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软科学课题研究

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软科学课题研究范文第1篇

学科交叉,突出特色

深圳是我国产业发展最具有活力的地方,高新技术企业云集,对高新技术成果的转化和产业化一直有着旺盛的需求。面向区域产业特色和需求,清华大学深圳研究生院在与本部优势互补错位发展的理念下建立了信息学部、工程学部、生命科学学部、物流与管理学部,文理学部五大学科群,学科群之间、学科群内部又均贯穿以学科交叉、突出特色的思想,重点建设海洋、物流两个特色学科,围绕清洁生产、媒体技术、创新药物、生物医学工程等几个重点方向整合资源。目前已经建立了一批学科实验室及科研机构,包括1个国家重点实验室深圳研究室(电力系统国家重点实验室深圳研究室)。2个国家工程中心分中心(光盘国家工程研究中心深圳分中心、国家杂交水稻工程技术研究中心清华分中心)、1个国家发展规划研究中心分部(清华大学中国发展规划研究中心深圳分部)、1个教育部工程中心分中心(网络工程研究中心)、1个广东省重点实验室(广东省化学生物学重点实验室)、7个深圳市重点实验室(电力系统实验室、宽带网与多媒体实验室、物流工程与仿真实验室、深圳市超级杂交水稻研究重点实验室、循环经济先导技术实验室、基因与抗体治疗技术实验室、热管理工程与材料重点实验室)。此外,还有6个与海外高校建立的联合实验室和一些校企合作科研基地。

以环境中心为例,清华大学深圳研究生院环境学科的几位教师,分别从事饮用水安全和水环境修复领域的研究污水处理和水回用,水环境和近海海岸模型、环境材料研究、仪器检测工作等,每位教师各有特点,但是从环境学科层次实现了集成。同时,在学部层面,又完成了清洁能源环境材料、绿色制造,污染控制与资源化等四个领域的大交叉,基于以上条件,环境中心与深圳市建立了多层面的合作关系,分别与深圳市水务局、环保局、发改局、规划局、贸工局、城管局、海洋局等合作,承接了大量项目其间,他们不仅建立了“循环经济先导技术”深圳市重点实验室还完成了深圳市循环经济“十一五”发展规划,如今,该规划已经成为深圳市发展循环经济的纲领性文件,并获得广东省社会科学优秀成果奖。经过不懈的努力,该中心已经为深圳市5个行业15家企业进行过清洁生产试点和示范,并连续两年被广东省经贸委评为清洁生产优秀服务单位,他们针对4个学科选送的8名年轻教师也在接受清洁生产培训后,被授予国家清洁生产审核师资质。更令人赞叹的是,环境学科建立的工业生态和环境检测中心,在短短三个月内就获得了国家CMD和CNAS资质,而且形成了服务于科学研究,服务于研究生培养和服务于社会的大平台。俗话说,种瓜得瓜,种豆得豆。清华大学深圳研究生院环境学科的突出表现也为自己赢得了充分的肯定,2008年,该学科获得水体污染控制和治理国家科技重大专项中的个项目。

窥一斑而见全豹。注重资源整合,实现科学研究与人才培养的结合、前沿探索研究与应用开发研究的结合,高科技研究与软科学研究的结合,不仅是环境学科的一个突出特点,

也是清华大学深圳研究生院的集体体现。

校企合作,成果涌现

作为清华大学在深圳的窗口,为了充分发挥清华大学科技成果转化平台的作用,使清华大学的众多科研成果在深圳

清华大学深圳研究生院是清华大学惟一的异地办学机构,其设立,不仅为清华大学提供了产学研结合的办学基地,也可充分发挥清华大学的学科优势和深圳的区域优势,面向深圳区域经济和社会发展,尤其是高新技术产业发展的需要,探索和发展新型高校政府企业在人才培养和科技创新方面的合作机制,自2001年成立以来,清华大学研究生院一直“以立足深圳,根系清华,胸怀祖国、放眼世界”为宗旨,在产学研结合道路上走出了自己的特色。

