CNG液壓加氣子站與常規(guī)加氣子站方案比選

1、CNG液壓加氣子站與常規(guī)加氣子站方案比選1概述CNG加氣站包括母站、標準站和子站。加氣母站一般是從高壓管道取氣給CNG氣瓶車加氣，再通過CNG氣瓶車輸送給子站供氣，同時具備直接給CNG汽車加氣的能力；標準站一般是從城市中壓管網(wǎng)取氣，給CNG汽車加氣；子站是以CNG氣瓶車為氣源，給CNG汽車加氣。標準站從中壓管網(wǎng)取氣，由于其流量比較大，對城市中壓管網(wǎng)沖擊較大，同時影響其他用戶供氣，在選擇上需要綜合考慮。目前較多的為子母站形式，在子站類型上可以分為常規(guī)子站和液壓子站。方案比選是尋求合理的技術(shù)經(jīng)濟方案的必要手段，也是控制項目造價、降低運行成本的重要途徑。工程壽命期內(nèi)的費用，由工程造價和經(jīng)營期運行成本

2、組成。工程設(shè)計方案經(jīng)濟比選，不僅比較建設(shè)期工程造價，還應(yīng)考慮經(jīng)營期的長期運行費用。通過全面的分析，最終選擇出能最有效地分配和使用有限的資源與資金、能獲得最佳投資效益的投資建設(shè)方案。方案經(jīng)濟比選可按各方案所含的全部因素計算效益與費用進行全面對比，也可就選定的因素計算相應(yīng)的效益和費用進行局部對比，應(yīng)遵循效益與費用計算口徑對應(yīng)一致的原則，注意各方案的可比性。工程設(shè)計中常用的比選方法有效益比選法、費用比選法和最低價格法。2加氣子站設(shè)計方案比選的方法選擇目前CNG汽車加氣站項目市場用戶主要針對的是市內(nèi)公交車和出租車，市場的前景是相同的、有限的（受城市規(guī)劃的限制），也就是說車用燃氣的供氣規(guī)模是相同的。常規(guī)

3、子站與液壓子站提供的最終產(chǎn)品是相同的，其收益也是相同的，只是由于工藝設(shè)備的不同，最初的工程造價和運營中所花費的成本不同。在未來收益相同的情況下，可以采用效益比選法、費用比選法進行方案比選。效益比選方法之一是差額投資內(nèi)部收益率法，是通過計算差額投資財務(wù)內(nèi)部收益率，與設(shè)定的基準收益率進行對比。當差額投資財務(wù)內(nèi)部收益率大于或等于設(shè)定的基準收益率時，以差額投資大的方案為優(yōu)；反之，差額投資小的為優(yōu)。該方法不能反映方案的絕對經(jīng)濟效果，只能進行方案間的相對效果檢驗。在市場經(jīng)濟條件下，資本是追逐利潤最大化的。筆者認為，在方案比選期間，采用差額投資內(nèi)部收益率法更能直觀地反映各方案的經(jīng)濟效果差異。3工程方案經(jīng)濟比

4、選案例31工程簡介根據(jù)市場預(yù)測和氣源情況，某城市建設(shè)CNG加氣子站1座，設(shè)計規(guī)模為1.2x104m3/d,當年建成投產(chǎn)。第1年供氣規(guī)模為設(shè)計規(guī)模的40，第2年即達到設(shè)計規(guī)模。3.2工程方案液壓加氣子站為國外新開發(fā)的一種加氣子站，目前國內(nèi)較為常用的加氣子站為常規(guī)加氣子站。321液壓加氣子站CNG液壓加氣子站技術(shù)采用液壓增壓系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氣體壓縮機增壓系統(tǒng)，具有系統(tǒng)整體集成度較高、加氣能力強、安裝方便、運行成本低等特點。工藝流程氣瓶車到達CNG加氣子站后，通過快裝接頭將高壓進液軟管、高壓回液軟管、控制氣管束、CNG高壓出氣軟管與液壓子站橇體連接。系統(tǒng)連接完畢后，啟動液壓子站橇體或者在PLC控制系統(tǒng)

5、監(jiān)測到液壓系統(tǒng)壓力低時，高壓液壓泵開始工作，PLC自動控制系統(tǒng)會打開第1個儲氣瓶的進液閥門和出氣閥門，關(guān)閉回液閥門，將高壓液體介質(zhì)（一種低揮發(fā)性液壓油）注入儲氣瓶，保證氣瓶車的儲氣瓶內(nèi)氣體壓力保持在2022MPa。CNG通過儲氣瓶出氣口經(jīng)CNG高壓出氣軟管進入液壓子站橇體緩沖罐后，經(jīng)高壓管輸送至CNG加氣機，給CNG汽車加氣。當大約95的天然氣被導(dǎo)出時，自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令，關(guān)閉該儲氣瓶的進液閥門、出氣閥門，打開回液閥門，此時第1個儲氣瓶內(nèi)的高壓液體介質(zhì)在氣體壓力和自身重力作用下返回到橇體內(nèi)的儲罐中。間隔幾秒后，第2個儲氣瓶的進液閥門、出氣閥門打開（此時回液閥門關(guān)閉），高壓液體開始充人。當?shù)?

