CNG液压加气子站与常规加气子站方案比选

1、CNG液压加气子站与常规加气子站方案比选1 概述CNG加气站包括母站、标准站和子站。加气母站一般是从高压管道取气给 CNG气瓶车加气，再通过 CNG气瓶车输送给子站供气，同时具备直接给 CNG汽车加气的能力；标准站一般是从城市中压管网取气，给 CNG汽车加气；子站是以 CNG气瓶车为气源，给 CNG汽车加气。标准站从中压管网取气，由于其流量比较大，对城市中压管网冲击较大，同时影响其他用户供气，在选择上需要综合考虑。目前较多的为子母站形式，在子站类型上可以分为常规子站和液压子站。方案比选是寻求合理的技术经济方案的必要手段，也是控制项目造价、降低运行成本的重要途径。工程寿命期内的费用，由工程造价和

2、经营期运行成本组成。工程设计方案经济比选，不仅比较建设期工程造价，还应考虑经营期的长期运行费用。通过全面的分析，最终选择出能最有效地分配和使用有限的资源与资金、能获得最佳投资效益的投资建设方案。方案经济比选可按各方案所含的全部因素计算效益与费用进行全面对比，也可就选定的因素计算相应的效益和费用进行局部对比，应遵循效益与费用计算口径对应一致的原则，注意各方案的可比性。工程设计中常用的比选方法有效益比选法、费用比选法和最低价格法。2 加气子站设计方案比选的方法选择目前 CNG汽车加气站项目市场用户主要针对的是市内公交车和出租车，市场的前景是相同的、有限的 ( 受城市规划的限制 ) ，也就是说车用燃

3、气的供气规模是相同的。常规子站与液压子站提供的最终产品是相同的，其收益也是相同的，只是由于工艺设备的不同，最初的工程造价和运营中所花费的成本不同。在未来收益相同的情况下，可以采用效益比选法、费用比选法进行方案比选。效益比选方法之一是差额投资内部收益率法，是通过计算差额投资财务内部收益率，与设定的基准收益率进行对比。当差额投资财务内部收益率大于或等于设定的基准收益率时，以差额投资大的方案为优；反之，差额投资小的为优。该方法不能反映方案的绝对经济效果，只能进行方案间的相对效果检验。在市场经济条件下，资本是追逐利润最大化的。笔者认为，在方案比选期间，采用差额投资内部收益率法更能直观地反映各方案的经济

4、效果差异。3 工程方案经济比选案例31工程简介根据市场预测和气源情况，某城市建设CNG加气子站 1 座，设计规模为 12×104 m3d，当年建成投产。第1 年供气规模为设计规模的40，第 2 年即达到设计规模。32 工程方案液压加气子站为国外新开发的一种加气子站，目前国内较为常用的加气子站为常规加气子站。321 液压加气子站CNG液压加气子站技术采用液压增压系统代替传统的气体压缩机增压系统，具有系统整体集成度较高、加气能力强、安装方便、运行成本低等特点。工艺流程气瓶车到达 CNG加气子站后，通过快装接头将高压进液软管、高压回液软管、控制气管束、 CNG高压出气软管与液压子站橇体连接

5、。系统连接完毕后，启动液压子站橇体或者在PLC控制系统监测到液压系统压力低时，高压液压泵开始工作， PLC自动控制系统会打开第 1 个储气瓶的进液阀门和出气阀门，关闭回液阀门，将高压液体介质 ( 一种低挥发性液压油 ) 注入储气瓶，保证气瓶车的储气瓶内气体压力保持在 20 22 MPa。CNG通过储气瓶出气口经 CNG高压出气软管进入液压子站橇体缓冲罐后，经高压管输送至 CNG加气机，给 CNG汽车加气。当大约 95的天然气被导出时，自动控制系统发出指令，关闭该储气瓶的进液阀门、出气阀门，打开回液阀门，此时第 1 个储气瓶内的高压液体介质在气体压力和自身重力作用下返回到橇体内的储罐中。间隔几秒

6、后，第 2 个储气瓶的进液阀门、出气阀门打开 ( 此时回液阀门关闭 ) ，高压液体开始充人。当第 1 个储气瓶内的液体介质绝大部分返回到储罐后 ( 此时储气瓶内还有少量不能返回的液体介质，将滞留在储气瓶中 ) ，自动控制系统发出指令，回液阀关闭。设备运行时，由PLC程序控制系统实现8 个储气瓶依次顺序工作。气动执行器根据PLC控制程序适时开启和关闭各储气瓶的进出口阀门，顺序转换工作储气瓶。当前一辆气瓶车卸完气后，由人工调换快装接头到后一辆气瓶车( 转接时间为35min) ，实现加气站不间断运行。工艺流程见图1。主要设备液压加气子站主要设备包括：液压子站橇体，即橇体、增压系统 ( 包括国产防爆电

