天然气加气站运行费用的研究

第26卷第11期煤气与热力Vol 26 No 11006年11月Gas heatNov.2006A加器器A燃气经营管理与经济&RreeerRrfRns&天然气加气站运行费用的研究陈叔平,谢高峰,李秋英2,昌锟(1.兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州730050;2.江苏大学能源与动力工程学院,苏镇江212013)摘要:确定了影响天然气加气站年运行费用的因素,在LNG、L-CNG、CNG这3种加气站各对应变量间引入比例系数,建立了计算加气站年运行费用的模型。利用该模型分析了天然气进站价格对加气站年运行费用的影响。在年运行费用相等时ING加气站的进气价格有高于CNG加气站进气价格0.14元/m3的价格优势,所以在一定条件下应优先建设LNG加气站。关键词:天然气加气站;年运行费用;进站价格中图分类号:TU996文献标识码:B文章编号:1000-4416(2006)11-0038-04Study on Operating Cost of Natural Gas Fueling StationCHEN Shu-ping, XIE Gao-feng, LI Qiu-ying, CHANG Kun(1. College of Petrochemical Technology, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China2. College of Energy and Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)Abstract: The influencing factors for annual operating cost of natural gas fueling statiotained, the proportion coefficients of every variable of three kinds of natural gas fueling stations includingLNG, L-CNG and CNG are introduced, and the model for calculating the annual operating cost of naturalgas fueling stations is established. The influence of natural gas purchase price on the annual operatingcost of natural gas fueling station is analyzed using the model. The gas purchase price for LNG fuelingstation has an advantage of 0. 14 yuan/m more than that for CNG fueling station when the annual operating cost is equal, so the LNG fueling station should be constructed preferably under certain conditionsKey words: natural gas fueling station; annual operating cost; gas purchase price天然气加气站根据气源种类以及对用户的供气方式不同,存在着多种建站方式。由于天然气加气站的造价较高(一般大于10°元),因此预测运行调压阀|售气机费用对加气站的建设有着十分重要的意义。1天然气加气站的形式2-4自增①LNG加气站压器LNG加气站专门对LNG用户加气。原料气为NG(液化天然气),由低温液体运输车输送灌注到卸车口加气站,并以LNG出售。LNG加气站流程见图1。单向阀②L-CNG加气站图1LNG加气站流程L-CNG加气站将原料气LNG在站内加压气Fig 1 Flow chart of LNG fueling station第1l期陈叔平,等:天然气加气站运行费用的研究第26卷化后使之成为CNG(压缩天然气),对CNG用户供2.2对比方程式的建立及应用气。其原料气为LNG,而天然气主要以CNG的形式①对比方程式的建立售出。L-CNG加气站的流程见图2。式(1)仅仅给出了单种加气站的年运行费用的T放空口计算方法,而在实际应用中往往是对不同的加气站方案进行比较分析,并根据不同的情况选择最有比安全阀调压阀较价值的部分进行分析对比,从而满足不同的需求。