学科交叉,突出特色

深圳是我国产业发展最具有活力的地方,高新技术企业云集,对高新技术成果的转化和产业化一直有着旺盛的需求。面向区域产业特色和需求,清华大学深圳研究生院在与本部优势互补错位发展的理念下建立了信息学部、工程学部、生命科学学部、物流与管理学部,文理学部五大学科群,学科群之间、学科群内部又均贯穿以学科交叉、突出特色的思想,重点建设海洋、物流两个特色学科,围绕清洁生产、媒体技术、创新药物、生物医学工程等几个重点方向整合资源。目前已经建立了一批学科实验室及科研机构,包括1个国家重点实验室深圳研究室(电力系统国家重点实验室深圳研究室)。2个国家工程中心分中心(光盘国家工程研究中心深圳分中心、国家杂交水稻工程技术研究中心清华分中心)、1个国家发展规划研究中心分部(清华大学中国发展规划研究中心深圳分部)、1个教育部工程中心分中心(网络工程研究中心)、1个广东省重点实验室(广东省化学生物学重点实验室)、7个深圳市重点实验室(电力系统实验室、宽带网与多媒体实验室、物流工程与仿真实验室、深圳市超级杂交水稻研究重点实验室、循环经济先导技术实验室、基因与抗体治疗技术实验室、热管理工程与材料重点实验室)。此外,还有6个与海外高校建立的联合实验室和一些校企合作科研基地。

以环境中心为例,清华大学深圳研究生院环境学科的几位教师,分别从事饮用水安全和水环境修复领域的研究污水处理和水回用,水环境和近海海岸模型、环境材料研究、仪器检测工作等,每位教师各有特点,但是从环境学科层次实现了集成。同时,在学部层面,又完成了清洁能源环境材料、绿色制造,污染控制与资源化等四个领域的大交叉,基于以上条件,环境中心与深圳市建立了多层面的合作关系,分别与深圳市水务局、环保局、发改局、规划局、贸工局、城管局、海洋局等合作,承接了大量项目其间,他们不仅建立了“循环经济先导技术”深圳市重点实验室还完成了深圳市循环经济“十一五”发展规划,如今,该规划已经成为深圳市发展循环经济的纲领性文件,并获得广东省社会科学优秀成果奖。经过不懈的努力,该中心已经为深圳市5个行业15家企业进行过清洁生产试点和示范,并连续两年被广东省经贸委评为清洁生产优秀服务单位,他们针对4个学科选送的8名年轻教师也在接受清洁生产培训后,被授予国家清洁生产审核师资质。更令人赞叹的是,环境学科建立的工业生态和环境检测中心,在短短三个月内就获得了国家CMD和CNAS资质,而且形成了服务于科学研究,服务于研究生培养和服务于社会的大平台。俗话说,种瓜得瓜,种豆得豆。清华大学深圳研究生院环境学科的突出表现也为自己赢得了充

分的肯定,2008年,该学科获得水体污染控制和治理国家科技重大专项中的个项目。

窥一斑而见全豹。注重资源整合,实现科学研究与人才培养的结合、前沿探索研究与应用开发研究的结合,高科技研究与软科学研究的结合,不仅是环境学科的一个突出特点,

也是清华大学深圳研究生院的集体体现。

校企合作,成果涌现

作为清华大学在深圳的窗口,为了充分发挥清华大学科技成果转化平台的作用,使清华大学的众多科研成果在深圳及其周边地区得以转化,深圳研究生院与企业建立起紧密的合作关系,几年来承担企业研究课题2000多项,项目研究经费达1.5亿元,而该研究生院的各个中心也为此倍下苦功。

现代物流研究中心集“产学研”于一体,致力于培养国内高端物流专业人才、承担国家及地区重大课题,以及开发在国内有大的市场前景的软件产品,主要专业方向涵盖物流综合运输、物流信息技术、企业物流管理等,与新加坡国立大学、佐治亚理工大学、墨尔本大学等建立学术合作关系,并选派学生去美国YRC公司进行实习。多年来,该中心承担了多项国家级课题研究,物流实验室的建设曾获得中国物流与采购联合会科技进步一等奖。然而,他们绝不止步于眼前的奖项,现代物流研究中心的发展目标甚为长远――形成在国内领先的优势研究团队,形成国内物流科学技术的最高层研究机构和高级人才培养的最佳场所,努力使中心成为国内顶级、国际知名的物流技术与管理研究中心,并使清华大学物流工程与管理学科成为学校创建一流大学的优势学科。

