CNG和LNG燃?xì)鈿庠吹慕?jīng)濟(jì)性分析

CNG和LNG燃?xì)鈿庠吹慕?jīng)濟(jì)性分析CNG和LNG燃?xì)鈿庠吹慕?jīng)濟(jì)性分析CNG和LNG燃?xì)鈿庠吹慕?jīng)濟(jì)性分析xxx公司CNG和LNG燃?xì)鈿庠吹慕?jīng)濟(jì)性分析文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度CNG和LNG燃?xì)鈿庠吹慕?jīng)濟(jì)性分析2011年05月24日星期二9:26天然氣是一種非常有發(fā)展前景的清潔優(yōu)質(zhì)能源，計到2010年，天然氣在我國城市燃?xì)獾谋壤龑⒛壳暗?3％增加到66％。我國天然氣有巨大的資源力，僅次于俄羅斯和中東，居世界第三位。天然氣供應(yīng)方式天然氣一般通過管道向用戶供氣。30年來，我國汽管道建設(shè)取得了很大的發(fā)展，管道總里程數(shù)有了明顯的增加。在四川，北半環(huán)輸氣干線與南半環(huán)輸氣干線初步形成了我國第一個地區(qū)性的輸氣管網(wǎng)；陜甘線、西氣東輸干線的投入運(yùn)行，在我國天然氣網(wǎng)絡(luò)形沖將起著重要的作用。但是，目前全國天然氣網(wǎng)絡(luò)覆蓋面還非常小，許多城鎮(zhèn)遠(yuǎn)離天然氣氣源或輸送管(如西氣東輸主干管)，加上投資效益等原因，管網(wǎng)短時間內(nèi)很難連通，因此，有必要尋求其他途徑輸送供應(yīng)天然氣。除了管道天然氣輸送供應(yīng)外，乍載液化天然氣和車載壓縮天然氣也是兩種比較靈活的天然氣女應(yīng)方式。液化天然氣(LNG)LNG是指甲烷含量一般在90％以上的天然氣，通過凈化處理及制冷工藝，使天然氣中的lP烷成分液化，液化后的體積約為氣態(tài)體積的1／600。對于跨越大洋運(yùn)輸天然氣而言，船運(yùn)LNG在經(jīng)濟(jì)上幾乎是唯一可行的方案。LNG的運(yùn)輸系統(tǒng)包括天然氣的液化站、I．NG運(yùn)輸船和I．NG氣化站。在運(yùn)輸量比較小、運(yùn)送距離不長的情況下，也口丁以在天然氣氣田或主干管附近建立起天然氣液化站，用超低溫保冷槽車將LNG運(yùn)送到較遠(yuǎn)的城鎮(zhèn)，經(jīng)氣化、升溫后供應(yīng)用戶是非常經(jīng)濟(jì)的，是解決城鎮(zhèn)燃?xì)鈿庠?，實現(xiàn)城鎮(zhèn)燃?xì)饣闹饕緩街弧３擎?zhèn)作為LNG的接收點(diǎn)，需要建立氣化站。氣化站對于城鎮(zhèn)來說，既是天然氣供應(yīng)站，又可作為天然氣調(diào)峰站和事故備用站。另外，當(dāng)管道需要維修或事故處理時，為了使管道下游不中斷用氣，也可以利用車載LNG，在維修或事故點(diǎn)處將LNG氣化后送入管道下游進(jìn)行臨時供氣。因此，LNG供應(yīng)可作為管道天然氣供應(yīng)的過渡方法。LNG供應(yīng)流程如下：LNG生產(chǎn)廠或進(jìn)口碼頭一LNG汽車槽車一城鎮(zhèn)一氣化站一城鎮(zhèn)天然氣管網(wǎng)一天然氣用戶。目前，山東省淄博市已采用LNG作為城市燃?xì)獾臍庠?，通達(dá)能源股份公司在廣東省龍川縣投資的LNG氣化站正在建-嫂中。LNG氣源目前均來自中原油田的LNG生產(chǎn)J一，采用I．NG槽車公路運(yùn)輸?shù)姆绞?。LNG槽車的LNG曰蒸發(fā)率小于0．3％，滿載時的自然升壓速率在環(huán)境溫度為50~C時小于17kPa／d，保壓時間為36d。壓縮天然氣(CNG)CNG就是在加樂站內(nèi)將天然氣加壓至20～25MPa。儲存在高壓容器中，是一種理想的車用替代能源。