新能源機械設備在施工企業(yè)中的應用前景

嚴華

摘要：愈發(fā)嚴重的環(huán)境污染與日益短缺的能源問題成為目前困擾國家與各界的難題之一，轉(zhuǎn)變高污染高能耗局面，大力推行節(jié)能減排來促進實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標已迫在眉睫。本文結合新能源機械設備的應用現(xiàn)狀分析討論了其優(yōu)勢所在，并探討了制約新能源機械發(fā)展的因素和在施工企業(yè)中應用大趨勢。

關鍵詞：新能源 機械設備 施工企業(yè) 應用前景

隨著治理霧霾和節(jié)能環(huán)保理念逐漸被重視，以及能源日益匱乏、環(huán)境污染愈發(fā)嚴重的現(xiàn)狀，實行節(jié)能減排勢在必行。目前推廣新能源汽車已不局限于私家用車和乘用車行業(yè)，各行各業(yè)都在為如何使用新型能源來替代石油、煤炭等傳統(tǒng)能源進行技術研究，這是一個必然的發(fā)展趨勢。建設施工中的機械設備多以柴油為主要燃料，由于其耗能較大且使用頻率較高，不僅對環(huán)境造成污染，還嚴重浪費傳統(tǒng)能源。結合當前發(fā)展趨勢來看，推廣新能源設備以替代傳統(tǒng)石化能源為主要燃料的機械設備能夠有效減少資源消耗并降低環(huán)境污染。目前，機械設備行業(yè)都在積極地發(fā)展推廣綠色環(huán)保的新能源機械設備來取代傳統(tǒng)以柴油為燃料的能源設備。

1 新能源機械設備應用現(xiàn)狀分析

1.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀 國外一些發(fā)達國家對新能源工程機械設備十分重視，其政府在科研經(jīng)費投入、示范區(qū)建設及基礎設施等方面給予政策優(yōu)惠，為推動新能源工程機械設備的廣泛應用創(chuàng)造了良好條件的同時還實現(xiàn)了大批量的產(chǎn)業(yè)化。日本小松早在2004年就研制出了世界上第一臺混合動力的液壓挖掘機，HB205、HB215等型號的混合動力挖掘機目前不僅在其國內(nèi)進行大批量生產(chǎn)銷售，也已經(jīng)面向中國等國家進行生產(chǎn)和銷售，沃爾沃L220F混合動力裝載機也同樣進行批量銷售。美國政府對購買新能源工程機械實施減稅優(yōu)惠，企業(yè)購買使用Aleecz公司所生產(chǎn)的混合動力高空作業(yè)車時，能享受聯(lián)邦稅的減免優(yōu)惠；日本則對生產(chǎn)低排放、低噪音的環(huán)保型新能源工程機械設備生產(chǎn)企業(yè)提供稅收、融資和售價等多方面的政策優(yōu)惠，這在一定程度上鼓勵并推動了新能源工程機械設備的發(fā)展。

目前我國的新能源機械有純天然氣機械、電驅(qū)動機械、混合動力機械等，我國在新能源工程機械領域已逐步在發(fā)展，并且取得了一定的進展，體現(xiàn)在以下幾個方面：新能源工程機械研發(fā)和技術理念已初步形成；部分新能源工程機械已經(jīng)實現(xiàn)小批量銷售且在向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。例如三一、中聯(lián)、徐工、柳工、廈工、山河智能等國內(nèi)大型工程機械企業(yè)都或多或少推出了自己的新能源機械。由于我國的新能源工程機械研究與推廣起步較晚，多方面的因素也制約了新能源機械的發(fā)展，例如：政府與企業(yè)不夠重視、投入不足，致使我國新能源工程機械依然處于發(fā)展的初步階段，與國際大企業(yè)存在一定差距；此外，我國相對缺少鼓勵新能源工程機械發(fā)展的有關政策與方針，新能源工程機械行業(yè)缺乏統(tǒng)一的標準，國家相關部門與行業(yè)協(xié)會應通過組織建立新能源工程機械的工藝、性能測試、質(zhì)量控制、關鍵技術等標準來規(guī)范整個行業(yè)，進而推動發(fā)展。

不管是國外還是國內(nèi)的工程機械行業(yè)，都在逐漸重視新能源機械的發(fā)展，由此可見，推廣新能源工程機械是一種發(fā)展趨勢，是工程機械進行可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

1.2 施工企業(yè)現(xiàn)狀 目前施工企業(yè)設備種類多且繁雜，尤其像裝載機、挖掘機、起重機、攪拌車等通用機械每個項目每個工地都會需要，不管使用率還是數(shù)量都占比較大，此類通用設備能耗高、污染大，由于使用頻率高，且工地作業(yè)環(huán)境惡劣，機械易老化，故障多，企業(yè)更新設備慢，即使新能源機械發(fā)展迅速，種類繁多，部分新能源機械技術日趨成熟，但是施工企業(yè)對環(huán)境保護意識不強，對新能源機械認識不深，只重視設備的初始購置成本，容易忽略后期使用中帶來的經(jīng)濟效益，因此對于新能源機械的投入比較謹慎，仍處在觀望、試探的階段，更多的還是傾向于傳統(tǒng)石化燃料的機械。

