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(biāo)準(zhǔn)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(guò)CNG氣瓶車輸送給子站供氣，同時(shí)具備直接給CNG汽車加氣的能力；標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)站從中壓管網(wǎng)取氣，由于其流量比較大，對(duì)城市中壓管網(wǎng)沖擊較大，同時(shí)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(jì)方案的必要手段，也是控制項(xiàng)目造價(jià)、降低運(yùn)行成本的重要途徑。工程壽命期內(nèi)的費(fèi)用，由工程造價(jià)和經(jīng)營(yíng)期運(yùn)行成本

2、組成。工程設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)比選，不僅比較建設(shè)期工程造價(jià)，還應(yīng)考慮經(jīng)營(yíng)期的長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用。通過(guò)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(jì)比選可按各方案所含的全部因素計(jì)算效益與費(fèi)用進(jìn)行全面對(duì)比，也可就選定的因素計(jì)算相應(yīng)的效益和費(fèi)用進(jìn)行局部對(duì)比，應(yīng)遵循效益與費(fèi)用計(jì)算口徑對(duì)應(yīng)一致的原則，注意各方案的可比性。工程設(shè)計(jì)中常用的比選方法有效益比選法、費(fèi)用比選法和最低價(jià)格法。2加氣子站設(shè)計(jì)方案比選的方法選擇目前CNG汽車加氣站項(xiàng)目市場(chǎng)用戶主要針對(duì)的是市內(nèi)公交車和出租車，市場(chǎng)的前景是相同的、有限的（受城市規(guī)劃的限制），也就是說(shuō)車用燃?xì)獾墓庖?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(jià)和運(yùn)營(yíng)中所花費(fèi)的成本不同。在未來(lái)收益相同的情況下，可以采用效益比選法、費(fèi)用比選法進(jìn)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(guò)計(jì)算差額投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率，與設(shè)定的基準(zhǔn)收益率進(jìn)行對(duì)比。當(dāng)差額投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率大于或等于設(shè)定的基準(zhǔn)收益率時(shí)，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(duì)經(jīng)濟(jì)效果，只能進(jìn)行方案間的相對(duì)效果檢驗(yàn)。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，資本是追逐利潤(rùn)最大化的。筆者認(rèn)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(jì)效果差異。3工程方案經(jīng)濟(jì)比

4、選案例31工程簡(jiǎn)介根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)和氣源情況，某城市建設(shè)CNG加氣子站1座，設(shè)計(jì)規(guī)模為1.2x104m3/d,當(dāng)年建成投產(chǎn)。第1年供氣規(guī)模為設(shè)計(jì)規(guī)模的40，第2年即達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模。3.2工程方案液壓加氣子站為國(guó)外新開(kāi)發(fā)的一種加氣子站，目前國(guó)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(jī)增壓系統(tǒng)，具有系統(tǒng)整體集成度較高、加氣能力強(qiáng)、安裝方便、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。工藝流程氣瓶車到達(dá)CNG加氣子站后，通過(guò)快裝接頭將高壓進(jìn)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(dòng)液壓子站橇體或者在PLC控制系統(tǒng)

5、監(jiān)測(cè)到液壓系統(tǒng)壓力低時(shí)，高壓液壓泵開(kāi)始工作，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)打開(kāi)第1個(gè)儲(chǔ)氣瓶的進(jìn)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(chǔ)氣瓶，保證氣瓶車的儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)氣體壓力保持在2022MPa。CNG通過(guò)儲(chǔ)氣瓶出氣口經(jīng)CNG高壓出氣軟管進(jìn)入液壓子站橇體緩沖罐后，經(jīng)高壓管輸送至CNG加氣機(jī)，給CNG汽車加氣。當(dāng)大約95的天然氣被導(dǎo)出時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令，關(guān)閉該儲(chǔ)氣瓶的進(jìn)液閥門、出氣閥門，打開(kāi)回液閥門，此時(shí)第1個(gè)儲(chǔ)氣瓶?jī)?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(chǔ)罐中。間隔幾秒后，第2個(gè)儲(chǔ)氣瓶的進(jìn)液閥門、出氣閥門打開(kāi)（此時(shí)回液閥門關(guān)閉），高壓液體開(kāi)始充人。當(dāng)?shù)?

6、個(gè)儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)的液體介質(zhì)絕大部分返回到儲(chǔ)罐后（此時(shí)儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)還有少量不能返回的液體介質(zhì)，將滯留在儲(chǔ)氣瓶中），自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令，回液閥關(guān)閉。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，由PLC程序控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)8個(gè)儲(chǔ)氣瓶依次順序工作。氣動(dòng)執(zhí)行器根據(jù)PLC控制程序適時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉各儲(chǔ)氣瓶的進(jìn)出口閥門，順序轉(zhuǎn)換工作儲(chǔ)氣瓶。當(dāng)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(shí)間為35min）,實(shí)現(xiàn)加氣站不間斷運(yùn)行。工藝流程見(jiàn)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(guó)產(chǎn)防爆電機(jī)、高壓泵、壓力控制閥、高壓管件、液體儲(chǔ)罐）；控制柜；儀表風(fēng)氣源設(shè)備；售氣系統(tǒng)（單線雙槍加氣機(jī)）；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(jī)增壓系統(tǒng)。工藝流程氣瓶車到達(dá)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(chǔ)氣瓶組（包括低壓瓶組、中壓瓶組、高壓瓶組）為汽車補(bǔ)足至20MPa;第2路為加壓線路，當(dāng)儲(chǔ)氣瓶組壓力小于22MPa時(shí)，壓縮機(jī)開(kāi)啟，抽取氣瓶車內(nèi)天然氣補(bǔ)充儲(chǔ)氣瓶組壓力至25MPa。工藝流程見(jiàn)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(jī)橇體，即橇體、增壓系統(tǒng)；儲(chǔ)氣瓶組（總?cè)莘e為8m3）;售氣系統(tǒng)（三線雙槍加氣機(jī)）；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(jià)比較液壓子站工程造價(jià)a土建造價(jià)估算