隨著天然氣汽的發(fā)展，與之相對應(yīng)的天然氣加氣站也墨不斷增加。采用專用的高壓鋼瓶運(yùn)輸車，將在加氣站允裝的高壓天然氣瓶運(yùn)輸至較遠(yuǎn)的城鎮(zhèn)，然后在城鎮(zhèn)設(shè)市的調(diào)壓站內(nèi)減壓送入城市燃?xì)夤芫W(wǎng)供應(yīng)用戶，這是一種建設(shè)刷期短、經(jīng)營靈活的天然氣供應(yīng)方式。CNG供應(yīng)流程如下：CNG加氣站一CNG汽車槽乍一城鎮(zhèn)調(diào)壓站一城鎮(zhèn)天然氣管網(wǎng)一天然氣用戶。通達(dá)能源股份公司在山東省萊州市投資興建的天然氣工程，其氣源來自距萊州市62km的昌邑市天然氣加氣站，采用CNG槽1：公路運(yùn)輸?shù)姆绞健NG槽車運(yùn)輸受氣溫影響比較小。LNG和CNG燃?xì)鈿庠吹慕?jīng)濟(jì)性1．LNG中原油田L(fēng)NG工程是m國家經(jīng)貿(mào)委和中國石化集團(tuán)公司立項批準(zhǔn)的重點(diǎn)工程，日液化能力為215×lO4m3，LNG出廠價為l_5l元／m3以龍川縣為例，近期天然氣日用氣量為0．97X104m3，從中原油田用槽車運(yùn)輸I．NG，路程約1700km，運(yùn)輸時間約為40h，每輛槽車LNG運(yùn)輸能力為37m3，折合氣態(tài)天然氣約為2×10％3，一輛車的運(yùn)輸量可維持兩天的需用量，運(yùn)輸成本在1．0元／m。左右。如果加上氣化成本，則龍川縣使用天然氣的成本約為2．8元／m。，再考慮城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涞某杀?，可咀將天然氣銷售價格定為3．3元／m3。龍川縣居民使用不同氣源的經(jīng)濟(jì)性對比見表1。燃?xì)夥N類熱值~J／km。)銷售價(元／Ⅲ。)單位熱值銷售價(元／耵)月費(fèi)用支出(兀)LNG28533008571886瓶裝LPG10894008704905LPG混空氣45510113331172由表1可以看出，當(dāng)龍川縣的屏民以月消耗瓶裝LPGll5瓶計時，如改用LNG，則月支出相差無兒，但是，如改削LPG混空氣，則經(jīng)濟(jì)性較差。瓶裝LPG使用不方便，隨著城市人民生活水平的提高，城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)化是必然的趨勢。一般而言，LNG的公路運(yùn)輸距離在200～300km間比較合理，因此，通達(dá)能源股份公司。車用CNG和LNG的比較（以2007年11月價格數(shù)據(jù)分析）天然氣經(jīng)過壓縮到20MPa形成的高壓天然氣稱為壓縮天然氣（CNG），CNG儲存到高壓鋼瓶中，汽車以此做燃料的稱為CNG汽車；天然氣經(jīng)過超低溫深冷到-162℃形成的液態(tài)天然氣稱為液化天然氣（LNG），LNG儲存到低溫儲罐里，汽車以此做燃料的稱為LNG汽車。天然氣加工成CNG、LNG過程不同，以及存在形態(tài)上差不同，給CNG、LNG加注、儲存和供應(yīng)系統(tǒng)帶來了一定的差異，但最終天然氣都是以氣態(tài)方式，經(jīng)過調(diào)壓閥調(diào)壓至進(jìn)入汽車發(fā)動機(jī)燃燒做功。1、技術(shù)成熟度比較CNG利用歷史長我國于1988年建成第一個CNG加氣站，截止2006年底，我國已建成天然氣汽車加氣站730多座，改裝CNG汽車近20萬輛。隨著西氣東輸、川氣東送等多條國家級天然氣管道的鋪設(shè)，合肥、南京、武漢、長沙CNG汽車都在規(guī)模發(fā)展，CNG加氣站和CNG環(huán)保汽車更是在全國爆發(fā)式的增長。