2 新能源機械設備的優(yōu)勢分析

2.1 新能源機械具有多樣性 我國工程機械設備種類較多，并且由于其工況及運行環(huán)境差異，新能源工程機械設備具有多樣性。我國幾個大的工程機械制造企業(yè)都在新能源機械的開發(fā)中取得一定成果：2011年徐工在BICES展會上推出了全球第一臺天然氣裝載機，山重建機在發(fā)展天然氣和電動挖掘機上有所收獲，中聯(lián)重科和三一重工則推出了多款技術成熟的天然氣攪拌車和混合動力的挖掘機。目前越來越多的企業(yè)有了屬于自己的新能源機械，新能源機械的隊伍也是越來越壯大。

2.2 低碳環(huán)保，節(jié)約能源 近年來我國霧霾天氣驟然增多，這對人們的生活與身體健康產(chǎn)生了極大的影響，政府部門已開始大力號召綠色節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)。而新能源機械的出現(xiàn)則能緩解環(huán)境污染，還能降低能源的消耗。相對普通柴油機械而言，天然氣發(fā)動機排放的污染物明顯減少，例如二氧化碳的排放可減少百分之二十，二氧化硫的排放可減少百分之七十；電驅(qū)動機械則完全采用電網(wǎng)電源或蓄電池，可達到零排放且噪聲小；混合動力機械同比內(nèi)燃機械也可節(jié)油百分之二十左右，污染物也有相對應的減少。

2.3 新能源機械的使用成本低于傳統(tǒng)能源機械 盡管傳統(tǒng)工程機械設備在初期的購置成本費略低，但在使用過程中，新能源機械能有著很大優(yōu)勢，無論是天然氣、電動還是混合動力，天然氣和電能成本都比柴油價格低，能夠在縮短機械購置成本的回報周期，因此，工程機械設備的使用成本低成為施工單位考慮的重要因素之一，例如：天然氣工程機械在與燃油工程機械設備作業(yè)效率相當?shù)那闆r下，其使用成本僅是柴油的70%，能夠節(jié)能30%，由此可見天然氣機械具有相當大的優(yōu)勢，這也是國家和行業(yè)看好天然氣機械的重要原因之一。

另外，傳統(tǒng)工程機械需要定期保養(yǎng)且費用高昂，而新能源機械則減少甚至避免了更換機油、機濾和潤滑油的環(huán)節(jié)，從而使其機械設備的保養(yǎng)成本低于傳統(tǒng)能源機械。

3 新能源機械設備的制約因素分析

3.1 能源補給站相對較少 每個新能源的推行都是一個漫長的過程，由于新能源的普及性還無法與傳統(tǒng)能源相提并論，導致新能源的補給站也相對較少，這就使得新能源工程機械在使用過程中因加氣等能源補給困難而影響其正常運行使用，進而給施工企業(yè)造成損失。再者，天然氣只能通過加氣站和槽車進行加氣，國內(nèi)天然氣配套設施不完備，無法進行長期保存，并且對儲存環(huán)境要求較高，一般天然氣要儲存于-163℃的環(huán)境中，氣瓶無法保證絕對隔熱，一旦環(huán)境溫度升高，氣瓶溫度就會隨之升高，其中儲存的天然氣就會逐漸氣化并升壓，到達一定壓力就會產(chǎn)生泄漏，不僅浪費天然氣，還存在一定的安全隱患。

3.2 持續(xù)作業(yè)時間短 電驅(qū)動工程機械設備雖然具備不耗油、排氣無污染、較小震動噪聲和維護簡單優(yōu)勢，但由于蓄電池容量的局限性使電動機的功率受限，并且其儲電量不能維持長時間或者連續(xù)作業(yè)，受工作場地制約較大，而電驅(qū)動（使用電網(wǎng)電源）機械設備只能在有電源的場所中作業(yè)，這就使得電驅(qū)動機械設備在工程施工中受到了一定限制，目前無法得到廣泛應用。油電混合動力工程機械具備內(nèi)燃和純電動工程機械的優(yōu)點，其功率較大、無需充電且連續(xù)工作時間長，但因機械裝有內(nèi)燃動力和電動兩套動力裝備，使得機重相對較大，購置成本較高。

4 新能源機械設備的應用前景

新能源工程機械多種多樣，不同的種類適用不同的工作環(huán)境，以大功率電動馬達來代替發(fā)動機驅(qū)動的電驅(qū)動工程機械，例如山重建機的JCM921D（電動）挖掘機就是以電網(wǎng)電能作為動力源，通過電動機而非傳統(tǒng)的柴油機來對外輸出功率，具有高節(jié)能、小噪聲以及零排放的顯著優(yōu)勢，可適用于隧道、港口和城市建設等有電源的場所。

對于外接電源不夠方便的情況下，可使用雙動力工程機械。如英國LUCAS公司的折疊式雙動力隨車起重機以及國內(nèi)的雙動力挖掘機，其通過發(fā)動機驅(qū)動行走，到達作業(yè)區(qū)后接入交流電供車載電動機驅(qū)動機械進行作業(yè)，不僅節(jié)能，還能降低施工費用、減小噪音。

而天然氣機械的推廣普及則與加氣站的設立密度息息相關，目前在市區(qū)或市郊的拌合站，由于周邊天然氣站較多，適合使用天然氣機械，例如天然氣裝載機、天然氣攪拌車、天然氣泵車等，而一些偏遠地區(qū)則受加氣站數(shù)量和工地運輸、加氣設備的限制，則不太適合使用，但是由于天然氣設備在節(jié)能減排方面有很大的優(yōu)勢，以天然氣為主要能源的新型工程機械設備是社會及行業(yè)的必然發(fā)展趨勢。

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