編者按
我國目前機(jī)動車保有量已超3億輛,其中柴油車只有2000萬余量,但其排放的顆粒物達(dá)到全部機(jī)動車顆粒物排放量的八成左右,氮氧化物排放量占比也接近六成。所以,柴油車是機(jī)動車污染排放治理的“牛鼻子”。
日前,生態(tài)環(huán)境部等11部門發(fā)布了《柴油貨車污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動計(jì)劃》,吹響了油品污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)的號角。
柴油污染治理離不開多方聯(lián)動
柴油車的污染治理是一個需要持續(xù)監(jiān)管的、龐大的系統(tǒng)工程,尤其是排放的后處理不可松懈,必須持之以恒,才能久久為功。
生態(tài)環(huán)境部等11委稍早前印發(fā)了《柴油貨車污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動計(jì)劃》(以下稱《行動計(jì)劃》),掀開了油品污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)的序幕。
以北京為例,該市環(huán)境污染治理前期以減煤為主,目前在散煤治理與煤改氣方面已取得階段性成果,空氣質(zhì)量持續(xù)改善,PM2.5呈逐年下降態(tài)勢。北京市生態(tài)環(huán)境局最新數(shù)據(jù)顯示,2018年,北京市PM2.5等四項(xiàng)主要污染物同比均有所改善,尤其是二氧化硫年均濃度再創(chuàng)新低,連續(xù)兩年達(dá)到個位數(shù),遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。二氧化氮年均濃度也已接近國家標(biāo)準(zhǔn)。其中二氧化硫的濃度與散煤燃燒有關(guān),二氧化氮則與機(jī)動車排放直接相關(guān),其“居高難下”也就進(jìn)一步凸顯了機(jī)動車污染的問題。
2017年全國機(jī)動車保有量3.1億輛,柴油車保有量占7.8%(約2000萬輛),而污染卻占了機(jī)動車排放絕大部分,其中顆粒物達(dá)到77.8%,氮氧化物占57.3%。《行動計(jì)劃》中柴油車污染治理的出路有兩條,一是產(chǎn)品升級,就是“油、車、路”產(chǎn)品升級+網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。二是控制總量,共有三種替代方式:一是采用新能源車替代柴油車;二是優(yōu)先推廣符合國六的天然氣車;三是多式聯(lián)運(yùn)進(jìn)行物流結(jié)構(gòu)替代。
柴油污染的治理不是哪個部門單打獨(dú)斗能夠勝任的,必須多部門聯(lián)動方可見效。11委聚焦柴油污染,齊抓共管、分兵把口、各負(fù)其責(zé),首先采取的是問題導(dǎo)向,以柴油車(機(jī))達(dá)標(biāo)排放為主線,一抓到底,扭住污染治理不放松;其次是統(tǒng)籌全局,以“油、車、路”為具體載具,全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)┲危槍Σ煌h(huán)節(jié)采取對應(yīng)措施;其三是全方位的天地人車監(jiān)管,利用機(jī)動車道路遙感監(jiān)測、排放檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)、重型柴油車遠(yuǎn)程排放監(jiān)控,以及路檢路查和入戶監(jiān)督抽測,對柴油車開展全天候、全方位的排放監(jiān)控,最終實(shí)現(xiàn)標(biāo)本兼治。
《行動計(jì)劃》還要求“通過優(yōu)化物流結(jié)構(gòu),減少柴油用量,實(shí)現(xiàn)排放減少”。比如,推進(jìn)公鐵水多式聯(lián)運(yùn),重點(diǎn)區(qū)域加快推進(jìn)液化天然氣(LNG)罐式集裝箱多式聯(lián)運(yùn)及堆場建設(shè);2020年年底前,京津冀及周邊地區(qū)、汾渭平原加快淘汰國三及以下排放標(biāo)準(zhǔn)營運(yùn)柴油貨車100萬輛以上;對于非重點(diǎn)區(qū)域,淘汰國三柴油貨車延長的時(shí)限不會超過2年;2019年7月1日起,重點(diǎn)區(qū)域沿海港口新增、更換拖船優(yōu)先使用新能源或清潔能源;推廣使用純電動和天然氣船舶;重點(diǎn)區(qū)域集疏港、天然氣氣源供應(yīng)充足地區(qū)應(yīng)加快充電站及加氣站建設(shè),優(yōu)先采用新能源汽車和達(dá)到國六排放標(biāo)準(zhǔn)的天然氣等清潔能源汽車。
筆者認(rèn)為,《行動計(jì)劃》的實(shí)施,對機(jī)動車制造業(yè)而言,是一個推動其質(zhì)量升級的過程,也是進(jìn)一步規(guī)范化、提高集中度和減量的過程。盡管短期內(nèi)減量不明顯,甚至不排除在某個時(shí)段會出現(xiàn)增加,但在中長期來看,柴油車減量是一個必然的結(jié)果。對船舶制造行業(yè)而言,將推動其出現(xiàn)更新?lián)Q代的高潮。規(guī)范的油品供應(yīng)、嚴(yán)格的排放檢測,將迫使船東加速淘汰老舊船只,按照新規(guī)更新標(biāo)準(zhǔn)船型,實(shí)現(xiàn)水運(yùn)裝備的升級。
