天然气汽车与加气站的探讨分析

天然气汽车和加气站的探讨

汽车的普及给人们带来舒适和便利的同时，也带来了环境的污染和能源的短缺，为此，世界各国广泛开展汽车替代燃料的研发工作。天然气汽车以其低排放和低成本的优势，在世界范围内得到了快速的普及和推广，成为21世纪汽车工业发展的一个重要方向。

在长输管道建设、供气条件不断完善的带动下，2002年以来中国的天然气汽车发展迅速。2007年8月31日，国家发展和改革委员会颁布了《天然气利用政策》，明确规定天然气汽车属于“优先类”用气项目，从而进一步加快了中国天然气汽车发展的进程。截至2010年底，中国天然气汽车保有量已经发展到80万辆左右，建设的汽车加气站约1000座，全国已有30个省市自治区的100多个城市推广了天然气汽车。

1、 天然气汽车类型与特点

按照天然气的充装形态，天然气汽车可以分为压缩天然气（CNG）汽车和液化天然气（LNG）汽车两种

CNG汽车是将天然气压缩到20兆帕，储存到车载储气瓶中。出租车储气量一般为12~15立方米，公交车的储气量一般为60~80立方米，受单车储气规模的限制，CNG汽车一次充气续驶里程较短，仅为150公里左右，这是制约其发展的主要因素。目前，全国大部分地区CNG汽车仅局限在公交车和出租车市场。

LNG汽车是将天然气深冷液化至-162 ℃后，直接注入车内储液瓶。其密度为标准状态下天然气密度的600多倍，能量密度大，单位容积储气量约为CNG的3倍。同时，车载储液瓶低压储存（LNG汽车储气瓶压力最高1.6兆帕），相对CNG储气瓶更安全，燃料箱自重更轻，因此单位气体运输成本低。装载335升储液瓶的公交车，可连续行驶450~500公里，基本满足日运营里程的需要，因此更适于城际客车和物流车，这也是LNG汽车相对CNG汽车的最大优势。

2、 天然气汽车经济性分析

一般情况下，要调动车主使用天然气的积极性，加速推进天然气汽车产业的发展，其中的一项重要条件就是天然气销售价格相对燃油必须要有可观的利润，让终端消费者感受到经济实惠。对于加气站销售价格，在93号汽油价格为目前的一类区零售价7.37/升的前提下，加气站管输天然气销售价格必须低于5.31元/立方米。液化天然气销售价格必须低于5.94元/立方米，才能保证车主积极使用天然气。目前市场车用天然气销售价格在4.2元/立方米左

右，具备一定的经济效益与优势。

表1 天然气公交车与出租车能够承受的气源价格

改装或购新车增加的费用折算成每100KM行程增加的费用（元） — 1.58 5.25 1.58 5.25 — 0.81 1.32 0.81 1.32 每100KM行程燃料每100KM行程燃料每100KM行程燃料能承受的天然气价车辆种类 费用（元） 费用（元） 费用（元） 格（元/㎥） 32.00L 34.00㎥ 33.00㎥ 30.42㎥ 29.53㎥ 9.00L 9.53㎥ 9.00㎥ 8.53㎥ 8.05㎥ 227.84 180.69 177.02 180.69 177.02 66.33 52.25 51.74 52.25 51.74 227.84 182.27 182.27 182.27 182.27 66.33 53.06 53.06 53.06 53.06 — 5.31 5.36 5.94 6.17 — 5.48 5.75 6.13 6.43 公交车 使用管输天然气气源 汽油车 汽油改装车 CNG单燃料车 使用LNG气源 使用管输天然气气源 汽油改装车 CNG单燃料车 汽油改装车 CNG单燃料车 汽油改装车 CNG单燃料车 汽油车 出租使用LNG气车 源

3、加气站类型与特点

根据气源情况，加气站通常分为CNG加气站、L-CNG站、LNG站几种类型。 （1）CNG加气站。按站内气源供应方式，CNG站又可分为标准站和子母站。标准站也称常规站通常建在城市配气管网附近，从城市管网内直接取气，给站内配有天然气处理装置、压缩装置及高压储气装置，通过售气机对汽车充气。标准站的设计规模一般为1.5万~2.0万立方米/日。加气能力与进气压力有关，占地面积4~5亩。

