淺談加氣站項目建設(shè)

摘 要

摘要：通過張家口亞燃壓縮天然氣有限公司加氣站項目建設(shè)實踐，分析加氣站項目建設(shè)過程中建站數(shù)量、建站類型、站址選擇，為加氣站項目的推進提供參考。關(guān)鍵詞：加氣站；建站數(shù)量；站址選
摘要：通過張家口亞燃壓縮天然氣有限公司加氣站項目建設(shè)實踐，分析加氣站項目建設(shè)過程中建站數(shù)量、建站類型、站址選擇，為加氣站項目的推進提供參考。
關(guān)鍵詞：加氣站；建站數(shù)量；站址選擇
1 前言
    車用燃?xì)馐袌鰪?998年國家成立“全國清潔汽車行動協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室”時開始啟動，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有眾多大中城市推廣使用了清潔的車用燃料(如CNG、LNG、LPG、乙醇汽油)，市場發(fā)展進入了快速擴張期。隨著能源緊張和石油價格上漲，車用燃油價格飛速上升，為天然氣替代汽車燃料創(chuàng)造了一定的利潤空間，大量的逐利資本蜂擁而入，利用各種手段搶點建站，擠占市場空間。國內(nèi)外投資者正在快速進入車用燃?xì)饧託庹卷椖?，投資者對市場的爭奪和瓜分將逐步進入白熱化階段。拓展車用燃?xì)饧託庹卷椖?，搶點布局、搶占市場，對于各天然氣公司意義重大。但在搶占市場的同時加氣站的建站數(shù)量、建站類型規(guī)模、站址選擇對于企業(yè)的投資成本，投資收益、后期的運行管理至關(guān)重要，下面就加氣站建站數(shù)量、建站類型、站址選擇進行探討。
2 加氣站數(shù)量的確定
   選擇開發(fā)車用燃?xì)饧託庹卷椖?，以及加氣站?shù)量的確定，應(yīng)主要考慮以下條件：
2.1 城市概貌
   張家口市全市轄4區(qū)、13縣、2個管理區(qū)，1個高新區(qū)，總面積3.7萬平方公里，分為壩上、壩下兩個不同的自然區(qū)域，總?cè)丝?50萬人。張家口市屬大陸性氣候，四季分明，雨熱同季，晝夜溫差大，夏季涼爽。張家口立足“河為脈、山為骨，綠為體、文為魂”的城市特色，按照“提升舊城區(qū)、完善高新區(qū)，建設(shè)新城區(qū)、開發(fā)洋河南區(qū)”的總體布局。2009年全市實現(xiàn)生產(chǎn)總值790億元左右，約比上年增長10%。2010年張家口市全部財政收入達到144.82億元，創(chuàng)歷史新高，增幅達18.7%。其中，地方一般預(yù)算收入完成62.45億元，增幅達32.88%，占全部財政收入的比重達到43.12%。全市財政收入超億元的縣區(qū)達到19個，其中2個縣區(qū)財政收入超104乙元。
2.2 氣源狀況
    本工程氣源為應(yīng)縣一張家口輸氣管線張家口末站，它利用陜京輸氣管線應(yīng)縣加壓站，將位于鄂爾多斯盆地的靖邊長慶氣田優(yōu)質(zhì)天然氣引入張家口市，管線選擇D508mm管道，設(shè)計壓力4.0MPa，管道采用不增壓輸氣工藝(一期)，管道一期任務(wù)輸量為4.70×108m3/a，應(yīng)張管線于2011年通氣。
2.3 車輛情況
   (1) 城區(qū)出租車、公交車：車輛種類、數(shù)量及其汽、柴油車比例；
    離報廢期3年以上、離報廢期3年以下的車輛數(shù)量；車輛日行駛里程、耗油量。
    (2) 城郊區(qū)間公交車：車輛種類、數(shù)量及其汽、柴油車比例；
    離報廢期3年以上、離報廢期3年以下的車輛數(shù)量；
車輛運行狀況、日行駛里程、耗油量。
2.4 調(diào)研未來3—5年出租車、公交車和公務(wù)車可改裝車輛的數(shù)量及其發(fā)展趨勢。見表1。
表1 規(guī)劃期公交、出租車輛數(shù)量預(yù)測
項目
2010年
2011年
2012年
2015年
2020年
規(guī)劃人口(萬人)
55.00
56.95
59.O0
62.08
80.00
出租車數(shù)量(輛)
2817
2924
3036
3397
4097
公交車數(shù)量(輛)
491
510
529
592
714
2.5 計算需求加氣機數(shù)量。計算參數(shù)如表2和表3：
表2 標(biāo)準(zhǔn)站、機械子站(數(shù)據(jù)源于運行統(tǒng)計數(shù)據(jù))
車型
日用氣最(m3)
氣瓶容量(m3)
一次加氣量80%(m3)
加氣能力(m3/min)
一次加氣時間(min)
單槍每日可加氣臺次
每臺加氣機(雙槍)可滿足的車輛數(shù)
出租車
20
15
12
5.25
3.68
260
31O
中巴
30
39
31
7.75
5.4
178
350
大巴
50
119
95
9.3
11.6
83
320
