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一、玻璃燃料的特點分析
玻璃行業(yè)采用的燃料應具備“高熱值、低價格、貨源足、污染小”的特點:
1、 高熱值。高溫熔化是提高產量、改善玻璃質量和降低單位能耗的重要途徑，因此，生產企業(yè)在選著玻璃燃料是首先要考慮就是玻璃燃料所能提供的熔化溫度。
表1、玻璃熔化溫度與熔化率
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熔化溫度
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每提高1oC，熔化率增加
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1400oC______1450 oC
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2％
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1450oC______1500 oC
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1％
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1500oC______1550 oC
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0.7％
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數(shù)據來源：新湖期貨研究所
從表1中我們可以看到燃料所能提供的熔化溫度不僅對于玻璃生產線的產量和質量起著關鍵的作用，對于降低能耗、減少污染也起到作用。
2、 低價位。燃料的耗費在玻璃生產成本中占據相當大的比重。在保證其提供的熱值達標的情況下，尋找更低價位的燃料成了玻璃行業(yè)的又一個挑戰(zhàn)。
3、 貨源充足?！镀桨宀Ａ袠I(yè)準入條件》中對于新建或改造的熔窯要求窯齡必須滿足8年以上。由于玻璃生產線一旦點火，必須24小時不停生產，如果在此期間進行燃料更改就需要停產、冷修將造成巨大的經濟損失。所以，對于選擇使用什么燃料對于玻璃行業(yè)來說不僅僅是關注當前，更要著眼于未來。
4、 降低能耗、減少污染。玻璃行業(yè)是高能耗、高污染的行業(yè)，因此在西方也被稱為“夕陽工業(yè)”。我國在出臺的《平板玻璃行業(yè)準入條件》中明確：嚴格執(zhí)行行業(yè)準入條件、污染物排放標準和淘汰落后產能計劃。建立能源計量管理制度，開展能源管理體系認證和能效對標，對不達標企業(yè)實施節(jié)能改造。推廣全氧燃燒、煙氣脫硫脫硝、余熱發(fā)電、變頻調速等先進節(jié)能減排技術，提高節(jié)能減排綜合水平。實施技術改造，推廣清潔生產，建設二氧化硫、氮氧化物減排示范工程。按照該條例要求，企業(yè)對于燃料中的產熱率、硫、氮等指標都有一定的要求。
二、玻璃燃料的優(yōu)缺點介紹
表2：一重量箱玻璃燃料熱值及占成本比例
從表1中我們可以看到燃料所能提供的熔化溫度不僅對于玻璃生產線的產量和質量起著關鍵的作用，對于降低能耗、減少污染也起到作用。
2、 低價位。燃料的耗費在玻璃生產成本中占據相當大的比重。在保證其提供的熱值達標的情況下，尋找更低價位的燃料成了玻璃行業(yè)的又一個挑戰(zhàn)。
3、 貨源充足?！镀桨宀Ａ袠I(yè)準入條件》中對于新建或改造的熔窯要求窯齡必須滿足8年以上。由于玻璃生產線一旦點火，必須24小時不停生產，如果在此期間進行燃料更改就需要停產、冷修將造成巨大的經濟損失。所以，對于選擇使用什么燃料對于玻璃行業(yè)來說不僅僅是關注當前，更要著眼于未來。
4、 降低能耗、減少污染。玻璃行業(yè)是高能耗、高污染的行業(yè)，因此在西方也被稱為“夕陽工業(yè)”。我國在出臺的《平板玻璃行業(yè)準入條件》中明確：嚴格執(zhí)行行業(yè)準入條件、污染物排放標準和淘汰落后產能計劃。建立能源計量管理制度，開展能源管理體系認證和能效對標，對不達標企業(yè)實施節(jié)能改造。推廣全氧燃燒、煙氣脫硫脫硝、余熱發(fā)電、變頻調速等先進節(jié)能減排技術，提高節(jié)能減排綜合水平。實施技術改造，推廣清潔生產，建設二氧化硫、氮氧化物減排示范工程。按照該條例要求，企業(yè)對于燃料中的產熱率、硫、氮等指標都有一定的要求。
二、玻璃燃料的優(yōu)缺點介紹
