摘要:LNG與CNG作為非管輸供氣方案各有其適用條件,影響方案選擇的主要因素有氣源價(jià)格、運(yùn)輸距離、供氣規(guī)劃、用氣規(guī)模等。本文從氣源價(jià)格、運(yùn)輸和儲(chǔ)配站的投資等經(jīng)濟(jì)角度對(duì)影響中小城市燃?xì)夤?yīng)方案選擇的因素進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:城市、天然氣、供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)性、分析
1 概述
為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、提高人民生活水平和保護(hù)環(huán)境,我國(guó)正在大力推廣使用天然氣。隨著我國(guó)“西氣東輸”工程、“川氣東送”工程的相繼投產(chǎn)及進(jìn)口天然氣資源利用的擴(kuò)大,綠色、環(huán)保、安全的天然氣已成為城市燃?xì)獾闹鲗?dǎo)氣源。在江蘇幾乎所有的地級(jí)市都用通了管輸天然氣,城市燃?xì)庵刑烊粴獾谋壤_(dá)到50 %以上。不僅在民用、商用方面,天然氣替代煤、液化石油氣在工業(yè)、采暖、空調(diào)、燃?xì)馄囍械膽?yīng)用比重也不斷增加。天然氣的利用在優(yōu)化城市能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)、環(huán)境保護(hù)等方面也起到了非常積極的作用。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來說,天然氣主要是依靠更經(jīng)濟(jì)更安全的管道輸送方式供給,然而目前對(duì)于那些管輸天然氣暫末到達(dá)的中小城市來說,只能依靠車輛運(yùn)輸方式供給,按運(yùn)輸過程天然氣狀態(tài)的不同分為壓縮天然氣(簡(jiǎn)稱CNG)和液化天然氣(簡(jiǎn)稱LNG)。
CNG與LNG作為非管輸城市燃?xì)夤夥桨笍募夹g(shù)的角度講是成熟的,都適用于不能或暫時(shí)無法通過長(zhǎng)輸管線供氣的中小城市,其主要環(huán)節(jié)有:生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、減壓或氣化、管道供氣等。這里對(duì)這兩種供氣方案選擇的主要影響因素加以分析對(duì)比。
2 影響因素分析
2.1 氣源
CNG的生產(chǎn)是在位于長(zhǎng)輸管道附近的壓縮母站內(nèi)將低壓的天然氣壓縮成高壓狀態(tài)(20-25Mpa),裝入專用長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸至使用地。其生產(chǎn)設(shè)備投資成本較小,單位運(yùn)行費(fèi)用較高。CNG供氣方案的這個(gè)特性,使我們能較靈活地在靠近用氣城市的周圍選擇CNG供應(yīng)商。如蘇北地區(qū)有淮安、連云港、寶應(yīng)等地均建有壓縮母站,這為周邊城市燃?xì)夤静捎肅NG作為主氣源提供了有力的保障。
國(guó)內(nèi)LNG的生產(chǎn)是將氣態(tài)的天然氣冷卻到液態(tài)(-162℃),由于凈化、液化工藝復(fù)雜,導(dǎo)致設(shè)備投資較大,運(yùn)行費(fèi)用較高。LNG液化站一般應(yīng)建在氣井處,氣源充足,氣價(jià)低,LNG產(chǎn)量大,便于回收投資。LNG供氣方案的這個(gè)特性,使LNG液化站一般距離用氣城市較遠(yuǎn)。國(guó)內(nèi)LNG生產(chǎn)地區(qū)主要是新疆、陜西、山西等。另外近年來陸續(xù)建成投用的LNG碼頭也為國(guó)內(nèi)提供了源源不斷的進(jìn)口LNG。由于蘇北地區(qū)離LNG氣源較遠(yuǎn),氣源保障的安全性有待提高。
2.2 運(yùn)輸
