LNG公路槽車運輸經(jīng)濟性分析

摘 要

摘要：LNG運輸在LNG產(chǎn)業(yè)鏈中是十分重要的環(huán)節(jié)，為此，從運輸技術經(jīng)濟學角度出發(fā)，建立了公路槽車運輸LNG的經(jīng)濟模型，計算了LNG運輸成本，探討了槽車幾何容積、運輸距離、日運輸量等因素
摘要：LNG運輸在LNG產(chǎn)業(yè)鏈中是十分重要的環(huán)節(jié)，為此，從運輸技術經(jīng)濟學角度出發(fā)，建立了公路槽車運輸LNG的經(jīng)濟模型，計算了LNG運輸成本，探討了槽車幾何容積、運輸距離、日運輸量等因素對LNG運輸成本的影響，并以從四川樂山運輸LNG到四川西昌為例進行了分析。結果得出如下結論：①利用槽車運輸LNG時，運輸費用的主要影響因素為槽車儲運容積；②運輸距離越遠、日運輸量越大，單位運輸成本越低；③每立方米天然氣的運輸費用隨每天運輸量的增加呈波形衰減狀而逐漸降低，最后將趨近于一個相對穩(wěn)定的值。
關鍵詞：LNG槽車；公路運輸；經(jīng)濟性分析；運輸費用；運輸技術經(jīng)濟學；低溫液體運輸車
1 LNG運輸方式的選擇
    LNG的運輸可分為管道運輸、船舶運輸及低溫液體運輸車(槽車)運輸[1～3]。船舶運輸方式一般用于LNG的國際貿(mào)易。LNG管道輸送其管材必須采用價格昂貴的鎳鋼，還需性能良好的低溫隔熱材料；為實現(xiàn)低溫液體單相流動，防止液體氣化，還需在管道上增建中間冷卻站，因此LNG管道運輸?shù)某跗谕顿Y大，目前只在LNG調(diào)峰裝置和運輸船裝卸設施上設有LNG低溫管線，還沒有長距離LNG管線的實例[4]。槽車運輸有兩種方式：公路槽車運輸和鐵路槽車運輸。研究表明1000km以內(nèi)距離以公路槽車運輸為宜，1000km以上距離以鐵路槽車運輸較經(jīng)濟[5]。
2 運輸費用模型
    LNG槽車的公路運輸費用(f)一般包括LNG槽車成本折舊費用(f1)、維修費用(f2)、高速公路過路費(f3)、燃料費用(f4)、駕駛員工資等，通常按照單位里程費用進行計算，見式(1)。
    f=(f1+f2+f3+f4+f5)/(1-s) (1)
式中：f5為其他費用；s為各種稅率之和。
2.1 LNG槽車成本折舊費用
    國內(nèi)LNG槽車容積有15m3、30m3、40m3和45m3等幾種規(guī)格，國外LNG槽車容積約為90m3。國產(chǎn)LNG槽車幾何容積及價格見表1[6]。
表1 LNG槽車幾何容積及其對應價格表
幾何容積/m3
15.0
30.0
36.0
40.5
45.0
工作壓力/MPa
 
 
0.8
 
 
充裝系數(shù)
 
 
0.9
 
 
價格/萬元
65
103
124
140
156
    設備折舊的計算方法主要有直線折舊法、定率遞減余額法、雙倍遞減余額法和年度總和法等。這里采用直線折舊法計算。LNG槽車的年折舊額為：
 
式中：Ki為i型槽車購置費用；Ni為i型槽車的數(shù)量；C為槽車凈殘值；T為槽車折舊年限。
2.2 LNG槽車維修費用
    由于LNG槽車的維修費用隨機性比較大，這里根據(jù)工程經(jīng)驗采用年折舊額的一半作為維修費用，即：f2=0.5f1。
2.3 LNG槽車過路費用
    由于槽車屬于五類車，則過路費可表示為：
    f3=0.0002JSdnN(萬元/a)
式中：J為五類車收費費率；S為高速公路里程；d為每年工作天數(shù)；n為槽車每天往返次數(shù)；N為槽車數(shù)量。
2.4 槽車燃料費用計算
    槽車的燃料費用計算式為：
    f4=2×10-6Sbdn∑qiNi(萬元/a)
式中：qi為i型槽車百公里油耗；b為燃油價格。
2.5 其他費用計算
    其他費用(f5)主要包括車險費、駕駛員薪酬和運行材料費。剩下費用如車檢費等，由于相對數(shù)額較小，忽略不計。則
    f5=f51+f52+f53
式中：f51為車險費；f52為駕駛員薪酬；f53為運行材料費。
    車險費除機動車交通事故責任強制保險費必須繳納外，其他如第三者責任保險費、機動車損失保險費、盜搶險費等可選擇性繳納。根據(jù)《機動車交通事故責任強制保險條款機動車交通事故責任強制保險費率方案》，槽車為特種車輛車型一，其交通事故責任強制保險基礎費為6040元；根據(jù)《特種車保險條款》第十六條規(guī)定，保險期間為1a。故槽車交通事故責任強制保險費f51為0.604×N(萬元/a)。其他保險費用計算可參照《機動車商業(yè)保險行業(yè)基本條款》。
   駕駛員費用為：
 
