天然气、LNG、CNG 汽车的经济性分析
责任编辑：液化天然气 浏览：6111次 时间： 2008-04-09 12:28:15
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摘要:近年来，我国许多城市的大气污染日趋恶化，环保形势十分严峻，造成城市空气污染的重要原因之一就是汽车尾气排放污染。城市公共客运交通车辆 (公交车、出租车等)和特种车辆(环卫车、教练车等)，虽然占城市汽车保有量比例不高，约10％．但总运行里程却占近50％，其对大..
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近年来，我国许多城市的大气污染日趋恶化，环保形势十分严峻，造成城市空气污染的重要原因之一就是汽车尾气排放污染。城市公共客运交通车辆 (公交车、出租车等)和特种车辆(环卫车、教练车等)，虽然占城市汽车保有量比例不高，约10％．但总运行里程却占近50％，其对大气污染的分担率已商达40％以上。可见，积极在此类汽车上推广使用清洁的替代燃料，对降低汽车污染物排放量有着重要作用，是改善城市区域环境质量的重要途径。
1国内外天然气汽车发展现状与趋势
发展燃气汽车特别是天然气汽车是目前国内外实施城市大气污染治理普遍采用的方式。截至2005年底，世界上使用替代燃料(CNG和LPG)的燃气汽车接近1200×10^4辆。其中，逾60个国家拥有天然气汽车，大中型天然气汽车、发动机的生产商分别有43家和l1家。全世界天然气汽车保有量为475×10^4。辆，建成并挥入使用的各类天然气汽车加气站9 478座，在建的862座。世界部分国家天然气汽车及加气站统计数据见表l。
1998年国家开始启动“空气净化工程一清洁汽车行动”，首批有12座示范城市，第二批发展到21座城市。2006年，国家再次启动“节能与新能源汽车”高科技计划，继续强力推进天然气汽车的进程。截至2006年初，我国拥有加气站超过700座，燃气汽车32×10^4辆，占汽车保有量的1．O％，替代了2．O％的汽车燃料。
表1 世界部分国家天然气汽车及加气站统计数据
 全球目前有近1×10^4辆液化天然气汽车在运行，拥有液化天然气汽车较多的国家是美国、日本和俄罗斯。加拿大、美国等已成功开发出采用高压直喷技术的LNG载重卡车投入商业运营。总载质量为45 t的重型汽车，配备2个680L的LNG储存箱，可连续行驶800km。
近年来，我国一些城市也加大了液化天然气汽车的开发力度，北京、乌鲁木齐和长沙等城市已有液化天然气汽车在城市公交车方面的示范应用。从我国能源结构的战略调整来看，LNG工业的进一步发展必将加速我国液化天然气汽车的规模化发展。
2 天然气汽车与燃油汽车能耗指标
对于同等级、档次的各类天然气汽车(压缩天然气汽车、液化天然气汽车)，尽管天然气储存方式有区别，但汽车发动机及最终进人发动机的燃料状态完全相同：低压常温的气态天然气。因此，同等级各类天然气汽车燃料消耗指标基本相同。
2．1 天然气汽车的用气规律与负荷指标
通过对国内部分城市CNG汽车燃料消耗历史数据进行统计分析，得出如下结果。
(1)CNG汽车实际燃料消耗量与车型、改装效果、是否启动空调及天然气质量有密切关系。
②CNG汽车用气量平稳，与季节、气温、气候没有明显关系，受气温、季节影响较小。
(3)CNG汽车用气(天然气低热值为35．59 MJ／m’)负荷指标及平均日行驶里程一般为：
a．出租车：以捷达车型为例，每100 km用气负荷指标为9．0 m。，日负荷指标为36．O m3／(车．d)．平均日行驶里程为400 km。
b．大型公交车：启动空调时，每100 km用气负荷指标为40．0m。，日负荷指标为1 12．0m3/(车．d)，平均日行驶里程为280 km。不启动空调时，每100km用气负荷指标为33．0 m。，日负荷指标为92．4 m。／(车·d)，平均日行驶里程为280 km。
c．环卫车：每100km用气负荷指标为30 m。，日负荷指标为50 m3／(车·d)，平均日行驶里程为167km。
2．2 与燃油汽车能耗指标比较
相同档次的燃油汽车与天然气汽车的实际能耗
指标见表2。
 由表2可知：
①无论是原装单燃料天然气汽车，还是改装车，天然气汽车能耗要高一些，即相同热量情况下天然气汽车行驶里程短一些。
②从能耗增加幅度看，单燃料汽车较改装车能耗指标低，出租车改装效果较公交车好，汽油车改装效果较柴油车好。
3天然气汽车的经济性分析
3．1 加气站经济性分析
