截至2010年年底,全國(guó)汽車保有量超過7000萬輛,已有30個(gè)省、自治區(qū)、直轄市推廣使用天然氣汽車近75萬輛,車用CNG已成為我國(guó)部分城市,特別是川渝地區(qū)城市公交的主要能源。目前,川渝天然氣汽車保有量已達(dá)30多萬輛,占全國(guó)天然氣汽車保有量的40%,公交、出租車氣化率已達(dá)到90%以上,其中重慶市天然氣汽車保有量達(dá)4萬輛,位居********。 ((中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》提出,支持特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,發(fā)展結(jié)構(gòu)優(yōu)化、技術(shù)先進(jìn)、清潔安全、附加值高、吸納就業(yè)能力強(qiáng)的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,積極有序發(fā)展新能源汽車等產(chǎn)業(yè)。在國(guó)內(nèi)石油供不應(yīng)求的形勢(shì)下,天然氣成為了車用燃料的現(xiàn)實(shí)選擇,CNG成為部分城市公交的主要能源。車用LNG是發(fā)展城際交通的新興潔凈能源產(chǎn)業(yè),已在我國(guó)個(gè)別地區(qū)和城市獲得試點(diǎn)成功,具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。
一、車用LNG與其他燃料汽車的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)分析
1.LNG相對(duì)燃油更加清潔高效
近年來隨著汽柴油價(jià)格的上漲,大部分中長(zhǎng)途客貨運(yùn)輸都存在高油價(jià)、低運(yùn)費(fèi)、尾氣排放超標(biāo)、微利經(jīng)營(yíng)或虧損經(jīng)營(yíng)的問題。而LNG作為新興的車用燃料,具有能有效緩解能源供應(yīng)危機(jī)、減少機(jī)動(dòng)車的污染排放等優(yōu)勢(shì),是值得積極推廣于城際間中長(zhǎng)途客貨運(yùn)輸?shù)奶娲茉础NG對(duì)燃油的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)經(jīng)濟(jì)效益顯著
LNG的價(jià)格比汽油柴油價(jià)格低,運(yùn)營(yíng)效益優(yōu)勢(shì)明顯。中途LNG客車百公里耗油比0號(hào)柴油車少40多元,按每天行駛400km、一年運(yùn)營(yíng)330天計(jì)算,全年可節(jié)約5萬元以上;長(zhǎng)途LNG客車百公里耗油比。號(hào)柴油車少50多元,全年可節(jié)約7萬元以上(表1)。如果中長(zhǎng)途客運(yùn)車改用LNG作為燃料,燃料費(fèi)用可節(jié)約30%左右。
(2)環(huán)境效益明顯
據(jù)估算,在考慮熱效率差異的情況下,若以im3天然氣產(chǎn)生的熱量為標(biāo)準(zhǔn),替代燃料油,可減排C02 34.4%、S02 99.5%、氮氧化物62.4%。參照《西南油氣田天然氣對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)研究》成果和世界銀行的環(huán)境價(jià)值評(píng)估辦法,通過計(jì)算C02減排量所產(chǎn)生的價(jià)值進(jìn)行環(huán)境效益評(píng)價(jià),其計(jì)算公式為:
Gc02=kEUE Mc02 Pt
式中Gco2為C02減少對(duì)大氣環(huán)境貢獻(xiàn)的價(jià)值,元;Mco。為L(zhǎng)NG替代汽油產(chǎn)生的C02減排量,t;Pt為國(guó)際碳交易市場(chǎng)C02價(jià)格,歐元/t;k臟為歐元與人民幣換算系數(shù)。
經(jīng)測(cè)算,1t汽油燃燒產(chǎn)生的C02排放量約3.08
表1 LNG、柴油(0號(hào))車輛收益對(duì)比表
名稱/車型 |
后置式中途客車(自重8t) |
后置式長(zhǎng)途客車(自重12t) |
發(fā)動(dòng)機(jī)排量/L |
6 |
8.27 |
燃料種類 |
LNG |
柴油0號(hào) |
LNG |
柴油0號(hào) |
價(jià)格/元 |
3.8 |
6.34 |
3.8 |
|
百公里耗油量 |
26 m3 |
22L |
34 m3 |
6.34 |
百公里燃料費(fèi)用/元 |
98.8 |
139.48 |
129.20 |
29L |
百公里效益(LNG一柴油0號(hào))/元 |
-40.68 |
-54.66 |
日行駛費(fèi)用(400km)/元 |
