針對(duì)天然氣加氣站建設(shè)相關(guān)問題的探討

張昌

摘要：本文作者主要對(duì)天然氣與其它燃?xì)膺M(jìn)行了比較，研究了對(duì)加氣站建設(shè)選擇規(guī)模的問題。提出了國家應(yīng)制定鼓勵(lì)和扶持加氣站發(fā)展的政策及對(duì)加氣站的建設(shè)應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃闡述。

關(guān)鍵詞：天然氣;加氣站;建設(shè)

一、天然氣與其它燃料的比較

1、優(yōu)異特性

1.1良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益

如果各類發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率接近，則天然氣汽車的燃料費(fèi)用大約是汽油車或柴油車的一半。在汽車燃料中天然氣的經(jīng)濟(jì)性是最好的。使用天然氣作為汽車燃料，可以大大降低發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放中的各種有害成分。

1.2有效緩解石油短缺壓力

如國家能源政策來看，發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)，可調(diào)整燃料結(jié)構(gòu)，減少對(duì)石油資源的依賴程度，減輕國家石油儲(chǔ)備壓力。如用天然氣替代汽柴油，以每輛車年均行駛里程5萬公里計(jì)，改裝100萬輛天然氣汽車，每年可以替代油品1000萬噸。

1.3使用性能好

以天然氣為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不含膠質(zhì)，燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生積炭，對(duì)氣缸、活塞、活塞環(huán)、氣門等零部件的危害較小，氣體燃料不會(huì)稀釋機(jī)油，發(fā)動(dòng)機(jī)壽命長，汽車大修里程可提高20%以上，不用經(jīng)常注入機(jī)油和更換火花塞，比使用油燃料節(jié)約50%以上的維修費(fèi)用。此外天然氣具有良好的抗爆性，辛烷值高，使用時(shí)不需要添加抗爆劑。

2、使用中存在的問題

天然氣作為汽車燃料存在以下問題：

2.1續(xù)駛里程短

天然氣汽車比LPG車、汽油車?yán)m(xù)駛里程短，一般情況下，天然氣為150～200km，LPG300-400 km，汽油500-600 km。

2.2改裝發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降

在同樣的汽缸工作容積下，用天然氣作燃料時(shí)作功少，汽油汽車在改用天然氣后功率往往會(huì)下降10%～20%。如果使用單一燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，這種問題就迎刃而解。

2.3供應(yīng)條件差

天然氣是氣體燃料，不便儲(chǔ)存和運(yùn)輸，而LPG和汽油運(yùn)輸比較靈活。在天然氣汽車發(fā)展初期，天然氣供應(yīng)受管網(wǎng)條件的限制，其覆蓋面不如汽（柴）油加油站廣，車輛充氣不便，但這種缺陷將會(huì)隨著天然氣的逐步推廣而解決。

2.4建站投資較高

天然氣加氣站單站投資比汽油、柴油加油站都要大。而且，加氣站還要形成一定的網(wǎng)絡(luò)，這又是一項(xiàng)投資較大的系統(tǒng)工程。

二、建站模式選擇

1、建站模式

目前國內(nèi)外天然氣汽車加氣站，根據(jù)不同加氣負(fù)荷特點(diǎn)可以分為：母站加氣、子站加氣、獨(dú)立站加氣三種模式;根據(jù)加氣站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同，可以分為開放式結(jié)構(gòu)和橇裝式結(jié)構(gòu);根據(jù)不同加氣速度可以分為快速加氣和慢速加氣兩種。

1.1子母站與獨(dú)立站

目前各地的加氣站基本上為獨(dú)立站形式。獨(dú)立站具有一套獨(dú)立的調(diào)壓、凈化、壓縮、儲(chǔ)氣、加氣系統(tǒng)。在不具備或尚未具備建設(shè)天然氣管線的地區(qū)，將天然氣壓縮后利用儲(chǔ)氣瓶拖車運(yùn)送到天然氣加氣站，這一概念在行業(yè)內(nèi)稱之為子母站系統(tǒng)。其中具備天然氣管線、裝備氣體壓縮機(jī)設(shè)備的站稱為“母站”，而異處的售氣站稱為“子站”。一般情況下，一個(gè)母站可以供應(yīng)幾個(gè)子站。獨(dú)立站是只給天然氣汽車充氣，而不給儲(chǔ)氣瓶拖車充氣。

1.2開放式和橇裝式結(jié)構(gòu)