根据这种需要,对式(1)作一定的修改,在各项自增储气瓶组储罐压器变量前乘上一个比例系数,从而转化为对比方程式卸车口高压LNG泵气化器控制盘售气式中x—加气站的第讠种运行费用相应于所选图2L-CNG加气站流程定基准的比例系数(i=1,2,…,7)Fig. 2 Flow chart of L-CNG fueling station其中x的含义为:在确定一个比较基准后,其③CNG加气站他加气站中的各个相应的费用相对于这个基准的比CNG加气站是专门对CNG用户加气。原料气例关系。在选定的基准加气站的计算中,所有的比般为管道天然气(也有以CNG为原料气的),其例系数都应该取1。流程见图3。②方程式中比例系数的确定当选定一种加气站作为基准后,其他加气站费用计算方程式中的比例系数主要依据生产实际得出。由于加气站的建设规模不同,即使选择同一种加气站,计算时的比例系数也会随着加气站规模的变化而发生很大的变化。由于该比例系数主要由生稳压天然气CNG计量售气机产实际来定,在这里仅选择某一规模的加气站为例来计算,从而说明计算方法,其他规模的加气站费用图3CNG加气站流程计算方法可照此进行。Fig 3 Flow chart of CNG fueling station在同一地区,要建立供气量为10000m3d的2各种加气站年运行费用的比较加气站,3种加气站的运行费用见表1。2.1年运行费用的组成表13种加气站的运行费用加气站投入运行后,其运行费用主要包括原料Tab 1 Operation cost of three fueling stations Jt/a气的购买费、员工工资、水费、电费、维修费、管理费、项目LNG L-CNGCNG折旧费等。年运行费用关系式如下:加气站加气站加气站原料气的购买30×100%30×1000)230×100s=a+1+4+4+4++=24(1)员工资5x16047×16X017216X10式中S——年运行费用,元/水费a3112p,28803960a1—原料气的购买费,元/a电费a16×10p58×10p72×10p维修费10440×108.5×104a2—员工工资,元/管理费a2×103×106×10a3—水费,元/a折旧费a10.8×10419.8×10438.0×104a4—电费,元/a①加气站年运行时间按30d计算部分数据参考文献[5a3—维修费,元/a6]②a=所需天然气总量(单位为m/a)x第i种加气站原a6——管理费,元/a料气的单价y(单位为元/m3);a1—折旧费,元/a③a2=员工人数x平均年工资[单位为元/(人·a)];—加气站的第i种运行费用(i=1,2④a3=年用水量(单位为m3/a)×水价p3(单位为元m3);,|⑤a=年用电量(单位为kW·ba)×电价p单位为元kW·h第11期煤气与热力第26卷根据表1,以CNG加气站作为基准,可得出各a'1+a’2+a'3+a'4+a's+a‘6+a'7(3)比例系数的数值。式(3)中,带上标“"的参数表示CNG加气站对于LNG加气站:(基准站)的对应参数,以下同。112142利用式(2),将各比例系数代入后得到:73-3960495′4-9x1a’1+x2a'2+x3a'3+x4a'4+xa’s+x6ab6++xa对于L-CNG加气站:整理得1y333960-11,x(5)在本例中选择CNG加气站作为比较的基准,故参数x’的值全为1,据此将上式化简整理得出在年对于CNG加气站,由于选择它作为比较的基运行费用相同的情况下,LNC加气站和CNG加气站准,故有的天然气进站的价格差值计算公式为:X1=x,=x3=x4=x5=x6=x7=123运行费用相同时天然气进站价格差值2(1-x)330x10000计算显示,天然气加气站的年运行费用中原料气的购买费一般占80%-90%,故原料气的进站价式中(y1-y3)表示两种加气站的年运行费用相格将对加气站的年运行费用产生重要的影响。等时它们之间的原料天然气进价之差。如为正值则在上面的计算中,没有给出天然气的具体进站说明LNG加气站的原料气价格高于CNG加气站的价格,而是将其设置为一个变量。在同一地区电原料气进站价格。当实际差值为(y1-y3)时,两者费、水费及员工的平均工资都近似相同,而由于加气的年运行费用相等;当在实际应用时的差值小于这站所处地域及距不同气源的距离不同,不同类型的个值时,则说明LNG加气站的年运行费用就会小于加气站的天然气进站价格将有很大变化从而原料CNG加气站;反之,当在实际应用时的差值大于这气的购买费对整个加气站的年运行费用的影响就难值时,则说明LNG加气站的年运行费用就会大于以确定。