天然气汽车及天然气加气站的经济性分析

第38卷第2期小型内燃机与摩托车Vol 38 No. 22009年4月SMALL INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND MOTORCYCLEApr.2009·新能源·天然气汽车及天然气加气站的经济性分析黄雄健(广西工学院汽车工程系广西柳州545006摘要:论述了国内外天然气汽车的发展现状与趋势,对天然气汽车和天然气加气站进行了经济分析指出天然气作为汽车替代燃料具有一定的经济优势和较大的环保效益,快速发展天然气汽车产业对改善城市大气环境具有重要意义。关键词:天然气汽车加气站替代燃料经济分析中图分类号:TK464文献标识码:A文章编号:1671-0630(2009)02-0075-03Economic Analysis of Natural Gas vehicleand Natural Gas StationHuang XiongjianDept. of Automobile Engineering, Guangxi University of Technology(Liuzhou, Guangxi, 545006, ChinaAbstract: The development situation and trend of natural gas vehicle at home and abroad are discussed. Theeconomic analysis of natural gas vehicle and natural gas station are analyzed, the operational parameters of gasfueling station and the comparison data between natural gas and other energy sources are presented. It is pointed out that as an alternative vehicle fuel, natural gas has some economic advantages and a greater environmental protection benefit. The rapid development of natural gas vehicle industry is of great importance for impro-ving urban atmospheric environmentKeywords: Natural gas vehicle, Gas fueling station, Alternative fuel, Economic analysis1天然气汽车的发展历程专用三元催化净化装置绝大部分为专用燃气汽车,新第一代燃气汽车以釆用机械式混合器为特征,存车所占比例很高。排放性能达到欧洲3号、4号法规在着与传统化油器汽车同样的缺点各缸分配不均匀的限值和美国加州超低排放车标准,动力性与汽油车调节精度差,是发展的初级阶段,与汽油车相比,排放和柴油车接近有一定的改善,但动力性损失较大第一代燃气汽车的2国内外天然气汽车发展现状与趋势排放水平达不到欧洲1号法规的限值。发展燃气汽车特别是天然气汽车是目前国内外实第二代技术以电控混合器为特征,其控制精度高施城市大气污染治理普遍采用的方式。截至2005年于第一代技术可以匹配闭环控制和三元催化净化装底,世界上使用替代燃料压缩天然气(CNC)和液化天置部分是双燃料的改造车型部分为专用燃气汽车。然气(LPG)的燃气汽车接近1200×10辆。其中,逾排放性能进一步改善动力性比第一代略有提高第二60个国家拥有天然气汽车大中型天然气汽车和发动代燃气汽车的排放水平可达到欧洲1号法规的限值。机的中国煤化工全世界天然气汽车第三代技术以电控喷射为特征匹配闭环控制和保有CNMHG使用的各类天然气基金项目:广西工学院自然科学基金项目(项日编号为:院科自0704103)作者简介:黄雄健(1965-),女副教授,硕上,主要研究方向为发动机新能源开发研究。小型内燃机与摩托车第38卷汽车加气站9478座,在建的862座我国上世纪50年代开始试用天然气汽车,1988表2CNG改装及运行的主要数据(出租车)年从新西兰引进了CNG加气装置和50辆天然气汽车出租车项目改装部件,在四川省南充市兴建了CNG加气站,改装单价数量金额/元了第一台CNC汽车同年四川石油管理局还在威远兴改储气罐750元/个2个建了一座国产设备的CNC加气站,有力地推动了我国装车用转换系统400元/套1套部改车费天然气汽车的发展工作:1988年国家科委等10多个分合计单位在北京成立了全国燃气汽车工作协调领导小组;(出租车用93#汽油;年行驶里程按6600km计算)1999年4月我国召开了“空气净化工程-清洁汽车行燃|10m燃然料用量动”工作会议,会上正式确认了北京、上海、重庆、天料汽油5.28元/L9L47.52津哈尔滨长春、西安深圳广州、乌鲁木齐、四川川费|cNG297元/m39.53m328.30中地区(成都绵阳、德阳)和海南省等12个省巾地区用|年费用比为全国首批清洁汽车试点示范城市,第二批发展到21较/汽油40L31363.2座城市。截至2006年,我国共有加气站超过700座6289.8m318680.71燃气汽车32×10·辆。年节约费用12682.53天然气汽车的经济性分析各项经济指标的分析结果表明:大车和出租车改3.1汽车燃料经济性分析装为CNGV后,燃料费节约率分别为36%和40.4%,将汽油车改装成CNG/汽油双燃料汽车采用的改车费同收期(不含改装时间)分别为35个月和65车用CNG装置由天然气储气系统、天然气供给系统和个月,风险极小。