷冻机分为压缩式和吸收式两类热泵也分为压缩式和吸收式两类,压缩式冷冻机,压缩机压缩制冷剂蒸汽，使其压力、温度升高然后在冷凝器中被冷凝成液体，向外排出热量再通过膨胀阀降压，变成低温、低压的液体在蒸发器中吸收汽化潜热蒸发，对外界制冷最后制冷剂蒸汽再返回压缩机,,,,,制冷剂过去一直用氟里昂由于氟里昂破坏臭氧层因此一直努力开发替代的制冷剂,压缩式热泵,同压缩式冷冻机的原理一样当使用目的是制冷时称为冷冻机当使用目的是获得热量时称为热泵压缩式热泵可以正、反向工作实现对同一外界空间的制冷和制热这在家用冷暖空调上已经采用,吸收式冷冻机,用低沸点的工质作制冷剂，如用氨氨蒸汽进入冷凝器被外界冷却水冷凝成液体液体氨通过减压阀减压，温度下降然后进入蒸发器吸热蒸发，对外界制冷再进入吸收器被吸收剂吸收吸收剂用沸点比较高的液体，如用水,,氨蒸汽溶解到水中后释放出汽化潜热，温度升高需要外界的冷却水对其冷却水氨混合液被水泵送入再生器在再生器中被外部热源加热当温度高于氨的沸点，氨从水中蒸发出来氨蒸汽再进入冷凝器被冷却成液体放出氨的水则从再生器再返回吸收器,,,,,吸收式冷冻机的耗能就是再生器中的外部热源可以用氨作制冷剂，用水作吸收剂目前使用较多的是用水作制冷剂，用溴化锂作吸收剂,,所谓双效吸收式冷冻机有两级再生器在第一级再生器中先用外部热源加热氨水混合液放出一部分氨蒸汽氨蒸汽和剩余的氨水混合液再进入第二级再生器再在第二级再生器中氨蒸汽进一步对氨水混合液加热，放出全部氨蒸汽,吸收式热泵,利用蒸发器吸收热量时称为冷冻机利用冷凝器和吸收器放出热量时称为热泵,,吸收式热泵分为第一类和第二类热泵第一类热泵的外部热源温度很高如高温蒸汽、高温热水、燃烧热等第二类热泵的外部热源温度较低如工厂废温水、温泉水、甚至海水等能获得比外部热源温度更高的热量输出但在蒸发器中需要更低温度的冷源,,,,,冷冻机或热泵的效率指标通常用性能系数COP＝输出/输入输入压缩式消耗的功吸收式热能,,输出对于冷冻机是指制冷时从外界吸收的热量（蒸发热）对于压缩式热泵是冷凝热和压缩机耗功之和,,对于吸收式热泵输出是冷凝热和吸收热之和由热平衡冷凝热＋吸收热＝再生热＋蒸发热由于吸收热＝再生热冷凝热＝蒸发热因此吸收式热泵COP＝吸收式冷冻机COP＋1同样，压缩式热泵COP＝压缩式冷冻机COP＋1,,COP取决于输入、输出热的温度压缩式冷冻机约为3单效吸收式冷冻机约为0.67双效吸收式冷冻机约为1,4.4.3通过热泵利用尚未利用的能源,使用第二类吸收式热泵可以利用低温的热量如工厂排出的废水、废气河水、湖水、海水中的热量等用这些低温热量制取更高温度的热量用来采暖和洗澡，甚至发电,,例如河水夏季比气温低，冬季比气温高夏季时用河水作冷源，用常温水或空气作热源冬季时用常温水或空气作冷源，用河水作热源可以同时提供更冷的冷水和更热的热水,,未利用的能源非常丰富但温度都较低，设备投资大并且通常都远离用户所在地因此应解决高性能的热泵、热量的储蓄和运输等问题另外还要考虑得失比的问题,4.5社会体系结构转换型节能,城市建设的规划、生活习惯的改变等这种宏观的运筹帷幄的规划往往能够更大幅度的节能比起个别的节能措施能起到事半功倍的效果,4.5.1高效率、能源环境协调型城市的建设,城市人口、产业密集、能源消耗量大因此，在新建城市规划时应考虑到能源的合理分配和利用,,如采用热电联合系统实现热量的阶梯使用高温热量用于发电供城市用电发电后的低温热量用于取暖、制冷、洗浴等合理确定高低温度的分界点使各种用途的能量供求平衡,,由于热量不适合远距离输送应合理规划用热单位和排热单位的位置如在排放热量的工厂周围建需求热量的工厂在发电厂、垃圾处理厂周围建办公楼、商业区等,4.5.2通过转变生活方式节能,,夏时制,在夏天把时钟拨快一小时这样人们就会早睡早起有效利用了日照的时间减少了夜间的照明用电,分时通勤,每个单位的上下班时间错开减轻交通堵塞，保证道路畅通车辆在油耗低、排污少的高速下行驶避免了低速、待车等的能量浪费甚至还可以实