表2：一重量箱玻璃燃料熱值及占成本比例
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重油
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天然氣
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焦爐煤氣
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石油焦
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煤焦油
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燃料熱值 Kcal/m3(kg)
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9600
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8500
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4200
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8500
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9000
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燃料均價 元/ m3(kg)
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5.00
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2.80
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1.15
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2.00
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2.70
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燃料用量 m3(kg)
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9.10
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11.00
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22.26
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11.00
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10.39
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燃料成本 元
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45.50
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30.80
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25.60
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22.00
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28.05
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一重量箱玻璃成本
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82.55
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67.85
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62.65
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59.05
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65.10
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燃料占比 ％
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55.11
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45.39
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40.86
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37.25
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43.08
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數(shù)據來源：新湖期貨研究所
目前我國玻璃生產企業(yè)燃料多以重油和天然氣為主，很多企業(yè)給每條生產線同時配套重油和天然氣2種燃料裝置。
1、 重油 1）成本較高。重油在玻璃生產成本中占比可高達50％多，給玻璃生產成本來帶不小壓力，但由于其多年使用習慣，重油目前仍是玻璃生產線上常用的燃料之一。
重油是從原油中分離出來的，又由于石油是不可再生資源，從長期來看，油價的上漲是必然趨勢。我國是一個多煤、缺油、少氣的國家。為了保障中國能源安全，這些年實行石油戰(zhàn)略儲備，并逐步尋找更多的海外資源。我國對海外石油的依存度也越來越高。預計到2013年，中國原油對海外依存度將超過60％。對于國內的原油開采到運用都還存在著勘查技術、資金、戰(zhàn)略等各方面的原因。國土資源部2012年2月公布了2011年全國石油產量2.01億，全國石油勘查新增探明地質儲量13.70億噸。但面對巨大的國內市場需求，中國的原油仍然以進口為主導。目前我國原油價格基本跟從世界原油價格走勢。那么重油的價格就受原油價格波動而起伏，尤其是本世紀原油價格漲幅較大，使得重油跟著水漲船高。目前重油基本維持在5000元/噸的高價，幾乎占據是玻璃成本的一半。在下游需求受限，競爭激烈的玻璃市場上，燃料成本過大成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸。尋找新的替代燃料成為玻璃企業(yè)控制成本主要途徑。
2）伴隨污染物。重油作為玻璃生產線使用的燃料油主要的工作原理即抽油泵把重油從儲油罐中抽出，經粗、細分離器除去機械雜質，再經預熱器預熱到70-120°C，預熱后的重油黏度降低，再經過調節(jié)閥在8-20大氣壓下，由噴油嘴噴入爐膛，霧狀的重油與空氣混合后燃燒，燃燒廢氣通過煙囪排入大氣。重油這種燃燒工藝符合玻璃熔窯低灰、高熱值的要求。重油燃燒所采用的高效霧化噴嘴使燃料充分細化并和空氣接觸，既提高了燃料燃燒的效率，又減少了煙霧。重油作為玻璃燃料對環(huán)境的污染程度小于煤制燃料，但污染還是存在，并且對環(huán)境的影響日益明顯。
3）貨源充足。從近幾十年來看，重油的貨源相對穩(wěn)定和充足，運輸方便。
2、天然氣 許多企業(yè)開始使用天然氣為替代重油的燃料。
1)無污染。天然氣是一種潔凈、環(huán)保的優(yōu)質能源，幾乎不含硫、粉末和其他有害物質，燃燒時產生的CO2也相對較少。有助于減少酸雨的形成和降低溫室氣體的排放。從環(huán)境保護的角度出發(fā)，天然氣是玻璃行業(yè)比較理想的燃料。但是天然氣自身也存在著一些有待解決的問題。
2）勘探開發(fā)難度大，成本高。我國的天然氣主要分布在西部環(huán)境惡劣的地區(qū)且埋藏較深、儲量豐度較低，對勘探技術要求較高。我國氣田最主要的特點是規(guī)模小、分布集中在西部欠發(fā)達地區(qū)。國土資源部2012年2月公布了2011年全國天然氣勘查新增探明地質儲量7659.54億立方米，同比增長29.6％。新增探明技術可采儲量3956.65億立方米，同比增長37.6％。2011年新增探明地質儲量超過千億立方米的大氣田有2個，分別為長慶蘇里格和南方元壩。2011年全國新增探明地質儲量大于300億立方米的盆地有4個，合計新增探明地質儲量6562.80億立方米，占全國新增探明地質儲量的85.7％。 這些分布在西部的氣田使得天然氣開采成本較高，開采難度較大。
