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關鍵詞:三網融合 HFC網 有線電視網雙向改造 CMTS+CM EPON MC+LAN
中圖分類號:TN943.6 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)04-0070-02
三網融合,是指廣播電視網、電信網與互聯網的融合。“三網融合”,無論是對電信還是廣電,關鍵是要建好自己的網絡,廣電運營商一定要充分發揮有線電視網絡資源優勢和用戶資源優勢,促進原有單向網絡向寬帶雙向網發展,而且必須要支撐視頻業務,其網絡的屬性必然是視頻屬性。廣電有線電視網絡——HFC網絡是為電視信號設計和建造的,這也就決定其傳輸廣播式視頻業務具有其他網絡不可替代的優勢,但同時也具備了單一型的缺點,我們應該在此基礎上,選擇合適的技術方案。把廣電有線電視網絡改造成為雙向有線電視網,即既有廣播信道又有交互信道,這在以后的形勢發展中必將具有極大的競爭優勢。
有線電視網絡雙向化建設和改造的重點是將用戶分配網改造成為接入網,因為這部分網絡的改造工程量及投資量都較大、技術復雜,基于我國有線電視網絡的現實情況,宜選用相對簡單、成熟而又具有前瞻性的技術。有線電視網雙向改造技術主要有。
1 HFC網絡雙向改造的傳統主流技術
HFC網絡雙向改造的傳統主流技術是CMTS+CM方案,成熟的DOCSIS版本是2.0,其主要技術參數為:下行40MHz帶寬,采用QAM調制方式占用一個下行電視頻道;上行帶寬為10MHz,采用QPSK調制方式占用5—42MHz低頻頻段。另外,DOXCSIS3.0也漸趨成熟,其主要改進是采用了信道捆綁方式,采用至少4個電視頻道捆綁,以獲得更大的帶寬(典型值為160Mbps)。在HFC網絡中同軸電纜占較大部分比例的時代,CMTS幾乎是基于同軸電纜的唯一可以選擇的雙向改造方案。
CMTS+CM方案的優勢:系統采用上、下行非對稱信道的傳輸方式,在HFC網絡有效頻寬111~860MHz之間的電視頻道中劃分出一條到多條8MHz帶寬信道,用于以廣播形式的下行數據發送。當信號采用256QAM(正交調幅)調制方式時,每個8MHz帶寬信道最高速率可達40Mbps,上行數據通過5~65MHz進行回傳。
有線寬帶網絡接入系統是基于DOCSIS標準來設計的,系統主要由前端設備CMTS和CableModem組成。CMTS是作為前端路由器、交換集線器與CATV網絡之間的連接設備,而CM是通過CMTS與廣域網(Internet)實現連接。
CMTS技術是當前比較成熟的HFC網絡雙向解決方案,并在國外大量應用。但在國內應用情況來看,CMTS在運營和維護上所需要的成本比較高,而且對環境、技術水平等方面要求更高。CMTS技術在國內推廣了一段時間,從覆蓋范圍、開通速率尤其在先期廣電迅速搶占客戶群方面看起到了非常好的效果。技術成熟,標準化程度高;投資可以逐步加大,分期建設;可以逐步增加CMTS的臺數, CM數量也跟隨用戶數量的增加而增加;施工難度較小,基本上符合以前單向網絡的施工習慣;入戶僅僅一根電纜,需用電源的設備也較少,網絡結構簡單,僅需要維護一張有線網絡;能夠充分發揮有線電視同軸電纜高帶寬的優勢(5-860MHz),這也是有線電視網絡不同于電信網絡的本質差異。但CMTS也有其自身難以改進的缺陷,尤其在漏斗噪音處理方面,由于所有用戶覆蓋都噪音上傳到CMTS頭端處理,光工作站不做任何處理,用戶之間的相互影響非常大。
CMTS+CM方案的劣勢:需要對HFC光電傳輸鏈路部分進行雙向改造;CMTS下行通道帶寬有限,頭端共享38Mbit/s,可開通用戶數少;可承載業務有限,大帶寬業務無法滿足;后續系統擴容成本巨大。噪聲匯聚效應影響系統的帶寬和性能,同軸纜及接頭質量要求較高,后續維護工作量較大;單位帶寬成本太高是此技術方案的最大的弱點:短期內若僅作接入和上網的話,按覆蓋2000戶左右的概率計算,每個信道的實際接入服務在200戶以下,由于共享和非同時應用,上網速率還可以達到200K—2M;但網絡如果作為IPTV、VOD等現在流行的新業務流媒體服務,每個用戶都需要大容量的進行數據交換,則每個信道僅能服務40戶以下,成本投入就太高了;在這種情況下只有CMTS能夠降價九成以上才可能是一個性價比較高的方案。
由上述可以看出:(1)在已經完成了HFC雙向改造的地方采用CMTS+CM開展雙向業務是合理的選擇,一方面在保護原有投資的前提下,可以低滲透率地滿足寬帶上網和大多數交互式數字電視業務的需求,而且新增加的投資較低;另一方面可以逐步縮小CMTS的服務區、采用IPQAM、M—CMTS等新技術繼續開展寬帶接入和VOD等業務,在業務擴展時可以結合其它性價比更高的接入方案。(2)在用戶日益增長的帶寬需求的今天,依靠CMTS+CM這種傳統技術,無法應對來自電信運營商DSL技術的競爭壓力,所以凡是沒有進行大規模雙向改造的有線電視網絡,建議不要采用這種技術方案。
2 EPON解決方案——HFC網絡雙向改造的新思路
EPON技術目前被認為是FTTH網絡的最佳技術,EPON是英文EthernetoverPassiveOpticalNetworks即以太無源光網絡的縮寫,是IEEE于2004年6月,頒布文號為IEEE802.3ah的基于以太網技術的EPON標準。
EPON是一項采用點到多點拓撲結構、利用光纖和光無源器件進行物理層傳輸、通過以太網協議提供多種業務的寬帶接入技術。這項技術充分結合了無源光網絡技術和以太網技術的優勢,為在局端中心機房(CO)和終端客戶現場之間配置寬帶接入光纖線路提供了一種低成本的方法。無源光網絡技術具備點到多點的拓撲結構、無源器件、后期維護成本低等特點。 EPON系統是電信運營級多業務系統,能滿足廣電網絡多業務接入需求,是實現“三網融合”的最佳技術。它相對成本低,維護簡單,容易擴展,易于升級。EPON結構在傳輸途中不需電源,沒有電子部件,因此容易鋪設,基本不用維護,長期運營成本和管理成本的節省很大;EPON系統對局端資源占用很少,模塊化程度高,系統初期投入低,擴展容易,投資回報率高;EPON系統是面向未來的技術,大多數EPON系統都是一個多業務平臺,對于向全IP網絡過渡是一個很好的選擇。EPON系統的目標是提高基礎網絡資源利用效率,以相對低廉的建設成本實現光纖到用戶,以此來解決邊緣網絡接入段的帶寬“瓶頸”問題。
EPON技術方案的優點可總結如下:網絡采用無源光網絡技術,這在使用壽命還是系統運營維護費用等都是其他技術所無法比擬的,在現有大用戶接入設備技術當中,網絡敷設和后期收入相比收益最高,方便運營管理的OAM、多業務技術,可以為用戶提供可靠的數據、語音和視頻等綜合業務。
采用EPON技術對原有廣電網進行雙向改造,不再需要進行雙向改造,僅需利用原有網絡已經架設好的光纜中的一芯備纖,作為EPON系統的主干光纖,再通過分光器和分支光纖,將EPON頭端設備即光線路終端OLT和用戶端設備即光網絡單元ONU連接起來,就構成了EPON系統,其上下行帶寬為對稱1Gbps,在采用FTTB組網方式時,可以覆蓋至少32棟居民樓的寬帶用戶,單位用戶的單位帶寬成本最低,原有的HFC網絡保留為廣播電視網,作為城域網的廣播信道,傳輸廣播電視業務和數據廣播業務。所以,凡是未進行大規模雙向改造的有線電視網絡,建議采用EPON技術對廣電網進行雙向改造,但采用FTTB組網方式時,最后100m的入戶技術應根據網絡實際情況選用合適的技術,筆者建議優先選用五類線,其次選用同軸電纜\五類線混合纜,最后選用EOC方案。
3 光纖收發器(MC)+LAN
在有條件不用繞道、布線長度不超過30m正常敷設五類線的地方或已經敷設好五類線的建筑,若寬帶開通率高,可采用光纖收發器(MC)+LAN方式。此技術方式的優勢是:入戶帶寬高,最高可以達到100M—1000M/戶。劣勢是:(1)現在大多數樓道交換機端口無避雷功能,導致網絡可靠性降低;(2)許多地方在建筑時為了降低成本,樓頭設備不支持網管,給后期的維護工作帶來許多困難。
4 結語
綜上所述,在“三網融合”日趨競爭激烈的發展形勢下,有線電視網絡的升級改造,必須充分發揮有線電視網絡自身的特點,結合實際選用符合本地有線電視網絡狀況和自身技術特點的網絡建設以及改造方案,來有力推進有線電視網絡單向向雙向網的升級改造,充分奠定開展雙向寬帶業務的網絡基礎,從而使有線電視基礎網絡具有雙向、寬帶、多功能的承載能力,進一步使廣播電視的服務領域由傳統的基礎業務向新興的增值業務擴展,把傳統的有線電視家庭接收終端升級改造為可以進行雙向交互式應用的多媒體信息終端,在國家推進“三網融合”進程中充分發揮有線電視網作為國家基礎信息網絡的優勢,從而在日趨激烈的“三網融合”競爭中立于不敗之地。
參考文獻
[1]戴衛平.三網融合究竟動了誰的奶酪.有線電視技術,2011,10.
[2]唐明光.關于有線電視網絡改造的一些思考.世界寬帶網絡,2009,3.