6、個儲氣瓶內(nèi)的液體介質(zhì)絕大部分返回到儲罐后（此時儲氣瓶內(nèi)還有少量不能返回的液體介質(zhì)，將滯留在儲氣瓶中），自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令，回液閥關(guān)閉。設(shè)備運行時，由PLC程序控制系統(tǒng)實現(xiàn)8個儲氣瓶依次順序工作。氣動執(zhí)行器根據(jù)PLC控制程序適時開啟和關(guān)閉各儲氣瓶的進出口閥門，順序轉(zhuǎn)換工作儲氣瓶。當前一輛氣瓶車卸完氣后，由人工調(diào)換快裝接頭到后一輛氣瓶車（轉(zhuǎn)接時間為35min）,實現(xiàn)加氣站不間斷運行。工藝流程見圖1。主要設(shè)備液壓加氣子站主要設(shè)備包括：液壓子站橇體，即橇體、增壓系統(tǒng)（包括國產(chǎn)防爆電機、高壓泵、壓力控制閥、高壓管件、液體儲罐）；控制柜；儀表風氣源設(shè)備；售氣系統(tǒng)（單線雙槍加氣機）；變配電設(shè)備（箱式變壓器

7、）。322常規(guī)加氣子站CNG常規(guī)加氣子站技術(shù)采用傳統(tǒng)的氣體壓縮機增壓系統(tǒng)。工藝流程氣瓶車到達CNG加氣子站后，采用雙線制供氣。第1路為直供線，利用氣瓶車壓力直接為汽車加氣，子站儲氣瓶組（包括低壓瓶組、中壓瓶組、高壓瓶組）為汽車補足至20MPa;第2路為加壓線路，當儲氣瓶組壓力小于22MPa時，壓縮機開啟，抽取氣瓶車內(nèi)天然氣補充儲氣瓶組壓力至25MPa。工藝流程見圖2。主要設(shè)備常規(guī)加氣子站主要設(shè)備包括：氣體壓縮機橇體，即橇體、增壓系統(tǒng)；儲氣瓶組（總?cè)莘e為8m3）;售氣系統(tǒng)（三線雙槍加氣機）；卸氣系統(tǒng)（卸氣柱）；變配電設(shè)備（箱式變壓器）。33方案比選331工程造價比較液壓子站工程造價a土建造價估算

8、見表1。51液斥氣化站土理適價子項名稱數(shù)量控制室、辦公室160m地面硬化1200ma加氣島罩梱330n?設(shè)備基礎(chǔ)IT金額阮說明120X1O4按750元好計算120Xltf按00元In2計算IS2xio4按新元/m出算20X1O4包括加氣機、罩梱基礎(chǔ)等喪2港汗加UF-站主要設(shè)蕃購過費說明干項名稱1500XI0除加氣機以夕附全套工藝設(shè)備加氣機270X10國產(chǎn)單線菖槍掘氣機主要部件進口變配電設(shè)備15.0X104c設(shè)備安裝及配套費用為12哪X104元。d工程建設(shè)其他費用為20.0X10元，主要包括建設(shè)單位管理費、工程監(jiān)理費、工程保險費、設(shè)計費等。e運輸車輛購置費。每站配置2輛氣瓶車、1輛牽引頭，每輛氣

9、瓶車價格為150.0 x104元，每輛牽引頭價格為25.0 x104元，運輸車輛購置費合計為325.0X104元。以上合計為593.2x104元。常規(guī)加氣子站工程造價a.土建造價估算見表3。袤3常規(guī)加氣f站土建造價子項名稱數(shù)呈金額疣說明控制室、辦公室160m?120X1O4按750元/m1計算地面硬化1200m;120XIO4按100元/n?計算加氣島罩棚330m21R2XIO4按550元/n?計算設(shè)備基礎(chǔ)30X1O4包括壓縮機、加氣肌,罩棚基礎(chǔ)等臺計452XIO4b主要設(shè)備購置費估算見表4。c設(shè)備安裝及配套費用為25.0 x104元。表4常觀加氣孑站主要設(shè)箔購置費子項名稱數(shù)呈金額疣說瞬子站壓

