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    3. 生物柴油在高原地區作用尤其明顯

      來源: 時間:2019-07-20 10:00:41 瀏覽次數:

      日前,生態環境部等11部門發布《柴油貨車污染治理攻堅戰行動計劃》,內容涉及清潔柴油車行動、清潔柴油機行動和清潔運輸行動、清潔油品行動等四個方面,并以京津冀及周邊地區、長三角地區、汾渭平原相關省(市)以及內蒙古自治區中西部等區域作為重點區域進行治理。研究表明,生物柴油作為一種清潔的柴油替代品,尤其是在高原地區作用明顯。筆者建議,在行動計劃落地過程中,我國應加強高原地區排放標準制定,并藉此加快生物柴油的推廣運用。

      生物柴油可以為治理柴油機以及以柴油機為動力的機械包括:柴油貨車、船舶以及非道路移動機械等污染發揮作用。需要注意的是,通過油品升級來降低柴油車的排放,尤其是硫氧化合物的排放,在平原地區非常有效,但在高原地區效果卻并不明顯。高原地區氣壓低、溫差變化大、空氣中的氧含量低的特點限制了油品升級對于柴油車排放的改善,常規柴油機污染治理措施效果并不理想。

      近期有關汽車與發動機科研機構在高原地區(平均海拔2023-2027米)開展了高原特殊環境下重型柴油車燃用不同油品綜合性能對比研究,結果顯示:在高原地區,石化柴油從國五升級到國六,并不能有效改善重型柴油機的動力性;石化油品升級對國四、國五重型柴油車排放的改善效應有限,通過油品的進一步升級,以降低高原環境下國四、國五柴油車尾氣排放(尤其是顆粒物數量,PN)的空間仍很大。

      目前我國已有地方開始著手開展高原地區排放標準的制定。比如青海省科技廳就抓住國家機動車第六階段排放標準增加高原環境(海拔2400米)限值要求的契機,利用青海地處青藏高原(西寧海拔2400米)的地理特性,擴大和發揮該省在高原環境適應性技術研究方面的積累和優勢,在高原地區開展機動車及非道路機械排放和PEMS相關技術研究,為我國機動車國Ⅵ標準和非道路機械國Ⅴ標準落地實施提供技術支撐。同時該省亦全力促進生產服務業向專業化和價值鏈高端延伸,推動我國高原環境適應性技術和標準走向國際。

      《柴油貨車污染治理攻堅戰行動計劃》指出:“2020年年底前,京津冀及周邊地區、汾渭平原加快淘汰國三及以下排放標準營運柴油貨車100萬輛以上?!惫P者認為,要達成此目標,技術的力量不容低估。

      生物柴油在平原地區的減排效果已被實踐證實,中石化已經在上海開展了217座加油站加注生物柴油,對上海市減排發揮了重要作用。

      根據上述高原地區(平均海拔2023-2027米)特殊環境下重型柴油車燃用不同油品綜合性能對比研究:相比國六柴油,全測試循環中,國五重型柴油車采用B5、B10(石化柴油填加5%、10%比例的生物柴油)時,PN比排放降低幅度分別為9.95%和8.11%;CO比排放降低幅度分別為23.18%和25.98%;CO2比排放水平大體相當,但從全生命周期考慮,生物柴油排放的二氧化碳要比石化柴油低;THC(總烴)排放水平總體都較低(遠低于國五水平);NOx(主要有NO和NO2組成)比排放變化不大,但二者NO2(NO2的毒性約為NO的5倍)比排放分別降低2.48%和8.21%,因此在高原環境下使用生物柴油可減小NOx的排放毒性。相比國六柴油,低速工況運行時,國五重型柴油車采用B5、B10時,PN比排放降低幅度分別為10.26%和33.88%,CO比排放降低幅度分別為35.7%和67.64%,相比全測試循環時PN和CO降低效應更為顯著,且二者降低幅度同時隨生物柴油摻混比的增加而增大;此外,低速工況下,B5和B10的NOx比排放稍增加,但NO2比排放分別降低6.25%和5.21%。在國六石化柴油中,隨著生物柴油摻混比的增加,B5和B10柴油的校正磨痕直徑顯著降低,降低幅度高達50%左右,油品的潤滑特性顯著改善,有效降低發動機機械磨損(如高壓共軌系統燃油泵、活塞與氣缸壁面等),延長使用周期及降低機油耗與燃油耗。此外,摻混一定比例生物柴油,在提升燃料氧的助燃效應的同時,可有效改善油品的潤滑特性,降低發動機機械磨損,延長使用生命周期以及降低機油耗與改善實際燃油經濟性。

      同時,需要指出的是,添加生物柴油降低了發動機一次排放污染物的總量,對于目前市場上已加裝了DPF(柴油顆粒過濾器)的國三在用柴油改裝車與工程機械改裝車輛(車輛PM原排較高)、以及采用DPF路線的國五柴油車或未來國六柴油車(尤其在高海拔貧氧大氣環境中運行),借助在石化柴油中摻混一定比例含氧生物柴油的燃料優化技術可有效降低PM(顆粒物)原始排放,進而有利于減少DPF堵塞風險,降低發動機背壓與DPF的主動再生頻率。減少柴油機在非檢測時間點排放不合格的幾率,降低污染風險。

      高原地區生態環境脆弱,承載能力差,恢復慢,機動車排放污染對高原地區影響甚于平原地區。筆者建議,我國應加強高原地區排放標準制定,加快生物柴油的推廣運用,可以借鑒中國石化在上海的成功經驗,在高原地區選擇一地或多地開展封閉運行試點,取得經驗,再進行推廣。

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