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治理汽车尾气污染产生的雾霾之方法

来源:青岛捷能高新技术有限公司   时间:2014-03-31   阅读量:358

  汽车尾气污染排放产生的雾霾,约占构成雾霾总比例的22%以上(官方数据),这是治理雾霾中的难点和重点;减少汽车尾气污染减排,如果仅仅就是按尾号限行,显然浪费了广大车主的资源,不是彻底的解决之道。每次科学技术巨大进步必须有巨大的市场需求为动力,我们借这次治理雾霾之挑战或商机,隆重推出我们成熟的技术,大家相互合作来解决中国人自己的雾霾问题。

  如何正确治理雾霾,我们首先要找到解决问题的根源,采用当代最先进的新材料、新工艺、新技术把复杂的现实问题简单化,先从减少汽车尾气污染排放开始,逐步过渡到汽车尾气零污染排放,具有可操作性。

  采用什么样的汽车燃料就会相应有什么样的汽车尾气排放,这是最简单的道理,我们从这里入手,汽车尾气污染排放与采用的汽车燃料有关,只有彻底改变汽车燃料才能彻底改变汽车尾气污染排放,具体分两步走:先选择走低碳天然气(CH4)清洁能源之路,逐步过渡到走无碳氢气(H4)清洁能源之路,简称低碳无碳能源之路,这里推出中国的汽车能源之路。

  走中国的汽车能源之路,为何能走通,为何敢于大胆呼吁与提倡走这样的能源之路,是基于我们的汽车能源基础配套设施—车用燃料(天然气、氢气)加气站技术上有颠覆性的突破,其加气站技术借助高科技力量把复杂的工艺流程等一系列问题简单化、智能化、网络化、规模化、能快速复制化,使得我们的车用天然气加气站网络建设与操作,好比傻瓜照相机一样便于安装与操作,即加气站只需快速接头连接和按键加气,如此简单的两个步骤就可以完成对外加气,没有人工干预,达到全自动化效果,这一个技术点上的突破,可以带动天然气、氢气燃料汽车整个产业链的飞跃发展,所以说我们即将走的汽车能源之路是世界上最先进的技术路线,因为他与人类最终版本氢燃料电池汽车相配套,他可以将氢燃料电池汽车规模化普及提前实现。

  我们知道,当前天然气汽车技术非常成熟,氢燃料电池汽车未来几年*多个生产厂家也将量产上市,从车用天然气到氢气,汽车尾气排放其污染程度从很少到没有,这是大家公认的。可是,北京、天津、上海等特大城市现在天然气汽车为什么非常少呢?其最大瓶颈在于与其配套的基础设施天然气加气站太少,天然气汽车和配套的基础设施—加气站如同“蛋与鸡”的关系,没有站就没有车,没有车就没有站,难点在于现有的天然气加气站技术不适应北京、天津、上海等地建立起加气站网络。如果我们把“蛋与鸡”关系中的一个最难的问题解决得非常完美,另一个问题就非常简单自然而然迎刃而解了。

  天然气加气站采用母站与子站相结合,建立起加气站网络,母站向子站提供气源,是通过气瓶拖车运输至子站,第一代加气站技术是经子站上的压缩机组向外加气;第二代加气站技术是引进美国的液压子站技术,通过子站液压平推向外加气,二者共同点:在母站加压(进气压力假定6MPa)至20MPa,每一万立方CNG天然气耗电610度,通过20MPa气瓶拖车运输至子站,大家知道出租车被从气瓶充满压力也是20MPa,气瓶拖车20MPa压力对应被充气瓶20MPa压力,压力相等,子站还需要二次加压设备消耗三相电550度才能完成对被充气瓶加满气至20MPa。二次加压设备和动力电源配套设施及它们相互之间的安全间距需要很多很大的占地面积,有机械噪音扰民和机械磨损润滑机油排放污染环境,显然,现有的加气站技术采用20MPa气体压力技术路线既不节能也不环保,这种建站方式安全评价、环保评价在大都市里都不易通过政府审批,特别是在北京、天津、上海特大城市难以实施。没有了加气站,当然就没有了天然气汽车,更谈不上氢燃料电池汽车,显然走入没有站哪儿有车“蛋与鸡”关系死胡同中。

