生物燃料的使用可以追溯到一开始柴油机本身,这是由鲁道夫柴油在1890年代使用花生油作为燃料。快进120 -几年和生物燃料仍然使用,尽管在一个相对较小的数量。使用一个务实的方法,以下观点将审查在生物燃料的发展现状和关键因素,可能导致增加生物燃料的应用。
生物燃料是任何从生物燃料提供了一个替代不可再生的化石燃料。今天最常见的生物燃料在使用乙醇或生物柴油,尽管还有其他生物燃料丁醇、丙醇等。目前四代的生物燃料。每个生物燃料的发展是由寻求更高的输出生物量不与粮食作物竞争。第一代生物燃料是由糖,淀粉,油和动物脂肪;第二代是由非粮食作物生产的生物燃料或农业废弃物(生物质);第三代生物燃料使用藻类和快速生物量增长;和第四代生物燃料是转基因植物生长在非农土地或水体,产生更高的能源产量。目前99%的生物燃料销售是第一或第二代类型。
对生物燃料的需求在美国已经被刺激的“可再生燃料标准”(RFS)。RFS政策最初是2005年颁布的帮助加快发展生物燃料,有360亿加仑的生物燃料的目标融入到2022年运输燃料。生物燃料是由字母前缀,表示“E”乙醇和生物柴油,“B”和对应的百分比中使用生物燃料混合物。如果数量少于100,然后剩下的百分比是基于石油的汽油或柴油。大多数在美国销售的汽油含有10%乙醇(E10),而E85燃料站代表大约2%的公众加油站。B20生物柴油混合少不到美国公共电视台携带的燃料的0.5%。一些州正在试图改变这种通过设置自己的生物柴油需求。例如,明尼苏达州是要求所有运输柴油销售从4月到10月B10然后B5在冬季。
2013年,生物燃料的年生产130亿加仑的乙醇和18亿加仑的生物柴油,代表大约10%的燃料消耗在美国。2014年,美国环保局提出类似的总体数量的生物燃料,但分布发生了变化更赞成第二代和新生产流程。至少有四个生产工厂计划生产第二代纤维素生物燃料,但未来增长将取决于生产的最终裁决RFS。
从累积力量的角度来看,非公路用市场大约90%的柴油燃料。因此,很可能更大的重点将放在生物柴油而不是乙醇越野的应用程序。转换成本、维护、生产率和燃油价格都是关键因素在决定是否生物燃料是一种经济有益的选择。
之间的转换成本运行的生物柴油和柴油小或者最终客户可以忽略不计。两者之间的基本引擎架构燃料是相同的,它允许使用的燃料互换。根据生物柴油的化学性质,一些组件由丁腈橡胶化合物,如水管、垫圈、塑料和海豹是容易降解。引擎兼容B100使用兼容的聚四氟乙烯等材料,尼龙和氟塑料。目前所有主流柴油机制造商支持B5的使用,和78%支持B20的使用。有一些制造商支持B100的使用,如执行官、道依茨AG)费尔班克斯莫尔斯和新荷兰。
维护是另一个重要的成本动因。一个优势是与柴油相比,生物柴油提供了改进的润滑性,可以扩展引擎组件的生活。然而,生物柴油也更容易粘在汽缸壁和吹过去的活塞环进入曲轴箱。一项由加州空气资源委员会(碳水化合物)指出,在其耐久性研究的大多数40观察舰队没有机油稀释问题。不过,有一些问题指出。九舰队有经验的燃油滤器堵塞最初从柴油转向生物柴油后,最常发生的,当B20或更大的混合使用。同时,在冬季的舰队位于寒冷地区必须切换到石油柴油。这是由于生物柴油的云高和倾点,使其比传统柴油凝胶在更高的温度。
生产力可以归结为如何有效地机器可以将力量转移到工作。生物柴油比柴油少大约8%的能量,它关联到5少7%的电能,因此燃油经济性。研究表明,B20和较低的混合通常不显示明显的功率损耗在现实世界中操作操作员。功率损耗可以创建一个问题对于高负载设备操作责任周期,如装载机。设备制造商需要考虑这种潜在的估值下调B100兼容当指定一个引擎。
燃料成本是很大一部分机器的总运营成本和使用是非常重要的在选择燃料。使用美国能源信息管理局(EIA)的数据,2014年1月柴油相比,大约是3.89美元/加仑3.97美元B20, B100和4.28美元。EIA只出版工业柴油价格时,他们应该比较顺利地与越野柴油比例基础上,这是平均55美分更便宜。B100有10%的溢价,而交付少10%力量,或另一种方式看它相当于功率输出(工作)将成本高出22%。这就解释了为什么有最小的对生物柴油的需求在当前成本率。然而,美国能源部(DOE)已经宣布,它是估计到2022年每加仑3.00美元。背后的经济学提出降低成本可能会需要增加生物柴油生产通过规模经济来降低生产成本。帮助刺激需求,美国参议员正在努力恢复一项法案,这将提供每加仑1美元的奖励。
天然气,如生物燃料,有其挑战(基础设施、存储等等),但它是昂贵的大约60%低于生物柴油在柴油机加仑等价的。这提供了一个巨大的优势,可能会支持越来越多的采用在许多应用程序中,尤其是在高功率应用,燃料消耗高。天然气将对生物燃料使用的作用尚不清楚,但对于生物柴油有竞争力,它也将需要与其他替代燃料竞争选项,如天然气和双燃料发动机升级。
生物燃料是自家种的,可持续的燃料来源,减少美国对外国石油的依赖,创造更多就业机会。技术的进步正在努力增加产量,降低成本。在发生之前,生物燃料需求将遵循联邦规定的水平RFS表示,可能会看到低采用率,直到一个更有吸引力的成本/收益情形盛行,或成本传统石油价格上涨存在。
大卫是副教授约书亚与里卡多战略咨询(RSC)。RSC活跃在越野的市场,提供了一个全面的投资组合管理咨询服务,解决高影响力的战略问题和解决操作问题在每一个阶段的价值链。请访问www.ricardo.com/rsc为更多的信息。