式中：v為槽車速度；Z為當?shù)伛{駛員年收入；t為周工作時間。
運行材料費為：
 
式中：L為輪胎、潤滑油(脂)、制動液等運行材料的更新年限；Fi為i型槽車所有輪胎、潤滑油(脂)、制動液等運行材料的更新費用。
    將上述公式整合，可將式(1)變換如下：
 
3 影響因素分析
將運輸成本乘以運輸公司的利潤(j)即為運輸價格，僅考慮前4種主要運輸成本(占不含稅總成本的90%以上)，則可得到單位運輸費用的計算公式：
 
式中：q表示所有槽車平均百公里油耗。
    由于上式中后兩項占不含稅總成本80%以上，故槽車幾何容積為公路運輸LNG最重要的影響因素。
3.1 槽車幾何容積的影響
    若采購相同幾何容積的槽車來運輸LNG，可得幾何容積與運輸成本的關系(如圖1所示)。
 
    由圖1可知，使用幾何容積為15m3的槽車日運輸25000m3天然氣的年費用比使用幾何容積為45m3的槽車日運輸50000m3天然氣的年費用還高。經(jīng)計算，由于實載率比幾何容積對運輸成本的影響小得多，只要日運輸量大于10000m3，一輛45m3的槽車給同一路線上的兩個城市運輸LNG的成本比兩個較小幾何容積分別運輸LNG的成本要低得多，故運輸企業(yè)應全部采購幾何容積最大的槽車。
3.2 運輸距離的影響
圖2為當日運輸量為50000m3和60000m3時的運輸距離與單位運輸成本的關系。由圖2可知，當日運輸量一定時，運輸距離越遠，單位運輸成本越低。因此運輸企業(yè)應根據(jù)運輸距離的遠近及運輸量的大小制定不同的合理運輸價格。
 
3.3 日運輸量的影響
    在實例中對其進行討論。
3.4 其他影響
    由于槽車沒有制冷系統(tǒng)，運輸時間過長必然導致LNG的揮發(fā)。如果槽車采用LNG發(fā)動機，則揮發(fā)的LNG正好可以用做槽車的燃料，這樣可節(jié)省燃料費用[7]。另外，槽車質(zhì)量利用系數(shù)、運輸效率、貨物周轉量、實載率等也對槽車的運輸成本有影響。
4 公路槽車運輸實例分析
    以從四川樂山運輸LNG到四川西昌為例進行運算分析。取初始數(shù)據(jù)如下：
根據(jù)國家相關報廢標準的有關規(guī)定，LNG槽車折舊年限取10a，取其經(jīng)濟使用壽命為8a。由于LNG槽車到使用年限后即報廢，所以其凈殘值為0。路線選擇為犍為-青龍場-西昌(700km)。國產(chǎn)LNG半掛運輸車的油耗約為40L/100km。設槽車高速公路行駛速度為70km/h。收費費率約為2.4元/km。市場上0號柴油約為6.4元/L。貨運駕駛員年收入約為40000元/a。四川省各種稅率之和約為15%。
 
    計算結果如圖3、4所示。由圖3可見，當運輸企業(yè)一條運輸線路僅為西昌市公路運輸LNG時，日運輸量須在15000m3以上方可盈利，其運輸成本在0.05～0.08元/(100km·m3)范圍內(nèi)。單位運輸成本隨用氣量的增大而減小。若運輸企業(yè)一條運輸線路為多個城市運輸，其運輸成本還有一定的下降。故西昌市可由城市用氣量計算出運輸成本，并與運輸企業(yè)制定的運輸價格比較決定采用自運輸或委托運輸。
    由圖4可知，運輸距離一定時，天然氣的單位運輸費用隨日運輸量的增加呈波形衰減狀而逐漸降低，最后將趨近于一個相對穩(wěn)定的值。
5 結論
    1) 利用槽車運輸LNG時，運輸費用的主要影響因素為槽車的幾何容積。
    2) 運輸距離越遠，日運輸量越大，單位運輸成本越低。
    3) 天然氣的單位運輸費用將隨每天運輸量的增加呈波形衰減狀而逐漸降低，最后將趨近于一個相對穩(wěn)定的值。
參考文獻
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[2] 李兆慈，徐烈，張潔，等.LNG槽車貯槽絕熱結構設計[J].天然氣工業(yè)，2004，24(2)：85-87.
[3] 張存泉，徐烈.液化天然氣(LNG)槽車自增壓空溫式汽化器的設計計算[J].天然氣工業(yè)，2002，22(3)：86-88.
[4] 熊光德，毛云龍.LNG的儲存和運輸[J].天然氣與石油，2005，23(2)：6-8.
[5] 傅細國.中小城鎮(zhèn)氣源的選擇[J].煤氣與熱力，2005，25(7).
[6] 周波.小城鎮(zhèn)LNG系統(tǒng)技術經(jīng)濟分析[D].北京：北京建筑工程學院，2008.
[7] 華賁.LNG產(chǎn)業(yè)鏈成本分析及定價策略[J].國際石油經(jīng)濟，2007(3).
 
(本文作者：黎輝1，2 黃海波1 周華1 1.西華大學；2.攀枝花學院)