10、縮機1門650X1O4含隔晉房艙、順斥控制盤儲氣瓶組640X1O4總?cè)莘e為8m3卸氣柱1套0X1D4包搖質(zhì)瑩流呈計加氣機2臺31.0X1O4國產(chǎn)三線雙槍加氣機一主要部件進口變配電設(shè)備1套2G0X1O4合計18S0X1O4d工程建設(shè)其他費用為20.0X104兀。e運輸車輛購置費。每站配置2輛氣瓶車、1輛牽引頭。每輛氣瓶車價格為120.0 x104元，每輛牽引頭價格為25.0 x104元，運輸車輛購置費合計為2650X104元。以上合計為543.2x104元。3.3.2運行費用比較兩種加氣子站運行費用中相同部分，如天然氣采購成本、應(yīng)繳的增值稅、運輸車輛的養(yǎng)路費、保險費、安檢費等不再計算比較，本文就

11、運行費用中主要的不同方面進行比較。耗電費用CNG液壓加氣子站系統(tǒng)工藝設(shè)備功率為35kW,其他動力及照明、儀表用電功率約10kW,全年耗電量為190 x104kWh,電價按07形(kwh)計算，全年電費為13.3x104元；cNG常規(guī)加氣子站系統(tǒng)工藝設(shè)備功率為100kw,其他動力及照明、儀表用電功率約10kW,全年耗電量為42.0 x104kWh，則全年電費為29.4x104元。人員工資液壓加氣子站需配置氣瓶車司機2名、工作人員16人，其工資標準分別按2500元月、1500形月計算，則全年人員工資為34.8x104元；常規(guī)加氣子站需配置氣瓶車司機2名、工作人員18人，則全年人員工資為38.4x1

12、0。元。運輸費用子站氣瓶車單程運輸距離按30km計算，車輛每100km油耗為50L,油價為4.64形L。單車載氣量為4500m3，CNG液壓加氣子站系統(tǒng)回車壓力為0.5一1.OMPa,卸氣率為95%,有效運輸量為4275m3/車；常規(guī)加氣子站系統(tǒng)回車壓力為3一5MPa,卸氣率為88%,有效運輸量為3960m3/車。年供氣量按420 x10。m。計算，液雎子站年運輸費用為13.7x104元,常規(guī)子站年運輸費用為14.8x104元。站場修理費用常規(guī)子站為100 x10。元，液壓子站為5.0 x104元。場地費用液壓子站集成度較高,工藝流程簡單,場地需求相對較小,般比常規(guī)子站少占用土地670一100

13、0m2。各地土地征用費用、租賃費用不一，本文暫按租賃場地計算，每667m。租賃費用為2.5x104元/a,則液壓子站年租賃費用為6.3x104元，常規(guī)子站為8.8x104元。333方案比選兩種站場的工程造價、運行費用匯總結(jié)果見表5S5工程遠價、運行費用匯總項目液壓加氣子姑常規(guī)加氣子詒工程造價阮59312XI54312XI04運行費用/伉）耗電費用113Xltf294XIO4人員工資.34BXIO3S斗XI04運輸費用13.7：10148X1O4站場修理費用5.0X10410.oxio4場地費用63X1O4a8xio4731t加1014Xio考慮技術(shù)進步、關(guān)鍵設(shè)備的經(jīng)濟使用壽命，該類型站場暫按1

14、0年計算，其差額投資現(xiàn)金流量見表6。表百差額段資現(xiàn)金流量項目第1年第2年第3-10年常規(guī)加氣子站工程造拚阮5432X1O4運行費用肚763Xio10L4XIO410L4XIO4合計阮6195X10410L4XIO410L4XIO4液壓加氣子站匸程造價方己5932X104運行費用阮57.5XIO73L1XIO473.1X1D4合計氐6507XIO473.1XIO4711X1D4差額常規(guī)加氣子站數(shù)據(jù)-液壓加氣子站數(shù)據(jù)）阮-312Xio42&3XIO42&3XIO4經(jīng)過計算，差額投資內(nèi)部收益率為903，遠高于目前一般項目的基準收益率（通常為10一15），液壓加氣子站較常規(guī)加氣子站有非常明顯的經(jīng)濟效益，液壓加氣子站優(yōu)于常規(guī)加氣子站。從兩者的對比可以看出，運行