天然气车辆在道路运输中的推广应用
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李晓莉1,张廉青1,刘淑艳1,邹南昌2
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(1.天津市市政工程研究院滨海分院,天津 300074;2.天津市市政公路管理局,
天津 300170)
摘要:与燃油车辆相比,天然气车辆具有节能、减排、经济、安全等优势,我国具有发展天然气车辆优越的基础条件和政策条件,近些年天然气车辆在我国取得了迅速发展。我国天然气车辆发展过程中存在加气站建设滞后、地区发展不平衡、气耗水平不均衡、维修保障体系不健全等问题,为了促进我国天然气车辆推广工作的良性发展,建议从加快配套基础设施规划和建设、加大政府扶持和政策引导力度、提高运输企业能源管理能力、大力推广节能驾驶技术等几个方面加大工作力度。
关键词:天然气车辆;道路运输;优越性;发展概况;问题;对策
福特focus两厢0 引言
能源紧缺和气候变化是当今世界面临的两大课题,在经济和社会发展过程中推进节能减排已成为世界各国达成的共识。我国作为发展中国家中的大国,肩负着节能减排的重任,节能减排已成为我国的一项基
本国策。节能减排发展战略的实施对于保障国家能源安全和经济安全具有重要意义。交通运输作为国家能源消费和温室气体排放的重点行业之一,是国家推进节能减排工作的重要领域,而交通运输装备作为交通运输行业的用能主体,促进其节能环保是交通运输行业节能减排的重点工程。
天然气是国际公认的清洁能源,具有辛烷值高、性质稳定、热效率高、减排效果显著等优点,在道路运输装备领域具有较大的应用潜力。天然气汽车作为节能环保型车辆,其技术已经较为成熟、安全可靠性高,已成为国际上公认的交通运输领域节能减排的重要抓手之一,应用前景广阔。
1 天然气作为车用燃料的优越性
1.1 减排效益
天然气无、无味、无毒且无腐蚀性,其主要成分是甲烷,其燃烧物主要是二氧化碳和
水。与其他化石燃料相比,天然气燃烧时排放的二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、有害烟尘等显著降低。与以汽油为燃料的车辆相比,天然气车辆可使一氧化碳排放量减少97%,碳氢化合物减少72%,氮氧化合物减少39%,二氧化碳减少24%,二氧化硫减少90%,噪音减少40%,尾气烟度降低50%,苯、铅、粉尘等固体颗粒物排放减少100%,具有显著的减排效果[1]。
1.2 节能效益
天然气的节能效益除体现在天然气具有较高的热效率外,主要还体现在以天然气作为车用燃料可以大大节约汽柴油的用量,对于改善能源结构,缓解燃油紧张具有重要意义。按照《交通运输节能减排专项资金申请项目节能减排量或投资额核算技术细则》之《天然气车辆应用项目节能减排量核算技术细则》的核算方法,采用1m3的压缩天然气可以替代柴油
0.83kg(汽油0.71kg),1kg的液化天然气可以替代柴油1.17 kg(汽油1kg)。
1.3 经济性
目前我国车用天然气与汽柴油价格存在一定的差价,而且随着国际原油价格的不断上涨,国内油气差价将长期维持。有关测试研究表明,与汽柴油相比,在同等的效能下,采用天然气作为车用燃料,可以降低30%~40%甚至更高的燃料费用,经济效益明显[1-2]。
1.4 安全性
天然气在空气中的爆炸下限为5%,是汽柴油(汽油爆炸下限  1.0%、柴油爆炸下限为0.6%)爆炸下限的5-8倍,与汽柴油相比,天然气不易达到引起爆炸的混合浓度;天然气的自然温度在680℃左右,与汽柴油相比不易燃烧;天然气的常规密度为0.8kg/m3,比汽柴油蒸汽密度低很多(汽油蒸汽密度为5.09 kg/m3,柴油蒸汽密度为4 kg/m3),且比空气密度低,一旦发生泄漏,天然气会在空气中迅速扩
散,不易集聚到燃烧温度和爆炸极限[3];天然气的辛烷值可高达130,抗爆性能好,因此,与汽柴油相比,天然气是相对安全的燃料。
2 天然气车辆推广应用的发展概况
2.1我国发展天然气车辆的基础条件
相对石油资源而言,我国天然气资源丰富,2013年中国天然气新增探明地质储量6164.33亿m3,新增探明技术可采储量为3818.56亿m3,同时,我国已经规划和建立了覆盖全国的天然气输送网络系统。西气东输(一线、二线)、陕京线(一线、二线)、川气东送、中缅管道、江苏LNG接收站、广东LNG接收站、福建LNG接收站等重大工程项目的投产使用,
