深圳龙岗区LNG加气站可行性分析报告.docx

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深圳龙岗区LNG加气站可行性分析报告

深圳龙岗区LNG加气站可行性分析报告

汽车给人们带来了极大的方便，对人类社会发展做出了巨大贡献，但同时消耗了大量的石油资源，排出了大量的有害气体，对人类的生存环境造成了极大的伤害。

为了改善城市的空气质量，促进城市经济和建设的可持续性发展，国家科技部推广应用清洁燃料汽车。

LNG的主要成份为甲烷，燃烧后的排放物与汽油和柴油相比，其一氧化碳、二氧化碳和氧化氮的浓度均有明显下降。

LNG（液化天然气）汽车是以LNG工厂生产的低温液态天然气为燃料的新一代天然气汽车，其突出优点是，LNG能量密度大（约为CNG的三倍，气液体积比为625：

1）；汽车行驶里程长（小型车可达400km以上）；建站投资少；占地面积小；无大型动力设备；运行成本低；加气站无噪音；LNG可用专用LNG槽车运输，建站不受天然气管网的制约，因此便于规模化推广。

一、LNG汽车与LNG加气站

1、燃气汽车和加气站的特点

（1）CNG和LPG汽车及加气站的特点

首先，CNG汽车车用钢瓶总量大，气态储存天然气几乎每天都要加气。

其次，CNG加气站占地面积大，建设成本高，一座满足100辆汽车的加气站，一般占地面积为2000—3000㎡，造价为500万以上，加气站设备噪音大，不适合市区的建站。

另外，CNG加气站不能远离天然气管网，也制约了其发展，虽然可以通过建设子母站来解决，但需增加二次压缩和运输成本，经济上不理想。

LPG汽车由于排放效果不理想，其运营成本比天然气高，故无发展空间。

（2）LNG汽车和加气站的优点

A．能量密度大。

同样容积的LNG车用储罐的天然气，是CNG储气罐的2.5倍，目前小型车加气一次，可行驶400km以上，大型货车可行驶1000—1300km，非常适合长途运输需要。

B．运输方便。

在陆路上通常用20—50立方米（可储存1200—3000立方米天然气）的汽车槽车，将LNG运送到LNG汽车加气站。

也可根据需要使用火车槽车和海上LNG轮船运输。

C．排放物污染小。

LNG汽车的排放效果要优于CNG汽车，与燃料汽油和柴油相比，LNG汽车的污染物排放量大量降低，被称之为真正的环保汽车。

D．安全性能好。

LNG的燃点为650℃，比汽油、柴油和LPD的燃点都高，点火能也高于其他燃料，所以更难点燃。

LNG的爆炸极限为5%—15%，气化后的密度小于空气密度，而LPG的爆炸极限为2.4%—9.5%，气化后的密度大于空气密度，气化后不易挥发。

汽油的爆炸极限为1%—7.6%，柴油的爆炸极限为0.5%—4.1%，可见LNG汽车比LPG、汽油、柴油更安全。

E．经济效益显著。

由于LNG的价格比汽油和柴油都低，又由于LNG燃烧完全，不产生积碳，不稀释润滑油，能有效减汽车轻零部件的磨损，延长汽车发动机的使用寿命，所以使用LNG汽车的经济效益显著。

2、LNG加气站工艺流程与车载LNG供给流程

（1）卸车流程

由加气站LNG泵将LNG槽车内的LNG卸至加气站的LNG储罐。

（2）加气流程

储罐内的LNG由LNG泵抽出，通过LNG加气枪向LNG汽车加气。

（3）储罐调压流程

卸车完毕后，用LNG泵从储罐内抽出部分的LNG，通过LNG汽化器气化，且调压后，进入储罐，当储罐内压力达到设定值的时候停止气化。

（4）储罐的泄压流程

当储罐压力大于设定值时，安全阀打开，释放储罐中的气体，降低压力以确保安全。

（5）车载LNG供给流程

LNG通过充气口进入并储存于车载的LNG气瓶中，工作时LNG从单向阀导出，再经汽化器气化成气相进入缓冲气罐，经过电控阀，再由减压调节阀减压后，在混合器中与空气混合，进入LNG发动机，进行燃烧。

二、发展LNG汽车的可行性分析

1、LNG汽车技术的可行性分析

以LNG为燃料的汽车称为LNG汽车，一般分三种形式，一种是完全以LNG为燃料的纯LNG汽车，一种为LNG和柴油混合使用的双燃料LNG汽车，再一种是LNG与汽油替换使用的两用LNG汽车。