8、見(jiàn)表1。51液斥氣化站土理適價(jià)子項(xiàng)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(shuō)明120X1O4按750元好計(jì)算120Xltf按00元In2計(jì)算IS2xio4按新元/m出算20X1O4包括加氣機(jī)、罩梱基礎(chǔ)等喪2港汗加UF-站主要設(shè)蕃購(gòu)過(guò)費(fèi)說(shuō)明干項(xiàng)名稱1500XI0除加氣機(jī)以夕附全套工藝設(shè)備加氣機(jī)270X10國(guó)產(chǎn)單線菖槍掘氣機(jī)主要部件進(jìn)口變配電設(shè)備15.0X104c設(shè)備安裝及配套費(fèi)用為12哪X104元。d工程建設(shè)其他費(fèi)用為20.0X10元，主要包括建設(shè)單位管理費(fèi)、工程監(jiān)理費(fèi)、工程保險(xiǎn)費(fèi)、設(shè)計(jì)費(fèi)等。e運(yùn)輸車輛購(gòu)置費(fèi)。每站配置2輛氣瓶車、1輛牽引頭，每輛氣

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

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

11、運(yùn)行費(fèi)用中主要的不同方面進(jìn)行比較。耗電費(fèi)用CNG液壓加氣子站系統(tǒng)工藝設(shè)備功率為35kW,其他動(dòng)力及照明、儀表用電功率約10kW,全年耗電量為190 x104kWh,電價(jià)按07形(kwh)計(jì)算，全年電費(fèi)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(dòng)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(fèi)為29.4x104元。人員工資液壓加氣子站需配置氣瓶車司機(jī)2名、工作人員16人，其工資標(biāo)準(zhǔn)分別按2500元月、1500形月計(jì)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(jī)2名、工作人員18人，則全年人員工資為38.4x1

12、0。元。運(yùn)輸費(fèi)用子站氣瓶車單程運(yùn)輸距離按30km計(jì)算，車輛每100km油耗為50L,油價(jià)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(yùn)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(yùn)輸量為3960m3/車。年供氣量按420 x10。m。計(jì)算，液雎子站年運(yùn)輸費(fèi)用為13.7x104元,常規(guī)子站年運(yùn)輸費(fèi)用為14.8x104元。站場(chǎng)修理費(fèi)用常規(guī)子站為100 x10。元，液壓子站為5.0 x104元。場(chǎng)地費(fèi)用液壓子站集成度較高,工藝流程簡(jiǎn)單,場(chǎng)地需求相對(duì)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(fèi)用、租賃費(fèi)用不一，本文暫按租賃場(chǎng)地計(jì)算，每667m。租賃費(fèi)用為2.5x104元/a,則液壓子站年租賃費(fèi)用為6.3x104元，常規(guī)子站為8.8x104元。333方案比選兩種站場(chǎng)的工程造價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用匯總結(jié)果見(jiàn)表5S5工程遠(yuǎn)價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用匯總項(xiàng)目液壓加氣子姑常規(guī)加氣子詒工程造價(jià)阮59312XI54312XI04運(yùn)行費(fèi)用/伉）耗電費(fèi)用113Xltf294XIO4人員工資.34BXIO3S斗XI04運(yùn)輸費(fèi)用13.7：10148X1O4站場(chǎng)修理費(fèi)用5.0X10410.oxio4場(chǎng)地費(fèi)用63X1O4a8xio4731t加1014Xio考慮技術(shù)進(jìn)步、關(guān)鍵設(shè)備的經(jīng)濟(jì)使用壽命，該類型站場(chǎng)暫按1

14、0年計(jì)算，其差額投資現(xiàn)金流量見(jiàn)表6。表百差額段資現(xiàn)金流量項(xiàng)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(yùn)行費(fèi)用肚763Xio10L4XIO410L4XIO4合計(jì)阮6195X10410L4XIO410L4XIO4液壓加氣子站匸程造價(jià)方己5932X104運(yùn)行費(fèi)用阮57.5XIO73L1XIO473.1X1D4合計(jì)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(guò)計(jì)算，差額投資內(nèi)部收益率為903，遠(yuǎn)高于目前一般項(xiàng)目的基準(zhǔn)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(jì)效益，液壓加氣子站優(yōu)于常規(guī)加氣子站。從兩者的對(duì)比可以看出，運(yùn)行