(一)積極做好能源項目報建服務
推進張家港海進江LNG接收站項目。已會同交通運輸局、南豐鎮、中石化、永鋼集團會商,密切關注國家政策,做好跟蹤服務。謀劃“十四五”期間能源專項規劃。先后編制《張家港市天然氣利用發展規劃(2020-2030)》《張家港市“十四五”電動汽車充換電設施規劃》《張家港市“十四五”電力設施專項規劃》,為今后五年能源項目建設構建發展格局。加強清潔低碳能源合作。張家港市與國家電投簽訂“碳達峰、碳中和”能源戰略研究及全面戰略合作協議,以優化產業結構和能源結構為目標,推動相關清潔能源項目落地。組織企業申報能源項目。永鋼集團、信義光伏資源綜合利用項目入選蘇州市資源綜合利用發電規劃(2021_2025年),組織4家企業申報2021年度能源領域首臺(套)重大技術裝備項目。
(二)確保迎峰度夏期間電力供應
組織編制《張家港市2021年有序用電方案和電力供應應急預案》。積極協調發電側、供電側和用電側企業,做好充分準備。針對今夏可能出現的電力供應缺口,將啟動高耗能分組,待控制負荷不能達到要求時,再按序投入相應方案組。高度關注電網運行動態。密切關注夏季空調負荷、區外來電、輸配電設備運行狀態及惡劣天氣影響,統調電廠出力,適時開展用電端需求響應或執行有序用電方案。確保發電企業穩發滿發。全力協助企業多方籌措資金,組織煤源、氣源,堅決杜絕非計劃停機或出力受阻等情況發生。
(三)做好能源消費總量和強度雙控工作
開展“十四五”期間非電行業、10萬千瓦及以下燃煤公用機組煤炭消費總量摸排工作。通過開展座談及實地調研等方式充分了解相關企業的用煤需求,更好對上爭取我市實際用煤指標。全面排查本市在建“兩高”項目。科學穩妥推進擬建“兩高”項目,深入推進存量“兩高”項目節能改造。
關鍵詞:低碳交通 相對低碳 絕對低碳
中圖分類號:X324
為應對全球變暖給人類社會和經濟帶來的不利影響,尋求以減碳為目的的低碳化發展模式成為全球共識。目前,深圳正面臨社會經濟、居民生活方式的重大轉型,低碳交通發展模式的選擇對于深圳市交通行業發展方向、目標及策略具有重要的影響。本文結合深圳實際,從社會經濟發展、城市空間結構、機動化發展水平以及政策法規等各個方面綜合考慮,從而確定適合深圳的低碳交通發展模式及策略。
1、低碳交通發展的模式及特征
低碳交通是動態追求社會經濟發展與交通低碳化平衡點的過程,根據低碳發展的目標不同,可以將低碳交通模式分為兩類,即相對低碳模式與絕對低碳模式。
其中,相對低碳模式是指在促進經濟增長和滿通需求的同時實現單位周轉量碳排放的降低;絕對低碳模式是指在維持社會經濟發展和滿通需求的同時實現碳排放總量的減少。
兩種模式沒有本質的區別,最終目標都是要實現交通的低碳化發展。但不同的是絕對低碳注重的是“結果”,以最終碳的絕對量減排為依據,以實現經濟增長和碳排放脫鉤為標準,注重的是實現低碳經濟,結構和目標都比較單一。而相對低碳注重的是“過程”,指出實現絕對脫鉤本身是一個社會發展、交通發展轉型的過程,低碳的核心定在如何走上發展低碳交通的軌道上。
但從整個低碳交通發展的過程來看,相對低碳模式和絕對低碳模式都是低碳交通發展的一個階段。縱觀國內外城市低碳交通發展的經驗,各個城市都是從相對低碳逐步過渡到絕對低碳階段。
2、影響低碳發展模式選擇的因素
(1)城市發展階段
城市發展階段一般分為城市化發展初期、城市化高速發展期以及城市化穩定發展時期。
在城市發展初期,最重要的是發揮交通基礎設施的引導作用和拉動作用,培育增長極和增長軸線,促使社會經濟的快速發展。
在城市高速發展時期,交通的主要功能除滿足出行及經濟需求外,還需要考慮與資源、環境的協調,在實現經濟總量增長的同時,降低能耗及污染。
在城市穩定發展時期,城市空間結構、經濟、居民出行方式基本穩定,具有發達的交通系統,新能源、新技術基本成熟,并逐漸實現規模化、產業化。城市發展更多的考慮環境、人居因素。因此,在此階段,交通發展的主要目標是改善環境和降低能耗及排放總量,實現京都議定書中的減排義務。
(2)機動化發展水平
一般來說,不同城市發展階段的機動化發展水平和趨勢各不相同。
在城市發展初期,由于城市規模較小,職-住距離較小,且居民生活水平較低,因此機動化發展水平較低。當城市處于高速發展時期,隨著城市規模的擴大,城市功能布局的改變,居民生活水平的提高,小汽車開始大規模進入家庭,機動化水平快速提升。當城市處于相對穩定時期,由于空間結構、居民方式結構等基本定型,機動化水平也處于相對穩定階段。
因此,不同的機動化發展水平,對應的低碳交通發展模式也必然有所差異。當機動化水平處于高速增長時期,強制性的減排措施很有可能阻礙社會經濟的發展。當機動化發展水平處于相對穩定階段時,繼續優化方式結構降低碳排放的潛力已經十分有限,因此,必須依靠能源、技術進步來實現碳減排。
(3)其他因素
除此之外,低碳交通發展模式的選擇還受城市碳排放峰值是否出現影響。對于發達國家或地區,由于已經經歷了工業化、城市化進程,碳排放峰值已經出現,因此一般采用絕對低碳模式,交通發展的目標是碳排放總量較峰值年有所降低。而對于發展中國家或地區而言,由于正在經歷城市化進程,城市交通結構、居民出行特性等尚未穩定,碳排放峰值尚未出現,因此交通發展的主要目標是實現單位周轉量碳排放較往年有所降低。
通過以上分析可知,與相對低碳模式相比,絕對低碳受社會經濟發展、科技進步、資金投入等更多因素影響,實施難度較大。因此,不同城市發展階段以及經濟、技術發展水平,低碳交通發展模式各不相同。
圖1 交通低碳化發展路徑
3、深圳低碳交通發展模式
3.1 深圳城市交通低碳化發展現狀
近年來,深圳在交通低碳化發展的道路已經取得了一定的成績,包括于2010年與交通運輸部簽署《公交都市框架協議》,確立了以公共交通為導向的城市發展模式。積極發展軌道交通,持續優化慢行交通出行環境。進一步建立和完善節能減排的相關政策法規,如《新能源產業發展政策》、《新能源產業振興發展規劃(2009—2015)》、《深圳市單位GDP能耗考核體系實施方案》、《深圳市2010年節能減排實施方案》等。
然而,與發達國家或城市相比,仍然存在一定的差距,主要表現在:
(1)城市土地資源未能圍繞軌道樞紐集聚利用,導致機動化需求持續增長,剛性排放持續高位
將城市資源盡可能圍繞軌道站點和公交走廊聚集,能夠有效減少機動化出行總量,最大化交通設施的利用效率。
目前,全市已開通軌道站點周邊的用地容積率僅在1.5-4之間,而發達城市一般在10-15之間。由于城市資源沒有最大限度的集中在軌道站點上方或軌道走廊兩側,無法實現步行到站人數的最大化以及公共交通系統效率最大化,機動化出行量仍將持續增加。
2010年,全市機動化出行總量為1509萬人次/日,較2005年增長約50%。隨著機動化交通需求的迅速增長,城市客運交通二氧化碳排放持續高位。2005-2010年,城市客運二氧化碳排放量年均增長率超過15%,到2010年達到688萬噸,約占全市交通運輸業碳排放的59%。
圖2 2005-2010年深圳市城市客運交通碳排放量(單位:萬噸)
(2)能源結構不合理、利用率低,單位產值碳排放高
近年來,隨著“清潔汽車行動”、“‘十城千輛’節能與新能源汽車示范推廣行動”等開展,替代燃料與新能源汽車的應用規模不斷擴大。目前,全市投放新能源公交2350輛(混合動力大巴1761輛、純電動大巴253 輛、純電動中巴26輛、純電動出租車300輛),成為全球新能源公交應用數量最大的城市。
但從能源消費來看,全市交通工具仍以傳統化石燃料為主(包括柴油、汽油、煤油)。至2010年,全市交通運輸業能耗98%為傳統化石燃料,清潔能源僅占2%,能源結構較為單一。
圖3 2010年深圳市交通運輸行業耗能結構圖
除此之外,能源利用率低也是導致交通能耗及碳排放居高不下的重要原因之一。目前,在滿足同等交通需求和經濟活動的情況下,全市交通運輸碳排放量遠高于香港、新加坡等國際先進城市,單位GDP交通運輸碳排放量約為香港、新加坡的4-5倍。
表1 深圳與香港、新加坡碳排放量對比表
注:數據來源于國際貨幣基金組織2010年4月公布的2009年世界各國人均GDP值
(3)缺乏必要的交通需求管理措施,小汽車碳排放占比持續攀升
近年來,全市小汽車的發展呈現高增長和高強度使用的態勢。2005-2010年機動車的年均增長幅度約20%,2010年達到175萬輛,其中60%以上為小汽車。全市小汽車年均行駛里程約為15萬公里,是倫敦的1.5倍,日本的2倍。全市小汽車油品消耗接近147萬噸,碳排放量約為536萬噸,占城市客運交通碳排放的80%左右。
隨著社會經濟的發展,居民生活水平的提高,小汽車還將保持持續增長。未來,即使小汽車保持年均5%的增長率,能源利用率較現狀提高30%(達到國際先進水平),到2020年小汽車碳排放仍然較2010年增長約40-45%。因此,僅依靠燃油技術提升降低碳排放是遠遠不夠的,必須控制小汽車的發展。
表2 小汽車增長與能源利用率、碳排放的關系
(4)低碳能源、技術、發展機制相對滯后
一方面,低碳交通行業發展規劃及考核機制尚未形成,導致低碳交通工作缺乏總體上的宏觀戰略指導,導致城市低碳交通發展目標不明確,方式不清晰。另一方面,低碳交通發展的財稅激勵機制亟需完善。對低排低污染車輛的購置、使用沒有明確的優惠政策,未能充分發揮稅收、價格等杠桿對低碳交通方式選擇以及新能源開發推廣的引導作用。
除此之外,有關交通低碳化發展的規范、標準亟需完善和提升,如機動車排放標準、車用燃油標準、新能源車輛技術標準等。
3.2 深圳低碳交通發展模式選擇
綜合以上分析,并結合深圳社會經濟發展趨勢,未來深圳交通的低碳化發展應該分兩步走:
第一階段(2011-2020年):相對低碳模式
側重于優化城市空間結構、出行方式結構和貨物運輸結構,以降低單位周轉量碳排放水平。貫徹落實緊湊型城市理念,圍繞軌道站點和公交走廊進行城市功能規劃,最大限度的利用公共交通。全面推進落實公交優先戰略,合理引導小汽車的發展,構建以軌道交通為骨架、常規公交為網絡、出租車為補充、慢行為延伸的一體化都市交通體系。進一步改善慢行交通環境,引導“步行+公交”、“自行車+公交”的出行方式。優化調整產業結構,積極發展海鐵聯運、甩掛運輸等高效運輸方式。
同時,不斷升級燃油及排放標準,探索建立新型的碳交易市場機制,逐步推廣新能源、新技術。完善低碳交通發展的法規、考核及激勵機制,促進行業節能減排。
第二階段(2020年以后):絕對低碳模式
側重于通過能源、技術創新,降低直接碳排放,實現交通碳排放總量較峰值年有所降低的目標。此時城市交通與土地利用基本實現協調發展,城市空間結構、出行方式結構和貨物運輸結構基本穩定,減碳潛力有限。因此,在延續以往交通低碳發展政策的同時,必須加大對能源、技術的投入,通過大幅提升交通信息化、智能化水平,提高交通運行效率,減少無效碳排放。車用油品消耗限制標準、排放標準等實現與發達國家同步,新能源車輛得到規模化應用,車輛技術、道路建設新工藝達到國際先進水平,交通碳排放總量較第一階段明顯降低。
4、深圳低碳交通發展的策略
深圳市低碳交通發展將綜合運用“ 空間減碳、方式減碳、技術減碳、管理減碳”四大策略,系統推進低碳、高效的交通運輸建設。四大策略相輔相成、密切配合、四位一體。任何策略如果沒有其他策略的協同配合,低碳交通的目標都將難以實現。
(1)空間減碳