CNG子母站中的母站通常建在天然气主干管道附近，供气能力较大，一般为10万~30万立方米/日，占地面积一般为10~30亩。子站通常建在公交汽车总站内，或与加油站合建，通常CNG拖车从母站运来天然气给汽车加气。子站内的增压系统、天然气高压瓶以及控制系统作为一体，可安装在撬装设备上，操作灵活，方便移动。子站设计规模一般为1.5万立方米/日左右，占地面积3~4亩。

(2) LNG加气站。LNG加气站选址与CNG子站较为相似，都可以脱离管网建设，通过LNG槽车从LNG接收站或LNG工厂运来液化天然气，专门为LNG汽车加气。由于LNG槽车运输量大，且LNG站内不需要高耗能的压缩机，所以LNG加气站在运输成本和运行成本上都比CNG加气站低。

LNG加气站可分为常规站和撬装站两种。常规站站内一般建有50~100立方米的储液罐，日加气能力为1.2万~2.4万立方米/日。目前建设的LNG汽车加气示范标准，参考美国标准建设，均配有2台50立方米储液罐，占地面积1000平方米，占地较省。撬装站占地面积史少，800平方米即可满足要求，因此易于选址，且安装快速、机动灵活，能够适应绝大部分公交车停车场、调度场、高速公路服务区等场所，也可城区加油站合建。但按照相关规范，撬装站规模不宜过大总储液容积应不超过50立方米。

（3） L-CNG加气站。L-CNG加气站是CNG与LNG两种加气方式的有机组合，需要在LNG加气站基础上增加低温高压泵、高压汽化器、CNG储气瓶组和CNG售气机等设备，因此占地面积与LNG加气站相比有所增加。与CNG加气站相比,L-CNG加气站无需高压压缩机，代之以低温高压泵，汽化器等设备。噪音低、耗能少，运行费用大大降低，占地面积也有所减少。L-CNG加气站可同时向LNG汽车、CNG汽车加气。可用来解决CNG汽车与LNG汽车的衔接问题。

撬装式L-CNG加气装置是将小型6~20立方米LNG储罐与LNG高压低温泵、高压汽化器、高压储气瓶组、顺序控制盘、售气机等装置组装在撬装底座上的一种机动灵活的加气站，日加气能力约1万立方米。撬装站可广泛用于公交车、出租车停车场所或条件较好的加油站内。占地面积2~3亩即可。

表2 几种类型加气站的特点

比较项目 技术水平 施工、验收有规定 国产压缩机，加气机及国产压缩机、售气机等配套完善，设备配套 配套设备完善，购置成购置成本不断下降 本断下降 母站建于市郊，供气有保障；子站建于市区、对天然气压工期保证 力要求高 车行驶时间和路线受到限制 安全距离要求高，如果场站安全性高，但汽车运输天然气安全保障 采用的储气瓶要定期检的安全性不如管道输送 测 安全性不如管道输送 场站安全性提高、但槽车运输的输管理尚无明确规范 建于市区，不受管网限制。但运输大，但对市区内LNG槽车的运断提高 气源不受管道限制，且存储量较汽化器等设备国产化程度正不有规范 收有规范 低温液相高压泵、低温阀、高压CNG标准站（常规站） 技术成熟可靠、设计、CNG子母站 技术成熟可靠、设计、施工、验收L-CNG站、LNG站 技术成熟可靠、施工、设计、验

占地面积大，在市区选占地面积 址相对困难 子站占地面积小，市区选址相对容占地面积小，市区选址相对容易 易 子站建站灵活，选址相对容易，不建站灵活，选址相对容易，节能；投资省，加气能力大，加气速度快，不影响城市管网供气，噪音小 低温设备运输管理经验不足，槽一次性投资大，汽车运输环节受限车运输环节受限制，设计、施工制多，运输成本高 和验收规范待建立 技术成熟、设备配置一优点 次性投资少 影响城市管网供气，大管道接气时可有效利用管道高压，降低压缩机成本 选址困难，对城市管网缺点 供气有一定影响，能消耗高

随着福建LNG项目的施工投产，年产液化天然气可达到500万吨/年，管网覆盖福州、厦门、泉州、莆田。漳州5个主要的经济地市，2010年5月各地市运营的公交车约8000辆，而且5座城市的公交车与出租车的车辆配置仍没有达到国家的配置要求，市场前景巨大。合资公司应在及时的跟进地区如厦门、福州、泉州等地加油加气站的规划建设，发挥零售网点分布的优势，选取合适的站点与中海福建天然气有限责任公司合作建设等方式，或采用撬装加气站的经营模式，主动开拓市场，占领市场先机。