本文先发表在电力技术版，引起比较强烈的反应，这篇文章和汽车发动机
有一定的关联，继续在这里发出，希望大家提出宝贵建议。

前两天在这里引发了类似民科似的讨论，其实还是一种抛出论点诱发思路的一种方式。长期做研究的经验，我不会轻易对某件事情下结论，之所以这么做主要目的是看看有没有其他人和我有类似的想法。
先对现在的电力工业进行分析，电力工业在这里我仅仅只考虑发电厂、输变电线路和配电设备，其他诸如管理调度部分我就暂时先不涉及。决定一个工业体系最重要的还是产品的被消费者认可程度，电力工业的产品是电能。
发电厂用来产生电能的能源，有石油、煤炭、核能和水力，现在的新兴能源还有风能和太阳能。考虑发电用的热力机械，煤炭、核能和重油驱动汽轮机，汽轮机组有亚临界和超临界两种类型，石油的部分产品可以驱动燃气轮机，当然也可以驱动内燃机，由于电厂需要大功率的发动机，大功率的活塞式内燃机制造技术上非常复杂，电厂基本不用活塞式内燃机作为发电主机。
这几种热机中，活塞式内燃机的热效率最高，和燃气轮机相比，燃油经济性要好得多，虽然燃气轮机可以通过燃气―汽轮联合来提高效率，内燃机排出的废气温度也不低，也可以通过换热器加以利用，后面将会讨论这个问题。活塞式内燃机的功率范围最广，可以从零点几千瓦到上万千瓦。
家庭用电单元总功率小于10千瓦，我见过的一个制造新材料的工厂，属于比较费电的类型，工业电炉24小时不停机，从供电局引专线容量500千瓦，和工业园区其他的工厂相比属于电老虎类型，由于电炉容量只有200千瓦，其他的企业都想把自己的用电端子接过来，因为专线供电质量相对好一点。
汽油或柴油小型发电机组市场上也有成熟的产品，5千瓦的进口雅马哈机组的价格报价人民币1万5千左右，这是我几年前打听的，数据不太准确，但是数量级上差距不大。这种机组进入家庭的障碍，我认为有如下几点，如果说得不全请大家补充：操作维护复杂、汽油和柴油燃料不安全、噪音大、废气排放污染不好控制、成本高。其中燃料问题是一个非常重要的因素，安全性不好，火电厂用煤和重油发电，价格比汽油和柴油便宜得多，燃气―汽轮联合可以降低单位功率发电成本。
由于温室效应的影响，资源型能源石油和煤炭的长期开采，人类的能源结构将逐步发生改变。今后发电厂如果采用石油和煤炭发电，发电成本中还必须加上二氧化碳的排放成本。我个人认为生物质能源将取代石油和煤炭成为人类的主能源，生物质能源大部分由植物产生，植物在生长制造能源的过程中会消耗大气层中的碳，热机燃烧生物质能源再将碳排入大气，大气层中的碳含量能够保持平衡，而石油和煤炭的使用，只会使大气层中的碳含量增加。
能源结构的调整，活塞式内燃机当然也要随之调整，研制出适合新型燃料的发动机，由于汽车工业和航空工业强大的生产制造能力，发动机已经成为环境污染的老大，今后市场对发动机排放的要求越来越高，老百姓对发动机的燃油经济性要求也会更高，这些压力都会促进发动机技术的发展，否则企业就会被市场所淘汰。
现在欧洲的柴油轿车比例已经达到50%以上，柴油机功率大，油耗反而低，这是柴油机自身特点所决定，热效率高，柴油的体积能量密度高，价格还比汽油便宜，利用生物质燃料制造的生物柴油已经开始推广使用，高压共轨技术的发展进一步提高了柴油机的性能，这些措施都可以降低内燃机的污染排放，提高发动机的性能和降低使用成本。
生物质燃料的成本目前还相对较高，适应它的发动机数量和种类都有限，但是考虑到人类的可持续发展，生物质燃料和石油、煤炭这种资源型燃料相比，前者的发展前景无疑要光明得多。我设想的固体燃料发动机研究计划，固体燃料使用生物质能源为基础制造，超临界燃烧技术在现有柴油机高压共轨技术的基础之上发展，不仅能够适用液体燃料，也可以使用固体燃料，发展超临界燃烧技术的目标是提高发动机功率和燃油经济性，降低污染排放。
同为石油副产品，蜡烛的碳含量比汽油和柴油都高，没有呛人的气味，用明火都不容易点燃，存放非常安全，家里保存蜡烛和存放一大桶汽油和柴油相比较，无疑后者让人坐卧不安，尤其家里有不懂事的小孩的时候。固体燃料和液体燃料相比有更高的体积能量密度，在航空发动机和汽车发动机中无疑也有很好的发展前景。
使用固体燃料的超临界燃烧发动机排出的废气温度超过400度，通过热交换器可以用来烧水、做饭和供暖，配合太阳能发电系统为辅助，构成家庭分布式能源系统。燃气管道中运送的天然气也属于石油资源型燃料，燃气管道泄露产生过多起事故。这样一来，家庭分布式能源系统可以发挥哪些作用呢？发电、做饭和供暖，如果使用成本和现在家庭交的电费、燃气费和供暖费用相当的话，小型热机分布式能源系统进入家庭就成为可能。利用生物质能源制造的固体燃料，构成大气碳平衡循环的一个部分，噪音和操作维护不是太严重的问题，小型发电机无法进入家庭，最大的问题是燃料的安全性和使用成本。
当然发电厂也可以使用生物质能源，但是这样一来和分布式机组相比优势就不明显了，电力工业还必须建设输配电设施，必要的电网管理，这些都是无法省略的，分布式能源系统优越的灵活性，集中式供电系统也无法比拟。
最后总结一下：
集中式能源系统产生的原因，提高发电效率，降低污染排放，这都是因为分布式能源系统的热机自身的原因，随着航空工业和汽车工业的发展，伴随人类能源结构调整，活塞式内燃机的产量巨大，热效率提高，污染排放降低，相关技术发展成熟之后，过来蚕食电力工业市场可能性非常大，对此我深信不疑。
现在我们所处的时代，全球变暖被大家关注，传统的石油和煤炭资源型能源结构面临调整，中国的汽车工业处于井喷时期，如果说把新能源时代称为第四次工业革命，中国经过20多年的改革开放，技术和资金都有了很好的积累，为未来的发展打下了很好的基础，我们有理由相信中华民族能够在第四次工业革命中发挥很大的作用。
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