7、机、高压泵、压力控制阀、高压管件、液体储罐 ) ；控制柜；仪表风气源设备；售气系统 ( 单线双枪加气机) ；变配电设备 ( 箱式变压器 ) 。322 常规加气子站CNG常规加气子站技术采用传统的气体压缩机增压系统。工艺流程气瓶车到达 CNG加气子站后，采用双线制供气。第1 路为直供线，利用气瓶车压力直接为汽车加气，子站储气瓶组( 包括低压瓶组、中压瓶组、高压瓶组) 为汽车补足至20 MPa；第 2 路为加压线路，当储气瓶组压力小于22 MPa时，压缩机开启，抽取气瓶车内天然气补充储气瓶组压力至25 MPa。工艺流程见图2。主要设备常规加气子站主要设备包括：气体压缩机橇体，即橇体、增压系统；储气

8、瓶组 ( 总容积为 8 m3)；售气系统 ( 三线双枪加气机) ；卸气系统 ( 卸气柱 ) ；变配电设备 ( 箱式变压器 ) 。33 方案比选331 工程造价比较液压子站工程造价a土建造价估算见表1。b主要设备购置费估算见表2。c设备安装及配套费用为120×104 元。d工程建设其他费用为200×10 元，主要包括建设单位管理费、工程监理费、工程保险费、设计费等。e运输车辆购置费。每站配置2 辆气瓶车、 1 辆牵引头，每辆气瓶车价格为150O×104 元，每辆牵引头价格为250×104 元，运输车辆购置费合计为3250×104 元。以上合计为

9、5932×104 元。常规加气子站工程造价a土建造价估算见表3。b主要设备购置费估算见表4。 c设备安装及配套费用为 25O×104 元。d工程建设其他费用为200×104 元。e运输车辆购置费。每站配置2 辆气瓶车、 1 辆牵引头。每辆气瓶车价格为1200×104 元，每辆牵引头价格为250×104 元，运输车辆购置费合计为2650×104 元。以上合计为 5432×104 元。3. 32 运行费用比较两种加气子站运行费用中相同部分，如天然气采购成本、应缴的增值税、运输车辆的养路费、保险费、安检费等不再计算比较，本文就运行

10、费用中主要的不同方面进行比较。耗电费用CNG液压加气子站系统工艺设备功率为35kW，其他动力及照明、仪表用电功率约lO kW，全年耗电量为190×104kW?h，电价按 0 7 形(kw?h) 计算，全年电费为133×104 元； cNG常规加气子站系统工艺设备功率为100 kw，其他动力及照明、仪表用电功率约10 kW，全年耗电量为420×104kW?h，则全年电费为 294×104 元。人员工资液压加气子站需配置气瓶车司机2 名、工作人员16 人，其工资标准分别按2 500 元月、 1 500 形月计算，则全年人员工资为 348×104 元

11、；常规加气子站需配置气瓶车司机作人员 18 人，则全年人员工资为384×10。元。2 名、工运输费用子站气瓶车单程运输距离按30 km计算，车辆每100 km油耗为 50 L，油价为4 64形L。单车载气量为4 500 m3，CNG液压加气子站系统回车压力为051O MPa，卸气率为 95，有效运输量为4 275 m3车；常规加气子站系统回车压力为35 MPa，卸气率为 88，有效运输量为 3 960m3车。年供气量按 420×10。 m。计算，液雎子站年运输费用为 137×104 元，常规子站年运输费用为148×104 元。站场修理费用常规子站为 10

12、0×10。元，液压子站为50×104 元。场地费用液压子站集成度较高，工艺流程简单，场地需求相对较小，一般比常规子站少占用土地670l000m2。各地土地征用费用、租赁费用不一，本文暂按租赁场地计算，每667 m。租赁费用为 25×104 元 a，则液压子站年租赁费用为 63×104 元，常规子站为 88×104 元。333 方案比选两种站场的工程造价、运行费用汇总结果见表5考虑技术进步、关键设备的经济使用寿命，该类型站场暂按10 年计算，其差额投资现金流量见表6。经过计算，差额投资内部收益率为 903，远高于目前一般项目的基准收益率 ( 通常为 10一 15) ，液压加气子站较常规加气子站有非常明显的经济效益，液压加气子站优于常规加气子站。从两者的对比可以看出，运行费用最大的差距在于耗电费用。目前一些相关机构、组织都在讨论