395.20 |
557.92 |
516.8 |
735.44 |
日行駛效益(LNG一柴油0號(hào))/元 |
-162.72 |
-218.64 |
全年費(fèi)用(按330d計(jì)算)/元 |
130 416.0 |
184 113.6 |
170544.0 |
242 695.2 |
全年效(LNG一柴油0號(hào))/元 |
-53 697.6 |
-72151.2 |
It,lt LNG燃燒產(chǎn)生的C02排放量約2.65 t,1t LNG I燃燒產(chǎn)生的C02排放量比1t汽油減少0.43 t。按照}目前國(guó)際碳交易市場(chǎng)的C02排放量每噸價(jià)格基本在 I 8~12歐元的范圍內(nèi),以每歐元折合人民幣9元計(jì)算 lt LNG燃燒產(chǎn)生的C02排放量比1t汽油減少C02排放 I的收益為38.7元。 (3)安全性能好 l LNG的出廠和儲(chǔ)存可達(dá)到常壓下-162~C,低溫低}壓,安全性能好(表2)。LNG著火溫度高,燃點(diǎn)為}650~C,而汽油燃點(diǎn)為427 oC,LNG的爆炸極限為5%~}15%,汽油的爆炸極限為1%~7.6%,柴油的爆炸極限}為0.5%~4.1%,可見燃燒范圍較窄,不易點(diǎn)燃;火焰}峰值溫度低,熱輻射強(qiáng)度低;在空氣中燃燒速度慢。 I LNG汽車比汽柴油車更安全。
2.LNG相對(duì)cNG更加長(zhǎng)效經(jīng)濟(jì)
CNG汽車應(yīng)用較早,技術(shù)較成熟,取得了較好的}經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益。但隨著LNG工業(yè)的發(fā)展, LNG汽車正在走向市場(chǎng),它在環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等方面展示了更好的優(yōu)勢(shì),與CNG汽車相比,LNG汽車更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)LNG能量密度大,行使里程長(zhǎng)
同樣容積LNG車用儲(chǔ)罐裝載的天然氣是CNG儲(chǔ)氣瓶的2.5倍,天然氣液化后的體積為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氣態(tài)體 I積的1/625,而壓縮到25MPa的CNG的體積僅為標(biāo)準(zhǔn) I狀態(tài)氣態(tài)體積的1/250,即lm3 LNG等于25MPa F I 2.5m3 CNG,1個(gè)60L的LNG氣瓶的質(zhì)量為62kg,2.5
個(gè)CNG氣瓶_的質(zhì)量為182kg,采用LNG在減輕氣瓶質(zhì)量方面較CNG有優(yōu)勢(shì)(表3)。國(guó)外大型LNG汽車一次加氣可行駛i000~1300km,國(guó)內(nèi)450k鋼瓶加氣一次,在市區(qū)可行駛550~600km,在高速公路可行駛700km。
(2)LNG汽車特別適合于城際間的中長(zhǎng)途客貨運(yùn)輸
CNG對(duì)天然氣氣源和管網(wǎng)的依賴性較強(qiáng),對(duì)遠(yuǎn)離氣源的地方使用CNG比較困難。通常可用20~50 rn3的汽車槽車將LNG運(yùn)到加氣站,不受氣源和管網(wǎng)限制。在中長(zhǎng)途客運(yùn)和貨運(yùn)方面,川渝兩地天然氣汽車還處于空白。兩地高速公路、優(yōu)質(zhì)公路四通八達(dá),機(jī)動(dòng)車保有量增加迅速,載貨汽車正在向重型化方向發(fā)展,客車也在向大型化、豪華型方向發(fā)展。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展催生大量的客貨運(yùn)輸,也需要環(huán)保的清潔能源,這一領(lǐng)域CNG難以實(shí)施,而LNG汽車特別適合于城際間的中長(zhǎng)途客貨運(yùn)輸。因此,LNG產(chǎn)業(yè)在這一領(lǐng)域發(fā)展有著較為廣闊的前景,開發(fā)中長(zhǎng)途客貨運(yùn)輸、重型載貨汽車運(yùn)輸必將影響深遠(yuǎn)。
(3)LNG建站占用土地少,投資少
LNG加注站比CNG加氣站有明顯優(yōu)勢(shì)。LNG加注站占地面積小,不需要鋪設(shè)管線,不需大型壓縮機(jī)房,耗能比CNG加氣站小,單車加注時(shí)間短。LNG加注站的建設(shè)費(fèi)用比CNG加氣站低,日售1×104 rm3的CNG加氣站投資需700~900萬元,日售(3~4)×104 m3的LNG加注站投資約為300~400萬元(表4)。LNG
加注站具有投資小、環(huán)保、安全的特點(diǎn)。總體來看,
表2幾種燃料安全性能指標(biāo)對(duì)比表