而對電動車行業(yè)而言,筆者認(rèn)為只是“畫了一個餅”。實(shí)際上,目前的電動車主要的突破點(diǎn)還在乘用車領(lǐng)域,主攻的是汽油機(jī),一般而言鋰離子電池系統(tǒng)更適合替代汽油機(jī),初見成效;而氫燃料電池系統(tǒng)更適合替代柴油機(jī),現(xiàn)在距大功率、大規(guī)模的電池系統(tǒng)應(yīng)用在商用車領(lǐng)域還有相當(dāng)大差距。
《行動計(jì)劃》將進(jìn)一步推動柴油生產(chǎn)的脫硫減碳,筆者認(rèn)為國六油品的推出也只是一個階段性目標(biāo),今后勢必將繼續(xù)進(jìn)一步趨嚴(yán)。在此過程中,交通領(lǐng)域“氣代油”無疑將迎來推廣應(yīng)用的好時(shí)機(jī),同時(shí)技術(shù)門檻的提高和排放標(biāo)準(zhǔn)的趨嚴(yán)亦不能忽視。
此外,《行動計(jì)劃》對機(jī)動車的維修、檢測,以及物聯(lián)網(wǎng)裝備行業(yè)都是利好。而物流行業(yè)則因新車售價(jià)成本增加而提高,后處理系統(tǒng)增加運(yùn)營成本,以及因檢測趨嚴(yán)帶來的維修成本增加等,遭遇短期陣痛難以避免。
總體而言,筆者認(rèn)為《行動計(jì)劃》考慮周全細(xì)致,但是實(shí)踐成效還有待觀察。柴油車的污染治理是一個需要持續(xù)監(jiān)管的,龐大的系統(tǒng)工程,尤其是排放的后處理不可松懈,必須持之以恒,才能久久為功。
縱覽《行動計(jì)劃》,維護(hù)與保養(yǎng)環(huán)節(jié)沒有提及,約束與激勵未能并重。“管理的終極是釋放,而不是限制?!奔ぐl(fā)用戶與企業(yè)減排的積極性,以“藍(lán)天之子”的心態(tài)呵護(hù)環(huán)境,將比十倍、百倍的處罰更有效,希望在各地政府隨后出臺的《行動計(jì)劃》細(xì)則中能夠彌補(bǔ)。
《行動計(jì)劃》在替代能源的備選方案中,雖然出現(xiàn)了清潔能源或天然氣的字樣,但實(shí)質(zhì)性的優(yōu)惠政策一項(xiàng)都沒有,對低碳能源在相當(dāng)長過渡期內(nèi)的主體能源作用未能充分體現(xiàn)。筆者認(rèn)為,在電動車短時(shí)間內(nèi)將無法替代柴油車的過渡階段,天然氣車是逐步替代柴油車的不二選擇,無論是在天然氣車的技術(shù)研發(fā)還是應(yīng)用推廣方面,均需要財(cái)政大力支持。
綜合各種因素,筆者認(rèn)為《行動計(jì)劃》想要在2020年完成難度不小。不僅柴油車、船的改進(jìn)升級需要過程,“天、地、人、車”物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建,沒有5G的技術(shù)支持,也將事倍功半。遵循事物發(fā)展的基本規(guī)律,才能實(shí)現(xiàn)《行動計(jì)劃》應(yīng)有之成效,希望在后續(xù)落地實(shí)施過程中,相關(guān)部門能夠制定更加務(wù)實(shí)可行的細(xì)則予以配套。
(作者系浙江大學(xué)常州工業(yè)技術(shù)研究院研究員)
高原地區(qū)生物柴油治污作用不容忽視
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(qū)非常有效,但在高原地區(qū)效果卻不明顯。高原地區(qū)氣壓低、溫差變化大、空氣中的氧含量低的特點(diǎn)限制了油品升級對于柴油車排放的改善,常規(guī)柴油機(jī)污染治理措施效果并不理想。
日前,生態(tài)環(huán)境部等11部門發(fā)布《柴油貨車污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動計(jì)劃》,內(nèi)容涉及清潔柴油車行動、清潔柴油機(jī)行動和清潔運(yùn)輸行動、清潔油品行動等四個方面,并以京津冀及周邊地區(qū)、長三角地區(qū)、汾渭平原相關(guān)省(市)以及內(nèi)蒙古自治區(qū)中西部等區(qū)域作為重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)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(qū)作用明顯。筆者建議,在行動計(jì)劃落地過程中,我國應(yīng)加強(qiáng)高原地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)制定,并藉此加快生物柴油的推廣運(yùn)用。
生物柴油可以為治理柴油貨車、船舶以及非道路移動機(jī)械等污染發(fā)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(qū)非常有效,但在高原地區(qū)效果卻并不明顯。高原地區(qū)氣壓低、溫差變化大、空氣中的氧含量低的特點(diǎn)限制了油品升級對于柴油車排放的改善,常規(guī)柴油機(jī)污染治理措施效果并不理想。