以“雙快”(高快速路和快速公交)系統引導城市發展,以公交車站打造城市開發中心,推動建立緊湊型城市,通過減少出行距離和機動化出行總量,從而抑制碳源增長,降低碳排放總量。
(2)方式減碳
努力扭轉現有交通方式結構,鼓勵減碳出行、推動低碳出行、倡導零碳出行,形成集約化交通運輸方式結構,降低單位運輸周轉量碳排放。通過實施一整套“組合拳”式的“推(即合理控制和引導小汽車擁有和使用)、拉(即優先發展公共交通)”的政策措施,緩解由于小汽車快速增長帶來的交通擁堵和碳排放增長,推動交通出行方式從小汽車轉向公共交通,減少個體交通碳排放。
(3)技術減碳
建立和完善交通運輸能源、技術創新機制、政策、規范和標準體系,推進新能源、新技術、新工藝應用,減少交通工具和交通生產環節的直接碳排放。
(4)管理減碳
系統提升交通運輸業信息化水平,推行高效運輸方式,加強低碳出行行為引導,提高交通系統整體運營效率,減少低效和不合理的交通需求,降低無效碳排放。
5、結論
作為我國華南重要的金融、信息、商貿中心城市,深圳要實現社會經濟轉型,實現交通轉型是其重要的一環。當前,深圳的城市規劃、交通結構以及低碳能源、技術、發展機制滯后于低碳交通的發展,各種交通工具的能源消費與碳排放迅速增長嚴重制約了深圳低碳交通轉型。然而,城市空間結構的改變、低碳技術的進步都需要長期的過程,深圳要實現十二五期間的減碳目標,必須從優化交通結構和提高交通運行效率入手。因此,科學引導小汽車的合理使用,提高公共交通的服務水平,是實現深圳社會經濟發展與交通碳排放相對脫鉤的關鍵。
參考文獻:
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【3】宿鳳鳴,低碳交通的概念和實現途徑[J],綜合運輸,2010.5
(一)強化項目管理,確保專款專用
1.認真組織申報,分解落實任務。為切實完成國家下達的各項任務,我廳加強與省財政廳的溝通協調,與省財政廳聯合印發了《關于組織開展2014年中央財政造林補貼資金申報工作的通知》、《關于做好2014年中央財政森林撫育補貼資金申報工作的通知》等文件,明確工作原則、補貼對象、補貼標準和使用范圍、任務申請與下達等要求。盡快將國家下達的任務進行層層分解,逐級將責任落實到具體的單位或個人。
2.加強項目評審,公平公正公開。在各地、各單位的完成申報工作的基礎上,我廳組織人員對申報情況進行匯總和初審,對材料不齊全的項目,要求其補充申報;對申報程序不符合要求的項目進行退件,要求其重新申報;對不符合扶持范圍的項目進行解釋說明并退件。對符合申報指南要求的項目,我們聯合省財政廳組織專家進行評審,專家組由7人組成,成員包括專業人員5人和財務人員2人,其中:省財政廳在其專家庫中抽取4人(包括2名專業人員和2名財務人員),省林業廳在林業的專家庫中抽取3名專業人員。評審期間,對專家組成員實行封閉式管理,確保評審工作的公平公正公開。評審完成后,我廳根據評審結果,結合資金規模提出資金安排建議報送省財政廳審核下達。
3.及時下達資金,加強支付管理。在《中央財政林業補助資金管理辦法》印發后,我廳主動協調省財政廳,及時將濕地保護、國家級自然保護區建設、森林公安、貸款貼息等補助資金下達到各地級市及財政省直管縣,并要求各地級市財政部門要盡快將資金轉下達給有關縣(市、區)和項目單位。同時,要求下達給市縣的資金,具備國庫集中支付條件的,采取國庫集中支付管理;暫不具備國庫集中支付條件的,按廣東省財政廳《關于印發<廣東省財政支農專項資金報賬制實施辦法>的通知》規定,實行財政報賬制管理。加強支付管理,嚴格預決算制度,防止截留、擠占、挪用等違規現象的發生,確保專款專用。
(二)嚴抓質量管理,提高項目建設成效
1.編制實施方案,審批作業設計。為確保森林撫育補貼、造林補貼等工作的順利實施,我們要求各項目單位根據省的有關要求,認真編制實施方案,并按照現場調查、現場設計的原則,認真組織有丙級以上營造林工程設計資質或林業調查規劃設計資質的單位編制作業設計,將具體任務落實到林班、小班和山頭地塊,做到相關文件、具體任務和圖表相一致。作業設計編制后,縣(市、區)和市屬林場的作業設計由地級以上市林業主管部門按照審批程序進行嚴格審核,并將審批后作業設計報省林業廳備案,省屬林場的作業設計由省林業廳按照審批程序進行審批及備案。
2.積極組織施工,強化質量管理。我們要求各地認真組織開展造林補貼、森林撫育、林木良種繁育、濕地保護等政策培訓和技術指導,嚴格按照政策簽訂補貼合同、組織工程施工,同時在合同中明確任務、范圍、完成時間、補助標準、技術要求等。為確保施工質量,要求各實施單位嚴格按照作業設計施工,加強對施工作業的質量監管,要求林業部門抽調專業技術人員,進行跟班作業,對工程的各個環節進行管理和監督,作業質量不合格的,及時要求返工,做到事前知道、事中檢查、事后驗收的全過程質量管理,確保補助資金項目取得良好成效。
3.建立督導制度,加強督促檢查。為確保高質量完成中央財政林業補助資金項目任務,我廳實行了領導干部掛鉤聯系點制度,全廳11位廳級領導、97名處級干部參加督導工作,明確了督導的任務和要求,廳領導包片、處(室)包市、處級干部包重點縣(市、區、場)的督導措施,實行“一周一電話,一月一督查”,對造林補貼、森林撫育補貼等重點工作進行督促檢查。領導干部掛鉤聯系點制度,有效推進了各項林業補助資金項目工作的開展。此外,我廳還多次派出督查組,赴造林補貼、森林撫育補貼任務重的單位進行督促檢查,對進度慢和存在不規范問題的單位進行通報,要求其加快項目進度,限期進行整改,確保各項工作按時、按質按量完成。
4.開展核查驗收,確保取得成效。根據《國家林業局辦公室關于開展2013年度中央財政森林撫育補貼國家級核查工作的通知》(辦造字(2014)115號)、《國家林業局關于印發<森林撫育檢查驗收辦法>的通知》等文件精神,我廳發文要求有關市、縣(區)林業局和省直單位認真做好2013年造林補貼、森林撫育補貼、林木良種繁育、濕地保護、國家級自然保護區建設、森林公安、林業貸款貼息、林業科技推廣等項目的自查工作。組織省林業調查規劃院、省林業科學研究院、華南農業大學等單位的專家和技術人員對項目進行核查驗收,對其任務完成情況、作業設計質量、補貼政策落實情況(包括組織領導、公示公告、合同管理、檢查驗收、業務培訓、檔案管理、政策兌現)等進行了全面的檢查驗收。
二、存在的主要問題
(一)林業補助資金投入不足
1.森林撫育資金缺口較大。隨著近年來我省大面積造林任務的完成,我省編制了《廣東省2011—2020年森林撫育補貼實施方案》,規劃在2011—2020年開展森林撫育7768萬畝,其中2011年至2015年每年開展森林撫育932萬畝,按每畝120元測算,每年需投入撫育資金約11.2億元。2014年中央安排我省補助資金2.3億元,省級財政安排撫育資金3億元,仍然存在資金缺口約6億元。
2.濕地保護資金嚴重不足。廣東是全國濕地資源最豐富的省份之一,全省濕地面積175萬公頃(不含水稻田),占全省國土面積9.6%,其中天然濕地面積為115萬公頃、人工濕地60萬公頃,濕地保護的任務十分繁重,濕地保護資金嚴重不足。
3.林木良種繁育資金不足。每年國家安排我省的林木良種繁育資金只有1800萬元左右,我省大部分林木良種繁育基地安排的補貼資金較少,加上地方財政尚未建立林木良種補貼制度,沒有形成相對穩定的國家、省、市、縣補助資金來源渠道,補貼資金投入不足,難以滿足林木良種基地和生產單位的需要。
4.林業科技推廣示范基地后期管護經費欠缺。根據《中央財政林業補助資金管理辦法》的規定,林業科技推廣示范資金主要用于林木新品種繁育、新品種新技術的應用示范、簡易基礎設施建設、必需的專用材料及小型儀器設備購置、技術培訓、技術咨詢等六大方面支出。林業科技示范的周期相對較長,項目實施3—4年結題驗收時,示范基地的效益并未完全發揮,示范基地建成后至投產前缺乏相應的管護經費,影響了基地建設的穩定性及示范帶動作用的發揮。
5.林業有害生物防治資金投入不足。目前,我省松材線蟲病、薇甘菊等重大林業有害生物年發生面積約500萬畝,實現全面防治,每年至少需投入防治資金5億元,2014年中央安排我省補助資金1350萬元,省財政安排2500萬元,缺口很大。
(二)林業補助資金標準低
1.森林撫育補貼標準過低。目前國家所定的森林撫育補貼標準是每畝100元(其中直接費用每畝95元)。而近年來人工價格不斷上漲,致使補貼標準與實際所需投入差距較大,而市縣的地方財政比較困難,無法拿出配套資金,在保證完成撫育面積的條件下,勢必影響撫育的質量。
2.森林公安補助資金標準偏低。2014年國家安排我省森林公安補助資金1670萬元,平均每位森林公安干警補助5429元。然而,我省森林公安機關大多處于偏遠山區,點多、線長、面廣,森林公安基礎設施和裝備建設歷史欠賬多,特別是我省區域經濟發展不平衡,粵北、粵東、粵西等經濟欠發達地區因財政困難,除人員經費外,大部分單位項目經費一直保障不足,部分單位公用經費保障標準難于落實,致使這些單位基礎設施和裝備建設落后問題十分突出,業務工作開展存在很大困難,極大制約了森林公安工作發展,每人5429元的補助標準難于適應當前林業生態建設、林區維穩工作的要求。
(三)林業補助資金的補貼范圍太窄
1.造林補貼的對象范圍太窄。我省私有制造林發展起步較早,集體或個人的林地多數已經承包給個體老板經營,如果個體老板沒有成立林業合作組織,按照規定不能納入補貼范圍,直接影響了其造林積極性。
2.林木良種補貼范圍較窄。林木良種補貼在樹種和規模上不盡合理,現有林木良種種類單一,補貼以針葉樹為主,鄉土闊葉樹種所占的比例太低,補貼力度和數量不足,與我省林業快速發展現狀極不相符,遠遠不能滿足當前南方地區林業生產發展的需求。
(四)林業科技推廣示范資金績效評價的時間欠合理
根據《中央財政林業科技推廣示范資金績效評價暫行辦法》(財農[2011]3號)的規定,要求于每年4月底之前完成上一年度的項目績效評價工作。但由于林業生產具有長周期性,4月份開展績效評價時,各項目承擔單位通常剛完成示范林的營造任務,林分的成活率、生長指標、產量等數據都未到期調查統計,示范林建設的整體成效難以檢驗。
(五)在林業貸款貼息的申報過程中,金融機構的責任沒有明確
當前的林業貼息貸款管理辦法和制度均由財政部門和國家林業局制定和出臺,對金融部門沒有約束力。林業、財政部門到金融部門核實相關情況缺乏制度依據。例如,現行查詢銀行征信報告也只能由企業自行前往金融機構打印,金融機構以依法保護客戶隱私為由不向林業、財政主管部門開放查詢。但是,貸款合同、銀行借據、貸款余額、銀行貸款的真實用途支出等,只要貸款銀行審核簽章后,就是貼息兌付的主要憑證。這就造成林業、財政部門對上述資料無法核實。可見,作為貸款真實性和貸款用途的責任主體的金融部門,其應負的責任在貸款貼息的相關制度中沒有明確,直接影響了林業貸款貼息資金管理工作。
三、意見和建議
(一)請求國家林業局進一步加大對廣東的投入
為實現到2015年全省森林面積比2009年新增900萬畝、森林蓄積量新增1.32億立方米的“雙增”目標,廣東省委、省政府作出了全面推進新一輪綠化廣東大行動的決定,提出要通過10年左右的努力,將我省建設成為森林生態體系完善、林業產業發達、林業生態文化繁榮、人與自然和諧的全國綠色生態第一省。趙樹叢局長多次到廣東調研并提出從七個方面支持廣東實施新一輪綠化廣東大行動。在2014年的全省林業工作會議上,朱小丹省長提出:今年我省要完成森林碳匯造林250萬畝,新建生態景觀林帶2500公里,新建各級森林公園170個、濕地公園40個,建設鄉村綠化美化示范村1500個,任務十分繁重。為此,我省請求國家林業局進一步加大對我省的投入。重點加大森林撫育、林木良種繁育、濕地保護、林業科技推廣、林業有害生物防治、森林公安等方面的補助資金投入。