3）貨源分布不均。我國天然氣資源主要分布在西部區(qū)域：大大型氣田主要分布在四川盆地、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、松遼盆地等地。由于氣田60％分布于經濟落后的中西部，20％分布在沿海城市，而中國的工商業(yè)發(fā)達地區(qū)基本分布在華東、華南沿海地區(qū)的城市，而中西部由于工業(yè)較少，對于天然氣的利用不足。這樣使得資源的開發(fā)區(qū)和消費區(qū)出現(xiàn)嚴重的空間錯位。由于資源得不到合理的分配，這種原本較為理想的玻璃生產燃料在的替代性上受到阻礙。
4）各地價格差距大。雖然國家多年來一直致力于西氣東輸，但仍有些地方暫時無法惠及。各地的工業(yè)天然氣價格差距較大，也使得不同地區(qū)在共同使用天然氣為燃料時，產生的成本差距較大。根據2012年6月，各地工業(yè)用天然氣報價，現(xiàn)在以生產1重量箱平板玻璃好用天然氣11M3折算，各地天然氣耗費成本如下：
圖2：各城市玻璃行業(yè)天然氣使用成本對比
數(shù)據來源：新湖期貨研究所
從上圖中我們很明顯看到銀川耗費燃料成本為19.25元/重量箱；上海耗費燃料成本為42.79元/重量箱；廣州、深圳耗費燃料成本為超過50元/重量箱。作為玻璃行業(yè)發(fā)展最早、最快的華南地區(qū)，我們看到沿海城市在使用燃料方面沒有凸顯天然氣的價格優(yōu)勢。對于這里工業(yè)發(fā)達、能源需求旺盛的地區(qū)出現(xiàn)的“氣荒”還有待近一步解決。
5）政策鼓勵 由于我國天然氣價格與國際天然氣價格隔離，2006年以前，我國都以自己自足的模式來運用天然氣。06年之后則開通進口天然氣的渠道以滿足人民生產、生活增長的需求。2007年，國家發(fā)改委頒布并實施了《天然氣利用政策》。政策規(guī)定天然氣的利用順序：優(yōu)先滿足城市燃氣，尤其是居民生活用氣和天然氣汽車使用，還包括天然氣發(fā)電；允許使用的是工業(yè)，包括建材、輕紡、機電等；限制類的主要是天然氣化工類的。 因此，天然氣在玻璃生產中能否保持長時間、連續(xù)得到使用時玻璃企業(yè)必須考慮的問題。當然，還有可以作為玻璃燃料的能源還包括：焦爐煤氣、石焦油等。
3、焦爐煤氣
1）污染相對較小。 又稱焦爐氣，其主要成分為氫氣（55％~60％）和甲烷（23％~27％），另外還含有少量的一氧化碳（5％~8％）、C2以上不飽和烴（2％~4％）、二氧化碳（1.5％~3％)、氧氣(0.3％~0.8％))、氮氣(3％~7％)。因此作為燃料其污染先對較小。生產過程是用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦爐中經過高溫干餾后，在產出焦炭和焦油產品的同時所產生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產品。
2）價格便宜。焦爐氣是混合物，其產率和組成因煉焦用煤質量和焦化過程條件不同而有所差別。焦爐煤氣價格相對較低1.15元/平方米，不到天然氣的一半，生產玻璃所用成為26.5元/重量箱。
3）貨源不穩(wěn)定。目前，我國焦化產業(yè)只注重焦炭生產而忽略其副產品的回收。焦化生產的主要副產品焦爐氣大量直接燃燒排放，還沒有得到真正的重視和利用，對于玻璃企業(yè)在需找長期穩(wěn)定的燃料時，也是考慮的一個方面。
4、石油焦
1）成本低。石油焦是煉油廠延遲焦化的產物，具有高熱值，低揮發(fā)等特點，灰度一般僅為0.1％-0.3％，在清潔度和熱值方便非常接近重油效果。且價格相對于重油來說可以少2/3，生產每重量箱玻璃耗費成本僅22元。從控制成本的角度看，石焦油替代重油的前景非常好。然而石焦油作為玻璃燃料也存在很多為題有待解決。
2）能耗高。石油焦燃燒的特性與無煙煤相似，常溫下難以點燃和燃盡。不完全燃燒對于玻璃生產線來說一是不符合國家要求的提高能源利用率的節(jié)能要求；二是不完全燃燒可能影玻璃的白度。
3）污染大。石油焦含有較高的硫和氮，在其燃燒后，會有大量的二氧化硫和氮氧化物隨著尾氣排放到空中，形成酸雨，給環(huán)境造成危害。
4）貨源不充足。石油焦資源主要集中在石油煉化企業(yè)，其產量有限，很難滿足對于重油的替代需求，對于需求可持續(xù)利用燃料的玻璃企業(yè)來說，選擇石油焦未必是理想選擇。
5、煤焦油 現(xiàn)在部分工廠用煤焦油代替重油，以降低成本。但作為玻璃能源也存在著問題。
1） 成本低。煤焦油作為玻璃生產燃料，每重量箱耗費成本28元左右，占整個玻璃生產成本的40％左右。從成本優(yōu)勢來說，只能算相對便宜。