CNG一般采用高壓氣瓶組槽車通過公路來運(yùn)輸。常用的槽車是由8-10只氣瓶組成,幾何容積為2.25m3/只,槽車在20Mpa壓力下的運(yùn)氣量為4000-5000Nm3/輛;LNG一般采用低溫儲(chǔ)罐槽車通過公路、水路、鐵路來運(yùn)輸。現(xiàn)階段低溫儲(chǔ)罐由內(nèi)、外殼組成,采用真空纖維絕熱技術(shù),運(yùn)氣量一般為液體凈重19噸左右,折為氣體26700 Nm3/輛,一車LNG約相當(dāng)于5-7車CNG的運(yùn)輸量。從單車運(yùn)輸來看,似乎LNG運(yùn)量大得多,但綜合考慮運(yùn)距因素,CNG運(yùn)輸車天可運(yùn)行兩個(gè)往返,而LNG可能兩天只能運(yùn)行一個(gè)來回,兩者在運(yùn)輸?shù)撵`活性及充裝量方面各有長(zhǎng)處。
2.3 儲(chǔ)配站
CNG槽車中的燃?xì)庖话阈杞?jīng)兩級(jí)減壓至1.6Mpa左右,然后進(jìn)入儲(chǔ)罐或經(jīng)三級(jí)調(diào)壓器輸送至城市管網(wǎng)。CNG在減壓的過程中伴隨著溫度降低的過程,因此必須在兩級(jí)減壓前加熱。LNG槽車中的LNG經(jīng)槽車自身的自增壓系統(tǒng)增壓后,進(jìn)入LNG儲(chǔ)罐。儲(chǔ)罐中的LNG再經(jīng)自增壓系統(tǒng)壓入氣化器中氣化,經(jīng)調(diào)壓計(jì)量送入城市管網(wǎng)。由于涉及相變過程,為防止出現(xiàn)超壓現(xiàn)象,還設(shè)置了BOG系統(tǒng)、放散系統(tǒng)、氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)等。
對(duì)比上述兩種供氣方案的工藝過程,CNG方案僅經(jīng)過減壓過程,系統(tǒng)工藝簡(jiǎn)單;而LNG方案需經(jīng)過液態(tài)變氣態(tài)的過程,這使LNG方案在設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備采購(gòu)等方面投入的時(shí)間、人力和財(cái)力都要比CNG方案多,并且由于設(shè)備多、管線復(fù)雜使得儲(chǔ)配站面積增大。以相同供氣能力對(duì)比(如3000L Nm3/時(shí)),LNG氣化站比CNG減壓站面積要多5畝左右,設(shè)備投資要多300萬元左右。LNG氣化操作的復(fù)雜程度比較高,這也會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)配站運(yùn)行費(fèi)用比CNG方案高。
2.4經(jīng)濟(jì)性
確定供氣方案時(shí),燃?xì)獬杀疽彩且粋€(gè)重要的影響因素。CNG的成本由母站氣價(jià)加運(yùn)輸成本加氣體損耗構(gòu)成,LNG一般為到站價(jià)格并且氣損很少。從經(jīng)濟(jì)性來看,燃?xì)獬杀居?/span>氣源價(jià)格和運(yùn)輸成本構(gòu)成,氣源價(jià)格是影響成本的一個(gè)主要因素。一般條件下,CNG的出廠成本比LNG低的較多。距離是影響方案選擇的一個(gè)非常重要因素,不僅涉及運(yùn)費(fèi),更重要的是確保供氣的安全性。運(yùn)輸距離越遠(yuǎn),LNG運(yùn)輸越有優(yōu)勢(shì),運(yùn)輸距離越近,CNG運(yùn)輸越有優(yōu)勢(shì)。
以蘇北為例,一般LNG到站價(jià)在4元/Nm3左右,運(yùn)輸距離單程1000公里左右。CNG的母站氣價(jià)為2.7元/Nm3,由專業(yè)運(yùn)輸公司承運(yùn),運(yùn)費(fèi)在0.8元/Nm3(單和運(yùn)距為150-200公里),氣損3-4%,綜合成本在3.6元/Nm3,由于運(yùn)距短,單車每天可往返兩趟,增加了車輛的使用效率。
3 結(jié)論
通過上面的分析可知,CNG方案與LNG方案各有其適用條件,必須以實(shí)際條件為前提來選擇,應(yīng)綜合考慮氣源、運(yùn)輸、規(guī)劃、用戶規(guī)模等因素。實(shí)踐中很多城市燃?xì)夤就瑫r(shí)安裝了CNG和LNG兩種供氣設(shè)施,兩者相互補(bǔ)充。但由于價(jià)格的因素,LNG價(jià)格相對(duì)較高,而CNG氣源相對(duì)較近(150公里以內(nèi)),蘇北地區(qū)多以CNG為主,LNG為備用氣源。對(duì)于距氣源遠(yuǎn)的大于200公里的宜采用LNG。
(本文作者:袁玉英 練紅珠 束海延 大豐市豐泰機(jī)電有限公司)
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