行在家办公分时通勤还可降低用电的负荷,交通工具的模式转换,鼓励乘坐公共交通工具私家轿车乘坐的人少特别上下班时只有一个人而公共汽车是多人同乘货物运输也应由公路向铁路和海路转换路途短、货运量少时用小货车运输等,4.6汽车节能技术,提高汽车发动机的能量利用率采用代用燃料发动机开发混合动力汽车提高驾驶技术、改变驾驶习惯普及小排量汽车,4.5.1提高发动机热效率,1、采用废气涡轮增压和增压中冷技术增压发动机排出的废气的能量约占燃料总发热量的1/3利用发动机废气驱动废气涡轮涡轮驱动压气机将环境空气压缩进入进气管增加了发动机的进气量,,增压中冷将压气机出口的压缩空气冷却进一步提高空气密度再进入进气管使进入发动机的充量更多空气冷却方式风冷用冷却风扇和汽车迎风汽车一般用风冷水冷用专门的冷却水冷却用于固定用途或船舶、机车等用途,,增压后进入气缸充量增多有更多的空气和燃料参与燃烧提高发动机的动力相对机械损失减少，机械效率增加并使燃烧更加完善还可降低HC、CO、PM等有害排放物如有的汽车标注1.8T表示排量1.8升，废气涡轮增压,,2、采用多气门技术增加进、排气门的流通面积进气量多、排气干净并降低进排气过程的泵气损失3气门（2进1排）4气门（2进2排）5气门（3进2排）如有的汽车标注16V表示4个缸，每缸4个气门，共16个气门,,其中5气门最好因为一般进气面积要求比排气面积大4气门时进气门应比排气门大喷油器或火化塞不能放置在中间5气门各气门可一样大喷油器或火化塞可布置在中间有利于燃料燃烧气门倾斜，可增大每个气门的面积只能用于汽油机柴油机由于压缩比高，空间小，不能用,,,多气门常结合双顶置凸轮轴（DOHC）两根凸轮轴都设置在气缸盖顶上由链条或皮带驱动一根驱动进气门，一根驱动排气门增加了配气机构的刚度适应高转速要求,,3、采用可变配气系统技术发动机转速对配气定时的要求低速时，进、排气时间长对于进气充量能及时充满气缸应采用较小的气门迟闭角避免缸内新鲜充量向进气系统倒流对于排气自由排气期排气多，强制排气期排气少应减小排气提前角，减小膨胀功损失,,高速时，进、排气气时间短对于进气由于流速高，进气阻力大应采用较大的进气迟闭角减小流动阻力，充分利用过后充气对于排气自由排气期排气少，强制排气期排气多应加大排气提前角减小强制排气量，减少活塞推出功损失,,可变配气系统的形式按驱动方式分机械式电控无凸轮式，正处在研究阶段机械式可变配气机构又可分为可变凸轮机构（VCS）可变气门定时（VVT）以上两者的组合可变配气执行机构（VVA）,,可变凸轮机构（VCS）用两套凸轮相互切换高速时用高速凸轮气门升程和持续角较大低速时切换到低速凸轮气门升程和持续角较小也有机型采用两套摇臂相互切换改变气门升程,,可变气门定时（VVT）双顶置凸轮轴（DOHC）进、排气凸轮轴随发动机转速可转过一个角度进气时低速提前，高速迟后排气是低速迟后，高速提前分为有级或无级调节调节范围最高可达60oCA,,,,4、合理利用进气谐振即可变进气系统（VIS）利用进气管长度或直径的变化增加进气充量①可变进气管长度低速时用长管，高速时切换成短管②可变进气管直径低速时用较小的直径，保证气流速度高速时用较大的直径，降低流动阻力,,,,,5、汽油机分层燃烧传统汽油机采用均质混合气能够正常燃烧的浓度范围较窄、较浓空燃比A/F12.617（φa0.851.15）现代电喷汽油机一般A/F≤14.8（φa≤1）,,这种均质燃烧系统存在着以下缺点1）不能用质调节，只能用量调节混合气浓度必须在点火范围内2）较浓的混合气容易爆燃3）较浓的混合气热效率低与A/F14.8相比，如采用A/F20和27工作则热效率将分别提高8％和12％4）现在混合气浓度范围排气污染严重如A/F≥23（φa≥1.55），排放可非常低,,汽油机燃用稀混合气的主要问题主要是难以形成火核以现有的点火系统，难以点燃较稀混合气即使形成火核，也难以进行火焰传播若采用高能点火，可以点燃较稀混合气但火核中燃料量太少，产生的热量过少不足以形成火