国家光盘中心深圳分中心坚持科技成果产业化的方向,从技术创新到集成创新,走出了一条产学研结合的新路。通过与企业合作,该中心利用已有技术,成功开发具有完全自主知识产权的新一代高清DVD,掌握了红光高清及高密度激光读取头关键核心技术、基于电子硬盘的数据保险箱技术,以及智能交互式教学系统技术。

广东省教育部产学研结合立体视频研发基地进行的立体视频研究,已经推出立体手机样机,并研发出视频2D转3D实时转换技术。

电力系统国家重点实验室深圳研究室开展的光伏/风力发电逆变控制器开发项目是大规模开发利用新能源的一种重要形式,其中扬水系统已经在边远地区的生活供水、农林浇灌、沙漠治理及城市景观系统应用中显示效果。

眼部OCT扫描仪研发项目同企业合作,把实验室成果形成具有自主知识产权的高端医疗器械产品。

戒毒新药――特祛多新是具有国内外知识产权的国家一类化学创新药物。

种种成果,无不精彩。这一切,是深圳研究生院多年努力的结果,也是他们未来的起点。

探索新路,深化发展

自创办以来,清华大学深圳研究生院已累计招收培养各类学生9200余人。毕业生就职于政府部门、高新技术企业等领域,目前,他们已向相关企业派出13名企业特派员,颇受用人单位好评。然而,清华大学深圳研究生院的成立,已经不仅仅是一个名校窗口的延伸。

通过高科技研究与软科学研究结合,该研究生院为区域经济社会发展提供了决策参考、政策支持。几年来深圳研究生院承担50余项政府软科学课题,包括创新型城市研究、深圳产业转型、知识产权预警平台。中小企业再担保体系,深港创新圈、科技创新平台、光明新区规划,住宅产业现代化等,为政府决策的科学化提供了理论支撑。

软科学课题研究范文第2篇

摘要:通过对广州市第十六中学近几年进行阳光体育大课间活动情况回顾,分析阳光体育运动长效机制的内涵和影响因素,提出了践行阳光体育大课间活动的长效机制策略。旨在转化教育理念,加强学校体育教育引领的榜样作用,结合校园文化和体育特色,落实常态化开展阳光体育运动,提高学生的身心健康,为探讨阳光体育大课间活动提供范例参考。

关键词:阳光体育;大课间活动;长效机制;实践

中图分类号:G807.3文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1006-1487.2014.04.029

2007年我国开展“阳光体育运动”以来,各级政府非常重视,各级各类学校按照上级要求纷纷开展丰富多彩的体育活动,营造与校本文化相应的体育健身氛围,号召青少年走向操场、走向大自然、走到阳光下积极参与体育运动,对促进青少年身心健康的全面发展起着积极作用。随着阳光体育运动进一步开展,却面临困难重重,甚至遭到质疑。尽管理论界、学术界对阳光体育运动课题研究提出一些指导性建议,但大多理论性较强,操作性的研究不多。

广州市越秀区全面开展学校阳光体育实践活动,成效显著。继2010年5月被教育部评为“全国阳光体育先进区”后,区教育局于2010年12月又被国家体育总局授予了“2010年度全国全民健身活动先进单位”的荣誉称号。2007至2014年我校参加广州市和越秀区中学大课间体育活动评比,获广州市一等奖、越秀区特等奖和最佳设计奖,收到了良好的教育和活动效果。近年来开始从校本特色课程、校园文化和人性化需求对大课间体育活动进行改革,注重领导的榜样带头作用,打破传统的课间操活动形式,整合体育活动资源和内容,结合学校实际情况,分析存在困难,并找到解决问题的对策,促进阳光体育运动深入开展。

1研究对象与方法

1.1研究对象

在广州市第十六中学,于2011年9月至2014年6月进行为期三学年的调查研究。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法