(二)進一步提高林業補助資金標準
建議提高南方地區的森林撫育補助標準,參照天然林保護工程區的補助標準,按照每畝120元給予補助。同時,提高森林公安補助標準,建議按照平均每位森林公安干警1萬元的標準給予補助。
(三)進一步擴大林業補助資金的補貼范圍
(生態環境分局 辛樂)
近年來,隨著國家經濟高速發展,東部產業逐步向中西部轉移,為搶抓機遇,我市建立一區三園,領導外出組團招商,承接東部產業轉移,經過多年努力,取得了豐碩的成果。2021年是“十四五”開局之年,為更好的服務我市經濟發展,生態環境分局緊緊圍繞市上中心工作,結合工作實際,改進服務理念、創新工作方式,優化營商環境、提升服務品質,為我市經濟可持續、高質量發展提供堅實保障。
一、主要工作
“項目要落地,環保是關鍵”,為保證市上謀劃的重大項目能如期落地,“十四五”開好局、起好步,生態環境分局從大局出發、提前謀篇布局,從以下幾個方面入手,助力我市經濟高速發展。
(一)靠前服務,保障重大項目順利推進。一是做好項目環評審批。為幫助投資客商盡快辦理環評手續,生態環境部門在項目備案后,由備案單位推送信息,生態環境分局根據項目情況為企業提供代辦,為企業推薦效率高、質量好、價格優的環評單位,并進行跟蹤督辦,確保投資客商以最快的速度完成環評手續辦理。2020年至今,生態環境分局共辦理環評報告書3個、報告表18個,登記表468個,沒有出現因環評審批手續滯后而影響項目建設的情況。二是幫辦排污許可證。自2021年《排污許可管理條例》正式實施以來,地方排污許可證已停止核發,所有排污單位統一辦理國家排污,未取得排污許可證的單位不得排污。為保證我市企業都能正常投入生產,我市邀請環保專家在玉門老市區、東鎮建化園區進行專門授課,指導排污單位辦理排污許可證。同時,安排兩名工作人員負責在線服務,為企業答疑解惑,提供保姆式貼身服務,止目前,我市已取得排污許可證的單位86家,辦理簡化登記手續138家,23家企業正在辦理排污許可證。
(二)強化能力,切實提升環境管理水平。2020年以來,生態環境分局積極向上申請資金,加強環境管理能力建設,先后爭取了配備VOC走航車1臺、應急監測車1臺,網格化空氣質量監測預警系統、地下水環境監測管理信息系統、環境風險源調查項目、環境監測網建設項目,環境監察執法能力建設項目、化工園區有毒有害氣體環境風險預警體系建設等一批項目,累計爭取資金8000余萬元。建立全面覆蓋、立體監測、智能分析的監管網絡,實現了對本地環境狀況的動態管理,用詳實、準確的數據全面、精準反映本地環境狀況,為政府科學規劃發展、合理布局產業、污染綜合防治提供扎實的數據支撐。
(三)加強監管,嚴格執法保障環境安全。做好環境風險管控,避免發生各類環境安全事故,是保障園區、企業長期健康、穩定發展的基礎,生態環境分局按照“嚴管就是厚愛”的原則,多措并舉,嚴格執法。一是認真開展執法檢查。今年以來,開展企業復工復產、執法專項檢查,檢查化工企業150余次,抽查“雙隨機”企業36家,立案查處6起,辦結5起,行政處罰63.7萬元。二是積極開展專項督導檢查。在“環保管家”技術支持下,每季度開展一次化工園區專項檢查,查找環境安全隱患,消除環境安全風險。三是督促環境問題整改。針對酒泉市政府環境問題督查組反饋給我市的91個點位225個問題,生態環境分局與各鄉鎮、部門和工業園區密切配合,集中開展問題整改,至目前,已經完成了74個點位199個問題的整改,問題整改率達到了88%。四是完善兩法銜接機制。為更好的打擊環境違法犯罪行為,生態環境分局與公安、法院、檢查院簽訂《關于印發<玉門市環境執法聯動協作機制實施方案>的通知》、《生態環境行政執法與刑事司法銜接工作實施辦法》,構建兩法銜接平臺,夯實了合作基礎,為今后合力打擊環境犯罪搭建合作平臺。五是建立企業白名單制度。為了減少對企業運營的干擾,生態環境分局監管白名單制度,將59戶環保措施到位、環境管理優秀的企業納入環保正面清單,減少日常監察,做到無事不擾。
(四)超前謀劃,提前準備預留發展空間。自我國莊嚴承諾“碳達峰”“碳中和”目標后,今后溫室氣體放將成為制約各地經濟發展的“緊箍咒”,為了保證我市經濟有充足發展空間,生態環境分局認真研判政策趨勢,預先謀篇布局,采取騰籠換鳥、汰弱留強的方式,對轄區內能耗高、污染大、不符合產業政策的落后產能依法采取措施,先后關停小化工6家、歷史遺留土煉油作坊12家、歷史遺留的土石灰窯29家、粘土磚廠4家,清理10蒸噸以下小鍋爐47臺套,推行農村清潔取暖,改造1400余戶,在全市各鄉鎮新建35座污水站,建設老市區、建化工業園區工業污水處理廠,通過工程減排、結構減排、管理減排等有效措施,減少轄區內企業污染物排放,優化產業結構、增加環境容量。
二、存在的問題
雖然生態環境分局在服務全市經濟發展方面做了很多工作,也取得了一定的成果,但仍然存在許多問題,主要反映在以下幾個方面。
(一)服務過度,增加企業運營負擔。在服務過程中,同一個項目,多個單位均有幫辦事項,在實際幫辦對接過程中,存在多個部門反復多次對接業主,調度項目進展的情況,讓業主不堪其擾、引發業主反感情緒,過度幫辦服務反而增加了企業負擔。
(二)時限過短,影響個別環評辦理。由于多次壓縮環評辦理時限,目前環評辦理時限較短,個別環評手續無法按期辦結。比如,有些化工項目環評審批事項的完成時限為10個工作日,項目由酒泉市生態環境局審批,在審批過程中,還需要環評公司修改補充、提交專家審定、酒泉市生態環境綜合事務中心出具評估報告、業主報批、酒泉市政務大廳受理、酒泉生態環境局會議研究、網站擬審批公示等多個程序,由于程序繁雜,難以保證按期完成辦理。
(三)調研不足,服務內容不精準。不少企業落戶我市工業園區后,生態環境分局只注重前期服務,較少跟進實施后期服務,比如一些企業在生產中產生的固體廢物、危險廢物處置困難,或是法規政策、環保技術遇到難題,環保部門主動服務較少。還有些企業遇到物流困難或生產設備、設施購置困難,也沒有及時向市政府反映相關情況。
三、意見及建議
針對目前反映出的問題,在今后的工作中,應當從工作機制、工作方式、項目幫辦等方面入手,切實提高服務的針對性和有效性,讓企業真正能通過服務省心省力,解決問題,減少精力支出,安心謀劃發展。
(一)完善服務機制。要提高服務精準度,更正多部門分頭更進項目的工作方式,建議確立一個牽頭部門,由牽頭部門定期將交辦項目的前期手續辦理進度統一調度后反饋,避免多個部門同時調度打擾業主的情況。
知識目標:
使學生了解兩種碳的氧化物在性質上的差異;通過化學實驗及其分析,使學生了解一氧化碳的可燃性和還原性,了解一氧化碳的物理性質;通過對比和實驗,使學生掌握CO的主要性質。
能力目標:
培養學生的實驗觀察能力和思維能力;通過對CO化學性質的實驗探究,初步提高學生實驗設計和實驗操作技能;初步培養學生毒氣處理的方法。
情感目標:
通過對CO化學性質實驗的探究,使學生體驗探究、體驗成功,培養化學學習興趣;通過一氧化碳與血紅蛋白結合的現象,對中毒機理進行微觀分析,揭示通過現象看本質的科學態度;通過引導學生對CO的全面認識過程,初步訓練學生辯證地、全面地分析問題的科學態度;強化使用毒氣的自我保護意識和環境保護的意識。
教學建議
教材分析:
本節課的教學是九年義務教育初中化學中典型的元素化合物的教學,是高中學習的重要生長點。一氧化碳的性質不難理解,又有氫氣、二氧化碳的性質作對比、鋪墊,學習難度不大,有利于學生探究。內容緊密聯系實際。此節內容與實際生活、生產聯系緊密,有利于提高學生的探究興趣。同時一氧化碳是學生初中學習的第一個有毒物質,是典型的環保素材、自我保護素材。對一氧化碳的學習,既可滿足九年義務教育對知識普及的要求,同時又可提高學生自我保護、環保的能力。
因此,無論從教材的位置看,是從學生的知識貯備、能力水平分析,還是從九年義務教育的需要出發,一氧化碳的學習作為探究性學習,內容、難度均適合,是高中學習的生長點。
課堂引入指導:
法一:通過介紹煤氣中毒,及其危害的新聞實例引入。突出認識——實驗——應用(預防煤氣中毒)的學習活動。
法二:將小老鼠放入盛滿一氧化碳的鐘罩內,觀察一氧化碳的毒性,講解煤氣中毒原理及救護方法,實際救護小老鼠。從興趣出發,學習一氧化碳性質。
法三:單刀直入,碳有兩種氧化物二氧化碳和一氧化碳,分析分子式差異,推測性質,引入實驗。
知識講解指導:
1.以實驗為手段,深入剖析,一氧化碳的物理性質、化學性質(其一可燃性,其二還原性),特性(劇毒性)。
2.講解應條理化,有層次。
3.注意對比氫氣性質與一氧化碳性質的異同。
教學建議
(1)突出實驗教學的功能
實驗設計是探究學習中的一種重要驗證方式。本節課應充分挖掘化學實驗在探究學習中的功能,在學生提出假設后,通過設計實驗方案、論證方案及實施驗證,以形成知識。在此過程中,使學生充分體現化學實驗在學習過程中的重要作用——形成知識、應用知識、驗證假設、訓練思維。
(2)充分體現主體性教育原則
無論在課的設計上,還是在課的組織上,都應十分重視教師和學生的主體性。教師在設計課時,充分發揮主體性,創造性地處理教材,樂在其中。學生在上課時,興趣較高,積極參與,通過小組合作學習,提高探究能力和創造力。
(3)寓德育于學科教學中
在一氧化碳教學中應充分體現辯證唯物主義教育。在學生僅僅認識CO有毒的基礎上,通過學習CO其它性質,并引導學生分析CO在實際生活、生產中的重要用途,使學生初步學會用辯證的、全面的認識方法去認識客觀事物。
(4)強化知識和能力的整合。
通過設計高質量的思考題,整合知識和能力。高質量的思考題,不僅能將課堂教學向外延伸,而且能將學生的思維水平引向一定高度。如本節課留的思考題(CO還原Fe2O3),有三個重要作用。其一是引導復習CO的化學性質。其二是應用CO的化學性質。其三是整合實驗裝置。將可燃性實驗、還原性實驗、尾氣的處理實驗整合起來,設計一套實驗裝置,這不僅是實驗的整合,更是知識和能力的整合。
課程結束指導:
1.布置學生小結一氧化碳的性質,然后再分別與氫氣、木炭等進行對照。
2.以一氧化碳中毒的原因為內容,進行討論,著重在如何預防一氧化碳中毒和中毒后的處理措施。
3.辯證認識一氧化碳,了解一氧化碳的重要用途。
一氧化碳中毒及其救治
教學設計方案一
一氧化碳的性質:
從CO和的化學式可以看出:CO分子比分子少1個氧原子。由于分子構成的不同,兩者的性質有很大的差別。(結構決定性質)。
【指導閱讀】閱讀97頁第1自然段(注意與物理性質的比較)。
1.物理性質:CO是無色無氣味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水。
提問:制取CO氣體時應如何收集?
歸納:不宜用排空氣法收集,因CO的密度與空氣的密度很接近,而且有劇毒。應采用排水法收集。
2.化學性質:
(1)一氧化碳的可燃性:
現象:發出藍色火焰、放熱。
特別指出:和其他可燃氣體一樣,點燃CO之前必須先驗純。
提問:為什么要驗純?怎樣驗純?