屬性 |
LNG |
LPG(丙烷) |
汽油 |
柴油 |
著火溫度/0c |
538 |
|
257 |
252 |
燃燒極限(體積分?jǐn)?shù)) |
5%-15% |
493 |
1.4%-7.6% |
0.6%-5.5% |
蒸汽密度/lg.m3 |
0.60 |
3.4%-13.8% |
3.4 |
4 |
閃點(diǎn)/0c |
-188 |
1.52 |
>55 |
>55 |
自燃溫度/0c |
450 |
-104 |
300 |
230 |
空氣中的最小點(diǎn)火能/10-3J |
0.285 |
450 |
0.243 |
0.243 |
火焰峰值溫度/0c |
1 884 |
- |
1 977 |
2054 |
在空氣中燃燒速度/cm.s |
33.8 |
39.0 |
- |
|
表3LNG汽車與CNG汽車性能比較表
比較項(xiàng)目 |
LNG汽車 |
CNG汽車 |
車載鋼瓶 |
LNG鋼瓶(450L)1個(gè) |
CNG鋼瓶(90L)5個(gè) |
可充裝量/ m3 |
258 |
90 |
充裝后行駛距離(以公交車為例)/km |
550-600 |
200-210 |
與柴油車費(fèi)用差額/萬元 |
8-10 |
6-8 |
充裝次數(shù)/次.d |
0.5 |
2 |
充裝時(shí)間/min |
2-4 |
7-8 |
安全性 |
低溫常壓儲(chǔ)存,安全系數(shù)較高 |
20mpa高壓儲(chǔ)存 |
LNG汽車與汽柴油車競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)比較見表5。
二、車用LNG市場(chǎng)前景分析
1.車用LNG市場(chǎng)已具備良好的發(fā)展條件
(1)LNG汽車技術(shù)已實(shí)現(xiàn)整車商品化
以上柴、玉柴、淮柴等發(fā)動(dòng)機(jī)廠家為代表的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā);以宇通、黃海、恒通客車廠家為代表的大型客車的研發(fā);以陜重、東風(fēng)重卡廠家為代表的重型卡車的研發(fā),目前已全部商品化并投入運(yùn)營(yíng)。整車性能不斷提高。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有多家LNG車載瓶制造企業(yè),如張家港富瑞特種裝備股份有限公司、四川空分設(shè)備(集團(tuán))有限責(zé)任公司、北京天海工業(yè)有限公司、張家港中集圣達(dá)因低溫裝備有限公司、哈爾濱深冷氣體液化設(shè)備有限公司、青島瑞豐氣體有限公司等。
(2)LNG加注站技術(shù)基本國(guó)產(chǎn)化并已得到示范應(yīng)用
LNG加注站建站方式可分為站房式和橇裝式兩仲。我國(guó)LNG加注站早期建設(shè)基本靠引進(jìn)國(guó)外設(shè)備,而現(xiàn)在除加氣機(jī)中的質(zhì)量流量計(jì)仍采用國(guó)外設(shè)備,其盹如儲(chǔ)罐、低溫浸潤(rùn)式離心泵、加氣機(jī)、低溫閥門、氐溫真空管等現(xiàn)已基本國(guó)產(chǎn)化。目前國(guó)內(nèi)北京、烏魯木齊、長(zhǎng)沙、貴陽、海南等城市和地區(qū)進(jìn)行了LNG汽車技術(shù)示范應(yīng)用,主要局限在公交車領(lǐng)域的應(yīng)用。據(jù)凋查,截至2009年底,全國(guó)約有2800余輛LNG車輛芷運(yùn)行,建成LNG加注站20余座,在建110余座。
(3)川渝地區(qū)LNG汽車推廣應(yīng)用有豐富的資源基礎(chǔ)
四川盆地是我國(guó)天然氣大氣區(qū)之~,天然氣資源十分豐富,天然氣地質(zhì)資源量近5.35X 10'2m3。除了已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的天然氣資源有1.27×10~zms外,目前尚有約4.08×10~2ms即近77%的天然氣資源有待發(fā)現(xiàn),煤層氣資源和化工廢氣的利用率還很低。這表明,川渝兩地LNG汽車推廣應(yīng)用有豐富的資源基礎(chǔ)。
(4)社會(huì)各方投資LNG的愿望強(qiáng)烈
2010年6月,四川省發(fā)改委產(chǎn)業(yè)處(清潔能源汽車辦公室)和省交通廳公路局組織全省運(yùn)輸和CNG、 LNG汽車行業(yè)和LNG生產(chǎn)企業(yè)等單位前往貴陽、海南等地學(xué)習(xí)LNG推廣經(jīng)驗(yàn),社會(huì)各界投資LNG的愿望強(qiáng)烈。各大石油企業(yè)、省內(nèi)公交公司和部分運(yùn)輸企業(yè)、社會(huì)游資等都表現(xiàn)出對(duì)LNG業(yè)務(wù)的強(qiáng)烈興趣。