阅读了相关论文论著,熟悉了阳光体育领域的现状和发展动态。

1.2.2问卷调查法

发放问卷2500份,回收问卷2400份,回收率91.3%。问卷经过体育专家指导和修改,具有较好的内容和结构效度。

1.2.3数理统计法

运用spss17.0对各项数据进行了统计处理。

2阳光体育大课间活动长效机制的内涵

阳光体育大课间活动是阳光体育运动的一部分。它是在全面实施素质教育,提高学生体质健康的一种新型课间操形式,倡导学生的主动参与、快乐教育。现代汉语词典对“机制”一词的解释:一个工作系统的组织或部分之间的相互作用和方式[1]。对机制的内涵理解为三层含义:第一、系统的组织结构和工作原理;第二、系统内相互作用;第三、泛指自然科学和社会科学其内在的规律性。长效机制是系统内相互作用,长期持续发挥预期功能的配套制度。阳光体育运动长效机制构建可减少、甚至避免“虎头蛇尾”、“形式主义”的出现,有利于建立具有战略性措施、长期稳定的保障管理体系,遏制学生的体质健康水平下滑的趋势,对实现人的全面发展起着积极的作用。

3大课间活动影响因素分析

在设置大课间体育活动影响最大的因素问卷时,在2400份有效问卷中,得出调查结果显示:应试教育的影响占最大比例,有883人选择是影响大课间体育活动的最大因素,占比例人数38%,其次选择学校领导、班主任、任课老师的榜样作用为870人,占比例人数的36%。内容无新意、体育经费、体育设施的不足、家长参与体育锻炼的榜样和家长的约束、法规制度的贯彻不到位、学校监督管理不力占比例人数分别是13%、7%、3%、2%、1%。学生在文化上花费太多时间和精力,以致他们没有更多的精力来参与大课间活动。还有学生认为大课间活动要常态化开展,与学校领导、班主任重视,并且亲自带头锻炼,带动学生锻炼有很大关系。学生认为内容无新意也占一定比例,这也是我们在今后进行大课间实践活动要反思,要进行改善的地方。

4大课间实践策略

4.1丰富内容,激发学生的学习兴趣

2011年以来,我校不断尝试新增项目或更换项目内容,让学生对大课间产生新鲜感、好奇感,引发学生的兴趣。例如2011年增加了手语操,2013年增加了趣味运动项目(花样跳绳、弹弹球、飞盘)。手语操是我校体育老师精心自编自导的,根据学生的实际情况编制而成,并且逐年进行适当的改编。手语操的练习较好地渗透了德育教育,其表现出的韵律美,有利于培养学生的艺术修养。

4.2集中分组相结合,促进学生练习功效

2012年以来,我校采用集中与分组相结合的活动形式。广播操、健身操采用集中的练习形式;球类、趣味运动项目采用分组分项进行练习。根据学校实际情况划分运动区域,尽量做到各项目之间不干扰。在分组轮换过程中遵守就近原则,不拖延时间,保证学生的大课间运动时间,促进学生练习功效。

4.3学校领导、老师的榜样作用,促进形成激励机制

我校近几年来,学校领导主动带头参与体育活动,包括大课间活动。校领导们经常课余时间跑步、打羽毛球、篮球,班主任、任课老师也加入到锻炼中的队伍来,在全校起到很好的带头作用。班主任起初是自发地在大课间活动时间进行跑步,后来任课老师也渐渐加入大课间活动,有老师们参与,学生们在大课间体育活动时显然更加投入。我校把大课间活动跟学校德育工作评比相结合。对各班大课间活动进行评比,包括活动内容、参与情况、活动效果等进行评比,并纳入班级管理、班主任绩效评比依据,占一定分值参评。每年度评选“大课间先进班”,荣获此荣誉的班级在评选优秀班级时可以加分,班上推选“大课间体育达人”,激励学生参与运动。同时,要针对“弱势群体”,及时发现学生的闪光点,抓住教育契机给予不同方式的赞许,鼓励学生积极进取,提高其自信心[2]。在阳光体育实践活动中多鼓励、多激励,少责备、少批评,往往会获得较好的活动实践效果。除此之外,要加强对女生的激励,女生相对来说要比男生参与的积极性要低一些。要为女生建立以青春、美丽、健康、活力为标识的运动的身体形象[3],作为女生的追求目标,使女生为实现目标而投入到大课间实践活动当中来。