而第一個LNG汽車加氣站于2002年12月在北京建成，經(jīng)過2年的發(fā)展，目前全國LNG汽車不足700輛，仍處于試驗階段。建站模式CNG汽車加氣站主要有標(biāo)準(zhǔn)站和子母站兩種形式。標(biāo)準(zhǔn)站建在城市中高壓管網(wǎng)首端，運(yùn)行方便；CNG子站建在離母站幾十公里范圍內(nèi)，氣源有保障且可靈活布站。LNG建站類似于CNG子母站形式，LNG加氣站一般遠(yuǎn)離“母站”即LNG液化廠，LNG氣源目前僅能通過液體槽罐車從數(shù)千公里外的LNG液化廠公路運(yùn)送到LNG加氣站為汽車加氣，導(dǎo)致氣源安全保障性極差。建站設(shè)備CNG壓縮機(jī)、售氣機(jī)、儲氣瓶等相關(guān)設(shè)備均國產(chǎn)化并達(dá)到國際先進(jìn)水平，完全能滿足行業(yè)需求。國內(nèi)LNG低溫設(shè)備生產(chǎn)廠家較少，技術(shù)不成熟，LNG低溫泵、閥門、售氣機(jī)等都需要國外引進(jìn)。建站用地CNG加氣工藝比LNG復(fù)雜，生產(chǎn)設(shè)備多，故占地面積較大，一般LNG加氣站用地約1000～1500m2,而CNG加氣站用地面積約為1000～3000m2。建站投資CNG加氣站工藝較LNG復(fù)雜，設(shè)備多。初步估算CNG加氣標(biāo)準(zhǔn)站投資約600萬元/座，LNG加氣站投資約500萬元/座（考慮進(jìn)口設(shè)備成熟）。如果考慮土地價格，則CNG建站投資更高。氣源運(yùn)輸LNG工廠都建在偏遠(yuǎn)的氣田附近，以新疆廣匯LNG為例，LNG工廠離浙江約4000公里，只能采取公路方式運(yùn)輸。以廣匯LNG為例，氣源運(yùn)輸有以下缺點(diǎn)：1）運(yùn)輸里程長，運(yùn)輸時間要三天三夜，氣源連續(xù)保障性差；2）地域跨越大，氣候情況復(fù)雜，特別是夏季暴雨和冬季雨雪天氣可能導(dǎo)致交通中斷；司機(jī)連續(xù)長時間行駛極易產(chǎn)生疲勞，LNG車輛長途運(yùn)輸中發(fā)生事故的報道屢見報道；4）運(yùn)輸槽車每車運(yùn)輸量僅為萬立方米天然氣，不適合天然氣日需求量大的加氣站行業(yè)；5）數(shù)千公里的路途使得運(yùn)輸費(fèi)用高昂。故遠(yuǎn)距離槽車運(yùn)輸LNG氣源，導(dǎo)致運(yùn)費(fèi)高昂，且氣源保障性極差，極可能導(dǎo)致用戶用氣中斷。CNG標(biāo)準(zhǔn)站可以建在城市中、高壓天然氣管道地帶，實現(xiàn)就地取氣，具有方便、安全、氣源充足的特點(diǎn)。CNG母站一般建在城郊，通過槽車約幾十公里就可以快捷運(yùn)送到子站。儲氣系統(tǒng)LNG利用中壓低溫鋼瓶儲存，CNG利用高壓常溫鋼瓶儲存，其儲存方式有以下區(qū)別：1）LNG單位體積能量密度大。同樣容積的LNG車用儲罐裝載的天然氣是CNG儲氣瓶的3倍左右，故LNG汽車可以滿足長途行駛的需要。加注相同體積的LNG時間僅為CNG的二分之一不到。3）LNG儲存壓力為，CNG儲存壓力高于LNG，達(dá)到20MPa。LNG液態(tài)儲存，優(yōu)于CNG氣態(tài)儲存，但目前CNG汽車發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，CNG儲氣系統(tǒng)完全能滿足城市行駛車輛需要。以公交車最大百公里耗氣52立方米，最大日行駛300公里計算，日耗氣量162立方米。一個270升（158公斤）低溫LNG鋼瓶或6個130升CNG鋼瓶組（6個纏繞瓶重552公斤，6個普通鋼瓶重996公斤）都可滿足一天的行駛需求，CNG鋼瓶組要比LNG鋼瓶重400～850公斤。LNG液態(tài)儲存也有不利影響。