2） 有污染。從國家對于污染控制角度來說，煤焦油燃燒所伴隨的污染物較多，對環(huán)境影響較大。
3） 貨源不穩(wěn)定。煤焦油是煉焦工業(yè)煤熱解生成的粗煤氣中的產物之一，其組成極為復雜，多數(shù)情況下是由煤焦油工業(yè)專門進行分離、提純后加以利用。這樣燃料供應不穩(wěn)定。
較各種因素對比，筆者相對偏重于天然氣的使用。玻璃燃料的選取不僅僅是對于生產成本的控制，更是整個行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，對于減少污染，造福后代也是起著原則性的作用。
目前我國玻璃生產企業(yè)燃料多以重油和天然氣為主，很多企業(yè)給每條生產線同時配套重油和天然氣2種燃料裝置。
1、 重油 1）成本較高。重油在玻璃生產成本中占比可高達50％多，給玻璃生產成本來帶不小壓力，但由于其多年使用習慣，重油目前仍是玻璃生產線上常用的燃料之一。
重油是從原油中分離出來的，又由于石油是不可再生資源，從長期來看，油價的上漲是必然趨勢。我國是一個多煤、缺油、少氣的國家。為了保障中國能源安全，這些年實行石油戰(zhàn)略儲備，并逐步尋找更多的海外資源。我國對海外石油的依存度也越來越高。預計到2013年，中國原油對海外依存度將超過60％。對于國內的原油開采到運用都還存在著勘查技術、資金、戰(zhàn)略等各方面的原因。國土資源部2012年2月公布了2011年全國石油產量2.01億，全國石油勘查新增探明地質儲量13.70億噸。但面對巨大的國內市場需求，中國的原油仍然以進口為主導。目前我國原油價格基本跟從世界原油價格走勢。那么重油的價格就受原油價格波動而起伏，尤其是本世紀原油價格漲幅較大，使得重油跟著水漲船高。目前重油基本維持在5000元/噸的高價，幾乎占據是玻璃成本的一半。在下游需求受限，競爭激烈的玻璃市場上，燃料成本過大成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸。尋找新的替代燃料成為玻璃企業(yè)控制成本主要途徑。
2）伴隨污染物。重油作為玻璃生產線使用的燃料油主要的工作原理即抽油泵把重油從儲油罐中抽出，經粗、細分離器除去機械雜質，再經預熱器預熱到70-120°C，預熱后的重油黏度降低，再經過調節(jié)閥在8-20大氣壓下，由噴油嘴噴入爐膛，霧狀的重油與空氣混合后燃燒，燃燒廢氣通過煙囪排入大氣。重油這種燃燒工藝符合玻璃熔窯低灰、高熱值的要求。重油燃燒所采用的高效霧化噴嘴使燃料充分細化并和空氣接觸，既提高了燃料燃燒的效率，又減少了煙霧。重油作為玻璃燃料對環(huán)境的污染程度小于煤制燃料，但污染還是存在，并且對環(huán)境的影響日益明顯。
3）貨源充足。從近幾十年來看，重油的貨源相對穩(wěn)定和充足，運輸方便。
2、天然氣 許多企業(yè)開始使用天然氣為替代重油的燃料。
1)無污染。天然氣是一種潔凈、環(huán)保的優(yōu)質能源，幾乎不含硫、粉末和其他有害物質，燃燒時產生的CO2也相對較少。有助于減少酸雨的形成和降低溫室氣體的排放。從環(huán)境保護的角度出發(fā)，天然氣是玻璃行業(yè)比較理想的燃料。但是天然氣自身也存在著一些有待解決的問題。
2）勘探開發(fā)難度大，成本高。我國的天然氣主要分布在西部環(huán)境惡劣的地區(qū)且埋藏較深、儲量豐度較低，對勘探技術要求較高。我國氣田最主要的特點是規(guī)模小、分布集中在西部欠發(fā)達地區(qū)。國土資源部2012年2月公布了2011年全國天然氣勘查新增探明地質儲量7659.54億立方米，同比增長29.6％。新增探明技術可采儲量3956.65億立方米，同比增長37.6％。2011年新增探明地質儲量超過千億立方米的大氣田有2個，分別為長慶蘇里格和南方元壩。2011年全國新增探明地質儲量大于300億立方米的盆地有4個，合計新增探明地質儲量6562.80億立方米，占全國新增探明地質儲量的85.7％。 這些分布在西部的氣田使得天然氣開采成本較高，開采難度較大。
3）貨源分布不均。我國天然氣資源主要分布在西部區(qū)域：大大型氣田主要分布在四川盆地、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、松遼盆地等地。由于氣田60％分布于經濟落后的中西部，20％分布在沿海城市，而中國的工商業(yè)發(fā)達地區(qū)基本分布在華東、華南沿海地區(qū)的城市，而中西部由于工業(yè)較少，對于天然氣的利用不足。這樣使得資源的開發(fā)區(qū)和消費區(qū)出現(xiàn)嚴重的空間錯位。由于資源得不到合理的分配，這種原本較為理想的玻璃生產燃料在的替代性上受到阻礙。