4.4引入大课间应急机制,确保常态化开展

建立大课间活动应急机制,有利于保障大课间常态化开展。比如,遇上雨天天气,我们采取活动班级减半,即全校奇数班出来活动(下次轮换偶数班),充分利用学校的风雨场、乒乓球馆、礼堂舞台、礼堂通道进行活动。活动内容以原地纵跳、原地高抬腿、仰卧起坐为主,留在教室的班级做眼保健操和手语操。在大风天气时,尽量减少球类运动,安排力量训练(哑铃、深蹲)、跑步等。当然,大台风天气应停止活动,确保学生安全。为迎接上级部门检查或评比,大课间活动采用最优化的活动模式,设有学校舞台展示环节,不同项目轮换展示,使大课间活动层次分明、迭起。

4.5校本课程特色,促进校园体育文化建设

阳光体育大课间活动引入校本教材内容,有利于促进校园体育文化建设。在选择开展阳光体育项目上,尽量结合本校的体育文化和校本教材开展实效的体育活动,体现本校的体育文化和体育特色[4]。因此,要根据学校的总体部署,结合学校场地实际情况,选择性采用适合本校开发和发展的项目。我校体育校本教材主要内容是武术和围棋、篮球。每年特招一定数量的围棋和武术体育特长生,这些特长生成为学校组队出去参赛的主力军,尤其武术特长生还成为大课间活动展示区的主要表演者。为展现我校体育校本课程特色,在组织大课间活动时,把围棋特征和民族传统武术融入大课间活动之中。比如,在活动中让一部分学生着黑色服装、一部分学生着白色服装,进行交叉跑动、并行跑动、环绕跑动,很好展现了“围棋”特征。同时,引入武术扇操,动作整齐划一,场面壮观,继承和发扬了民族传统体育项目,丰富校园文化。

5构建大课间活动长效机制的实践效果

我校开展大课间体育活动,从实际出发、因地制宜,充分利用场地和现有器材,努力满足学生进行体育锻炼的需要,积极探索、尝试改革创新。近几年来,大课间活动丰富多彩、形式多样,营造了良好的校园体育文化氛围,吸引师生走到阳光下,走进运动场,主动参加体育锻炼,获得较好的实践效果。学校每年抽样800人进行调查,统计结果表明,在兴趣浓厚、形式多样、内容新颖、坚持锻炼、合作交往、积极参与、身心受益方面,学生们的认同程度是逐年提升,获得的实践效果是满意的。

学校每年抽查测试肺活量和台阶指数,情况如表1、表2、表3。

从表1、表2、表3可以看出,肺活量成绩、台阶指数成绩是逐年提高的,尤其是2014年相对于2013年来说,肺活量、台阶指数均有显著性差异,表明我校长期开展大课间活动取得较好效果,构建了较稳定的大课间体育活动长效机制。

从分析测查结果来看,改革的成功之处在于:激发学生的学习兴趣,合理安排更新大课间活动内容和组织形式的多样化使学生产生新鲜感;注重合作学习,培养学生的创新能力;善于从校本课程、校园文化、生活实际的视野挖掘素材,并使之相结合,丰富大课间活动的内涵,体现了“以学生发展为中心”的理念,建立校本化特色的大课间活动长效机制。

6结论与建议

6.1我校开展校本化的大课间活动,突出校本课程和学校民族传统特色,构建阳光大课间长效机制是可行的。学生的肺活量和台阶指数逐年提高,学生的合作交往、学习兴趣等逐年提高,获得较好的实践效果。

6.2大课间活动必须是常态化开展,不能只注重形式,应付检查或评比。学校应有一套实施方案和应急方案,确保大课间常态化开展。

6.3阳光体育大课间活动尽量每年有所改革创新,适当更新内容和形式,促进学生学习兴趣,激发学生的求知欲。

6.4大课间活动应与德育教育相结合,建立激励机制,促进管理实效,并渗透心理健康教育,培养体格健全的人。

6.5倡导校领导、老师的榜样作用,引领、带动学生的参与,做到全员参与,使大课间活动实效最大化。

[基金项目:全国教育科学国家级课题课题编号:BLA100102;基金项目:广州市越秀区软科学课题课题编号:2011-JY-039]

参考文献:

[1]现代汉语词典[M].北京:商务印书馆,2008.8.