明確:若CO不純,點燃時可能發生爆炸,因CO的爆炸極限是12.5%~74%。驗純的方法同氫氣的驗純。
講述:煤爐里煤層上方的藍色火焰就是CO在燃燒時所產生的。(引導學生看圖課本第97頁5-22)。水煤氣是CO和的混合氣。
引導回憶:不僅能與氧氣反應,還能奪取某些氧化物中的氧,如氫氣還原氧化銅。
設問:CO是否也能奪取某些氧化物中的氧元素?
演示:
指導學生思考:①實驗的儀器、藥品有哪些?②課本上圖5-23、圖5-13、圖5-18有什么明顯區別?③主要操作步驟有哪些?
要求學生觀察:①玻璃管中發生了什么變化?②澄清石灰水溶液中產生了什么現象?
讓學生分析有關現象得出正確結論。
歸納并出示小黑板:
藥品:CO、CuO、溶液。
儀器:鐵架臺、玻璃管、單孔橡皮塞、雙孔橡皮塞、酒精燈、導管、細口瓶、氣球。
步驟:
①先通一會兒CO氣體;(為什么?)
②點燃酒精燈加熱;
③停止加熱;
④處理收集到的尾氣。
現象:玻璃管中黑色固體變為光亮的紅色固體;澄清石灰水變渾濁。
結論:CO使CuO還原成Cu,同時生成。在該反應中,CO是還原劑,表現出還原性。
(2)一氧化碳的還原性:
強調:
①CO必須干燥、純凈。這樣有利于反應的進行,也避免了實驗事故的發生。
②增加尾氣收集裝置是十分必要的。因從導管進入細口瓶的氣體中或多或少含有CO,而CO不允許直接排放到空氣中。
③尾氣的處理方法不是唯一的,課本99頁圖給出了處理尾氣的另一種方法。
提問:還原CuO、C還原CuO、CO不原CuO,三個反應有何異同點?
歸納:①反應CuO中均為氧化劑,、C、CO分別作還原劑。②前兩個反應屬置換反應,最后一個不是。
討論:CO有哪些重要用途?(提示:性質決定用途)
歸納并板書:
①作氣體燃料;
②作冶金工業上的還原劑。
高爐煉鐵的化學反應原理是:
討論:如何實現CO和CO2之間的相互轉變?
歸納并板書:與CO之間的互相轉變。
提問:煤氣中毒是怎么回事?
講解:煤氣的主要成分是CO,煤氣中毒就是CO中毒。因為CO能跟血液里的血紅蛋白結合,使血紅蛋白的輸氧功能受到破壞,從而導致體內缺氧,產生頭痛、昏迷,嚴重時發生死亡。
3.CO的毒性:
CO劇毒!!使用時必須注意安全。
討論:如何防止CO中毒?
講解:使用時應注意通風、排氣。在液化煤氣中添加具有特殊氣味的物質能幫助人們判斷是否發生了煤氣泄漏,避免中毒、爆炸事故的發生。
提問:空氣中有無CO氣體呢?如果有,會產生怎樣的危害性?
閱讀:99頁中間部分。
明確:①空氣中氣體污染物有CO、、等。②CO主要來自汽車排放的尾氣等。③空氣污染的危害性極大,直接威脅人類的生存。
4.CO對空氣的污染。
CO危害嚴重!造成環境污染有很多人為的因素。每個人都應增強環保意識,保護人類賴以生存的環境。
教學設計方案二
教學重點及難點:
1.CO化學性質實驗的組合設計和實施。
2.使用CO時的防毒意識和處理手段。
教學過程:
引入:通過回憶、對比、觀察、閱讀,初步認識CO的主要性質。
[講解]CO和CO2都是碳家族的氧化物,CO2在前面剛剛學過,利用對比和觀察法來初步認識CO。
[展示]CO、CO2樣品(CO的貯氣瓶內有水)
[引導]學生觀察實物、快速閱讀教材、討論發言、填表記錄。
學生:回憶已有的CO2知識、觀察實物、閱讀教材、師生對話、填表、對比CO2認識CO
展開:
提出探究問題:如何用實驗驗證CO的化學性質?
(明確CO的化學性質:可燃性、還原性、不與石灰水等堿液反應。)
設計實驗方案:分組設計、討論,教師巡視、參與討論、協助解決疑難問題、了解設計思路。
分組討論、可用三個獨立實驗來驗證,也可用一個實驗全解決。
l三個實驗分別考慮時,可參考H2、CO2的性質實驗,但要考慮CO的毒性改造裝置,通過改造形成初步設計。
可燃性:改H2燃燒裝置,倒扣燒杯內壁涂石灰水
還原性:改H2還原CuO的裝置
1.普通試管改成雙通試管
2.加尾氣中CO2的檢驗、除去裝置(石灰水洗氣瓶)
3.加尾氣中CO的處理裝置(酒精燈點燃)
不與石灰水反應:改CO2與石灰水反應的裝置:在盛石灰水的試管口加雙孔塞,加一尖嘴導管點燃CO。
l設計一個實驗裝置時,實驗順序為:先檢驗不與石灰水反應裝置、干燥CO裝置、還原CuO裝置、檢驗CO2的生成并除尾氣中的CO2裝置、最后點燃CO并檢驗CO2的生成裝置。
組織交流:強調CO的毒性,討論防毒的幾種辦法,強化環保意識。特別是檢驗還原性、與堿液反應情況時要考慮CO的吸收和處理。
l每個小組選代表展示本組實驗設計、說明設計意圖。
l其他同學質疑。
l充分討論后組內再修改方案。
CO尾氣處理的主要方法:
1.點燃(無CO2)
2.回收
實施方案:
l首先組織同學討論實驗步驟(一個實驗組),再次強化防毒意識,確保實驗成功;
l然后協助代表組實驗;
l提醒其他組記錄實驗現象。
l選出一組代表(設計一個實驗的小組代表)
l討論實驗步驟
1.連接儀器(連)
2.檢查氣密性(查)
3.裝藥品(裝)
4.通CO氣體(通),立即點燃尾氣(點)
5.加熱氧化銅(點)
6.先停止加熱(滅)、再停止通氣,停止點燃尾氣(停)
l在教師監控下、在毒氣柜內實驗。
l其他小組同學觀察并記錄實驗現象。
總結:
l引導學生在實
驗基礎上形成知識,明確物質的化學性質源于化學實驗。
l同時第三次強
調在實驗室使用CO時自我保護、環境保護的意識和方法。
小組討論、自愿發言
l總結CO的化學性質:
1.可燃性
2.還原性
3.不與石灰水等堿液反應
l總結毒性
在實驗室使用CO時注意通風、尾氣吸收或處理、操作要得當,一定要注意自身安全、注意環境保護。
結束:討論CO在實際生活生產中的產生、應用、尾氣處理等問題
引導學生討論思考題,了解實際生活生產中CO的產生、防毒與中毒處理、用途,形成對CO全面、辯證的認識。
思考、討論、發言、答題
l討論課上思考題
1.冬天用煤火取暖,使用不當會發生煤氣中毒,為了防止中毒,在爐子上放一盆水,管用嗎?
2.冬天,在已發動但未行駛的小轎車中取暖,引起汽車尾氣中毒,如何處理?。
3.鋼鐵廠利用大量的煤不完全燃燒產生的CO還原氧化鐵煉鐵,會給周邊環境造成污染嗎?
l形成認識:
1.CO有毒。利用其性質考慮處理CO,防止環境污染、防止中毒的正確方法。
2.合理使用CO,不會引起中毒。
3.CO有用。可用作氣體燃料、冶煉金屬。
引導學生通過上網、查閱資料、訪談等方法,了解身邊的化學,應用所學知識解決實際問題。
l記錄課后思考題:調查你身
邊產生CO較多的地方,了解或設想處理方法。
課后進行調查、寫出調查報告、全班展示交流
探究活動
1.煤氣廠為什么常在家用煤氣(含一氧化碳)中摻入微量具有難聞氣味的氣體?如發生煤氣泄漏應當怎么辦?
【關鍵詞】天然氣戰略 綠色低碳轉型 “十三五”規劃 2030碳峰值
【中圖分類號】 P744.4 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.22.006
2014年,國務院了《能源發展戰略行動計劃(2014~2020年)》,提出控制消費總量和優化能源結構的目標,要求2020年一次能源消費總量控制在48億噸標準煤左右,控制煤炭消費并積極發展清潔能源。到2020年,非化石能源占一次能源消費比重要達到15%,天然氣比重達到10%以上。此后,2015年6月,國務院又了《中國國家自主貢獻(INDC)》方案,其中明確提出,到2020年,單位國內生產總值二氧化碳排放要比2005年下降40%~45%,到2030年,二氧化碳排放達到峰值。由此可見,綠色低碳能源轉型的大勢已經確立,具體時間點也已明確,而天然氣在這個過程中將發揮越來越重要的作用。因此,本文首先介紹了我國天然氣供需關系,并基于優化模型模擬了未來發展趨勢。另一方面,天然氣產業鏈存在著阻礙消費市場快速擴大的問題,因此,本文隨后介紹了我國天然氣市場改革情況,并基于博弈模型重點分析了價格機制改革和基礎設施第三方準入放開的政策。目前,我國有30%的天然氣依靠進口,而隨著天然氣行業快速發展,這一比例將持續上升,國際合作至關重要。因此,本文接下來分析了在“一帶一路”戰略背景下,作為先行和引領的油氣行業如何在軟實力方面更順利地進行國際合作,確保天然氣供應安全。最后,本文總結了上述供需展望、市場改革和國際合作三個方面,并做了綜合分析。
天然氣供需分析
供給分析與預測。我國天然氣市場尚處在早期快速發展階段。2000年,我國天然氣市場進入快速發展期,2013年以前,由于宏觀經濟的帶動以及環保政策引導等因素,天然氣消費量以每年17%的速度增長,我國已成為世界第三大天然氣消費國。2014年,中國經濟發展進入“新常態”,經濟增長速度總體放緩,加之原油和煤炭價格下跌等因素影響,天然氣市場需求增速放緩,但天然氣銷售量總體仍呈快速增長趨勢。2015年,中國天然氣產量達到1350億立方米,進口量614億立方米,消費量1932億立方米,在一次能源中的占比到達了5.9%,但距世界平均24%、美國的30%、日本的25%、英國的33%、意大利的36%、俄羅斯的53%,還有巨大差距。隨著環境問題的日益嚴峻,作為清潔能源,天然氣成為我國治理霧霾問題的重要資源,也是未來能源結構朝綠色低碳化發展的中堅力量。
我國國內天然氣生產供應80%來自塔里木、川渝、鄂爾多斯和海洋四大產區。管道進口氣主要以土庫曼斯坦為主,少量從烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦、緬甸等國家進口。管道通道包括中亞天然氣管道、中緬天然氣管道以及新疆廣匯進口管道。海上LNG來自卡塔爾的占比34%,來自澳大利亞、印度尼西亞、馬來西亞三國的占比約50%,另外不足20%來自也門、尼日利亞、赤道幾內亞和阿爾幾內亞等地。2014年5月,中國石油天然氣集團和俄羅斯天然氣公司簽署了《中俄東線天然氣購銷合同》,雙方約定自2018年開始,俄羅斯每年通過中俄東線天然氣管道向中國供氣380億立方米。自此,我國天然氣四大進口通道戰略格局初步形成,包括西北中亞管道氣進口通道、東北中俄管道氣進口通道、西南中緬管道氣進口通道和海上LNG進口通道。
近年來,非常規氣發揮著越來越關鍵的作用。其中,頁巖氣主要來自中石化涪陵地區和中石油威遠地區。2014年底,全國頁巖氣產量共13億立方米,2015年,全國產量高達44.71億方,同比增長200%以上。國家能源局2016年9月印發的《頁巖氣發展規劃(2016~2020年)》提出,在政策支持到位和市場開拓順利的情況下,2020年力爭實現頁巖氣產量300億立方米,2030年實現頁巖氣產量800億~1000億立方米。我國經濟發展的新常態將推動能源結構不斷優化調整,天然氣需求將持續增大,@為頁巖氣大規模開發提供了寶貴戰略機遇,但同時也要注意,我國頁巖氣產業發展仍處于起步階段,來自資源、技術、資金和環境方面的不確定性因素也較多。