LNG液體在長時間儲存、運(yùn)輸過程中，會發(fā)生分層(組分密度不一樣)或者漏熱產(chǎn)生蒸發(fā)氣體，目前由于無法回收到城市民用管網(wǎng)或再液化經(jīng)濟(jì)性差等原因，采取了直接放空到大氣的措施，造成公交車氣量浪費(fèi)，氣耗增大。儲氣瓶的檢驗LNG鋼瓶和CNG鋼瓶都屬于壓力容器，需要定期檢驗。按照10年內(nèi)檢驗3次，每只鋼瓶檢驗費(fèi)100元測算，CNG考慮安裝6只鋼瓶，LNG考慮安裝一個鋼瓶，CNG汽車比LNG汽車每車每年增加鋼瓶檢驗費(fèi)用150元。加氣時間CNG加注時間較長，充滿一臺公交車約10分鐘；而LNG充滿一臺公交車約4分鐘。如果汽車加氣時間段較為集中，往往會出現(xiàn)排隊等候的現(xiàn)象?？赏ㄟ^增大汽車儲氣瓶的受氣管的通徑、增加售氣機(jī)臺數(shù)、晚班設(shè)專人加氣等多種方式解決。安全性比較CNG、LNG都屬于中高壓、易燃易爆危險品，LNG儲存壓力達(dá)到，產(chǎn)生的危害同樣是致命的。只有建站、生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸、使用每個環(huán)節(jié)都按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、建造，整個系統(tǒng)才能確保安全。CNG相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，安全有保證CNG汽車所用的配件要求非常高，國家針對CNG汽車頒布系列的強(qiáng)制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如：《SY0092-98汽車用壓縮天然氣加氣站設(shè)計規(guī)范》、《GB18047-2000車用壓縮天然氣》、《GBT19240-2003壓縮天然氣汽車專用裝置的安裝要求》、《GB17258-1998汽車用壓縮天然氣鋼瓶》、《GB/T19533-2004汽車用壓縮天然氣鋼瓶定期檢驗與評定》、《SY/T6499-2000泄壓裝置的檢測》等，涵蓋了加氣站設(shè)計、儲氣瓶生產(chǎn)、改車部件制造到安裝調(diào)試等各個環(huán)節(jié)。設(shè)計上考慮了嚴(yán)密的安全保障措施。對高壓系統(tǒng)使用的零部件，安全系數(shù)均選用～4以上，在減壓調(diào)節(jié)器、儲氣瓶上都安裝有安全閥，控制系統(tǒng)中，安裝有緊急斷氣裝置，保障在超壓或有氣體泄漏時，安全裝置緊急截斷，確保安全。儲氣瓶出廠前要進(jìn)行特殊檢驗。氣瓶經(jīng)常規(guī)檢驗后，還需充氣作火燒、爆炸、墜落、槍擊等試驗，合格后，方能出廠使用。事實證明，中外發(fā)展汽車用壓縮天然氣幾十年來，壓縮天然氣汽車是十分安全可靠的。LNG相關(guān)技術(shù)正逐步實施標(biāo)準(zhǔn)化LNG是高壓、低溫、易燃危險品，國內(nèi)正積極準(zhǔn)備建立LNG建站、加注等方面標(biāo)準(zhǔn)，以確保系統(tǒng)安全。雖然CNG壓力高達(dá)20MPa，比LNG高，但是車用CNG已形成完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，只要遵守標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計施工，按照制度操作，CNG汽車安全性是完全有保障的。終上分析，CNG在汽車領(lǐng)域的相關(guān)利用技術(shù)要成熟于LNG，在國內(nèi)推廣應(yīng)用比LNG普及。