[2]黄宁波.体育教学渗透心理健康教育的实践和探索[J].体育科技文献通报,2014,22(2):3-5.

[3]熊欢.女性主义视角下的运动身体理论[J].北京体育大学学报,2013,36(7):30-35.

软科学课题研究范文第3篇

依托国内可靠资源的供应体系,开发廉价、清洁的车用替代燃料,是确保我国的能源供应安全和环境清洁的根本途径。汽车的主要燃料是从石油中提炼出来的柴油和汽油。作为我国能源与环境研究中的重大和紧迫的课题,必须针对我国自然条件和能源资源特色,逐步改变汽车能源结构,发展清洁代用燃料,在发动机上实现高效、低污染的燃烧,控制汽车发动机有害排放对我国大气质量带来的日趋严重的影响。

首先看看国内外各种清洁代用燃料及其技术发展趋势。

1、液化石油气和天然气。压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)由于具有的低污染物排放被认为是内燃机的较理想代用燃料,已经被成功地应用于汽油机。天然气的主要成份是甲烷(一般为83%~99%)及少量其他烃类、CO2等,具有较高的辛烷值,抗爆性能好,与汽油相比,燃烧更完全。天然气汽车可以降低40%的HC排放,50%的CO排放,采用缸内直喷和稀薄燃烧技术可进一步提高发动机效率,符合各国有关的环境排放标准。天然气因为其良好的排放特性及丰富的储量而成为各种代用燃料的首选。压缩天然气是目前车用天然气燃料的主要储存方式,在汽车上使用的主要缺点是储气瓶占用体积大。液化石油气作为车用燃料主要成份是丙烷、丁烷和少量烯烃和戊烷,储存方式是液态。其辛烷值较高,燃料费比酒精、汽油、柴油等便宜,CO、NOx等有害排放量低于汽油排放,基本上消除黑烟和颗粒物。

2、煤基液体燃料合成技术。通过煤液化合成油是实现替代燃料的现实途径之一,“煤变油”称为煤基液体燃料合成技术,分为直接和间接液化两种方式。直接液化是指在高温、高压条件下,加氢使煤中有机化学结构直接转化为液体燃料,再提质加工为汽油、柴油和航空燃料;间接液化是将煤汽化制成合成气,合成气再催化合成汽柴油。由于直接液化的操作条件苛刻,对煤炭的种类依赖性强,目前适合于工业化生产的“煤变油”都是间接液化的。具体方法是通过高温、高压的办法变成富含各烃类的气体,再把这些气体提纯并经过化学反应后生成油品和其他化工产品。资料显示,目前世界上可以通过“煤变油”技术合成高品质柴油的只有南非等少数国家,国内掌握间接液化合成油技术的只有中科院山西煤化所。“煤变油”重大科技项目成果表明,我国已具备了开发和提供先进成套产业化自主技术的能力,成为世界上少数几个拥有可以将煤变为高品质柴油全套技术的国家之一,初步形成了“煤变油”产业化的雏形。

3、氢气。氢气(H2)长期来主要用作宇宙飞行器发射和推进的燃料。作为汽车燃料,氢气辛烷值高,发动机热效率高,发动机可稳定燃烧,点火能量低,且火焰传播速度快,低温下易起动,其燃烧生成物主要是水和NOx,不产生HC、CO和碳烟排放。氢的主要缺点是储运性能很差,以液态方式储存时成本高,不适宜长期储存。从水制取氢有电解法、热化学法、光解法及微生物法,这些制氢方法的成本及能耗都较高、难以进行大规模制取氢燃料,因此必须在解决生产成本、储存运输等难题后,氢气才能走向实用。

