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天然气、LNG、CNG 汽车的经济性分析 近年来，我国许多城市的大气污染日趋恶化，环保形势十分严峻，造成城市空气污染的重要原因之一就是汽车尾气排放污染。城市公共客运交通车辆 (公交车、出租车等)和特种车辆(环卫车、教练车等)，虽然占城市汽车保有量比例不高，约10％．但总运行里程却占近50％，其对大气污染的分担率已商达40％以上。可见，积极在此类汽车上推广使用清洁的替代燃料，对降低汽车污染物排放量有着重要作用，是改善城市区域环境质量的重要途径。 1国内外天然气汽车发展现状与趋势 ? 发展燃气汽车特别是天然气汽车是目前国内外实施城市大气污染治理普遍采用的方式。截至2005年底，世界上使用替代燃料(CNG和LPG)的燃气汽车接近1200×10^4辆。其中，逾60个国家拥有天然气汽车，大中型天然气汽车、发动机的生产商分别有43家和l1家。全世界天然气汽车保有量为475×10^4。辆，建成并挥入使用的各类天然气汽车加气站9 478座，在建的862座。世界部分国家天然气汽车及加气站统计数据见表l。 ??? 1998年国家开始启动“空气净化工程一清洁汽车行动”，首批有12座示范城市，第二批发展到21座城市。2006年，国家再次启动“节能与新能源汽车”高科技计划，继续强力推进天然气汽车的进程。截至2006年初，我国拥有加气站超过700座，燃气汽车32×10^4辆，占汽车保有量的1．O％，替代了2．O％的汽车燃料。 表1? 世界部分国家天然气汽车及加气站统计数据 ??? 全球目前有近1×10^4辆液化天然气汽车在运行，拥有液化天然气汽车较多的国家是美国、日本和俄罗斯。加拿大、美国等已成功开发出采用高压直喷技术的LNG载重卡车投入商业运营。总载质量为45 t的重型汽车，配备2个680L的LNG储存箱，可连续行驶800km。 ??? 近年来，我国一些城市也加大了液化天然气汽车的开发力度，北京、乌鲁木齐和长沙等城市已有液化天然气汽车在城市公交车方面的示范应用。从我国能源结构的战略调整来看，LNG工业的进一步发展必将加速我国液化天然气汽车的规模化发展。 2 天然气汽车与燃油汽车能耗指标 ??? 对于同等级、档次的各类天然气汽车(压缩天然气汽车、液化天然气汽车)，尽管天然气储存方式有区别，但汽车发动机及最终进人发动机的燃料状态完全相同：低压常温的气态天然气。因此，同等级各类天然气汽车燃料消耗指标基本相同。 2．1? 天然气汽车的用气规律与负荷指标 ??? 通过对国内部分城市CNG汽车燃料消耗历史数据进行统计分析，得出如下结果。 ? ?(1)CNG汽车实际燃料消耗量与车型、改装效果、是否启动空调及天然气质量有密切关系。 ??? ②CNG汽车用气量平稳，与季节、气温、气候没有明显关系，受气温、季节影响较小。 ??? (3)CNG汽车用气(天然气低热值为35．59 MJ／m’)负荷指标及平均日行驶里程一般为： ??? a．出租车：以捷达车型为例，每100 km用气负荷指标为9．0 m。，日负荷指标为36．O m3／(车．d)．平均日行驶里程为400 km。 ??? b．大型公交车：启动空调时，每100 km用气负荷指标为40．0m。，日负荷指标为1 12．0m3/(车．d)，平均日行驶里程为280 km。不启动空调时，每100km用气负荷指标为33．0 m。，日负荷指标为92．4 m。／(车·d)，平均日行驶里程为280 km。 ??? c．环卫车：每100km用气负荷指标为30 m。，日负荷指标为50 m3／(车·d)，平均日行驶里程为167km。 2．2? 与燃油汽车能耗指标比较 ??? 相同档次的燃油汽车与天然气汽车的实际能耗 指标见表2。 ??? ??? 由表2可知： ??? ①无论是原装单燃料天然气汽车，还是改装车，天然气汽车能耗要高一些，即相同热量情况下天然气汽车行驶里程短一些。 ??? ②从能耗增加幅度看，单燃料汽车较改装车能耗指标低，出租车改装效果较公交车好，汽油车改装效果较柴油车好。 ? 3天然气汽车的经济性分析 ? 3．1? 加气站经济性分析 ??? 天然气加气站的经济性取决于政府扶持政策、加气站的建设造价、气源购销价差、实际销售量、运营成本及管理水平等多种因素㈨。对设计加气规模为1·5×lO^4m3／d、造价在1 000×10^4元左右、气源洁净、无脱硫和脱水设备的各类CNG汽车加气站主要运行成本及经济指标分析如下： ??? ①CNG标准站 ??? 若气源进站压力为0．3MPa，电价为0．65元/(kw·h)，加压至25．0 MPa，则标准站内电耗约 0·25 kW·h／m3，电费是主要运行成本，为0．16元/m3。其余的费用是人工费和设备维修、折旧等费用，约0·12元/m3。一般加气站实际销售量达到? 1·0×10^4m3/d