摘要：根据中国2022年开始实施的新法规标准，目前柴油发电机组（属于非道路移动机械）的最高排放标准等级是中国第四阶段（国四）。其实际应用是在原有的国三型柴油发电机组，通过采用更先进的尾气后处理技术，同时对发动机本体进行优化，以达到更严格的排放限值。

 

一、标准及要求

 

1、国四标准（针对新机）

（1）适用范围：这是一项针对新生产、进口和销售的柴油发电机组的全国性强制标准，国四绿标如图1所示。自2022年12月1日起，所有新生产的、额定功率不超过560kW的柴油发电机组都必须满足国四排放标准。具体信息请查看表1所列。

（2）主要技术：该标准推动了选择性催化还原装置（SCR）和颗粒捕集器（DPF）等先进后处理技术在柴油发电机组上的广泛应用，以大幅降低氮氧化物和颗粒物的排放。

2、地方禁用区政策（针对在用设备）

（1）核心要求：这是你购买二手机或在使用现有设备时最需要关注的。许多城市为改善空气质量，划定了“禁止使用高排放非道路移动机械的区域”。

（2）准入门槛：在这些区域内，通常禁止使用低于国三排放标准或排气烟度超过GB 36886—2018标准中Ⅲ类限值的机械。这意味着，即使你的设备是国三标准，如果烟度检测不合格，同样不能在禁用区使用。

3、标准类型

（1）生产销售标准：《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）》(GB 20891—2014)修改单，强制要求生产、进口、销售的560kW以下非道路柴油机及机械（含发电机组）须满足国四标准。

（2）在用管理标准：地方“高排放非道路移动机械禁用区”规定，大多数城市（如漳州、达州、涿鹿）划定的禁用区，通常将未达到国三排放标准或烟度超标的机械定义为高排放机械，禁止在区域内使用。

（3）烟度检测标准：《非道路柴油移动机械排气烟度限值及测量方法》(GB 36886—2018)，用于在用机械的执法检测。在禁用区内，要求满足最严格的Ⅲ类限值。

 

图1  柴油发电机组国四排放标准图标

 

二、实际应用

 

1、应用的具体要求

（1）后处理系统成为标配：这是最显著的变化。国四柴油发电机组需要像柴油车一样，加装SCR系统和DPF系统。SCR通过注入尿素溶液将有害的氮氧化物转化为氮气和水；DPF则通过物理捕集和再生，有效去除颗粒物。

（2）对发动机提出更高要求：为了配合后处理系统高效工作，并满足更严苛的排放和瞬态响应要求，国四发电机组的内燃机本身也在升级，例如采用超过1800bar的高压共轨系统，以实现更精细的燃油喷射和更清洁的燃烧。

（2）智能化与远程监管：根据标准要求，国四机组通常配备远程排放管理车载终端，能将排放控制相关数据实时上传至生态环境部门，便于监管，确保在实际使用中后处理装置正常运转。

2、注意事项

  基于以上变化，在选购和使用国四柴油发电机组时，你需要注意以下几点：

（1）确认合规性：购买时应向厂家索取环保信息公开文件进行确认。

（2）预算成本增加：由于增加了复杂的后处理系统，国四机组的购机成本普遍高于国三机型。

（3）必须使用车用尿素：SCR系统需要定期添加符合标准（如CGT-1）的车用尿素溶液，这是额外的运行消耗品和成本。

（4）DPF需要再生与维护：DPF在运行中会捕集颗粒物，需要定期进行高温再生将其烧掉，否则会堵塞并影响发动机性能。

（5）油品要求更高：必须使用硫含量极低（≤10ppm）的国六标准车用柴油。使用劣质柴油会迅速导致昂贵的SCR催化剂中毒和DPF堵塞报废。

（6）维护更复杂专业：后处理系统的故障诊断和维护需要更专业的知识和工具，建议由厂家或授权服务商进行。

表1  柴油发电机组国三与国四标准的区别

 

三、挑战与趋势

 

  柴油发电机组实施国四标准，在实际应用中确实遇到了一些共性的现实困境，主要可以归结为三个方面：成本显著增加、使用维护复杂化、以及市场与监管的挑战。

1、面临困境

（1）成本显著增加：

① 购机成本上涨：需加装DOC、DPF、SCR等后处理系统，制造成本大幅提升。用户初始投资压力增大，影响购买意愿。

② 使用成本增加：必须使用高质量车用尿素、低硫柴油（硫含量≤10ppm），并承担后处理系统（如DPF）的定期专业维护费用。全生命周期运营成本上升，对价格敏感用户形成压力。

（2）使用维护复杂化：

① 操作要求提高：用户需了解并规范使用尿素，避免误操作导致系统故障。对操作者素质要求提升，不当使用易导致高额维修。

② 维护专业性增强：后处理系统（如DPF再生、SCR故障）的保养与维修更复杂，需专业人员和设备。传统维保体系面临挑战，对偏远地区用户尤其不便。

③ 对油品极度敏感：劣质燃油会迅速导致SCR催化剂中毒和DPF堵塞失效。设备可靠性高度依赖油品质量，风险增大。

（3）市场与监管挑战：

① 国三库存机监管：存在国三库存机冒充二手机流入市场的风险。扰乱市场公平，影响国四标准实施效果。

② 监管压力加大：标准要求配备远程在线监控，排放数据实时上传。生产企业成为第一责任主体，监管持续化。

 

总结：

尽管国四标准已全面实施，但出于现实考虑，整个行业目前并没有全面采用国四型柴油发电机组。在国家“双碳”目标下，除了持续加严排放标准，新能源化已成为一个明确趋势。生态环境部等部门正推动在港口、工矿企业等特定场景，以新能源机械替代传统柴油机械。总之，国四标准的实施在推动行业技术进步和绿色升级的同时，也给生产企业和终端用户带来了阵痛。

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