近期有關(guān)汽車與發(fā)動機(jī)科研機(jī)構(gòu)在高原地區(qū)(平均海拔2023—2027米)開展了高原特殊環(huán)境下重型柴油車燃用不同油品綜合性能對比研究,結(jié)果顯示:在高原地區(qū),石化柴油從國五升級到國六,并不能有效改善重型柴油機(jī)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(yīng)有限,通過油品的進(jìn)一步升級,以降低高原環(huán)境下國四、國五柴油車尾氣排放尤其是顆粒物數(shù)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(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)的制定。比如青海省科技廳就抓住國家機(jī)動車第六階段排放標(biāo)準(zhǔn)增加高原環(huán)境(海拔2400米)限值要求的契機(jī),利用青海地處青藏高原(西寧海拔2400米)的地理特性,擴(kuò)大和發(fā)揮該省在高原環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)研究方面的積累和優(yōu)勢,在高原地區(qū)開展機(jī)動車及非道路機(jī)械排放研究,為我國機(jī)動車國Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)和非道路機(jī)械國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)落地實(shí)施提供技術(shù)支撐。同時(shí)該省亦全力促進(jìn)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)向?qū)I(yè)化和價(jià)值鏈高端延伸,推動我國高原環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)走向國際。
《柴油貨車污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動計(jì)劃》指出:“2020年年底前,京津冀及周邊地區(qū)、汾渭平原加快淘汰國三及以下排放標(biāo)準(zhǔn)營運(yùn)柴油貨車100萬輛以上?!惫P者認(rèn)為,要達(dá)成此目標(biāo),技術(shù)的力量不容低估。
生物柴油在平原地區(qū)的減排效果已被實(shí)踐證實(shí),中石化已經(jīng)在上海開展了217座加油站加注生物柴油,對上海市減排發(fā)揮了重要作用。
根據(jù)上述高原地區(qū)(平均海拔2023—2027米)特殊環(huán)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(huán)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(shí),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(dāng),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(yuǎn)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(huán)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(yùn)行時(shí),國五重型柴油車采用B5、B10時(shí),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(huán)時(shí)PN和CO降低效應(yīng)更為顯著,且二者降低幅度同時(shí)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(dá)50%左右,油品的潤滑特性顯著改善,有效降低發(fā)動機(jī)機(jī)械磨損(如高壓共軌系統(tǒng)燃油泵、活塞與氣缸壁面等),延長使用周期及降低機(jī)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(yīng)的同時(shí),可有效改善油品的潤滑特性,降低發(fā)動機(jī)機(jī)械磨損,延長使用生命周期以及降低機(jī)油耗與改善實(shí)際燃油經(jīng)濟(jì)性。
同時(shí),需要指出的是,添加生物柴油降低了發(fā)動機(jī)一次排放污染物的總量,對于目前市場上已加裝了柴油顆粒過濾器(DPF)的國三在用柴油改裝車與工程機(jī)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(huán)境中運(yùn)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(yōu)化技術(shù)可有效降低PM(顆粒物)原始排放,進(jìn)而有利于減少DPF堵塞風(fēng)險(xiǎn),降低發(fā)動機(jī)背壓與DPF的主動再生頻率。減少柴油機(jī)在非檢測時(shí)間點(diǎn)排放不合格的幾率,降低污染風(fēng)險(xiǎn)。
高原地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,承載能力差,恢復(fù)慢,機(jī)動車排放污染對高原地區(qū)影響甚于平原地區(qū)。筆者建議,我國應(yīng)加強(qiáng)高原地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)制定,加快生物柴油的推廣運(yùn)用,可以借鑒中國石化在上海的成功經(jīng)驗(yàn),在高原地區(qū)選擇一地或多地開展封閉運(yùn)行試點(diǎn),取得經(jīng)驗(yàn),再進(jìn)行推廣。
(作者系中國石油大學(xué)(北京)正和生物柴油實(shí)驗(yàn)室主任)
網(wǎng)站聲明:本網(wǎng)部分文章、圖片來源于合作媒體和其他網(wǎng)站,版權(quán)歸原作者所有。轉(zhuǎn)載的目的在于發(fā)揚(yáng)石化精神,秉持合作共贏理念,傳遞更多石油化工信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。如有版權(quán)問題,請與我們聯(lián)系,我們將盡快刪除。