  科学技术是第一生产力,解决汽车尾气污染排放造成的雾霾必须通过技术进步完美解决,我们在加气站技术上有所突破,使得建加气站比建加油站还要简单、安全、高效。我们研制成功第三代无动力加气站,其技术原理也同样适用于氢气加气站,也就是我们先期采用清洁低碳天然气能源,建立与其配套的天然气加气站网络,同时慢慢建立与氢燃料电池汽车配套的加氢站,待将来氢燃料电池汽车规模大于天然气汽车时,这些天然气加气站都可以转变成氢气加气站,实现天然气汽车向氢燃料电池汽车的过渡转换。在治理雾霾过程中我们避免了走弯路重复建设,能在很短时间内完成治理效果。

  第三代无动力CNG加气站,改变了现有的第一、二代加气站原有的技术路线,不是打破能量守恒定律,而是节省了第二次能耗,把现实中非常复杂的工艺流程优化,达到操作非常简单的技术效果,即在母站直接把压力提高到25MPa,在母站加压(进气压力假定6MPa)至25MPa每一万立方CNG天然气耗电690度(多80度电是加压20MPa至25MPa消耗的),用25MPa气瓶拖车(国内已上公告生产出)运至子站,气瓶拖车中25MPa压力对应被充气瓶充满压力20MPa,显然不再需要二次加压设备,可以加满充装至20MPa压力,子站仅有加气机一种设备与气瓶拖车配合,即通过快速接头连接就可利用气瓶拖车中25MPa的高压气完成对外加气(实验已于2014年1月完成,非常成功),每一万方CNG节省了电力消耗(实际节省610+550-690=470度),子站设备仅有加气机和拖车,占地面积非常小,造价非常低,更安全,采用多气瓶交替循环技术(已授国家发明专利),把气瓶拖车中气“用完”,对外加气过程不再需要二次加压,也就没有了压缩设备和动力电源配套设施,相应也就没有了机械运动噪音扰民和机械磨损机油污染排放,真正的节能环保。一台加气机造价仅十几万元,子站造价依据安装加气机的多少而略有变化,可以实现二十几把加气枪同时加气,即子站造价在十几万到二、三百万元之间,如此低的造价,建立加气站网络非常简单,加气量越大气瓶拖车循环次数越频繁,加气站设备利用率越高,其最大的技术优势是,未来的氢气加气站也是采用同样的原理,天然气加气站向加氢站转换无需重复建设。这是中国独特的加气站技术,把天然气汽车与未来氢燃料汽车完美连接起来,在解决汽车尾气污染排放中发挥重要作用。我们把“蛋与鸡”关系中的“站”解决得非常完美,其“车”的问题就非常容易解决,由专业的生产“车”的企业向社会提供,如天然气、氢燃料汽车都是成熟的技术,把“站”解决得好,也就是我们所说“一点突破带动全盘解决”的技术方案。

  国外氢燃料电池汽车早就研发出来了,就是没有相应的加氢站,或加氢站技术非常复杂难以建站,其推广氢燃料汽车受到限制,我们的加气站技术可以把他们集中到中国来实施,中国的市场和中国的加气站技术让他们的氢燃料电池汽车得到充分的发挥,其好处是:当大量氢燃料电池汽车普及时,也是我们的雾霾问题得到完美解决时。

  以北京为例,加以说明:北京的天然气来源有入京的天然气管网和北京周围的LNG接收站和LNG工厂提供的液化天然气,在天然气管网上建CNG加气母站和建LNG汽化母站,提供25MPa气源是非常容易的事,特别是用LNG汽化成高压CNG气源,用泵对液体LNG加压仅耗电0.03度/标方,我们知道对液体加压要比对气体加压容易实现得多,其得到的高压CNG数量大、速度快,而且设备占地面积非常小,用LNG汽化得到的CNG气体最为清洁,不与管网争气,天津有几个大型LNG接收站,京津冀地区CNG气源有保障,LNG作为汽车燃料气,最合适。LNG千里迢迢运来中国,作为民用气入管网显然非常可惜,这需要政府加以调节和协调。

  本方案在农村地区实施,其沼气来源非常丰富,其加气站具有中国特色。

  依据现在的天然气管网规模,将天然气重整制氢,也是非常简单可行的,氢气来源广泛有保障,其加氢站如同现在的天然气加气站,非常方便可行,采用我们的加气站技术与未来的氢气加气站相吻合,符合未来的发展需要,国际上普遍认为氢燃料电池汽车是人类终极版本汽车,我们的技术可以率先实现配套基础设施加氢站网络建设。