天然气加气站的经济性取决于政府扶持政策、加气站的建设造价、气源购销价差、实际销售量、运营成本及管理水平等多种因素㈨。对设计加气规模为1·5×lO^4m3／d、造价在1 000×10^4元左右、气源洁净、无脱硫和脱水设备的各类CNG汽车加气站主要运行成本及经济指标分析如下：
①CNG标准站
若气源进站压力为0．3MPa，电价为0．65元/(kw·h)，加压至25．0 MPa，则标准站内电耗约 0·25 kW·h／m3，电费是主要运行成本，为0．16元/m3。其余的费用是人工费和设备维修、折旧等费用，约0·12元/m3。一般加气站实际销售量达到 1·0×10^4m3/d，气源购销价差>0．60元/m3时，即具有一定的赢利能力。
②CNG加气子站
加压电费约0．12元／m3，可见，气源购销价差>0·55元/m3时就有了赢利空间。
③L—CNG(液化一压缩天然气)加气站
与标准立古比较，站内运行成本可降低0.12元/m3以上。基于上述分析，L—CNG加气站气源的购销价差>o．48/m3时，即可在短期内收回造价，实现赢利。
3．2汽车燃料经济性分析
天然气作为汽车燃料较燃油、液化石油气等都具有一定的能源价格优势㈨。天然气是一次能源，国家发展和改革委员会能源研究所等单位在《中国天然气发电政策研究综合报告》中的研究结论是：“尽管天然气价格也受国际能源供需形势的影响，但影响没有石油大，按等热值计算，天然气(包括LNG)在价格上比石油有优势。通过对韩国、印度的LNG进口的价格计算公式进行整理，得出表3的
分析可知，LNG比原油或作为二次能源的汽油、液化石油气等均有一定价格竞争优势，而且原油
表3韩国、印度LNG-fiNN的计价关系
 价格越高，这种优势越明显，且LNG因签订有长期的照付不议合同，价格相对稳定，气源供应基本上有保障。
3．3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㈣。从国内推行CNG汽车的经验看，使用天然气替代燃油后，必须保证天然气汽车的运行费用较燃油车降低20％以上，以补偿投入的改装费或购置新车增加的费用， 且需在1年左右的时间收回该部分资金并有盈余，这样车主才会主动“弃油用气”。
下面以广州地区2006年5月期问93号汽油为例，对天然气汽车的经济性进行分析。
93号汽油市场销售价格为4．50元/L，要确保天然气汽车在扣除车辆改装费用或购置单燃料新车增加的费用、检测费用后，实际支出费用较汽油车降低20％，天然气公交车、出租车所能承受的天然气气源(分管输和液化天然气两种)价格见表4。
通过对表4数据进行分析，结合对天然气汽车推广应用地区调研，可得出如下结果：
（1）对于加气站销售价格，在93号汽油价格为4·50元／L的前提下，加气站管输天然气销售价格必须低于3·3l元/m3，液化天然气销售价格必须低于3·70元/m3，才能保证车主积极使用天然气。由此可以得出：管输天然气单价(章位为元/m3)必须低于93号汽油单价(单位为形L)25％以上、液化天然气单价(单位为元/m3)必须低于93号汽油单价(单位为元／L）20％以上时，推广天然气汽车才具有一定经济优势.
 ②与上述加气站销售价格相对应的各类加气站进站天然气价格：a．CNG标准站(购销价差为0．60元/m3)：管输天然气进站价格必须低于2．71元/m3，液化天然气进站价格必须低于3．10元／m3 b．CNG加气子站(购销价差为0．55元/m3)：管输天然气进站价格必须低于2．76元／m3，液化天然气进站价格必须低于3．15元/m3。c．L—CNG加气站 (购销价差为0．48元/m3)：管输天然气进站价格必须低于2．83元/m。，液化天然气进站价格必须低于3．22元/m3。d．LNG加气站(购销价差大于0．40元/m3)：管输天然气进站价格必须低于2．91 元／m3，液化天然气进站价格必须低于3．30元／m3。
进站价格满足上述条件时，加气站运营才具备一定的利润空间。
③柴油车改装费用较高，使用天然气很难有经济优势，且改装车效果不佳。
④改装汽油公交车、汽油出租车所增加的改装费和检测费用，每100 km行程分摊费用分别为1．58元和0．81元。
⑤单燃料公交车、出租车所增加的购置费和检测费用，每100 km行程分摊费用分别为5．25元和1．32元。
4结语
天然气作为汽车替代燃料，不仅具有社会效益，而且还有可观的经济效益。此外，在有条件的地区推广使用L—cNG加气站，甚至LNG加气站、LNG汽车，可以加速天然气汽车产业发展。 |
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