全球天然氣正在進入黃金時代,我國正逐漸形成國產常規氣、非常規氣、煤制氣、進口LNG、進口管道氣等多元化氣源供給,以及“西氣東輸、北氣南下、海氣登陸、就近供應”的供給格局。文獻1中,筆者研究團隊基于TIMES模型對2030年前我國油氣行業發展趨勢進行計算。在低碳減排情景下,到2020年,我國天然氣消費將實現總規模3600億~4000億立方米。常規天然氣供應平穩增長,2020年全國常規天然氣產量將達1700億立方米。非常規天然氣中,頁巖氣和煤層氣預計實現規模400億~600億立方米。
需求分析與預測。在天然氣需求不斷增加的同時,天然氣消費結構也從以工業燃料和化工為主向多元化發展。2000年以前,中國天然氣消費以化工用氣和工業燃料用氣為主,城市燃氣和發電用氣僅占較少部分。隨著長距離輸氣管道的建成投產,天然氣消費區域從油氣田周邊地區向經濟發達的中東部地區擴展。根據文獻2,在2014年,我國城市燃氣天然氣消費量為710億立方米,占比38.8%;發電用氣270億立方米,占比14.8%;工業用氣560億立方米,占比30.6%;化工用氣290億立方米,占比15.8%。而世界平均天然氣40%用于發電,發電用氣在美國、日本和韓國占比都在50~60%。由于我國煤炭資源占據主導地位,天然氣在發電方面一直都不是重點發展領域。而隨著供給寬松、氣候協定的簽訂、綠色低碳能源轉型趨勢的確立、全球經濟電氣化程度提高和環保要求不斷提升等因素,工業和發電的天然氣消費將快速增長,特別是在發電的燃料結構中,天然氣比重將進一步提升,發電將成為世界天然氣消費增長的主要驅動力。但在我國,天然氣發電能不能發展還存在一定的不確定性,發電用氣量主要取決于國家能源價格體系能否理順,天然氣發電的清潔屬性價值能否得到體現,而這取決于天然氣和電力雙市場改革的進展。
供需情景模擬與分析。我國的天然氣供給形式與格局已基本確立,天然氣消費的重點行業也已經被圈定,而最重要的問題是要考慮各種不確定性的供需匹配以及動態發展與調整。在文獻3中,筆者的研究團隊構建了天然氣供需分析優化模型,基于地理信息系統將各個大型氣田、LNG終端和管道氣接入點都定義為供給節點,每個省都定義成一個消費節點,整體形成了一個天然氣供需的復雜網絡。基于該網絡,構建線性供需動態優化模型,求解多期的、總成本最小的、滿足需求的供給方案。輸入參數主要是各個氣田的生產成本、LNG及管道進口價格、節點之間的傳輸容量和成本、各個需求節點的需求量等,而輸出結果不僅包括總供給成本,還包括了全國整體的供給方案、天然氣整體流向和數量、基礎設施開發規劃和地理布局。基于模型本身,根據國內頁巖氣開發成本、國外進口管道氣和LNG價格、中緬管道等重要能源通道發生問題等多個不確定因素設定不同情景并展開分析,最終得到了不同情景下的總成本、基礎設施布局和能源流向等結果。具體而言,國內頁巖氣生產成本能否降低、國外進口天然氣價格是否走高以及進口通道(例如中緬管道)是否會發生動亂是最為關鍵的核心因素。即使國外進口氣價格低,國內頁巖氣也應投入一定資金維持產量來應對可能的變故。由于我國主要消費地在東部地區,如果進口氣價格走高,從西北和西南管道進口的天然氣受到的影響更大,因為加上國內的傳輸成本,西部進口氣價格和東部海上進口的LNG相比沒有經濟競爭力。
中國天然氣產業改革
定價機制改革。受宏觀經濟和產業發展機制的影響和制約,我國天然氣消費在2014年的增長率從上一年的兩位數降至8.6%,2015年大幅降至3.3%。以這種增速,很難完成2020年天然氣一次能源占比達10%的規劃目標。而如上文所述,在我國,天然氣占一次能源消費總量的比重與世界平均水平及一些主要國家都相差很遠。我國天然氣消費放緩的主要原因是天然氣相對于煤炭成本過高,因此以氣代煤受到經濟性的嚴重制約。高價的原因一方面是我國價格機制和監管的問題,地方的輸配氣成本是能否降價的關鍵。另外,對居民用氣的交叉補貼行為,增加了工業、發電等經濟承受能力較低的用氣行業的成本,不利于天然氣市場的大規模推廣。近年來,相對富裕的東部沿海地區正在大力推進電力結構清潔化,沿海多個省份禁止新上燃煤電廠,努力發展天然氣發電。然而,隨著近兩年國內天然氣價格的接連上漲,天然氣電廠的上網電價卻調整不到位。天然氣燃料成本占天然氣電廠主營業務成本的80.0%以上,燃料成本已超過現行燃機上網電價,客觀來說,目前天然氣發電存在虧損,有氣價較貴的原因,也有國內電力價格體制尚未市場化的原因。天然氣清潔低碳,對霧霾治理有很大的作用,具有巨大的環境正外部性,同時天然氣發電啟動速度快、適合調峰。而目前各種發電燃料并沒有體現出包括資源稀缺、環境正外部性在內的真實成本,天然氣發電的環境效應以及調峰效應的價值沒有得到充分認定。因此,基于市場機制推進天然氣電力的發展,應理順天然氣、天然氣發電、電網以及環境的關系,體現其調峰作用和環保價值。
在文獻4中,筆者團隊完成了天然氣發電經濟競爭力理論研究。在我國天然氣、電力雙市場改革的情況下,天然氣大用戶直供降低了價格,電力實行實時定價的方式突出了天然氣電力調峰的優越性,同時考慮通過環境稅、碳稅等經濟方法補貼天然氣電力的環境正外部性,那么天然氣發電就會變得更有競爭力。在研究中,基于我國天然氣產業狀況與博弈理論構建了中國天然氣電力市場的博弈模型,然后基于模型設計了五個不同情景以定量測算碳排放稅、環境補貼、能源市場化改革等政策對天然氣發電競爭力的影響,并對相關參數進行敏感性分析,得到了在各個政策情景下中國天然氣發電的經濟競爭力水平,分析了各個關鍵政策在提高天然氣發電競爭力方面發揮的重要作用。具體而言,在只考慮煤電和氣電的市場中,市場化改革可以使天然氣發電比例增加至5.49%;政府對發電廠征收100元/噸?CO2的碳排放稅時,可使這一比例增加至7.66%;當政府給予發電廠的燃氣發電134元/MWh的環境補貼時,天然氣發電比例將增加至15%;最后,在總結了上述分析的基礎上,研究得到了以下結論:在基于市場定價機制和相應的財稅、環境政策條件下,天然氣發電在我國能源市場改革背景下將具有足夠經濟競爭力。
基礎設施的第三方準入。除了價格機制改革,我國天然氣產業改革的重點還包括對基礎設施第三方準入的放開。2016年10月底,中石化《中國石化油氣管網設施開放相關信息公開公告》,將旗下原油管道、天然氣管道以及液化天然氣進口終端等全部管網資產信息毫無保留地公之于眾,為國家能源局三年前提出的《油氣管網設施公平開放監管辦法》開了頭炮。此次中石化徹徹底底“坦白”了相關“家底”,并列出了詳盡的接入技g標準、使用價格以及申請條件。
我國市場與天然氣產業成熟的歐美國家相比,基礎設施容量非常有限,因此,應在擴大基礎設施建設的同時開放第三方準入。針對這一問題,首先要考慮如何促進基礎設施建設,而后要考慮所有權和經營權的確立。而對于是否能基于市場機制擴建容量,主要取決于相關政策。2016年10月15日,國家發改委印發了《國家發展改革委關于明確儲氣設施相關價格政策的通知》,進一步明確了儲氣服務價格、儲氣設施天然氣購銷價格的市場化改革舉措。明確儲氣設施價格市場化政策,有利于調動各方投資建設儲氣設施的積極性,提高冬季市場保障能力;有利于引導下游企業降低冬季不合理用氣需求,確保供氣安全。同時,也為倒逼體制改革進一步鋪路,鼓勵城鎮燃氣企業投資建設儲氣設施。城鎮區域內燃氣企業自建自用的儲氣設施,其投資和運行成本納入城鎮燃氣配氣成本統籌考慮,并給予合理收益。
在文獻5中,筆者的研究團隊在我國天然氣定價機制改革的大背景下,基于我國天然氣市場的具體情況,應用非合作博弈理論分析了天然氣儲氣庫的最優開發策略與運營模式。研究提出的博弈分析定量模型克服了原有的天然氣儲氣庫開發、運營、定價研究以定性分析為主、缺乏模型支持的問題。分析結果顯示,當儲氣庫非獨立運營時,第三方準入會促使垂直一體化經營的生產商修建更多的儲氣設施,儲氣庫最優容量將擴大為原來的1.2倍,同時消費者剩余增加了25%,社會總福利增加9%。當儲氣庫獨立運營時,儲氣庫最優容量增加至一體化經營時的1.6倍,社會總福利增加44%。由此可見,儲氣庫獨立運營能有效刺激天然氣下游市場需求,緩解冬季用氣緊張。但不能忽視的是,我國儲氣庫獨立經營不可一蹴而就,需要漫長的轉變過程,應分步進行、逐級遞進。此外,儲氣庫建設投資成本高、回收周期長,部分投資者無法承擔如此大的風險。儲氣庫獨立運營在實施過程中還存在許多現實問題,如融資、儲氣費的確定等。因此,國家在施以政策法規加以引導的同時,應鼓勵儲氣庫投資主體多元化,正確引導中小型企業投資儲氣庫建設,建立有效的風險規避體系。
天然氣國際合作
目前,我國天然氣供給30%來自海外進口,天然氣國際合作是整個“一帶一路”國家大戰略的先行和引領,是國家首要發展的戰略性產業。而油氣合作除了上游探勘開發、中游的儲運和通道以及下游的銷售等業務合作外,還要研究業務以外的因素:沿線國家的地緣政治、濟文化、教育交流等方面,從而增加我國與沿線國家打交道的軟實力,進而保障上述的各種業務合作更加順利地開展和進行。
因此,基于沿線國家地緣政治和國情分析的天然氣合作戰略研究至關重要。筆者的研究團隊對天然氣國際合作的軟實力研究關注了以下內容:第一,“一帶一路”天然氣合作的整體國際背景,包括政治發展趨勢、政治地緣板塊和“一帶一路”與歷來對外經濟合作項目的對比,梳理“一帶一路”油氣合作的國家大背景以及發展趨勢;第二,“一帶一路”沿線關鍵國家具體的地緣和國情,包括中東、南亞和中亞俄羅斯。中東包括沙特、伊朗和伊拉克;南亞主要是巴基斯坦、緬甸和馬六甲相關國家;中亞主要是哈薩克斯坦、土庫曼斯坦等,同時對上述國家分類總結和對比;第三,針對各種油氣合作相關制度和機制開展深入研究,包括安全保證機制、經濟金融機制和法律法規機制。可通過最終形成綜合、完善、規范的《亞洲能源》來全面確保我國與“一帶一路”沿線國家在油氣合作中的人身和財產安全,從而在法律和制度層面保障業務合作的順利開展;第四,國際油氣合作的配套文化、教育和交流的軟實力,包括如何在與沿線國家的合作中,增加中國文化價值和經濟理性的宣傳,如何培養來自沿線國家的留學生,以及如何使中國學生更好地服務于“一帶一路”油氣合作。同時,服務“一帶一路”的需求也倒逼文化宣傳和教育國際化的發展與轉型。基于上述四個方面,需要總結我國與沿線國家基于“一帶一路”戰略開展天然氣合作的各種風險和機遇。
