天然气汽车与燃油汽车对比分析
目前,我国一些大城市的汽车尾气排放是城市大气污染的主要源头,因此,发展清洁
能源汽车已成为刻不容缓的的选择。压缩天然气汽车(CNG)以其能耗低、污染物排放量小而受到各国的欢迎,是国际公认的最理想的车用替代能源。发展天然气汽车对于解决环境问题和能源问题都具有重要意义。
一、天然气汽车的发展情况
1、国外天然气汽车发展概况
为保护环境减少污染,许多国家政府颁布了一系列法规及出台一些鼓励性政策,促进燃气汽车发展,如制定更严格的汽车尾气排放标准,在天然气供应、汽车购置税费,
设备供给、加气站建设等方面给予资金、税收优惠政策。
美国联邦政府1992年颁布的《能源政策法》,对于购买或改装代用燃料汽车及加气站的建设减免税作出详细规定,同时还颁布了使用天然气的减税政策,并免征天然气公司的汽车燃料销售税。有40多个州根据联邦政府的政策、法律,制定了本州有关强制和鼓励使用CNG等清洁燃料汽车的政策和措施,推动了CNG汽车发展和加气站建设。目前,全世界已有40多个国家拥有燃气汽车,主要分布在天然气资源丰富的意大利、新西兰、阿根廷、巴西等国家和环保法规严格的美国、日本等国。
2、我国天然气汽车发展概况
20 世纪80年代中期,我国引进了部分CNG加气站设备,在四川建立了我国第一个
CNG加气站;1993年中国石油天然气总公司系统引进国外有关技术并于1996年将加气站装置和汽车改装部件引进技术国产化、技术标准规范化。1999年全国清洁汽车行动协调领导小组成立,启动了北京、天津、上海、西安、深圳等12个试点城市地区的清洁能源推广应用工作,在CNG汽车的推广应用和加气站建设方面取得了前所
未有的成效。根据有关部门统计数字,截止到2004年我国一些地区共有天然气汽车20多万辆,加气站700多座。
二、天然气汽车(CNG)与其它燃料的环境、经济效益比较
压缩天然气汽车:
天然气压缩至20MPa于汽车用压缩天然气钢瓶中,经减压器后供给内燃机。
以CNG作汽车燃料与汽油相比具有以下优点:
1、降低污染,改善大气环境:天然气是一种清洁能源,具有热值高、效率高、污染小
等特点,燃烧比较完全,不易积碳,CO、NOx和微粒的排放量均低于汽油,排气污染明显降低。机动车尾气是城市大气污染主要来源之一,其中主要有害成分是一氧化碳(C0)、碳氢化合物(HC)、一氧化氮(N0)和二氧化氮(NO2)等。据有关资料显示,使用天然气作为汽车燃料与汽油作燃料相比可以减少排放90%CO、90%S02、72%HC、39%NOx、24%CO2、无粉尘排放,对改善城市环境有显着作用。典型的柴油机与汽油机及天然气机排放情况比较见表l。
2、CNG汽车有较高的安全性
与汽油相比,压缩天然气是相对安全的燃料。
(1)天然气爆炸下限为5%,比汽油(爆炸下限为l%)高,甲烷燃点为645℃ ,比汽油燃点高218℃,相比不易点燃。甲烷密度低,相对密度为0.55左右,泄漏的气体很快会在空气中散发,在自然环境中难以形成遇火爆燃的条件,一旦压缩天然气从储罐或管路中泄漏,泄漏点周围会立即形成低温区,使天然气燃烧困难。因此CNG是一种相当安全的汽车燃料。天然气与汽油的燃料特性比较见表2
(2)天然气汽车的钢瓶系高压容器
(20MPa),其材质及制造、检验试验在各国均有严格的规程控制,在我国有《汽车用压缩天然气钢瓶标准))(GBl7258—1998)。
钢瓶安装有防爆设施,减压器、阀门等设备,严密度标准高,供气系统安全可靠,不会因汽车碰撞或翻覆造成失火或爆炸,而汽油汽车的油箱系非压力容器,着火后容易爆炸。
3、有利于缓解能源紧张的供需矛盾。
我国经济正处于高速发展阶段,汽车数量以100万辆/年以上的速度递增,对汽油资源需求大量增加,我国每年需要进口大量原油、成品油和LPG。使用燃气汽车可优化汽车燃料供应结构,