4、醇类燃料。醇类燃料包括甲醇和乙醇。20世纪80年代一些国家发现醇类燃料不仅可以替代石油,且尾气排放物更低,激发了使用醇类燃料的热情。甲醇可从煤、天然气和油页岩制取。甲醇作为汽车燃料,具有辛烷值高、汽化潜热大、热值较低等特点。甲醇燃料自身含氧,在发动机燃烧中可提高氧燃比,CO和HC的排放较汽油和柴油低,几乎无碳烟排放;另外,由于汽化潜热高,可降低进气温度,提高充气效率,使最高燃烧温度低,发动机的NOx排放较低。乙醇可利用发酵的方法,从甘蔗、玉米、薯类等农作物及木质纤维素中提取,这些原料不仅储量大且是可再生能源。乙醇燃料以掺烧或纯烧方式已成功地用于汽油机上,在巴西、美国已应用许多年,技术上已十分成熟。乙醇在柴油机上应用,要对燃烧系统做较大改动。目前国外有关机构正在研制乙醇与柴油互溶的柴油醇,将具有很大潜力。存在的问题是乙醇制取能耗较大、成本较高,约为汽油的两倍,需在生产技术上寻求突破,降低能耗和成本。

5、二甲醚。二甲醚简称DME,是一种含氧燃料,它无毒性,常温时可在五个大气压下液化,具有与液化石油气相似的物性。二甲醚具有优良的压燃性,非常适合用作为柴油机的代用燃料。国内外相关研究表明燃用二甲醚燃料的发动机,在对原柴油机的燃油系统进行必要改造后,在保持原柴油机高热效率前提下,可使NOx有大幅度降低,碳烟排放为零,发动机燃烧噪声降低。使发动机有害排放达到世界上最严格的美国加州超低排放车标准。二甲醚燃料是实现柴油机汽车高效率、低噪声、超低排放的十分理想的洁净代用燃料。二甲醚燃料汽车技术已引起各国高度重视,纷纷开始研制开发。二甲醚燃料的制取可以煤、天然气、生物有机物等为原料产生合成气,先制得甲醇,进一步脱水制成二甲醚。

6、生物燃料。生物燃料是指从农作物或动物的脂肪中提取的可再生燃料。目前,已研制成功并投入使用的植物油型燃料有菜籽油、棉籽油、棕榈油、豆油、甲醇酯混合油等。将植物油和动物脂肪与酒精反应,脱去甘油三酸脂转变成甲酯或乙基酯之后就可以在柴油机上使用,这些酯类物被称“生物柴油”。生物柴油中的富氧可以加快燃烧速度,减少CO、HC和微粒排放。一般的酯化燃料十六烷值较高,燃料的性质与轻柴油接近,但发动机喷油系统金属会受到甲酯的腐蚀。生物燃料是一种可再生能源,特别在环境效益上,生物质生产过程中会吸收大气中的CO2,有助于减轻地球室温效应。

在能源资源上,我们的国情是“富煤、少气、缺油”,丰富的煤炭资源是可以依靠的主体能源。据世界能源理事会的预测,全球一次能源资源的可开采年限分别为:石油39年,天然气60年,煤211年。在世界已探明的储量中,中国石油占2.7%,天然气占0.9%,而煤炭却占15%。可见我国石油和天然气资源严重不足。中国国土资源部经过反复计算和论证,截至2002年年底,中国探明可直接利用的煤炭储量1886亿吨,人均探明煤炭储量145吨,按人均年消费煤炭1.45吨,即全国年产19亿吨煤炭计算,可以保证开采上百年,我国煤炭是中长期发展中可以依靠的能源资源。

相比较而言,我国天然气和石油液化气资源有限,不可能大规模作为车用燃料,而且需要建设新的储存、运输和分配系统,汽车也需要进行适当改造。氢气是洁净能源,将来可以作为燃料电池车的燃料。我国人口众多,可耕面积相对较少,植物油脂和可再生燃料如乙醇燃料不太可能大规模生产出廉价的代用燃料,但在某些区域可作为代用燃料。因此,利用我国相对丰富的煤炭资源,发展煤基替代燃料,即以煤炭转化为烃类或醇醚类清洁替代燃料,是解决我国日益增长的车用燃料消费的主要途径,是实现我国可持续发展战略的重要保障。