結語
隨著全球能源消費低碳化的趨勢日益強烈,環保壓力不斷增加,天然氣將進入黃金發展階段,成為使全球能源由高碳向低碳轉變的重要橋梁。然而,天然氣在我國的發展并非一帆風順,從上游的勘探開發、進口到中游的儲運以及下游的分配和消費都充滿了挑戰和問題。因此,本文對我國天然氣發展戰略展開了全面研究和分析,為制定天然氣發展戰略和相關政策提供了有力的決策支持。
本文具體包括三個方面:第一,首先介紹了我國天然氣供需基本情況,強調了近十幾年來天然氣市場的快速成長以及未來的預期增加。目前,我國正在逐漸形成國產常規氣、非常規氣、煤制氣、進口LNG、進口管道氣等多元化氣源供給,以及“西氣東輸、北氣南下、海氣登陸、就近供應”的供給格局。同時,天然氣市場也存在著許多不穩定因素,例如國有非常規氣開發技術、進口天然氣價格以及天然氣通道安全方面的不確定性。本文基于優化模型的情景模擬,全面分析了天然氣供需情況、能源流向和能源安全影響。第二,近兩年,隨著宏觀經濟發展速度放緩和市場機制的阻礙作用,天然氣消費增長速度大幅回落。為了落實2020年天然氣發展目標,天然氣價格的市場化改革將繼續推進,市場在天然氣價格形成中的作用將進一步增強。按照國家“監管中間、放開兩頭”的價格管理思路,包括各省門站價在內的各種氣源價格管制將逐步取消,產業鏈兩端的價格將完全由市場供需決定。在此背景下,我國天然氣、電力雙市場改革不斷推進,天然氣的大用戶直供降低了價格,電力實行實時定價的方式突出了天然氣電力調峰的優越性,同時考慮通過環境稅、碳稅等經濟方法補貼天然氣電力的環境正外部性。在上述條件下,筆者應用博弈理論模型分析天然氣發電的經濟競爭力。而與此同時,如何進行天然氣產業改革,如何在促進我國基礎設施發展的同時,開放第三方準入以促進產業發展成為重要問題。本文以儲氣庫為例,基于博弈理論模型分析了第三方準入和儲氣庫完全獨立對天然氣產業的促進作用。第三,目前我國天然氣供給30%來自海外進口,而天然氣國際合作是整個“一帶一路”國家大戰略的先行和引領,是國家首要發展的戰略性產業。而天然氣的國際合作除了上游探勘開發、中游的儲運和通道以及下游的銷售等業務合作外,還需要研究業務以外的因素:沿線國家的地緣政治、經濟文化、教育交流等方面,從而增加我國與沿線國家打交道的軟實力,進而保障上述的各種業務合作更加順利地開展和進行。因此,本文介紹了基于沿線國家地緣政治和國情分析的“一帶一路”天然氣合作戰略研究。
(本文系筆者主持的國家能源局發展規劃項目“2030年能源生產和消費革命戰略實施方案”、中國石油天然氣集團公司政策研究項目“2030年前石油天然氣行業發展趨勢”和中國工程院重點項目子課題“基于沿線國家地緣政治和國情分析的一帶一路油氣合作戰略研究”的階段性成果,項目批準號分別為201608、中油研20150114、2014-XZ-32-7;中國石油大學(北京)中國能源戰略研究院博士研究生王歌、李彥和陳思源對此文亦有貢獻)
參考文獻
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國務院發展研究中心資源與環境政策研究所,2015,《中國氣體清潔能源發展報告2015》,北京:石油工業出版社。
Qi Zhang, Zhan Li and Ge Wang, 2016, "Study on the Impacts of Natural Gas Supply Cost on Gas Flow and Infrastructure Deployment in China", Applied Energy, Vol.162, pp.1385-1398.
Ruijie Tian, Qi Zhang, Ge Wang, Hailong Li, etc, 2015, "Study on the promotion of natural gas-fired electricity with energy market reform in China using a dynamic game-theoretic model". Applied Energy, http:///10.1016/j.apenergy.2015.11.079.
思源、張奇、王歌、李彥,2016,《基于博弈分析的我國天然氣儲氣庫開發策略及運營模式研究》,《石油科學通報》,第1期,第175~182頁。
責 編M戴雨潔
【關鍵詞】汽車;發動機;怠速抖動;故障現象;診斷方法
在社會上很多汽車維修發動機工作中經常遇到發動機怠速不穩,加速熄火,尾氣排放冒黑煙等不正常維修項目,在汽車維修廠或4S店,維修技術人員如何根據車輛情況有效合理進行檢測以及維修,本人根據豐田車型(花冠冠(COROLLA1.6)1ZR-FE發動機為例,根據自己的維修經驗,闡述分析此類故障案例的維修思路,供學習愛好者及維修技術人員參考。
1.案例導入
(1)故障現象是:起動發動機后,發動機怠速抖動嚴重,排氣管發出有規律的突、突”聲,進氣管有回火現象,稍提油門發動機便抖動加劇而隨即熄火。
(2)根據現象初步思路是發動機缺缸故障。現以此故障案例進行分析,闡述如何診斷方法及故障排除。
2.花冠(COROLLA1.6)發動機簡述
花冠(COROLLA1.6)是豐田生產的轎車。其基本參數:排量:1598cm3,即1.6L,壓縮比:10.2:1,最大功率Pmax:91Kw/6000rpm,Nmax:157N.m/5200rpm.控制系統采用噴油和點火正時ECM集中控制,技術特征: VVT-i可變配氣相位。
花冠1ZR-FE發動機是直列式、4缸、DOHC(頂置雙凸輪軸)16氣門發動機,配備豐田電腦控制系統(SFI),其點火順序為1-3-4-2。氣缸蓋由鋁合金制成,氣缸蓋采用垂直的進氣道,以增加進氣效率。采用了直接點火系統(DIS)。
3.故障原因分析
發動機缺缸是指發動機工作時有少數氣缸沒有工作。造成缺缸的常見原因有以下幾種情況:
3.1點火系統故障
花冠1ZR-FE發動機裝用磁感應式無觸點點火系統,磁感應式點火信號控制初級線圈電流的導通。次級線圈感應的高壓電通過分電器中央高壓線、分電器、各缸高壓線傳導到各缸火花塞上點火。火花塞直接參與在點火系統中,其中如果火花塞發火火花能量很弱,將影響氣缸內可燃混合氣的充分燃燒,甚至不能點燃混合氣,使發動機造成缺缸故障。主要的火花塞故障:(1)火花塞嚴重燒蝕,(2)為火花塞有沉積物(主要積碳)。
3.2燃油系統故障(電腦控制系統)
花冠1ZR-FE電噴發動機的燃油系統主要由:油箱、電動燃油泵、燃油濾清器、壓力調節器、噴油器、冷起動噴油器、輸油管、回油管等組成。(1)燃油壓力測試:(分別進行靜態壓力檢測和動態壓力檢測)(2)測試噴油器的噴油量。
花冠1ZR-FE發動機燃油供給系統圖
花冠1ZR-FE發動機燃油供給為電子控制汽油噴射(EFI)多點噴射。通過ECM的微電腦對EFI系統進行控制。ECM接收來自各種傳感器的信號,這些信號表明發動機運作不斷變化的情況。ECM根據這些信號確定最佳空-燃比所需要的噴油持續時間。EFI噴油器根據ECU的信號向信號口噴入一定計量燃油。如果噴油器卡滯、膠質物堵塞、針閥關閉不嚴或噴油器自身的電磁線圈斷路、短路等故障時, ECM發送來的噴油脈沖信號無法驅動噴油器正時脈寬向氣缸噴油。導致發動機不能正常工作。
3.3缸壓過低(機械方面)
花冠1ZR-FE發動機是四沖程往復式內燃機包括進氣壓縮做功排氣四個行程,如果壓縮行程終時汽缸內氣體的壓力偏低,被壓縮的氣體溫度也會偏低。低溫低壓的氣體不易燃燒,嚴重時造成缺缸故障。發動機機械零件磨損導致氣缸缸壓下降的分析如下:
原因一(氣門漏氣):導致氣門出現漏氣的原因有如下幾種情況。其一,氣門偏磨導致關閉不嚴;其二,氣門彈簧彈力變弱、彈簧折斷失效,氣門不能及時復位或關閉無力而泄漏;其三,氣門積碳過多或氣門桿彎曲等。
原因二(氣缸漏氣):當活塞及活塞環與缸套配合間隙松曠、或安裝上下兩道氣環切口位置不對,從而 影響氣缸內的氣壓。
原因三(氣缸蓋漏氣):氣缸蓋下平面變形,鑄造缺陷等,安裝缸蓋螺栓松動,氣缸蓋與缸體間的汽缸墊密封面不嚴,使泄漏的部分氣缸缸壓偏低。由于發動機是全新的,所以發動機怠速不穩的機械方面,我們在這里不做考慮,直接從點火系統和燃油控制系統兩大方面入手,下面重點探討造成怠速不穩的花冠1ZR-FE發動機進行故障分析和排除。
4.故障檢測與排除
根據花冠花冠1ZR-FE發動機所出現的故障案例,我們實施故障排除,討論,編寫實施方案。結合故障現象,開展案例任務。根據現有手持式電腦解碼儀以及汽車數字型萬用表,氣缸壓力測試表、聽診器以及常用的工具,試燈燈工具。我們采用“逐缸斷火”試驗法,拔下第一缸的缸線后,發動機抖動加劇,隨即熄火;接著又拔下第二缸的缸線,發動機也立即熄火。當拔下第三缸的缸線后,發動機工作狀態沒有任何改變,拔下第四缸的缸線后,發動機的工作狀態也沒有任何改變。我們可以判斷出這臺發動機的三缸和四缸不工作。究竟是什么原因使這兩個缸沒有工作呢?我們采取如下故障排除步驟:
圖豐田車系診斷座端子圖
第一步:啟動發動機,發動機正常啟動,怠速不穩,儀表板發動機 報警指示燈(CHK ENG),代表發動機有故障,利用1.診斷座位置 (DLC3)16針標準端座,安裝在在發動機室右側或在駕駛室內轉向盤偏左下方。利用電腦解碼儀讀取故障碼,通過進入檢測系統,電腦提示P0203 第3缸噴油咀不良噴油電磁閥3#故障(斷路),(注明:豐田車系故障碼的調取方法是采用直接將診斷座的有關端子跨接的方式(下轉第64頁)(上接第62頁)由“CHECK ENGINE”燈閃爍讀出故障碼。故障指示燈在跨接線跨接TE1與El,讀取故障指示閃爍信號為P0203。
(1)遵守從易到難的基本原則。首先我們進行點火系統檢測,因發動機能夠啟動,那么點火線圈是沒有問題,我們拔下分電器中央高壓線進行跳火試驗,發現跳火時間間隔均勻,火花偏藍,點火能量充足。表明點火信號發生器與點火電控單元沒有問題。接著拆下火花塞,發現第三缸火花塞干,這是因第三缸無噴油,第四缸可燃混合氣沒有充分燃燒而污染了火花塞。更換第四缸火花塞,調整火花塞間隙為1.1mm(0.043in),用“搭鐵”方法試驗各缸火花塞點火質量,火花塞點火火花偏藍,說明點火正常,但重新啟動。采用斷火檢查,故障依舊。