但LNG儲存優(yōu)勢相當(dāng)明顯：LNG加氣站占地面積小，投資較省；盛裝公交車輛一天行駛所需燃料，LNG儲罐更小、更輕；LNG加注較CNG快捷。故從技術(shù)、安全方面來看，CNG或LNG都能滿足城市公交系統(tǒng)車輛需求，浙江省公交系統(tǒng)選擇CNG或者LNG燃料，應(yīng)結(jié)合我省氣源情況、兩種燃料的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行實情比選。3、氣源比較LNG氣源極其有限國內(nèi)自建LNG項目有日處理15萬立方米天然氣的河南中原油田L(fēng)NG項目；日處理150萬立方米天然氣的新疆廣匯吐哈油田L(fēng)NG項目，主供華中、華南市場；日處理15萬立方米天然氣的海南福山油田L(fēng)NG項目，主供海南省內(nèi)市場；日處理15萬立方米天然氣的廣西北海LNG項目，供北海、桂林、貴港等地城市燃?xì)?。國家發(fā)改委于2007年8月30日出臺了《天然氣利用政策》，禁止以大、中型氣田所產(chǎn)天然氣為原料建設(shè)LNG項目，國內(nèi)自產(chǎn)LNG氣源受到了嚴(yán)格的限制。國外引進(jìn)方面僅廣東與澳大利亞于02年簽訂了較低價格的LNG供應(yīng)協(xié)議，06年開始正式引進(jìn)供應(yīng)廣東市場。近期來，國際LNG價格大幅上漲，目前國內(nèi)眾多進(jìn)口LNG項目包括浙江項目因價格等原因，項目已擱淺?？梢姡瑖医沽诵陆↙NG項目，自產(chǎn)LNG氣源極其有限，國際LNG價格一路走高，進(jìn)口LNG項目又遙遙無期。現(xiàn)目前嚴(yán)重匱缺的LNG氣源，從源頭上制約了LNG汽車難以規(guī)模發(fā)展。2、CNG氣源充足，保障供應(yīng)2006年，全國累計探明天然氣可采儲量為萬億立方米，剩余天然氣可采儲量約為萬億立方米，全年天然氣工業(yè)產(chǎn)量為億立方米。根據(jù)國家的規(guī)劃，到2010年，我國的天然氣骨干管網(wǎng)將由現(xiàn)在的萬公里發(fā)展到萬公里，基本形成覆蓋全國的骨干管網(wǎng)格局，達(dá)到“西氣東輸、川氣東送、北氣南下、海氣登陸、就近供應(yīng)”的天然氣供應(yīng)目標(biāo)。結(jié)合國家的骨干輸氣管網(wǎng)，我省將建成杭湖線、杭甬線、杭嘉線、甬臺溫線、杭金衢線等省級主干管網(wǎng)，接納西氣、東海氣、川氣、西氣東輸二線等多種氣源，預(yù)計2010年我省將形成四氣一環(huán)網(wǎng)的有利用氣格局。杭州建成省天然氣主干管網(wǎng)的樞紐中心，四種氣源在此可以相互調(diào)配，可有效的保證氣量供應(yīng)和氣源安全。預(yù)計2010年浙江省可利用天然氣資源為40億立方米，2020年可利用天然氣資源為124億立方米?！短烊粴饫谜摺罚瑢④囉锰烊粴饬袨槌鞘腥?xì)庑再|(zhì)，屬于優(yōu)先類用戶，故CNG氣源可獲得政策上的優(yōu)先支持。4、價格比較天然氣氣源價格上漲時，對LNG和CNG價格影響是一致的，故以當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行價格比較的結(jié)果同樣適合將來。LNG價格LNG價格昂貴，一是LNG生產(chǎn)成本非常高，天然氣通過深度冷卻到－162℃時，液化為液體（LNG），此深冷過程要比生產(chǎn)相當(dāng)規(guī)模的CNG能耗高一倍左右。二是國內(nèi)LNG液化工廠偏遠(yuǎn)，一般采取陸地長途運(yùn)輸，而CNG采用的是管道運(yùn)輸過來的天然氣，LNG的運(yùn)輸價格遠(yuǎn)高于CNG。三是國際LNG一般隨國際原油價格波動，原油價格長期看漲，勢必推升LNG到岸價格，近期國際LNG有大幅度的攀升，這也是導(dǎo)致國內(nèi)幾大LNG接收站項目推延的主要原因。