2.車用LNG市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)
“十二五”期問,川渝兩地將持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì),’加快西部綜合交通樞紐建設(shè)。川渝地區(qū)車輛增長(zhǎng)特點(diǎn)是:小型載客汽車持續(xù)增長(zhǎng);私人轎車增長(zhǎng)較快;微型載貨汽車持續(xù)下降;營(yíng)運(yùn)機(jī)動(dòng)車穩(wěn)步增長(zhǎng)。
預(yù)計(jì)到2015年底長(zhǎng)途客運(yùn)車輛改裝LNG汽車1.94×104輛,到2020年改裝3.88×104輛。川渝地區(qū)長(zhǎng)途客運(yùn)車輛2015年天然氣需求量為14.2 X lOs m。。到2020年天然氣需求量為28.3X 108m3。若按現(xiàn)
表5 LNG汽車與汽柴油車競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)比較表
項(xiàng)目 |
cNG加氣站 |
LNG加氣站 |
日用氣量/ 104m3 |
3.6 |
3.6 |
規(guī)模 |
加氣母站(1座)
加氣子站(3座)
Cng運(yùn)氣瓶車(4座) |
LNG站(2座)
51立LNG槽車(2輛) |
投資/元· |
5.22 |
2.28 |
主要項(xiàng)目運(yùn)行可比成本/元·m |
3.79 |
3.58 |
用地/ m2 |
母站(1座):4200
子站(3座):7200
合計(jì):1400 |
LNG站(2座):4400
合計(jì):4400 |
每站配送次數(shù)/次.d |
3 |
1 |
選址要求 |
母站靠近高壓管網(wǎng) |
可靈活配置 |
表5LNG汽車與汽柴油車競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)比較表
項(xiàng)目 |
優(yōu)勢(shì) |
劣勢(shì) |
綜合評(píng)價(jià) |
LNG汽車 |
價(jià)格較低,經(jīng)濟(jì)效益顯著特點(diǎn)排放物污染小,清潔環(huán)保部不易燃燒,安全性好。 |
市場(chǎng)培育晚;加注站建設(shè)處于起步階段。 |
發(fā)展前景好,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。 |
燃油汽車 |
市場(chǎng)成熟,應(yīng)用廣;加油站分布廣。 |
溫室氣體排放多;價(jià)格高,運(yùn)行成本高;利潤(rùn)低,易燃易爆。 |
競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較弱、。 |
行CNG售價(jià)3.8元/m。計(jì)算,則2015年LNG銷售收入將達(dá)到50億元,2020年將達(dá)到101億元。
根據(jù)LNG汽車加注后的行駛距離,加注站服務(wù)半徑可選擇在300km范圍內(nèi)布局。建議201卜2020年川渝LNG加注站布局分3個(gè)階段進(jìn)行,第一階段為準(zhǔn)備階段(2011—2012年),第二階段為布局階段(2013—2015年),第三階段為發(fā)展階段(2016—202C年)。到“十三五”末形成覆蓋四川和重慶兩地、布局合理的LNG加注網(wǎng)絡(luò)。
三、川渝地IX車用LNG市場(chǎng)發(fā)展策略
1.成立專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組.推進(jìn)LNG的應(yīng)用
政府可依照CNG汽車及加氣站推廣管理模式,成立LNG汽車推廣應(yīng)用工作小組,將LNG汽車推廣應(yīng)用工作納入清潔汽車工作協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組的職責(zé)中,在其組織架構(gòu)下開展工作,并制定相應(yīng)的工作管理規(guī)章。對(duì)LNG加注站實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一審批、統(tǒng)一管理,并進(jìn)一步簡(jiǎn)化審批手續(xù),加快加氣站建設(shè),落實(shí)初期站址,預(yù)留規(guī)劃用地。
2.制訂相應(yīng)優(yōu)惠政策.扶持LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展