(2)進行燃油系統檢測。由于進行了逐個氣缸斷火試驗,其它氣缸工作狀態良好,故不存在整體燃油油壓過低(燃油壓力標準值為304-343kpa)的情況。,所以只考慮三、四缸噴油器的機械和電路問題。重新起動發動機,用數字是汽車萬用表檢測三、四缸噴油器導線側連接器上電源端子與搭鐵端子間的電壓及兩個噴油器上兩個接線端子間的電阻值,檢測數據如下:3#噴油器實測電阻∞Ω(無窮大),4#噴油器12.3Ω,標準電阻11.6-12.4Ω(20℃)。經檢測結果得出結論:3#噴油器線圈斷路不正常。把聽診器置于4#噴油器上方,能聽到各缸噴油器發出的清脆均勻且有節奏的“嗒、嗒” 聲。而3#噴油器則沒有聽到,因此憑經驗可以判斷4#噴油器針閥機械部分工作正常。而3#噴油器則無動作。
(3)通過以上檢測,更換3#噴油器,重新啟動發動機,發動機運轉相對好轉,但仍有 抖動,怠速不穩,再次通過 逐缸斷火法試驗,發現4#缸不工作,未擰下各缸火花塞檢查發現,新更換的4#火花塞電極部分有油濕,說明4#缸仍然不工作,此時我們把注意力放在缸壓不足的方面,拆下火花塞,斷開各缸油路,接上SST工具壓力表,運轉發動機三到四圈,測量發動機4#缸的壓力,四缸基本無壓縮過低。標準缸壓值(bar)9.81-12.26,而是4#壓縮力為4.8 bar, 由此可知,造成4#氣缸不工作的原因是氣缸不密封,在氣缸火花塞加入適量油,重新測試缸壓,結果發現4壓縮力略有提升,但仍然0.7-0.8bar,依照經驗,如果是氣環磨損折斷造成漏氣,加入油時,由于油相對稠,起到阻滯作用,測試缸壓時,測試壓力應該4-6bar。但現在效果不明顯,由此推斷,造成氣缸漏氣的主要原因是在 氣門或汽缸蓋密封不嚴造成的。最后拆開汽缸蓋,檢查氣門密封環帶,發現4#缸排氣門燒蝕嚴重,出現麻點,有脫落,氣門桿部及氣門和氣缸積碳。通過從重新更換氣門,研磨接觸環帶寬1.3-1.5mm,檢查試驗符合要求,重新裝車,啟動發動機,發動機怠速 穩定在670rpm,突然加速油門,發動機加速性能良好,無抖動,故障完全排除 。
5.故障總結
花冠1ZR-FE發動機采用ECU微機控制點火和燃油噴射,各種傳感器檢測 發動各種參數,通過CPU中央處理器芯片數據處理,調節發動處于高質量的燃燒工作狀況,發動機氣缸不能正常工作,在傳統的發動機工作基礎上,增加了反饋調節裝置,為廣大學員在學習和實際工作崗位增加了技術難度,利用現代檢測手段綜合能力的培養,需要學員和技術人員對汽車故障進行診斷時能熟識其系統的工作原理,考慮相互關聯部件的影響。嚴格遵守操作流程,按照維修手冊指引,解決維修過程中典型維修案例。提高技能知識水平,切忌盲目操作。現代汽車是典型的機電一體化產品,需要廣大從業人員有綜合知識能力,發動機總成故障千變萬化,不拘一格,現代汽車有很多檢查儀器設備,這些設備幫助我們在修理汽車過程中,提供強大的技術支持,希望我們正確合理有效利用這些資源來幫助我們解決維修問題。
值得一提的是:在依賴這些先進檢測儀器同時,平時積累維修經驗,講傳統經驗方法和現代檢測手段充分融合在自己的日常維修工作中,發揮淋漓盡致。 [科]
一、部分節能減排指標未完成的主要原因分析
(一)對節能減排重要性和迫切性的認識尚未真正到位
一些地方沒有真正從科學發展觀的角度看待節能減排,仍然追求GDP的快速增長。“十二五”規劃綱要確定全國經濟年均增長7%左右,但多數地方確定的預期增長目標仍然是兩位數。2011年,全國單位GDP能耗計劃下降3.5%,但各省的節能目標加權僅為3%左右。
(二)產業結構調整進展緩慢,高耗能行業仍然增長較快
2011年,第二、三產業增加值的比重分別為46.8%和43.1%,第二產業比重比上年上升0.1個百分點,第三產業比重比上年下降0.1個百分點,與“十二五”時期第三產業增加值比重提高4個百分點的目標要求差距很大。在工業結構中,規模以上重工業增加值同比增長14.3%,增速快于輕工業1.3個百分點。2011年,6大高耗能行業增加值同比增長12.3%,其中,非金屬礦物制品業增長18.4%,化學原料及化學制品制造業增長14.7%,有色金屬冶煉及壓延加工業增長13.6%。高耗能的重化工業發展過快,帶動了能源消耗的強勁增長。2011年,工業用電量同比增長11.9%,其中,重工業用電量增長12.4%,增速高于輕工業3.1個百分點;鋼鐵、石化、建材等重工業耗電占全社會用電量的60%以上;電力、鋼鐵、建材和化工行業耗煤占煤炭消費量的80%以上。
(三)投資增長過快、結構不合理,增加了節能減排的難度
2011年,固定資產投資(不含農戶)同比增長23.8%,高于社會消費品零售總額實際增速6.7個百分點,資本形成總額對全國經濟增長的貢獻率達54.2%,比最終消費高2.6個百分點;全國31個省(區、市)中有11個投資增幅達30%以上,有15個增幅達20―30%。投資增長過快必然拉動能源消費需求的剛性增長。
投資結構趨重。2011年,固定資產投資(不含農戶)中,第二產業投資增長27.3%,同比加快5.3個百分點,其中,工業投資增長26.9%,同比加快5.3個百分點;而第三產業投資增長21.1%,同比回落5.2個百分點。2011年1―11月,6大高耗能行業投資同比增長18.6%,較上年同期加快3.9個百分點,其中有色金屬冶煉及壓延加工業和非金屬礦物質制品業投資分別增長34.6%和29.8%。由于投資結構趨重,既增加了當前節能減排的難度,又因加劇了產業結構的不合理,而加大了以后節能減排的壓力。
(四)節能標準不健全,技術支撐比較薄弱
目前,節能標準體系建設仍然滯后,節能標準的制定對現有技術水平遷就多,一些高耗能行業的準入門檻過低。特別是高耗能產品能耗限額強制性標準和終端用能產品能效標準覆蓋面較窄,大部分工業用能設備沒有能效標準,新能源和可再生能源技術和產品還沒有完善的行業節能標準,大型公共建筑和國家機關辦公建筑的能耗限額標準缺失,適合農村地區的建筑節能標準基本是空白。
同時,我國節能減排技術水平跟不上形勢的需要。具有自主品牌的節能減排技術和產品不多,特別是在關鍵核心技術方面受制于人。一些行業能效水平不高,鋼鐵、煉油、乙烯、合成氨、電石等單位產品能耗較國際先進水平高出10―20%。節能減排技術和產品推廣應用不夠,一些新能源和節能環保產業如太陽能光伏電池制造等,產品多數用于出口。由于缺少政策鼓勵措施,節能環保建材因生產或使用成本相比傳統建材要高出很多,在市場價格方面沒有競爭優勢。
二、幾點建議
(一)提高對經濟增速放緩的容忍度,堅持不懈地抓好節能減排工作
能源是經濟增長的“血液”,GDP增速越高,能源消耗和污染排放也就越大。推進節能減排,必須適當控制GDP的增速。在當前經濟增速放緩趨勢已經確立的情況下,如果過于關注經濟增速的下滑而強調保增長,就會轉移節能減排的注意力,必須處理好“穩增長”與節能減排的關系,堅持節能減排工作不放松,力度不減弱。要認真吸取“十一五”節能減排工作的經驗教訓,嚴格目標責任管理,切實落實地方政府和相關部門、企業的責任,把落實五年目標與切實完成年度目標相結合,防止再次出現“前松后緊”的情況。
(二)加大經濟結構調整的力度,抑制“兩高”行業過快增長
要充分利用經濟增速放緩這一實行優勝劣汰的時機,加快推進結構調整,提升結構優化對節能減排的貢獻率。有研究測算,我國第三產業比重每提高1個百分點,同時第二產業比重降低1個百分點,單位GDP能耗可降低1個百分點。加快發展服務業和戰略性新興產業,逐步提高其在國民經濟中的比重。加強對投資項目的節能評估審查,嚴格執行環境影響評價制度,提高“兩高”行業準入門檻,嚴格控制高耗能行業和產能過剩行業固定資產投入,遏制盲目發展重化工業的傾向。高能耗產品生產應以滿足國內需求為主,應制定限制生產主要供出口的“兩高”產品的措施,嚴格控制“兩高一資”產品出口。加快淘汰落后產能,嚴格控制落后產能和高耗能產能向中西部地區轉移。盡快制定出臺能源消費總量控制實施方案,實行能耗強度和總量雙控制,倒逼產業結構的轉型升級。
“十二五”規劃綱要提出,到2015年,我國非化石能源占一次能源消費比重要從2010年的8.3%提高到11.4%。但據行業統計,2011年,這一比重僅為8%左右,比上年下降0.3個百分點左右。煤炭在我國占一次能源消費的70%左右,而美國一次能源消費中煤炭僅占22%左右。要加快調整優化能源結構,逐步改變目前以煤為主的能源結構,增加優質化石能源的比重,顯著提高天然氣、核能、可再生能源的供給能力,提高非化石能源比重。城市二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的67%、煙塵排放量的70%以及二氧化碳排放量的70%都來自煤炭。要從勘探、開采、洗選、加工、運輸、轉化到使用的全過程,大力推進煤炭的清潔生產和高效利用。
(三)加快建立技術支撐體系,促進節能減排技術、產品的研發推廣和產業化應用
要更加重視節能減排基礎研究和關鍵技術開發,集中力量攻堅一批關鍵領域和關鍵環節的高新技術、關鍵技術、共性技術。定期并及時更新重點節能技術推廣目錄、重大環保技術裝備目錄,編制重點行業低碳技術推廣應用目錄,建立節能減排技術遴選、評定及推廣機制。落實和完善財稅、信貸政策,使重視節能減排技術研發的企業切實得到好處,使研發和推廣節能環保技術、產品的企業能夠有利可圖。加快推進以節能減排和清潔生產為核心的企業技術改造,通過增量投入帶動存量調整,深入挖掘節能減排潛力。
(四)加強政策引導,充分發揮市場機制在推進節能減排中的作用
適當的經濟政策有助于緩解企業能源和資源使用過程中的外部效應,降低節能減排成本,增加能源使用和污染排放成本。要防止簡單地用行政手段和計劃行為來抓節能減排工作,更多采用經濟政策和市場手段,來鼓勵和推進節能減排。加大政府預算內投資和財政節能減排專項資金的投入力度。認真落實和完善支持節能減排的所得稅、增值稅等優惠政策。將更多的不符合節能標準的高能耗產品和資源消耗品納入消費稅征收范圍,提高能源消耗量較大產品的消費稅稅率。開征環境保護稅,將一些高能耗產品納入征稅范圍。將水、森林、草場資源等納入資源稅征稅范圍,提高需重點保護或限制開采的能源資源的資源稅稅額。深化資源性產品價格改革。加快推進銷售電價改革,試行居民用電階梯價格制度;對能源消耗超過單位產品能耗限額標準的企業,實行懲罰性電價。推進天然氣價格改革和按熱值計價工作,逐步理順天然氣與可替代能源的比價關系。深化環境收費改革,適當提高排污費和垃圾處理收費標準。加強節能發電調度,加快推行電力需求側管理、合同能源管理、節能自愿協議等節能新機制。完善主要污染物排污權有償使用和交易制度,建立健全排污權交易市場;鼓勵、規范自愿減排交易活動,開展碳排放交易試點,推進碳排放權交易市場建設。
(五)高度重視建筑領域的節能減排工作