焰传播，导致失火不过一旦形成较高的火焰传播速度就可燃烧相当稀的混合气,,（1）轴向分层燃烧系统在进气过程后期进气道内燃油喷射在气缸内形成上浓下稀的轴向分层火花塞附近混合气较浓，容易点火再利用强烈的进气涡流，加快火焰传播速度可在A/F22下工作（φa1.49）燃油消耗率可降低12％,,,（2）横向分层燃烧系统有二或三个滚流进气道，只在一个进气道中喷油喷油进气道的滚流经过火花塞在其旁边或两侧为纯空气形成横向浓度分层活塞顶做成有利于形成滚流的曲面经济性比普通汽油机提高68NOx含量下降80％,,,（3）缸内直喷分层燃烧方式缸内直喷（GDI）可实现三种油气混合方式均质混合气燃烧分层混合气燃烧（FSI）实现混合气浓度分层一般的GDI就是指这一种均质混合气压燃燃烧（HCCI）采用柴油机的燃烧方式，正在研究中,,GDI发动机的喷油时刻部分负荷时压缩行程后期喷油，形成分层混合气空燃比A/F2540，甚至更稀高负荷时进气行程早期就开始喷油，形成均质混合气A/F2025，或理论空燃比，甚至更浓,,,,GDI发动机的优点1）燃油经济性高部分负荷改善可达30～50％，一般20％2）发动机瞬态相应改善供油量多少，本循环就能体现出来3）起动时间短4）冷起动HC排放改善不需起动时加浓全部混合气,,GDI存在的问题，需要进一步改进1）难以在各种工况都使混合气实现理想分层分层燃烧对混合气分层要求很高喷油、点火、空气运动等必须控制十分严格否则容易发生燃烧不稳定和失火2）喷油器置于缸内，喷孔易结垢，影响喷雾质量3）低负荷HC高，高负荷NOx高，有碳烟生成4）部分负荷混合气稀，三效催化器效率下降需采用选择性催化NOx5）气缸和燃油系统磨损增加,,6、柴油机电控高压喷射高压油泵将燃料送入蓄压管道（共轨）共轨通过高压油管接通各缸喷油器通过每个喷油器上的电磁阀控制燃油喷射能产生很高的喷油压力（150～200MPa）（一般供油系统只能达到80Mpa）压力基本恒定，而不受转速和负荷的影响可以调节喷油时刻、喷油持续期和喷油规律是一种很有前途的燃料供给系统,,,4.6.2内燃机的代用能源,,1、液体代用燃料,（1）醇类燃料主要是甲醇（CH3OH）和乙醇（C2H5OH）甲醇可从天然气、煤、生物中提取乙醇是由粮食、秸秆植物等农作物发酵制成醇类燃料含碳少，且含氧，排放较清洁国外掺烧甲醇较普及，我国掺烧乙醇较普及掺甲醇的汽油用M表示，掺乙醇的汽油用E表示如M0、M15、M100、E15、E93＃、E97＃等,,醇类燃料的物化特性和使用特性1）热值低，理论空气量少低热值与汽油比，甲醇46％，乙醇62％理论空气量与汽油比，甲醇43％，乙醇60％同样的空气量可燃烧较多燃料，应加大供油量虽然热值低，但动力性并不降低，甚至提高以kg计算燃油消耗率比汽油和柴油高得多但热效率并不低，甚至有所提高,,2）蒸发潜热大甲醇是汽油的3.7倍，乙醇是汽油的2.9倍从而使缸内混合气的温度低有利于提高充量系数，提高动力性不利于燃料在低温下蒸发，冷启动差（特别冬季）滞燃期长，应适当增大点火提前角,,3）辛烷值高，十六烷值低辛烷值甲醇109，乙醇110（汽油70～97）适合汽油机可提高压缩比，增加动力性和经济性十六烷值甲醇3～5，乙醇8（柴油40～55）不适合柴油机在柴油机上用需要专门的助燃措施,,醇类燃料的优缺点甲醇燃料的主要优点1）可由煤、天然气中提取可专门生产也可与热、电、化工等联产，成本低2）是液体燃料便于运输、储存，基础设施投入少3）可提高发动机动力性、经济性和排放性能,,甲醇燃料的主要缺点1）有毒，不可饮入口中或溅入眼中2）排气中未燃醇和醛等有害排放物高于汽油需对醛进行排气后处理其中未燃醇可被空气中好氧微生物降解3）对有色金属、橡胶有腐蚀作用需改进燃油系统部分材料如耐涨溶橡胶、不锈钢油箱、聚四氟乙烯油管等,,乙醇燃料的优点1）辛烷值高（110）；无毒，对环境无危害可代替甲基丁叔基醚（MTBE）作抗爆剂而MTBE被发现污染地下水和致膀胱癌2）乙醇含氧；蒸发潜热高可实现无