柴油是康明斯發(fā)電機系列產(chǎn)品的首選燃料,包括用于發(fā)電機組、鐵路、建筑和采礦設備的柴油發(fā)電機組和發(fā)電機,但也有
幾十年來,柴油一直是首選燃料,這是有充分理由的。它相對便宜,運用廣泛且性能良好。柴油發(fā)電機只是繼續(xù)運轉(zhuǎn),幾乎不需要保養(yǎng)。加油很容易,因為基礎設施已經(jīng)存在很長時間并且普遍可用。然而,柴油是一種由原油制成的化石燃料,燃燒時會釋放溫室氣體。
尾氣排放還包括氮氧化物和微粒,它們會對空氣質(zhì)量發(fā)生負面影響。因此,世界各國對柴油使用的規(guī)定正在收緊。
加氫植物油 (HVO)或“可再生柴油”是由植物油和動物脂肪和油制成的。它無需改裝即可用于選定的柴油發(fā)電機,并用作柴油的“直接”替代品,性能同樣出色。HVO 的 CO2 凈排放量通常比柴油低 70%,具體取決于燃料的生產(chǎn)和分配方法,由于制造 HVO 的可再生原料種子在生長步驟中會吸收碳。尾氣排放也比柴油更清洗。然而,HVO 仍然比柴油貴,尤其是在沒有政府補貼和激勵辦法的狀況下。此外,HVO 的使用受到原料可用性的限制。
生物柴油是一種可再生燃料,通過酯化植物油、動物脂肪或用過的食用油等脂肪制成——同樣的原料也可用于生產(chǎn) HVO。它較常與柴油混合以減輕凈二氧化碳和其他污染排放??梢允褂貌煌壤纳锊裼偷幕旌衔?。含有 20% 生物柴油的 B20 混合物是一種多見的混合物,它有利于平衡成本和排放,并且通常無需改裝即可用于發(fā)電機。高級混合物不太常直接用作運輸燃料,因為它們需要改裝發(fā)電機,可能致使材料相容性問題,并存在一定的儲存困難。
幾十年來,天然氣一直被用作發(fā)電機組燃料。今天,它是操作較廣泛的替代燃料。天然氣康明斯的性能與柴油康明斯一樣好,但一般二氧化碳和氮氧化物和微粒等排放量過低。天然氣以液態(tài) (LNG) 或壓縮 (CNG) 形式儲存在船上。選型取決于基本設施。在存在天然氣基礎設施的地區(qū),或者適用裝配天然氣基本設施的地區(qū),例如,對于在當?shù)剡\行的設備,這可能是一個經(jīng)濟和環(huán)保的明智選型。
可再生天然氣是從沼氣中獲得的,沼氣是一種富含甲烷的氣體,由牛糞、污水污泥或垃圾填埋場有機物等有機廢物發(fā)酵而成??稍偕烊粴饪梢宰尠l(fā)電機高效地達到碳中和。在某些情況下,例如當沼氣是自然發(fā)酵的副產(chǎn)品并且如果不用作燃料會釋放到大氣中時,可再生天然氣甚至可以成為碳負燃料。經(jīng)過充分加工的可再生天然氣與天然氣幾乎沒有區(qū)別。它可用于任何天然氣康明斯和許多工業(yè)應用,例如發(fā)電。
綠色氫氣可以與天然氣混合并注入天然氣管道。這會自動降低管道服務的所有天然氣運用的碳強度。使用管道系統(tǒng)來分配包含氫氣的混合燃料并不是什么新鮮事,例如,在夏威夷(美國)的瓦胡島已經(jīng)實踐了多年。
世界各地的天然氣公用事業(yè)公司都在評估將綠色氫氣混合到其分配系統(tǒng)中的可行性。各種試點計劃計劃將可再生生產(chǎn)的氫氣引入天然氣管道,替代分配裝置中高達 20% 的天然氣體積。特征是立即減小溫室氣體排放。然而,就燃料對基礎設施和燃氣器具的影響而言,偏高濃度的氫被認為會帶來多重挑戰(zhàn)。
綠色氫,即利用可再生能源制造的氫,可能是未來的綠色能源載體。綠色氫可以作為燃料電池電動康明斯和配備內(nèi)燃機的康明斯的來源,專門為氫氣改裝。當由綠色氫提供動力時,燃料電池與發(fā)電機相結(jié)合通常比使用柴油的內(nèi)燃機更有效。
以氫為燃料的個人康明斯已經(jīng)問世多年,但尚未受到主流的青睞。與此同時,隨著可再生能源的增加和加氫站的推出,特別是在加利福尼亞州(美國),氫可能對重型商用車更有意義。這就是康明斯公司目前正在開發(fā) 15 升和 6.7 升氫發(fā)電機的原由。
甲醇,也稱為木醇,是一種很有前途的能量載體,目前主要來自天然氣。如今,甲醇很少由綠色氫制成,但預計在不久的將來會發(fā)生變化。
與氫氣不一樣,甲醇在環(huán)境溫度下是液體,因此更易于儲存和排查。它可以很容易地操作眾所周知的工業(yè)步驟從氫氣中合成。甲醇是一種高辛烷值燃料,在合適的發(fā)電機中,其性能可以與柴油燃料媲美。它可用于多種運用,包括用作內(nèi)燃機的燃料。事實上,甲醇是一種高性能燃料,已在印地賽車和巨型發(fā)電機組等賽車中使用了幾十年。詳細是出于安全起因 - 甲醇火災更容易熄滅并且燃燒時無煙。
與甲醇一樣,氨是另一種可以用綠色氫制造的能源載體。作為液體,它比氣態(tài)氫更容易通過公路、鐵路或船只儲存和運輸。然而,它對人體有毒,并在燃燒流程中產(chǎn)生氮氧化物排放,但倡導者相信這些挑戰(zhàn)可以通過額外的設備和安全措施來應對。
在化肥制造等工業(yè)應用中,綠色氨是通過傳統(tǒng)程序獲得的氨的有前途的替代品。綠氨也可用于為內(nèi)燃機提供動力,盡管它較適用超大型發(fā)電機,例如用于發(fā)電機組推進的發(fā)電機。然而,綠色氨的提供鏈還不夠成熟,無法大規(guī)模采用。雖然氨比氫更容易儲存,但它的能量密度明顯低于柴油。這需要比同類柴油發(fā)電機更大的油箱。重要的是要記住,替代燃料的采用情況可能會有所不同。
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