由于其他运行费用因素的影响在一定的地CNG加气站。理区域内变化不大,其费用的比例关系仅根据用量②L-CNG、CNG加气站进气价格比较公式(员工人数、消耗的电量、用水量等)就可以比较容利用和上面相同的方法,可以计算出在年运行易确定。而在一般情况下,在同一地区不同气源的费用相同的情况下,L-CNG加气站和CNG加气站天然气的价格将有很大差别在这种情况下,讨论进气价格差值的计算公式为天然气进站价格对加气站年运行费用的影响将具有很大的实用意义,将为加气站的投资建设提供很好30×10000的依据。式中(y2-y3)表示两种加气站的年运行费用相在本文中选取的价格比较方法是:先将3种加等时它们之间的原料天然气进价之差。如为正值则气站的年运行费用视为相等,并由此计算出联立方说明L-CNG加气站的原料气价格高于CNG加气程式中唯一的变量—价格差值。在实际应用时,站的原料气进站价格。当实际差值为(y2-y)时,如果实际价格差值大于这一价格差值则说明它的两者的年运行费用相等;当在实际应用时的差值小年运行费用将高于所比较的加气站反之则说明它于这个值时,则说明L-CNG加气站的年运行费用的年运行费用要低于所比较的加气站就会小于CNG加气站;反之,当在实际应用时的差①ING、CNG加气站进气价格比较公式值大于这个值时,则说明L-CNG加气站的年运行使两者的年运行费用相同,根据式(1)可得:费用就会大于CNG加气站。a1+a2+a3+a4+a5+a6+a=③计算实例第11期陈叔平,等:天然气加气站运行费用的研究第26卷以上面所选择的10000m3d的3种加气站为行费用的计算,更重要的是为比较分析各影响因素例来计算。表1中水价为1.3元m3,电价为0.58提供了一种计算方法,使之能够更加简便地对影响元/(kW·h),将数据代入式(6)中。经计算可得因素进行分析比较,从而更有效地决定投资的方向。LNG加气站和CNG加气站价格差值为:y1-y3≈③通过实例计算可以看出,在3种加气站的0.14元年运行费用相同时,LNG加气站有一定的价格优价格差值为0.14元/m3说明,当LNG加气站势。的天然气进站价格比CNG加气站的天然气进站价格高0.14元/m3时,两种加气站的年运行费用相参考文献等;当实际差值小于这一值时,就表明LNG加气站[1乔国发张孔明李多金,等.橇装式LNG/CNG汽车的年运行费用低于CNG加气站;反之,当实际差值加气站[J].天然气工业,2005,25(3):148-150高于这一值时就表明LNG加气站的年运行费用高[2]刘新领.液化天然气供气站的建设[J.煤气与热力,于CNG加气站。2002,22(1):35-36同理可计算出L-CNG加气站和CNG加气站[3]吴佩英.LNG汽车加气站技术的发展与应用J.煤价格差值为:y2-y3≈0.09元/m3。当L-CNG加气气与热力,2003,23(10):629-630站的天然气进站价格比CNG加气站的天然气进站[4]宋晓琴.国内外CNG加气站的发展趋势[J].油气储价格高0.09元m3时,两种加气站的年运行费用相运,2003,(8):1-3.等;当实际差值小于这一值时,就表明L-CNG加气[5]杨俊杰陈志斌城镇CNG与LNG供气方案的经济站的年运行费用低于CNG加气站;反之,当实际差分析[J.煤气与热力,2003,23(1):28-30值高于这一值时,就表明L-CNG加气站的年运行[6]陈二锋郁永章张早校等.CNG加气站常规站与子费用高于CNG加气站。站的经济性比较[J].压缩机技术,2005,(1):1-5通过在该条件下的计算可以看出,在年运行费[7]孙怀玉,王子学宋冀东等,实用技术经济学[M]用相同的情况下,LNG加气站比L-CNG和CNG加北京:机械工业出版社,2003气站有较大的价格优势,因而在一定条件下要优先建设ING加气站。作者简介陈叔平(1964-),男,浙江新昌人,3结论高级工程师,学士,从事化工设备与低温①通过建立的加气站年运行费用的计算公设备的教学与研究工作。式,在一定的已知条件下可以方便地求出各种加气电话:(0931)2756296站的年运行费用,从而进行比较分析。E-mail:shupingchen@263.net②在方程式中比例系数的引入,方便了年运收稿日期:2005-08-30;修回日期:2005-12-09·工程信息·沈阳市浑南新区燃气管网“两纵一环”工程简介建设单位:沈阳市煤气总公司。工程规模:200km燃气管道,其中“两纵”主管线分别从青年大街与长青街进入浑南新区的浑南大道,沿南三环路敷设然气外环线。总造价:3×10°元。建设期:2006年—2009年。(本刊通讯员供稿)