政府制訂專門文件,對(duì)LNG建站、改車、配套設(shè)備、LNG運(yùn)輸諸環(huán)節(jié)在用地、稅收、補(bǔ)貼、天然氣供銷價(jià)格等方面制訂一系列優(yōu)惠政策。物價(jià)部門制訂相應(yīng)的LNG汽車的檢測(cè)、維修等收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),通過政策支持,促進(jìn)全省LNG汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
3.制訂相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。促進(jìn)LNG汽車及加注站發(fā)展
在國(guó)內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)滯后的情況下,可等效采用國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并抓緊推動(dòng)地方標(biāo)準(zhǔn)的編制和審批工作,以促進(jìn)加注站安全建設(shè)及運(yùn)營(yíng)體系的形成。實(shí)現(xiàn)天然氣汽車、加注站主要設(shè)備、零件國(guó)產(chǎn)化,解決汽車維修、零件調(diào)配困難的問題,以降低加注站基建成本。
4.建立LNG汽車服務(wù)與監(jiān)管體系.保障車輛技術(shù)安全
盡快建立LNG汽車改裝、調(diào)試、維修、檢測(cè)作業(yè)的市場(chǎng)準(zhǔn)入制度,借鑒CNG汽車的監(jiān)管經(jīng)驗(yàn),實(shí)行統(tǒng)
一規(guī)劃、嚴(yán)格管理、定期檢查和及時(shí)公告。規(guī)范LNG汽車產(chǎn)品(裝置)市場(chǎng),確定LNG汽車產(chǎn)品目錄,實(shí)行公告管理,嚴(yán)格產(chǎn)品(裝置)準(zhǔn)入制。
5.加強(qiáng)宣傳,增強(qiáng)交通運(yùn)輸部門對(duì)LNG汽車的認(rèn)識(shí)
通過各種渠道進(jìn)行廣泛的社會(huì)宣傳,創(chuàng)造良好的社會(huì)輿論環(huán)境,使發(fā)展天然氣汽車得到社會(huì)各方面的認(rèn)可和支持。建議在有條件的地區(qū),政府機(jī)關(guān)和下屬事業(yè)單位所購(gòu)買的新車中可對(duì)天然氣汽車所占的比例進(jìn)行規(guī)定。同時(shí),向各交通運(yùn)輸企業(yè)宣傳LNG汽車的優(yōu)勢(shì),傳授工作經(jīng)驗(yàn),提高其對(duì)LNG汽車應(yīng)用的認(rèn)識(shí),保證天然氣汽車的用氣,并合理定價(jià),激發(fā)使用 LNG汽車的積極性。
6.鼓勵(lì)LNG技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品研發(fā)
政府制定相關(guān)激勵(lì)政策,依托川渝有關(guān)LNG汽車和加注設(shè)備生產(chǎn)單位及科研院校的研發(fā)力量,鼓勵(lì) LNG設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)和LNG汽車改裝、檢測(cè)企業(yè)積極組織產(chǎn)品開發(fā),開展科學(xué)研究,培訓(xùn)技術(shù)人員,保持川渝LNG汽車技術(shù)的領(lǐng)先性,推動(dòng)LNG產(chǎn)業(yè)跨上新的高度。
7.鼓勵(lì)LNG生產(chǎn)和應(yīng)用企業(yè)投入到、LNG加注站市場(chǎng)建設(shè)
在市場(chǎng)開發(fā)初期,鼓勵(lì)LNG生產(chǎn)企業(yè)與實(shí)力較強(qiáng)的客運(yùn)公司、公交公司、物流公司、交通集團(tuán)等進(jìn)行合作,共同開發(fā)LNG汽車和加注站,實(shí)行利益共贏、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)。在市場(chǎng)成熟度較高的階段,大力建設(shè)能夠同時(shí)為L(zhǎng)NG汽車和CNG汽車加氣的L-CNG加氣站和油氣合建站,逐步實(shí)現(xiàn)CNG汽車向LNG汽車的過渡。
四、結(jié)束語
LNG能量密度大,汽車行駛里程長(zhǎng),建站投資少,運(yùn)行成本低,加注站噪音低,LNG可用專用槽車運(yùn)輸,建站不受天然氣管網(wǎng)制約,便于城際間長(zhǎng)途客車車載使用,因此適宜規(guī)模化推廣。推廣使用天然氣汽車,是我國(guó)“十二五”期間發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容之一。可以預(yù)計(jì),未來我國(guó)大中城市的天然氣汽車將迅速得到普及,LNG汽車和LNG加注站的發(fā)展前景十分廣闊。