可见CNGV的开发具有良好的经济油气燃料转换系统组成,其主要部件有储气瓶充气效益和抗风险能力阀、高压截止阀、压力传感器高压电磁阀组合式减压3.2天然气加气站的经济性分析阀燃气混合器、油气转换开关和点火时间转换器等32.1CNG加气站建设成本表1及表2列出CNGV(天然气汽车)改装及运行的各1)CNG加气站配置要指出CNG加气站一般由五个系统组成:1)天然气净化CNG代替汽油所节约的燃料费用,因此,在分析经济和干燥(含调压控制)系统2)天然气压缩系统3)天指标时不存在税收这一项。然气储存系统;4)控制系统(自动保护、停机及顺序充气等);5)CNG售气系统。表1CNGV改装及运行的主要数据(大车)2)加气站的规模大车(指公共汽车、日均加气车量在150辆以上公交车或日均加气量东风EQ140等汽油车)在09万m3以上。该类加气站的气源由附近城市天单价数雄金额/元然气管网直接引入。为确保加气站正常、安全运行通常配置有2台压缩机,投资约为1500万元750元/个6个45003.2.2CNG加气站投运后成本估算装车用转换系统3400元/套1套1)不变成本部改车费(1)劳动定员工资:加气站正常运行后,需执行24h工作制,基本劳动定员n人(8名操作工,1名机大车用90样汽油;大车年行驶里程按6∞0m计算)修工,1名电工,1名会计,1名站长兼出纳)。年工资100km燃料用量为:24万元/人x2人=28.8万元料汽油4.93元/L32L157.76(2)用水3m3d×365d×18元/m3=0.2万100.98中国煤化工亩按年租金6万元年费用计较汽油CNMH主兴阳;阳飞国企折旧管理规定》CNG20400m所附分类折旧表加权计算加气站折旧率年限按20年年节约费用308考虑,规定资产残值按4%计算,则加气站年折旧费第2期黄雄健:天然气汽车及天然气加气站的经济性分析为:(1500×%6%)/20=72(万元)。考虑加气站目前表4运行成本核算情况,按规定费率提取如下项目:车辆数150辆300辆修理费用72万元/年x17.35%=12.5万元/年。类型单燃料双燃料单燃料双燃料单燃料双燃料管理费用72万元/年x21.14%=15.2万元/年综合成本/(万元)280.4236.2317.2258.3390.8302.5(5)不变成本合计分摊费/28.8+0.2+24+72+12.5+15.2=152.7万元。(元/m3)0.510.720440.590.360.462)可变成本由表4我们可以看出:对天然气加气站而言,天然由于天然气汽车有单燃料和双燃料两种类型,其气汽车数量决定加气站运行的经济状况,即经济效益。每日用气量各不相同,根据对城市公交车日行驶公里当对一个拥有300辆汽车加气能力的加气站如果每用油量和用天然气量换算,单燃料公交车日用气量为天只有150辆双燃料的汽车来加气,那么,它每加出10m,双燃料公交车日用气量为60m。同时,由于加1m3天然气,则需承担072元成本换言之如果加气气车数量的不同,对加气站用电量和营业税都会引起站买进和卖出天然气的差价小于0.72元,加气站则亏成本变化,下面以150辆加气车进行估算。损。如果每天有300辆单燃料的汽车加气,那么,它每(1)年用气量:单燃料车:150×100m3×365=548加出1m3天然气就只需承担0.36元成本。万m3。双燃料车:150×60m3×365=329万m3。3.3各种因素对经济效益的影响(2)年用电量:80A变压器800A×18元3.3.1气价变化对加气站和用户的影响kVAx12月=17.3万元/年。单燃料车用电费(二台在成本不变的情况下,售出的气价越高,加气站的60kW压缩机):720kWx6h×365×0.7=110.4万经济效益越明显但对天然气汽车车主来说其节约的元/年。双燃料车用电费(二台360kW压缩机):燃料费会减少,投资回收期变长。以CNG为例,目前720kWx36h×365×0.7元/(kW·h)=62万元/年。国内CNG的价格约为汽、柴油价格的40%,若价格与根据以上计算方法将不同数量车用气、电情况列汽、柴油价格持平,加气站的经济效益很明显,但对于表3。CNGⅤ来说,其节约的燃料费几乎为0,单从节约的燃表3加气站电费成本核算料费是无法找回投资的,车主的经济效益必须通过政车辆数200辆300辆府减免养路费或者其他税收政策来解决。类型单燃料双燃料单燃料双燃料单燃料双燃料3.3.2税收政策对效益的影响用气量/(万m)5483297304381095657在进行CNG加气站的经济效益分析时,没有考虑燃料的销售税。若销售税金过高,则加气站的经济效800kV(万元)17.31731:317.31731:3益会受到冲击甚至亏损。因此政府应该制定一些税收优惠政策来保证加气站的投资经济可行。同时改装(万元)1046021428.32081325天然气汽车时只有通过增加汽油的税收或者降低天电费合计然气税收政策以使天然气的价格低于汽油的价格,才127.783.5164.5105.6238.1149.8/(万元)能缩短天然气汽车的投资回收期,给车主带来收益。3.2.3CNG加气站投运后经济分析4结束语根据以上计算,可在不考虑天然气进出价格的情天然气是优良的汽车替代燃料,与汽油相比较,天况下,计算出相同规模CNG加气站不同汽车类型、不然气具有清洁经济和资源上的优越性。我国应大力同数量公交车加气时的运行成本(见表4)。以150辆发展CNGV。CNG加气站的建设与CNGV的改装应同公交车为例进行综合成本计算及分析。综合成本等步进行以便使加气站尽快达到满负荷工作提高其经于不变成本加可变成本:济效益。1)单燃料汽车:参考文献152.7+127.7=280.4(万元)。按其售气量548中国煤化工万m3分摊,则:280.4万元÷548万m3=0.51元/m3。性汽车运输,2000(2)2、双燃料汽车CNMHG煤气与热力2003)3祝冢菥,林文胜.天然气汽车加气站发展趋势及LCNG加152.7+83.5=236.2(万元)。按其售气量329万气站技术特点.能源技术,2007(1)分摊,则236.2万元÷329万m3=0.72元/m3(收稿日期:2008-07-10)