橇裝式結(jié)構(gòu)，是指將加氣站主要設(shè)備，如凈化、壓縮，冷卻、控制、儲(chǔ)氣等都盡可能地集成在一個(gè)稱為橇裝的底座上，形成一個(gè)整體設(shè)備，可在工廠內(nèi)完成全部制造調(diào)試工作，便于運(yùn)輸和露天安裝，大大減少了現(xiàn)場安裝調(diào)試工作量，只要通上電，接通氣路就可工作，進(jìn)口加氣站基本都是這種形式，而我國西北地區(qū)也具有生產(chǎn)橇裝式加氣站的能力，但自動(dòng)化程度不高。用國產(chǎn)設(shè)備建成的加氣站，大多是這種形式。它的設(shè)備空間較大，便于維修保養(yǎng)，但自動(dòng)化程度低，基本上是手動(dòng)操作或半自動(dòng)運(yùn)行，由于投資低，所以能在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

1.3快加氣與慢加氣

慢加氣是由壓縮機(jī)出口敷設(shè)高壓天然氣管線至停車場內(nèi)，并在場內(nèi)埋設(shè)許多慢加氣接口。充分利用操作間隙，在晚上由壓縮機(jī)通過慢加氣接口給停車場內(nèi)的大量汽車同時(shí)加氣，一般加氣時(shí)間在6h左右?？旒託馐怯蓛?chǔ)氣瓶、壓縮機(jī)通過加氣機(jī)給天然氣汽車加氣，一般加氣時(shí)間為3～7 min。

2、建站模式選擇

子母站由于建站費(fèi)用較高，影響城市交通安全，且存在能量浪費(fèi)等現(xiàn)象，故一般只有在城市天然氣管網(wǎng)條件不具備、建站場地受限制的情況下才采取子母站形式，一般情況下建站應(yīng)首先考慮建獨(dú)立站。

開放式站由于建站占地面積較大，自動(dòng)化程度不高，只有天然氣汽車發(fā)展初期、可供建站場地比較大時(shí)才選用，從工藝的先進(jìn)性和維修保養(yǎng)的角度出發(fā)，目前大部分地區(qū)建站均采用橇裝式結(jié)構(gòu)。

三、布站選擇

天然氣汽車加氣站作為天然氣汽車產(chǎn)業(yè)的重要組成，正有形成城市汽車加氣服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的趨勢。加氣站作為天然氣汽車后備服務(wù)體系，其布點(diǎn)和服務(wù)的好壞，直接影響天然氣汽車的使用，關(guān)系到資源、交通利用等方面，因此加氣站的科學(xué)合理布局具有重要意義。

1、布站的原則

加氣站作為交通運(yùn)輸體系的一部分，其主要服務(wù)于天然氣汽車的充氣，因此它應(yīng)該在“統(tǒng)籌規(guī)劃，均衡布點(diǎn)，建管并舉，協(xié)調(diào)發(fā)展”為總則，按“總體均衡分布，沿環(huán)線布局，附近有車源優(yōu)先”等為原則的同時(shí)，也要以交通系統(tǒng)利用的整體效益來布局站址，同時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮以下幾點(diǎn)：

（1）總體均衡分布，內(nèi)環(huán)線優(yōu)先。從整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)著眼，突出重點(diǎn)，在滿足消防間距的前提下，最大限度地方便車輛加氣。

（2）油、氣設(shè)站優(yōu)先。即在占地面積較大，具備條件的加油站中增設(shè)加氣功能。

（3）附近有車源優(yōu)先。在一些有規(guī)模的停車場附近設(shè)置加氣站。

（4）對(duì)于一些網(wǎng)點(diǎn)相對(duì)集中的加油站，可關(guān)閉加油設(shè)施，改裝加氣站。

（5）市區(qū)站點(diǎn)應(yīng)靠近交通主干道或車輛出入方便的次要干道，市郊站點(diǎn)應(yīng)靠近公路或市區(qū)交通出入口。

2、布站的規(guī)模

加油站的規(guī)劃需求應(yīng)根據(jù)機(jī)動(dòng)車保有量增長速率、空間分布、出行路線、出行方式、平均單站加氣量、加氣站服務(wù)半徑、城市功能布局、道路網(wǎng)格局等綜合因素進(jìn)行系統(tǒng)測算。加氣站的規(guī)模牽涉到壓縮機(jī)容量的選取以及儲(chǔ)氣能力的確定，直接關(guān)系到加氣站投資的大小，因此科學(xué)合理地確定加氣站的規(guī)?？梢怨?jié)約大量的建設(shè)資金。

四、總結(jié)

通過多方面的探討對(duì)我國發(fā)展天然氣加氣站制定鼓勵(lì)和扶持政策，天然氣汽車作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，世界各國發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明，政府的支持是天然氣產(chǎn)業(yè)在初期得以推進(jìn)的必要條件。統(tǒng)籌規(guī)劃連片開發(fā)，加強(qiáng)布站理論方面的研究。天然氣加氣站布站不同于加油站，至今尚未形成一套較完善的規(guī)劃選址理論和方法。選址仍停留在定性分析和經(jīng)驗(yàn)階段，沒有從整個(gè)加氣站服務(wù)網(wǎng)絡(luò)來考慮。