    說明：a.以上是壓力在20MPa時的數(shù)據(jù)；b.車載氣瓶出租車裝1個70L，中巴裝3個55L，大巴裝6個70L，各地車載氣瓶以55L為主，一般出租車裝1個，中巴裝3個，大巴裝6個；c.一次加氣時間中除凈加氣時間外還包含駛?cè)胪＼?、刷卡、駛離的銜接時間80s；d.每日有效加氣時間預(yù)設(shè)為15h。
表3 液壓子站(數(shù)據(jù)源于運行統(tǒng)計數(shù)據(jù))
車型
日用氣最(m3)
氣瓶容量(m3)
一次加氣量80%(m3)
加氣能力(m3/min)
一次加氣時間(min)
單槍每日可加氣臺次
每臺加氣機(雙槍)可滿足的車輛數(shù)
出租車
20
15
12
8.8
2.7
355
425
中巴
30
39
31
13
3.8
252
520
大巴
50
119
95
13.2
8.6
111
410
    (1) 加氣機需求數(shù)量=出租車數(shù)量÷310+中巴數(shù)量÷350+公交車數(shù)量÷320。
    (2) 以液壓子站為主的城市加氣機需求數(shù)量：
    加氣機需求數(shù)量=出租車數(shù)量÷425+中巴數(shù)量÷520+公交車數(shù)量÷410。
    根據(jù)張家口市公交、出租車數(shù)量預(yù)測數(shù)量結(jié)合張家口市實際情況，測算截止2020年張家口市建設(shè)加氣站為12座。其中加氣母站1座，標(biāo)準(zhǔn)站1座，加氣子站10座。
3 建站類型及規(guī)模選擇
    加氣站分為母站、標(biāo)準(zhǔn)站、機械子站、液壓子站。
    根據(jù)市區(qū)天然氣汽車預(yù)測用氣量，參照國內(nèi)其他城市建設(shè)加氣站的規(guī)模，規(guī)劃市區(qū)天然氣汽車加氣站的建設(shè)規(guī)模為：CNG標(biāo)準(zhǔn)站加氣能力按1.2×104m3/d～2.0×104m3/d設(shè)計；CNG液壓子站加氣能力按0.8×104m3/d～1.5×104m3/d設(shè)計；CNG母站加氣能力按6×104m3/d～30×104m3/d設(shè)計。
    我公司母站設(shè)計規(guī)模為20×104Nm3/d，占地13300m2，緊鄰長輸管線末站，進站壓力為4.0MPa～5.0MPa，有效的利用了上游長輸管線的壓力，降低壓縮成本，根據(jù)測算此項每年節(jié)省運行成本約300萬元，大大的提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。
    標(biāo)準(zhǔn)站設(shè)計規(guī)模為2×104Nm3/d，占地5300m2，緊鄰城市門站，進站壓力為0.4MPa～0.8MPa。因市區(qū)中壓管網(wǎng)壓力較低，以及調(diào)峰等因素影響，所以在市區(qū)內(nèi)未考慮CNG標(biāo)準(zhǔn)站。
    CNG子站的功能是接收CNG母站轉(zhuǎn)運來的CNG儲氣瓶拖車，由壓縮機或液壓泵將儲氣瓶中CNG提出，為天然氣汽車加氣。國內(nèi)應(yīng)用較成熟的CNG子站工藝方案有兩種：壓縮子站和液壓子站。
    CNG液壓子站是近年來剛剛興起的一種子站形式。它是從國外引進的最新專利技術(shù)。液壓式子站以嶄新的液壓推注技術(shù)取代了壓縮機、儲氣裝置和卸氣系統(tǒng)。利用液體的不可壓縮性，在鋼瓶壓力降低時，只要充入很少量的液體介質(zhì)，即可保持整個加氣系統(tǒng)的高壓狀態(tài)。增壓系統(tǒng)在保持恒定壓力(20MPa～25MPa)的情況下將95%的壓縮天然氣直接置換出來，售氣系統(tǒng)則在始終保持高壓的狀態(tài)下為汽車加氣。綜合母站與市區(qū)各站的距離、線路、中壓管網(wǎng)壓力等因素，我公司所有市區(qū)加氣站全部選用液壓子站。
4 加氣站站址選擇
    我公司在建站過程中，按照“社會車輛與公交車分開”的原則進行加氣站選址，利用公交車空閑場地建設(shè)加氣站單獨為公交車提供加氣站服務(wù)，此舉不僅解決了加氣站選址難的問題，同時也緩解了公交車與社會車輛加氣站過程中產(chǎn)生的社會矛盾。
5 結(jié)束語
    天然氣汽車加氣站是現(xiàn)代化城市的重要標(biāo)志，是現(xiàn)代化城市不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施之一。天然氣的引入，為張家口市發(fā)展清潔燃料汽車提供了條件。在節(jié)能減排成為首要任務(wù)的的時代背景下，使用替代能源和清潔能源成為能源消費產(chǎn)業(yè)必然的發(fā)展方向。發(fā)展燃?xì)馄?，不僅是治理城市汽車尾氣污染的有效途徑，而且對于實現(xiàn)節(jié)能減排、改變城市能源結(jié)構(gòu)、緩解成品油供應(yīng)的緊張局面、降低燃料成本也起到直接有效的作用，具有顯著的環(huán)保效益、良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
 
(本文作者：陳建曄 張家口亞燃壓縮天然氣有限公司 075000)