烟排放，并降低HC、CO、NOx,,乙醇燃料的缺点生产成本高目前主要用粮食制作，原料成本高如用秸秆，原料收集困难，难以形成规模燃料乙醇要求含水分＜0.8％，脱水难度大需要国家财政补贴,,（2）二甲醚CH3OCH3（DME）十六烷值＞55，热值为柴油的63％是很好的压燃机燃料二甲醚的优点1）广泛的可获得性可由煤、天然气制得也可由生物、废塑料等制得,,2）超清洁不采用复杂后处理，就可达欧III排放标准，有潜力达到欧IV排放标准热效率与柴油机相当或略高,,3）可达到较低的生产成本传统方法（二步法）通过甲醇脱水转化制作还是甲醇生产的副产品新工艺（一步法）日本NKK公司，由合成气直接合成二甲醚临沂久泰公司，液相法复合酸脱水催化工艺都可大幅度降低生产成本,,二甲醚的缺点沸点低、粘度小供油系统需高压密封燃油中需加润滑剂,,（3）煤制油用煤制作，有直接液化和间接液化两种工艺直接液化是直接用煤制油，工艺尚不成熟间接液化是先制合成气（COH2）再制油也称F-T油（F-T人名，一种液化工艺）F-T合成柴油十六烷值可大于70）热值与柴油相当在柴油机上使用可降低NOx和碳烟排放,,（4）生物柴油即植物油，属于可再生能源如大豆、葵花子、棉子和蓖麻子等粘度高，需脂化处理降低粘度十六烷值高（40左右）热值高（柴油的90％左右）与石油互溶性好，可单独或与柴油掺混用于压燃机含氧8～10％，有利燃烧完善，可降低碳烟排放目前，产量低，价格高，未来可能有前途可由餐饮业的废油回收制取，日本每年制取30万t,,2、气体代用燃料最早的内燃机就是用气体燃料煤气机由于不便于运输、携带，被液体燃料代替近来，由于能源和环保，气体燃料受到重视目前可用作内燃机的气体燃料有天然气（NG）液化石油气（LPG）沼气、煤气、氢气等可作为单一燃料、两用燃料、混合燃料使用,,（1）液化石油气（LPG）主要成分是丙烷和丁烷，也有纯丙烷炼厂气或湿性天然气加压液化（0.2～0.6MPa）1）气化温度低混合均匀，燃烧完善，排放低2）热值略高于汽油，燃烧特性与汽油相当3）辛烷值高（102～105）可提高发动机压缩比，提高热效率充量系数降低，简单改装发动机动力性下降,,（2）天然气（NG）主要成分是甲烷来自伴生天然气或非伴生天然气压缩天然气（CNG）高压下储存（20～30MPa）在加气站再减压供给汽车液化天然气（LNG）在常压下低温液化（-160℃左右）不易储存，成本高，内燃机上应用不多,,CNG发动机的主要技术特点1）排放性、经济性优于LPG发动机天然气资源相对丰富CNG汽车前景广阔2）辛烷值高（130）抗爆性好，有利于提高压缩比3）能量密度小，行驶里程低于LPG汽车,,LPG、CNG作为内燃机燃料简单改装就可使用，但没有充分发挥潜力可简便灵活使用双燃料，可达欧I排放标准专门设计单一燃料或混合燃料汽车动力性、经济性明显高于简单改装车可达欧II排放标准普及应用的主要问题供气网络的建立，管道和加气站成本高,,（3）氢气最洁净的内燃机燃料没有HC、CO、CO2和碳烟排放但有较高的NOx排放由于制备、运输、储存等问题，难以推广应用,,3、电能（1）电动汽车（EV）蓄电池供电，由电动机驱动汽车优点零排放存在的问题蓄电池成本高、容量低、充电费时行驶里程短，仅为一般车辆的25～30％加速性能差，比一般车辆低30％充电站不完善,,（2）混合动力汽车（HEV）有内燃机和电动机两套动力系统内燃机总是工作在经济工况，或者干脆停机汽车在经济负荷行驶时由内燃机驱动小负荷行驶时由电动机驱动此时内燃机给蓄电池充电,,汽车大负荷行驶时内燃机和电动机共同驱动减速时电动机还可转为发电机，给蓄电池充电热效率高，排放低不需大容量蓄电池和充电站虽然生产成本高，但使用成本低应用前景广阔,,,,,（3）燃料电池汽车（FCV）由燃料电池发电由电动机驱动汽车理论上仅排出水蒸气，实际排出少量CO2存在的问题氢气易爆炸，储存困难燃料电池体积、重量很大，价格昂贵需要高性能的质子交换膜和复杂的控制系统预计数十年内难以普及应用,