就浙江現(xiàn)實來看，今年11月份新疆LNG到浙江價格為5652元/噸，每噸約1400立方計，折合每方價格元，加上LNG加氣站經(jīng)營成本，預(yù)測車輛最終得到的LNG燃料價格為元/立方米左右。CNG價格目前我省利用的管道天然氣為西氣、東氣以及正在實施的川氣，管道天然氣輸?shù)秸憬苛⒎絻r格不到元，即使CNG加氣站投資大、經(jīng)營成本高，預(yù)測車輛最終得到的CNG燃料價格也僅為元/立方米左右。CNG相比LNG給公交車增加的運(yùn)行成本1）設(shè)置專人加氣增加的費(fèi)用為避免公交車加氣時間長、加氣排隊給司機(jī)增加的額外負(fù)擔(dān)，晚班設(shè)專人為公交車輛集中加氣。以杭州公交車為例，按百公里耗氣52立方米、日均行駛220km，年行駛360天計算，年耗氣量＝52××360＝41184Nm3。加注立方米天然氣，CNG汽車按10分鐘，LNG汽車按4分鐘考慮（計算中按0分鐘考慮）。每個CNG加氣站考慮為130輛公交車加氣設(shè)計，建設(shè)6臺雙槍加氣機(jī)計12支加氣槍。則加注130輛CNG公交車比LNG公交車增加的工時＝130×（10－0）÷60＝22小時。按每小時30元支付工資，需要660元。由此計算專人加氣給每方氣增加的成本＝660÷（52××130）＝元。2）儲氣瓶檢驗費(fèi)CNG汽車比LNG汽車每車每年增加鋼瓶檢驗費(fèi)用150元。由此計算出鋼瓶年檢給每方氣增加的成本＝150÷41184＝元。CNG汽車比LNG汽車日常運(yùn)行成本高出不到5分錢，相比之下，CNG做汽車燃料經(jīng)濟(jì)性大大優(yōu)于LNG。CNG、LNG、LPG汽車比較列表經(jīng)過上述對比分析，CNG汽車與汽油、柴油和LPG汽車相比，無論從環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性還是安全性來講，都具有無可替代的優(yōu)越性，從技術(shù)成熟度來講也比LNG汽車可行。盡管LNG儲存優(yōu)勢相當(dāng)明顯，車輛加氣較CNG快捷，但受制于氣源及價格，目前還不適宜推廣。所以在杭州推廣應(yīng)用CNG汽車是必要的和急迫的。結(jié)合我省天然氣利用規(guī)劃（即近期利用西氣東輸、東海天然氣、川氣東輸、西氣東輸二線管道氣源，遠(yuǎn)期引進(jìn)國外LNG氣源），推薦杭州發(fā)展天然氣汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線為：發(fā)展初期采用CNG－汽油雙燃料汽車改裝技術(shù)以啟動天然氣汽車市場，逐步建設(shè)加氣站體系，改裝車型以汽油公交車和出租車為主。發(fā)展中期，以直接引進(jìn)CNG單一天然氣汽車為主。遠(yuǎn)期，隨著LNG氣源的引進(jìn)和LNG技術(shù)成熟，實現(xiàn)CNG汽車和LNG汽車共同發(fā)展。LNGCNG投資比較、設(shè)備、運(yùn)行費(fèi)用摘要：天然氣加氣站有LNG、CNG和L—CNG三種模式，其工藝流程及所需設(shè)備不同。比較了3種加氣站設(shè)備、造價、運(yùn)行費(fèi)用以及安全性。LNG加氣站在造價和安全性方面優(yōu)于CNG加氣站．而L—CNG加氣站介于兩者之間。對于加氣規(guī)模為10000m3／d的加氣站，只有當(dāng)LNG加氣站的天然氣進(jìn)站價格比CNG知?dú)庹靖叱黾sO．151元／m3時，其年總運(yùn)行費(fèi)用才會高于CNG加氣站。建議在條件允許的情況下，優(yōu)先考慮建設(shè)LNG加氣站。關(guān)鍵詞：液化天然氣；壓縮天然氣；加氣站；