煤转化为车用替代燃料主要有两种途径:一是煤基液体燃料合成技术即“煤变油”技术;二是煤转化为醇醚燃料。

针对我国现状,通过煤液化合成油是实现我国油品基本自给的现实途径之一,走煤炭液化合成油的道路是解决能源危机最有效的可行途径。2001年科技部“863计划”和中国科学院联合启动了“煤变油”重大科技项目。中科院山西煤化所正在进行中试研究开发,取得了很大的进展。今后5到10年,我国将加快推进“煤变油”的产业化进程。要从战略高度而不仅仅是从经济利益角度看待“煤变油”。从煤炭价格、人工成本和使用国产化设备等因素考虑,中国“煤变油”技术每桶合成油产品的成本可以控制在20美元左右,低于欧佩克规定的每桶30美元的价格。“煤变油”产业化需要庞大的资金投入。从中试到产业化,必须经过万吨级示范项目的试验,建设一个万吨级示范厂,投资需要6-7亿元 ;而产生经济效益的百万吨级装置需要投资上百亿元 ;只有合成油总量达到1亿吨左右,才能说对国家能源安全有了积极影响。因此,必须理性对待煤变油。在我国,“煤变油”已经成为热潮,我们对此要少些盲目,多些理性,只有技术进一步创新,把成本降下来,才有能力做更多这样的项目;只有形成公司化、市场化运行机制,企业才能介入到技术开发当中,煤液化技术开发才能进入良性轨道。

煤基醇醚燃料是切实可行的代用燃料。煤基醇醚燃料是以煤为基础原料,将合成气在一定温度和压力下催化转化为甲醇、二甲醚等醇醚燃料。煤基醇醚燃料元素利用率高、技术成熟、工业运行经验丰富,含氧燃料环保性好,热效率高,适应性强,是解决目前我国能源安全问题的最有效途径。与煤液化合成油的工艺技术相比,醇醚燃料的合成技术更为成熟可靠。醇醚燃料具有原料消耗少,成本低,投资少,规模灵活,具有很强的经济实用性。经过多年的示范运行,我们对甲醇燃料的安全性、环保性、经济性有了深入的认识 :

甲醇燃料的安全性好。甲醇有一定毒性,对人体健康有影响,总的看甲醇燃料要比汽油对人体健康危害小。甲醇燃料使用中有甲醇蒸气产生,低浓度的甲醇蒸气要比汽油蒸气的毒性小,高浓度时二者相当。甲醇属大宗化工产品,甲醇生产和应用企业很少出现甲醇中毒事故,通过掌握科学的操作和使用技术,不会对人体健康造成影响。山西省在甲醇车试运行中,连续数年委托有关医院对甲醇燃料车司乘人员、加注、储运甲醇的工作人员进行定期体检,未发现因甲醇引起的健康异常和职业病。

甲醇燃料环保性强。燃料甲醇是公认的清洁能源,辛烷值高,燃烧性能好。和汽油相比,甲醇是比较纯的化合物,不含硫、N及其他复杂有机化合物,含氧量高,燃烧充分,尾气排放中CO,CH,SO2,NOx和固体悬浮颗粒等污染物很少。尾气中有害物质碳氢化合物如苯、芳香烃等更少。山西省定期对参与示范的各种甲醇燃料车辆进行尾气测定,常规排放完全符合国家标准,达到并超过欧Ⅱ指标。甲醇车排放的甲醛量略大于经三元催化后的汽油车,现已研究出甲醇汽车尾气催化器,可将甲醛降低到汽油车相同水平。

甲醇燃料经济性高。经济性是燃料甲醇与甲醇汽车能否实现市场化的关键。实践证明,甲醇汽车(以中巴车为例)使用低比例M15、高比例M85、全甲醇M100每吨燃油费分别比同型号汽油车低194元、764元、900元。高比例多点电喷甲醇发动机比同型号规格的常规汽油机制造成本仅增加3000元,在用车改装全甲醇(M100)燃烧装置费用为4000元,但综合运营成本比普通汽油车低。目前销售一吨M15的93#甲醇汽油比销售一吨93#汽油给企业多带来效益121元,因此中石化、中石油两大系统参与甲醇汽油配销和推广的积极性很高。同时燃料甲醇的生产也具有很强的比较优势,高硫煤“多联供”制甲醇和焦炉气制甲醇成本在850元左右,最具实施的条件,最具广阔的市场前景,吸引了许多煤焦行业的民营资本进入,符合我国的国情和可持续发展战略。