改变了汽车燃料只有汽油、柴油的格局,既缓解了汽油供应紧张的问题又满足交通事业发展的需要。
天然气汽车有哪些4、可延长发动机寿命。天然气容易扩散,以气态进入发动机,在发动机中容易和空气均匀混合,燃烧比较完全、干净;可以提高热循环效率,加快燃烧速度,充分利用燃烧热能;同时CNG辛烷值高,抗暴性能好,使用时不需要添加抗暴剂,不会稀释润滑油,因而使发动机气缸内的零件磨损大大减少,使发动机的寿命和润滑油的使用期限大幅度增长。所有这些都会降低汽车的保养和运行费用,从而提高汽车使用的经济性。
5、有较高的经济效益。目前,国内汽油价格持续上升,价格体系已和世界接轨,使用
CNG汽车将能节省近40%燃料费用,见表3。
三、CNG汽车的发展前景
CNG汽车和加气站具有广阔的发展前景,主要表现在以下几方面:
1、汽车保有量的飞速增长、石油资源和环保的严峻形势,决定了发展天然气汽车成为解决能源问题和环境问题的重要途径。
2、“十一五”期间,新型清洁能源汽车已被列入《国家科技发展中长期规划》,国家将继续组织实施涉及各种清洁能源汽车的重大科技项目,重点支持包括天然气汽车
在内的整车、零部件等关键技术,将进一步促进天然气汽车的发展。
3、我国天然气资源大规模开发及管道建设步伐加快使发展CNG和加气站成为可能。根据我国天然气利用规划,近十年“西气东输”、“陕京二线”等一大批输气管道及沿线城市燃气管道相继建成,我国大规模利用天然气的基础设施逐步完善,天然气加气站也将逐步形成网络。
4、发展CNG汽车具有稳定的气源保证,以天津为例,目前天津市已建立了完善的天然气输配系统,由陕北、大港、华北等油田向天津供气,2005年年供气量近6亿m3,2006年预计达8亿m3,管网长度6894km,其中,高压管线591km,为“十一五”期间天津市大力发展CNG汽车大规模建设加气站提供了保证。
四、CNG汽车和加气站发展对策探讨
为加快以天然气为燃料的清洁汽车的发展,提出以下建议:
1、政府出台鼓励和扶持政策:世界各国发展经验表明,政府的支持是加快发展的必要条件,其经济政策是影响其发展的重要因素,应在法律方面予以保障,在燃气汽车生产、改装、零部件生产,加气站建设,燃气汽车购买和使用、维修等环节制定价格、税收、投资、补贴等方面配套的优惠政策。燃气价格是影响燃气汽车发展的重要因素,只有燃气价格与汽油价格形成足够大差价时,燃气汽车的发展才具有经济基础和推动力。
2、加强领导,实行统一管理。发展CNG汽车必须建设优质、便利的加气站,需要规划、公安、消防、劳动、技监等部门的支持。
3、在市政规划中,加气站与加油站应统筹考虑,合理布局,协调发展。尽量利用现有土地资源,在确保环境安全的前提下建设油气合一站。
4、遵循CNG汽车与加气站同步发展的原则,只有在加气站成网的条件下,CNG汽车才能真正发展。同时也只有CNG汽车规模到了一定数量,加气站才能正常运转,实现盈
利。
5、严格法律制度:制定严格的汽车尾气排放法规,切实做到不达标车辆坚决不予以上路,对C
NG汽车改装厂的资格进行严格审查,认证。首先应将城市城市公交车、出租汽车作为CNG汽车发展的重点,杜绝部分公交车冒黑烟污染环境的现象。
6、加大宣传力度。目前,天然气汽车尚处于起步阶段,社会公众对它的环保性,安全性,经济性,可靠性还不充分了解,所以,要进行广泛的社会宣传,努力提高人们对汽车尾气危害性的认识,使人们了解CNG是清洁、安全、经济的车用燃料,使发展天然气汽车得到社会各方面的认可和支持。
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