經(jīng)濟(jì)性；安全1、加氣站設(shè)備和造價

①LNG加氣站

LNG加氣站是專門對LNG汽車加氣的加氣站，其工藝流程見文獻(xiàn)[1]，主要設(shè)備包括LNG儲罐、自增壓器、LNG加氣機(jī)等。

LNG儲罐是雙層壁真空絕熱容器，內(nèi)容器由奧氏體不銹鋼材料制成，外容器為碳鋼，中間絕熱層為膨脹珍珠巖并抽真空。這種儲罐絕熱性能好，蒸發(fā)損失低，有不同型號及規(guī)格的定型產(chǎn)品。加氣站可以方便地增加儲罐的數(shù)量以適應(yīng)生產(chǎn)和需求的增長。自增壓器是加氣站內(nèi)輸送LNG的關(guān)鍵設(shè)備，主要作用是保證LNG儲罐內(nèi)有足夠的壓力來給LNG加氣機(jī)供應(yīng)LNG。LNG加氣機(jī)是專門為LNG汽車制造的加氣計量裝置，可以直接計量、顯示充人車輛中的LNG的數(shù)量。其主要優(yōu)點(diǎn)是加氣速度快，一般可在3～5Min內(nèi)加氣完畢。

LNG加氣站設(shè)備少，布置緊湊，占地面積小。表1列出了1×104mS／dLNG加氣站的設(shè)備和造價。

②L—CNG加氣站

L—CNG加氣站是將LNG在站內(nèi)氣化后使之成為CNG，并對CNG汽車加氣的加氣站。這種加氣站需要的主要設(shè)備有LNG儲罐、LNG泵、氣化器、儲氣瓶組和CNG加氣機(jī)、壓縮機(jī)。新建的L—CNG站不使用壓縮機(jī)；對由已建的CNG加氣站改裝成的L—CNG站，設(shè)備中包括壓縮機(jī)，主要是將原有CNG站的壓縮機(jī)作為LNG泵不能工作時的備用手段。本文主要對新建的L—CNG站進(jìn)行分析。其工藝流程為：用高壓LNG泵將LNG送入氣化器氣化后，通過順序控制盤將其儲存于高壓CNG儲氣瓶組內(nèi)，當(dāng)需要時通過C1VG加氣機(jī)對CNG汽車進(jìn)行計量加氣。其中LNG儲罐的作用與LNG加氣站中LNG儲罐的作用相同。

LNG高壓泵的主要作用是將LNG儲罐內(nèi)的LNG輸送至高壓氣化器進(jìn)行氣化。它可以保征足夠的壓力而不再用壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮。高壓氣化器的作用是將LNG轉(zhuǎn)化為CNG。它的主要形式有3種：開架式氣化器、浸沒式氣化器和中間媒體式氣化器，其中最為常用的是開架式氣化器。

順序控制盤的主要作用是對經(jīng)過高壓氣化器氣化后流入儲氣瓶組和加氣時由儲氣瓶組流人加氣機(jī)的氣體進(jìn)行分配，以使其效率達(dá)到最高。根據(jù)經(jīng)驗。可以對加氣站的高壓儲氣裝置采用編組的方法以提高加氣效率。具體方法是：將儲氣瓶按l：2：3的容積比例分為高、中、低壓3組，當(dāng)高壓氣化器向儲氣瓶組充氣時，應(yīng)按高、中、低壓的順序進(jìn)行；當(dāng)儲氣瓶組向汽車加氣時，則相反，應(yīng)按低、中、高壓的順序進(jìn)行。這些工作都是通過順序控制盤來完成的。

由于L—CNG加氣站比LNG加氣站增加了高壓LNG泵、氣化器和儲氣瓶組等設(shè)備，其占地面積有所增加。對于規(guī)模為1×104m3／d的加氣站，其占地面積在1000m。左右，相應(yīng)的土建費(fèi)用也有一定程度的增加，見表l。

如果想在L—CNG加氣站內(nèi)對LNG用戶供氣，則只需要增加1臺LNG加氣機(jī)和1套LNG管道即可，其增加的造價有限(不到20×10s元)。因此在LNG和CNG用戶均存在的情況下可以建立LNG和L—CNG聯(lián)合加氣站。

③CNG加氣站

CNG加氣站主要由6個系統(tǒng)組成：天然氣調(diào)壓計量系統(tǒng)、天然氣凈化系統(tǒng)、天然氣壓縮系統(tǒng)、天然氣儲存系統(tǒng)、cNG加氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。

表11x104M3／d天然氣加氣站設(shè)備和造價加氣站類型

項目

單價

數(shù)量

合計／元LNG加氣站儲罐180×10元／臺2×10加氣機(jī)×lO元／臺2×10管道×10元／套l×10

土建

×10其他

×10合計

×100L-CNG加氣站儲罐×10元／臺2360×10LNG高壓泵×10元／臺2100×10加氣機(jī)×10元／臺2×10高壓氣化器x10元／臺1×10順序控制盤5O×10元／臺15O×10儲氣瓶組206×lO元／組2×10土建

×10其他

28O×10合計

x100CNG加氣站進(jìn)氣系統(tǒng)×10元／套1×10脫硫裝置×lO元／臺124O×10壓縮機(jī)400×10元／臺3120O×100脫水裝置×10元／臺1×10儲氣系統(tǒng)×10元／套3618×10順序控制盤50×10元／臺15．O×10

加氣機(jī)

65×10元／臺

3

x10冷卻水系統(tǒng)120×10元／套1104高壓管道115×10元／套1×10土建

x100其他

×10合計

×10

其工藝流程見文獻(xiàn)[1]，輸送至加氣站的天然氣經(jīng)過穩(wěn)壓計量后，進(jìn)入凈化處理裝置進(jìn)行凈化處理，用壓縮機(jī)加壓，再經(jīng)高壓脫水后經(jīng)順序控制盤送入儲氣系統(tǒng)，最后由加氣機(jī)對外計量加氣。