这三种LNG汽车的燃气系统基本想同，都是将LNG储存在车用LNG储罐内，通过气化装置气化为0.5MPa左右的气体，供给发动机，其主要构成有LNG储罐、汽化器、减压调压器、混合器和控制系统，车用LNG储罐一般采用双层金属真空加多层缠绕绝热技术，国内外均能生产，并保证LNG的日蒸发率为2%以内（7日内不产生蒸发损失）。

汽化器一般采用发动机冷却水做热源，由控制系统根据发动机工况调节其气化量。

减压调压阀和混合器与CNG汽车基本想同，无技术难点。

总之，通过近几年对LNG汽车技术的不断改进和完善，国内LNG汽车技术已完全达到了使用水平。

2、LNG汽车加气站技术的可行性分析

LNG汽车加气站有两种形式，一种是专供LNG汽车加气的单一站，一种是对LNG汽车也可对CNG汽车加气的混合站（L-CNG加气站）。

LNG汽车加气站的主要设备有LNG专用储罐、LNG低温泵、增压汽化器、LNG计量装置和自动控制装置。

在加气站中，储罐一般建在地下，低温泵安装在储罐内，计量装置建在储罐上方的地面，因此整个加气站占地面积少，数百平方米即可。

L-CNG汽车加气站是在LNG汽车加气站的基础上增设一套气化系统，设备主要包括高压低温泵，高压汽化器，CNG储气钢瓶组和CNG售气机。

高压低温泵将储罐内的LNG增压后注入高压汽化器，LNG吸收外界热量而气化，气化后的高压气体储存于CNG的钢瓶组内，通过售气机对CNG汽车加气，气化过程全部由控制系统自动控制，L-CNG汽车加气站技术十分成熟，其工艺原理十分简单。

3、安全保障技术分析

LNG汽车及加气站的技术安全问题，主要是LNG的泄漏问题，为了能够及时监测到LNG的泄漏，LNG汽车及加气站设有泄漏监测、冷量监测、气体监测及火焰监测等安全监测系统，LNG一旦发生泄漏，系统会采取自动保护措施。

主要设备和管线上采取以下安全措施：

（1）LNG储罐设有防过量注入系统，防超压（超高和超低）注入系统。

（2）汽化器的进口管线上设有紧急切断阀，一旦汽化器发生泄漏或其他事故，立即自动动作并关闭汽化器。

（3）LNG泵设有紧急切断阀，事故工况下自动动作。

（4）为使LNG的泄漏量达到最小，在管线的每个独立段，都装有紧急切断阀，另外主要的LNG管线上还装有防超压的安全阀和防泄漏的过流阀。

总之，LNG加气站系统和LNG汽车车用系统自身安全性设计要求非常高，发生事故的可能性很小，其安全是有绝对保障的。

4、LNG汽车经济性的可行性分析

（1）LNG汽车设备及改装费用

A．天然气火花塞点火式发动机

由于天然气着火温度高，发动机压缩过程中，气缸内的气体温度达不到其自燃点，必须依靠电火花点火，或者靠喷入少量柴油自燃而引燃天然气，天然气发动机按点火方式分为火花塞点火式发动机和柴油引燃式发动机，由于柴油引燃式发动机目前不能从根本上解决发动机的排放污染问题，所以天然气汽车发动机多为火花塞点火式发动机，即在原有汽油机或柴油机的基础上针对天然气特点，改进设计的火花塞点火式发动机。

B．车载燃料供给电控系统

车载燃料供给的电控系统，主要是应用电脑闭环控制点火提前角、高能点火以及随机调控不同工况下的最佳空燃比，可以将汽车发动机压缩比提高到8.8，并采用了电喷技术，使LNG汽车的动力性能最大功率达到94kw，最大转矩达650N:

m，使汽车使用LNG相对于汽、柴油而言其动力性能无明显下降。

C．LNG车载气瓶

LNG车载气瓶一般采用双层金属加真空缠绕绝热技术，LNG的日蒸发率为2%，因此可以保证7天内基本不发生蒸发损失。

D．LNG汽车改装成本

采用国产原件改装，小型车成本约为1.2万元，中型车成本约为1.5万元，重型车成本约为2.2万元。

使用LNG燃料与使用汽油、柴油相比，燃料费可降低30%—50%，发动机的维修费可降低50%以上。

（2）LNG资源的可行性分析

我国现有广东、福建、浙江、江苏、山东和辽宁沿海地区规划和实施的LNG进口项目将构成一个沿海LNG进口接收站与输送的管网，按目前的建设项目规划，到2020年，中海油、中石油和中石化主导下的LNG进口项目将达到6000万吨的规模。