4）各地價格差距大。雖然國家多年來一直致力于西氣東輸，但仍有些地方暫時無法惠及。各地的工業(yè)天然氣價格差距較大，也使得不同地區(qū)在共同使用天然氣為燃料時，產生的成本差距較大。根據2012年6月，各地工業(yè)用天然氣報價，現(xiàn)在以生產1重量箱平板玻璃好用天然氣11M3折算，各地天然氣耗費成本如下：
圖2：各城市玻璃行業(yè)天然氣使用成本對比
數(shù)據來源：新湖期貨研究所
從上圖中我們很明顯看到銀川耗費燃料成本為19.25元/重量箱；上海耗費燃料成本為42.79元/重量箱；廣州、深圳耗費燃料成本為超過50元/重量箱。作為玻璃行業(yè)發(fā)展最早、最快的華南地區(qū)，我們看到沿海城市在使用燃料方面沒有凸顯天然氣的價格優(yōu)勢。對于這里工業(yè)發(fā)達、能源需求旺盛的地區(qū)出現(xiàn)的“氣荒”還有待近一步解決。
5）政策鼓勵 由于我國天然氣價格與國際天然氣價格隔離，2006年以前，我國都以自己自足的模式來運用天然氣。06年之后則開通進口天然氣的渠道以滿足人民生產、生活增長的需求。2007年，國家發(fā)改委頒布并實施了《天然氣利用政策》。政策規(guī)定天然氣的利用順序：優(yōu)先滿足城市燃氣，尤其是居民生活用氣和天然氣汽車使用，還包括天然氣發(fā)電；允許使用的是工業(yè)，包括建材、輕紡、機電等；限制類的主要是天然氣化工類的。 因此，天然氣在玻璃生產中能否保持長時間、連續(xù)得到使用時玻璃企業(yè)必須考慮的問題。當然，還有可以作為玻璃燃料的能源還包括：焦爐煤氣、石焦油等。
3、焦爐煤氣
1）污染相對較小。 又稱焦爐氣，其主要成分為氫氣（55％~60％）和甲烷（23％~27％），另外還含有少量的一氧化碳（5％~8％）、C2以上不飽和烴（2％~4％）、二氧化碳（1.5％~3％)、氧氣(0.3％~0.8％))、氮氣(3％~7％)。因此作為燃料其污染先對較小。生產過程是用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦爐中經過高溫干餾后，在產出焦炭和焦油產品的同時所產生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產品。
2）價格便宜。焦爐氣是混合物，其產率和組成因煉焦用煤質量和焦化過程條件不同而有所差別。焦爐煤氣價格相對較低1.15元/平方米，不到天然氣的一半，生產玻璃所用成為26.5元/重量箱。
3）貨源不穩(wěn)定。目前，我國焦化產業(yè)只注重焦炭生產而忽略其副產品的回收。焦化生產的主要副產品焦爐氣大量直接燃燒排放，還沒有得到真正的重視和利用，對于玻璃企業(yè)在需找長期穩(wěn)定的燃料時，也是考慮的一個方面。
4、石油焦
1）成本低。石油焦是煉油廠延遲焦化的產物，具有高熱值，低揮發(fā)等特點，灰度一般僅為0.1％-0.3％，在清潔度和熱值方便非常接近重油效果。且價格相對于重油來說可以少2/3，生產每重量箱玻璃耗費成本僅22元。從控制成本的角度看，石焦油替代重油的前景非常好。然而石焦油作為玻璃燃料也存在很多為題有待解決。
2）能耗高。石油焦燃燒的特性與無煙煤相似，常溫下難以點燃和燃盡。不完全燃燒對于玻璃生產線來說一是不符合國家要求的提高能源利用率的節(jié)能要求；二是不完全燃燒可能影玻璃的白度。
3）污染大。石油焦含有較高的硫和氮，在其燃燒后，會有大量的二氧化硫和氮氧化物隨著尾氣排放到空中，形成酸雨，給環(huán)境造成危害。
4）貨源不充足。石油焦資源主要集中在石油煉化企業(yè)，其產量有限，很難滿足對于重油的替代需求，對于需求可持續(xù)利用燃料的玻璃企業(yè)來說，選擇石油焦未必是理想選擇。
5、煤焦油 現(xiàn)在部分工廠用煤焦油代替重油，以降低成本。但作為玻璃能源也存在著問題。
1） 成本低。煤焦油作為玻璃生產燃料，每重量箱耗費成本28元左右，占整個玻璃生產成本的40％左右。從成本優(yōu)勢來說，只能算相對便宜。
2） 有污染。從國家對于污染控制角度來說，煤焦油燃燒所伴隨的污染物較多，對環(huán)境影響較大。
3） 貨源不穩(wěn)定。煤焦油是煉焦工業(yè)煤熱解生成的粗煤氣中的產物之一，其組成極為復雜，多數(shù)情況下是由煤焦油工業(yè)專門進行分離、提純后加以利用。這樣燃料供應不穩(wěn)定。
較各種因素對比，筆者相對偏重于天然氣的使用。玻璃燃料的選取不僅僅是對于生產成本的控制，更是整個行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，對于減少污染，造福后代也是起著原則性的作用。
