針對天然氣加氣站建設相關問題的探討

張昌

摘要：本文作者主要對天然氣與其它燃氣進行了比較，研究了對加氣站建設選擇規模的問題。提出了國家應制定鼓勵和扶持加氣站發展的政策及對加氣站的建設應統籌規劃闡述。

關鍵詞：天然氣;加氣站;建設

一、天然氣與其它燃料的比較

1、優異特性

1.1良好的社會效益和經濟效益

如果各類發動機的熱效率接近，則天然氣汽車的燃料費用大約是汽油車或柴油車的一半。在汽車燃料中天然氣的經濟性是最好的。使用天然氣作為汽車燃料，可以大大降低發動機廢氣排放中的各種有害成分。

1.2有效緩解石油短缺壓力

如國家能源政策來看，發展天然氣產業，可調整燃料結構，減少對石油資源的依賴程度，減輕國家石油儲備壓力。如用天然氣替代汽柴油，以每輛車年均行駛里程5萬公里計，改裝100萬輛天然氣汽車，每年可以替代油品1000萬噸。

1.3使用性能好

以天然氣為燃料的發動機冷啟動性能好，運轉平穩，不含膠質，燃燒時不會產生積炭，對氣缸、活塞、活塞環、氣門等零部件的危害較小，氣體燃料不會稀釋機油，發動機壽命長，汽車大修里程可提高20%以上，不用經常注入機油和更換火花塞，比使用油燃料節約50%以上的維修費用。此外天然氣具有良好的抗爆性，辛烷值高，使用時不需要添加抗爆劑。

2、使用中存在的問題

天然氣作為汽車燃料存在以下問題：

2.1續駛里程短

天然氣汽車比LPG車、汽油車續駛里程短，一般情況下，天然氣為150～200km，LPG300-400 km，汽油500-600 km。

2.2改裝發動機的功率下降

在同樣的汽缸工作容積下，用天然氣作燃料時作功少，汽油汽車在改用天然氣后功率往往會下降10%～20%。如果使用單一燃料發動機，這種問題就迎刃而解。

2.3供應條件差

天然氣是氣體燃料，不便儲存和運輸，而LPG和汽油運輸比較靈活。在天然氣汽車發展初期，天然氣供應受管網條件的限制，其覆蓋面不如汽（柴）油加油站廣，車輛充氣不便，但這種缺陷將會隨著天然氣的逐步推廣而解決。

2.4建站投資較高

天然氣加氣站單站投資比汽油、柴油加油站都要大。而且，加氣站還要形成一定的網絡，這又是一項投資較大的系統工程。

二、建站模式選擇

1、建站模式

目前國內外天然氣汽車加氣站，根據不同加氣負荷特點可以分為：母站加氣、子站加氣、獨立站加氣三種模式;根據加氣站系統結構的不同，可以分為開放式結構和橇裝式結構;根據不同加氣速度可以分為快速加氣和慢速加氣兩種。

1.1子母站與獨立站

目前各地的加氣站基本上為獨立站形式。獨立站具有一套獨立的調壓、凈化、壓縮、儲氣、加氣系統。在不具備或尚未具備建設天然氣管線的地區，將天然氣壓縮后利用儲氣瓶拖車運送到天然氣加氣站，這一概念在行業內稱之為子母站系統。其中具備天然氣管線、裝備氣體壓縮機設備的站稱為“母站”，而異處的售氣站稱為“子站”。一般情況下，一個母站可以供應幾個子站。獨立站是只給天然氣汽車充氣，而不給儲氣瓶拖車充氣。

1.2開放式和橇裝式結構

橇裝式結構，是指將加氣站主要設備，如凈化、壓縮，冷卻、控制、儲氣等都盡可能地集成在一個稱為橇裝的底座上，形成一個整體設備，可在工廠內完成全部制造調試工作，便于運輸和露天安裝，大大減少了現場安裝調試工作量，只要通上電，接通氣路就可工作，進口加氣站基本都是這種形式，而我國西北地區也具有生產橇裝式加氣站的能力，但自動化程度不高。用國產設備建成的加氣站，大多是這種形式。它的設備空間較大，便于維修保養，但自動化程度低，基本上是手動操作或半自動運行，由于投資低，所以能在國內得到廣泛應用。

1.3快加氣與慢加氣

慢加氣是由壓縮機出口敷設高壓天然氣管線至停車場內，并在場內埋設許多慢加氣接口。充分利用操作間隙，在晚上由壓縮機通過慢加氣接口給停車場內的大量汽車同時加氣，一般加氣時間在6h左右?？旒託馐怯蓛馄俊嚎s機通過加氣機給天然氣汽車加氣，一般加氣時間為3～7 min。

2、建站模式選擇

子母站由于建站費用較高，影響城市交通安全，且存在能量浪費等現象，故一般只有在城市天然氣管網條件不具備、建站場地受限制的情況下才采取子母站形式，一般情況下建站應首先考慮建獨立站。

開放式站由于建站占地面積較大，自動化程度不高，只有天然氣汽車發展初期、可供建站場地比較大時才選用，從工藝的先進性和維修保養的角度出發，目前大部分地區建站均采用橇裝式結構。

三、布站選擇

天然氣汽車加氣站作為天然氣汽車產業的重要組成，正有形成城市汽車加氣服務網絡的趨勢。加氣站作為天然氣汽車后備服務體系，其布點和服務的好壞，直接影響天然氣汽車的使用，關系到資源、交通利用等方面，因此加氣站的科學合理布局具有重要意義。

1、布站的原則

加氣站作為交通運輸體系的一部分，其主要服務于天然氣汽車的充氣，因此它應該在“統籌規劃，均衡布點，建管并舉，協調發展”為總則，按“總體均衡分布，沿環線布局，附近有車源優先”等為原則的同時，也要以交通系統利用的整體效益來布局站址，同時應優先考慮以下幾點：

（1）總體均衡分布，內環線優先。從整個交通網絡著眼，突出重點，在滿足消防間距的前提下，最大限度地方便車輛加氣。

（2）油、氣設站優先。即在占地面積較大，具備條件的加油站中增設加氣功能。

（3）附近有車源優先。在一些有規模的停車場附近設置加氣站。

（4）對于一些網點相對集中的加油站，可關閉加油設施，改裝加氣站。

（5）市區站點應靠近交通主干道或車輛出入方便的次要干道，市郊站點應靠近公路或市區交通出入口。

2、布站的規模

加油站的規劃需求應根據機動車保有量增長速率、空間分布、出行路線、出行方式、平均單站加氣量、加氣站服務半徑、城市功能布局、道路網格局等綜合因素進行系統測算。加氣站的規模牽涉到壓縮機容量的選取以及儲氣能力的確定，直接關系到加氣站投資的大小，因此科學合理地確定加氣站的規?？梢怨澕s大量的建設資金。

四、總結

通過多方面的探討對我國發展天然氣加氣站制定鼓勵和扶持政策，天然氣汽車作為一個產業，是一個龐大的系統工程，世界各國發展經驗表明，政府的支持是天然氣產業在初期得以推進的必要條件。統籌規劃連片開發，加強布站理論方面的研究。天然氣加氣站布站不同于加油站，至今尚未形成一套較完善的規劃選址理論和方法。選址仍停留在定性分析和經驗階段，沒有從整個加氣站服務網絡來考慮。