CNG液压加气子站与常规加气子站方案比选

CNGCNG 液压加气子站与常规加气子站方案比选液压加气子站与常规加气子站方案比选 1 1 概述概述 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 2 加气子站设计方案比选的方法选择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 方案的经济效果差异 3 3 工程方案经济比选案例工程方案经济比选案例 3 1 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 1 2 104 m3 d 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 3 2 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 3 2 1 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 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 3 5min 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 3 2 2 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 3 3 方案比选 3 3 1 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 12 0 104 元 d 工程建设其他费用为 20 0 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 150 O 104 元 每辆牵引头价格为 25 0 104 元 运输车辆购置费合计为 325 0 104 元 以上合计为 593 2 104 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 25 O 104 元 d 工程建设其他费用为 20 0 104 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 120 0 104 元 每辆牵引头价格为 25 0 104 元 运输车辆购置费合计为 265 0 104 元 以上合计为 543 2 104 元 3 3 2 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 19 0 104kW h 电价按 0 7 形 kw h 计算 全年电费为 13 3 104 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 42 0 104kW h 则全 年电费为 29 4 104 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 34 8 104 元 常规加气子站需配置气瓶车司机 2 名 工 作人员 18 人 则全年人员工资为 38 4 10 元 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 0 5 1 O 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 3 5 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 13 7 104 元 常规子站年运输费用为 14 8 104 元 站场修理费用 常规子站为 10 0 10 元 液压子站为 5 0 104 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 670 l 000m2 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 2 5 104 元 a 则液压子站年租赁费用为 6 3 104 元 常规子站为 8 8 104 元 3 3 3 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 90 3 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 组织都在讨论电的定价机制