  依靠北京市政府,在北京三环以外建立200个CNG加气站,每个加气站占地面积只需20个停车位加上通道即可(好比下文建立了20个充电桩,非常简单容易实现),不需要三相动力电源和配套基础设施,有照明电源即可;也就是同时可以给20辆汽车加气,每个加气站造价为200万(对应20把加气枪),我们一共投入4亿元人民币,加气站场地由政府审批规划,经营30年后,加气站设备资产连同场地归还给政府。政府不花一分钱,30年得到200个加气站资产。同时解决了北京市汽车燃气问题,天然气气价为汽油价格的0.7倍,依据其上下波动而调整,保证其使用天然气汽车的积极性。

  每辆汽车加气时间为(小于)5分钟,加满18立方天然气,每个站工作时间为18个小时,一个加气站满负荷工作可以加4320辆,200个加气站一天可以给86万辆汽车加气。加气量为1382万方,每个加气站可以对外加气达到6.5万方气,这是现有的第一、二代加气站技术无法做到的事。折合LNG为9533吨,从天津港LNG接收站,每天向北京市郊提供420辆LNG,显然非常轻松,不与管道天然气争气。每天给当地政府带来的营业税收为1328万方7.66(汽油价格)356万元人民币。

  北京这样建站,天津、上海、广州可以如此复制,其更具地理位置优势,请权威人士计算,京津冀地区周围可供的LNG量,就是该地区天然气汽车可供的加气量,其加气站数量本案可以无限放大,能复制、工厂规模化生产,这是本案的技术优势。

  如果该地区汽车采用LNG汽化后的CNG,其汽车尾气污染排放数量可以计算出,到底减排了多少,若干年后,采用氢燃料电池汽车,到达零污染排放;我们做法是先减排后零排放,分两步走,说明其可行性。

  该方案的可行性大家可以讨论,本文抛砖引玉,大家可以与作者联系探讨,合作形式可以多种多样;要想引起政府重视,还需证明其唯一性,政府还需要从优中选优,当前美国特斯拉电动汽车和充电站,即将进入中国,现在各地政府犹豫是在走燃气汽车还是走电动汽车之路,希望精各界英人士看到本文,帮助作者极力推荐给当地政府或特大型企业,我们把我们的技术与特斯拉电动汽车做个比较;

  汽车比较,我们先从天然气燃气汽车开始,再到氢气燃料电池汽车,国内天然气汽车非常普及,例如,天然气出租车,很多城市成熟运用多年,造价很低,汽油与天然气两用车很多,价格很便宜;氢燃料电池车韩国现代明年也即将量产,价格很低;而美国特斯拉电动汽车高达70多万人民币,大大高于天然气、氢气燃料汽车。

  汽车燃料加气站,我们的加气站在5分钟内完成对燃气汽车加气,建加气站,非常简单,没有地下和空中架线施工,不与电力部门打交道。一个加气站20个充气位置,一天工作18小时,可以给4320辆汽车加满气。

  特斯拉加注站,需要与电力部门打交道,如果一个充电站也同样有20个充电桩,一天能给多少辆汽车充满电呢?把答案一比较,很快知道那个具有优越性或者说可行性。

  我们知道发电有个效率问题,例如,燃煤发电,有个燃煤转化成电的效率,电力传输还有效率问题,充电还有效率问题,电池转化成动能还有效率问题,这些效率问题,又消耗了多少能量,利用率非常低。

  燃煤发电有污染,电动车废旧电池有污染,这些都是新的污染。

  而煤制天然气,页岩气勘探开发革命这些都为本文的能源技术路线奠定了基础。这些足以说明本案的可行性、唯一性。

  仁者见仁、智者见智,大家只要是为解决了雾霾问题,都可以相互联系与沟通,目的是相互提高,把咱们当前的雾霾问题解决好!众人拾柴火焰高。

  随着国家天然气基础设施逐步开放,越来越多的民企进入加气站基础设施领域,我们作为设备供应商,提供技术和设备支持,希望与我们联系,大家合作共赢。

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关键字: 汽车尾气 , 雾霾 , 天然气

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