脫硫裝置用于對進(jìn)站天然氣進(jìn)行脫硫凈化處理，將硫含量降低到符合加氣站所需的氣質(zhì)要求，然后送至壓縮機(jī)。壓縮機(jī)是系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，它的造價直接影響工程的經(jīng)濟(jì)性，其性能好壞直接影響全站的運(yùn)行。經(jīng)過預(yù)處理的低壓原料氣由壓縮機(jī)分級壓縮至25MPa，然后進(jìn)入高壓脫水裝置。脫水裝置主要為干燥器，根據(jù)工藝流程的不同，可以將干燥器布置在壓縮機(jī)前(低壓脫水)和壓縮機(jī)后(高壓脫水)。使用高壓脫水所需的設(shè)備少，脫水劑量小，再生能耗低。順序控制盤的作用與L—CNG加氣站中順序控制盤的作用相同。儲氣系統(tǒng)用于儲存壓力為25MPa的天然氣，以便在需要時向加氣機(jī)供氣。

CNG加氣站所需設(shè)備較多，占地面積也較大，規(guī)模為1×104m3／d的加氣站占地面積達(dá)2000m2表1列出了其設(shè)備和造價。

在建站規(guī)模相同的情況下(均為l×104M3／d)，3種加氣站的造價差別很大。LNG加氣站造價最低，僅為CNG加氣站的30％左右。L—CNG加氣站的造價也僅為CNG加氣站的48％左右。2、運(yùn)行費(fèi)用

(1)LNG加氣站

LNG加氣站的設(shè)備少，工藝流程簡單，動力設(shè)備少且?guī)缀鯖]有高壓管道，因而維修量很小。加氣規(guī)模為1x104m3／d的LNG加氣站的年運(yùn)行成本概算(原料氣除外)見表2。

表21×104m3／d天然氣加氣站年運(yùn)行成本概算(原料氣除外)氣站類型項目

單價

數(shù)量

合計(元/臺)LNG加氣站水元／t112t370

電O．62元／(kW·h1l6×10kW·h9920維修

15×10管理

“2O×10。折舊

108×100工資及福利×10元／(A·a、5人70×10。合計

×100L—

CNG加氣站水33元／ml2880t×10電O62元／(kW·h、×10。kW·h×10

維修

×10管理

×10折舊

x104工資及福利x104元／(A·a)7人×10。合計

×100CNG加氣站水33：fit3690t×10‘電O．62元／(kW-h)72x104kW·h×10維修

×10。管理

×10‘折舊

×10‘工資及福利×10。元／(A·a、10人×10‘合計

×100注：加氣站按年運(yùn)行330d/年

（2）L—CNG加氣站

由于L—CNG加氣站比LNG加氣站增加了部分設(shè)備，從而使其工藝流程較為復(fù)雜，增加了動力設(shè)備及高壓管道，因而增加了管理和維修量，各方面的運(yùn)行費(fèi)用也隨之增加。它的年運(yùn)行成本概算(原料氣除外)見表2。

（3）CNG加氣站

CNG加氣站的設(shè)備最多，工藝流程最復(fù)雜，且動力設(shè)備多，高壓管道轉(zhuǎn)多，從而使其管理和維護(hù)都比較困難，其運(yùn)行成本將有很大增加。其年運(yùn)行成本概算(原料氣除外)見表2。

（4）天然氣進(jìn)站價格對運(yùn)行費(fèi)用的影響

由于原料氣的費(fèi)用一般要占到其運(yùn)行總費(fèi)用的80％一90％，故原料氣的進(jìn)站價格將對加氣站的年運(yùn)行費(fèi)用產(chǎn)生很大影響。在同一地域，加氣站對外供氣價格應(yīng)該近似等同。由于加氣站所處地域及距不同氣源的距離不同，不同類型的加氣站的天然氣進(jìn)站價格將有很大變化。在其他費(fèi)用變化不大的情況下，討論天然氣進(jìn)站價格對加氣站總的運(yùn)行費(fèi)用的影響將具有很大的現(xiàn)實意義，將為加氣站的建設(shè)提供很重要的依據(jù)。

對于加氣規(guī)模為1×104m3／d的3種不同加氣站，除原料氣外的年運(yùn)行費(fèi)用有很大差異。為了表明天然氣進(jìn)站價格對加氣站的運(yùn)行費(fèi)用的影響，可將這種差異轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粴鈨r格上的差異?？梢杂嬎愠鲈诓豢紤]原料氣費(fèi)用時，CNG加氣站的年運(yùn)行費(fèi)用比LNG加氣站高出49．9×104元／a。假若這兩種加氣站總的年運(yùn)行費(fèi)用相同，則LNG加氣站的原料氣進(jìn)站價格要比CNG加氣站原料