目前我国第一个LNG接收站在深圳，是由中石油昆仑天然气利用有限公司组建并经营，一期规模为300万吨/年，项目投产期间每年将从澳大利亚西北大陆架进口300万吨LNG，供应5个配套的燃气电站并向珠江三角洲城市和香港供应LNG，所以我们跟中石油昆仑公司合作在深圳建LNG加气站无需考虑资源。

（3）LNG汽车经济性分析

根据天然气燃烧性和运行实验结果，1Nm³天然气的行驶里程等效于1.2升汽油，汽油的价格为7.75元/升，天然气的价格为5.43元/m³，故使用LNG比汽油要便宜每立方米3.87元，每年按年运行50000公里计算，小车年耗油为4500升，中型车耗油11000升，大型车耗油17000升，则使用LNG时分别节约燃料费为1.74万元，4.26万元和6.6万元。

（4）LNG汽车加气站经济性分析

LNG汽车加气站建设规模可大可小，以一座日售气量为2万Nm³的综合式L-CNG加气站为例，加气站设备全采用国产设备，总投资大约400万元，动力消耗为20KW，人员15人，按年售气720万Nm³计算，当LNG进价与零售价价差保持在0.4元/Nm³时，年利润约为150万元，两年多时间可全部收回投资。

三、LNG加气站建设及合作规模

1、中国石油昆仑天然气利用有限公司在LNG领域的优势

中石油昆仑天然气利用有限公司是中国石油在全国范围内从事天然气利用业务的专业化子公司，公司承担中石油在全国范围内的CNG和LNG加气站的建设和运营，并负责深圳LNG接收站的建设和运营管理。

公司的发展规划是以城市为重点，通过独资、合资、合作等方式加快构建LNG终端营销网络，努力做强做大LNG业务，打造“昆仑”品牌，为促进集团公司建设综合性国际能源公司做出贡献。

公司的承诺，

（1）LNG项目所需要的天然气由中石油天然气集团公司计划单列，不占地方用气指标，并保证供气充足稳定。

（2）为促进当地公共交通业发展，对城市公交用户在社会车辆零售价格上适度予以优惠。

（3）在当地合作投资建站，除核心运营管理人员外，一律实行本土化管理，促进当地就业。

2、广州奥科自动控制设备有限公司

广州奥科自动控制设备有限公司是一家集科研、生产、进口组装、系统设计、成套工程、进口贸易为一体的综合性实业公司，也是华南地区颇具实力和规模的自动控制设备公司，公司技术力量雄厚，质量体系完善，管理机制灵活，公司具有多年从事承接石化行业自控设备的经验，具有多年从事大型炼油厂生产管理的专业人才，可以保证LNG加气站的安全稳定、有效的运营。

3、加气站的合作模式和利益分析

在相应国家发展新能源汽车的政策指导下，为了有效解决汽车燃料的稳定供应，中石油昆仑天然气利用公司本着从长远利益出发，在以合作企业双赢为原则的基础上，开展天然气加气站建设和燃料供应的深度合作，从而构建与用气企业的紧密相联，形成自主的商业模式，在市场公平原则下，综合考虑合作企业利益，促进双方利益最大化。

（1）加气站的合作模式

中石油昆仑天然气利用公司和广州奥科自动控制设备有限公司按各自的出资比例在深圳市龙岗区注册成立股份制公司，负责投资LNG加气站的建设、管理和运营该地区的L-CNG加气站，具体如下：

中石油昆仑公司负责策划和监管L-CNG加气站的建设与运营运作，有效保证加气站的LNG原料供应。

广州奥科自动控制设备有限公司，负责建站的立项、审批、报建等工作，并参与L-CNG加气站的筹建和运营管理。

以上的合作随着项目的深入双方将以合同的形式确定和细化管理和运行的责，权，利。

（2）投资的可行性分析

将高效、优质、清洁的LNG新型燃料车引入到城市一方面提高了城市居民的生活质量，提升了城市的品味，另一方面有利于保持良好的生态环境，这对于深圳市来说，此项目是一项环保工程，具有明显的社会效益、节能效用和可观的经济效益。

本项目气源为LNG，股东之一的昆仑公司是国家规定的天然气利用公司，在深圳拥有自己的LNG接收站，可以保证LNG的优质、稳定供应。

该项目工艺成熟可靠，技术先进，项目达产后完全满足深圳龙岗地区及周边地区的LNG汽车的用气供应。

该项目重视环保、安全、消防、工艺卫生和节能。

该项目正常年各项指标较好，投资回收期合适。

总之，本项目技术先进、经济可靠，有利于促进地方经济可持续发展，社会效益和环保效益显著，建议尽快实施。

广州奥科自动控制设备有限公司

2011年12月8日