以及正在建设和规划中的西气东输三线、西气东输四线和众多的LNG供应项目,将为我国天然气汽车的发展提供气源充足、网络四通八达的优良基础条件。
2.2 我国发展天然气车辆的政策条件
自1988年我国引进第一批CNG加气装置、建立第一座CNG加气站、改装第一辆天然气汽车以来,我国天然气汽车的推广应用事业取得了长足的发展。1988年国家科委等10多个单位在北京成立了全国燃气汽车工作协调领导小组;1999年4月我国召开了“空气净化工程——清洁汽车行动”工作会议,确认了
北京、上海等12个省市地区为全国首批清洁汽车试点示范城市(2005年示范城市和地区扩大到19个);2006年,中国再次启动“节能与新能源汽车”高科技计划,继续强力推进天然气汽车产业发展;2007年,国家发展和改革委员会颁布了《天然气利用政策》,明确规定了天然气汽车属于“优先类”用气项目[4]。2011年交通运输部引发的公路水路交通运输节能减排“十二五”规划中,将“推广使用天然气车辆”作为重点项目之一。2011年,为促进交通运输行业节能减排工作的顺利开展,交通运输部和财政部联合设立了交通运输节能减排专项资金,2011年-2013年的四批支持项目里,天然气车辆的应用都是重点支持项目,补助金额占到总补助资金的30%以上。2013年,在交通运输部印发的“加快推进绿循环低碳交通运输发展指导意见”中,天然气在交通运输装备中的应用仍然是加快推进的重点项目。2014年天然气车辆应用项目又作为主题性项目以新的形式继续作为交通运输节能减排专项资金的支持领域之一。可见,天然气车辆还将具有巨大的推广应用前景。
2.3 我国天然气汽车的保有量概况
经过近些天天然气车辆的大力推广,我国天然气汽车保有量有了快速增长。根据第四届亚太天然气汽车协会国际会议统计数据,截至到2010年,国际上共有78个国家和地区推广天然气汽车的使用,加气站已达到16513座,天然气汽车保有量达到1326万辆,其中巴基斯坦230万辆、阿根廷180万辆、伊朗170万辆、巴西160万辆、印度100万辆、中国100万辆,预计到2020年将增加到6500万辆。
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在我国天然气车辆的推广应用中,CNG汽车是绝对主体。根据第十四届中国国际天然气汽车、加气站设备展览会暨高峰论坛统计数据,截止到2012年12月底,我国CNG汽车保有量已上升为208.5万辆,加气站总数为3014座,保有量世界排名上升至第三位,仅次于巴基斯坦和伊朗,加气站数量世界排名上升至第二位,仅次于巴基斯坦[5]。在我国CNG 汽车的推广应用中,城市公交车、出租车是绝对主体。LNG汽车是今后一段时期我国天然
气汽车的推广趋势,2012年版的《天然气利用政策》中,天然气汽车仍然是优先类项目,双燃料和液化天然气汽车是尤其要推广的优先类项目。目前,我国LNG汽车主要应用于公交车、载货卡车和大巴车。
3 天然气车辆推广应用中存在的问题
3.1 加气站规划与建设滞后
加气站和输气管网是天然气车辆推广应用的先决条件,目前相对于输气管网,我国加气站的规划和建设较为滞后,尤其是一些天然气资源丰富的西部地区(如青海),输气管网已经形成,但是加气站存在数量不够、容量不足的问题,导致天然气车辆的推广应用受到阻碍。由于加气站的缺乏,一些地区加气站排队现象严重,车辆空驶里程高,增加了运输企业的运营时间和运营成本,给运输企业造成了严重困扰,同时加气站网点的不足,也限制了天然气车辆在道路货运中的推广。目前加气站建设投资
高(一个小型加气站建设需投资1000万元),办理手续困难,中小运输企业无力承担自建加气站的费用,限制了天然气车辆在不发达城市和中小运输企业的推广。
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3.2 天然气车辆分布存在地区不均衡性
从全国范围来看,在气源充足、配套设施良好、优惠政策突出的地区,天然气车辆发展较快,以CNG汽车为例,目前新疆、山东和四川成为我国天然气车辆推广使用的绝对主力[5]。而在省份和城市内部,又由于经济条件的不同存在省会城市和城市主城区发展较快、其他城市及郊县区域发展缓慢的现象,存在严重的地区发展不均衡性[6]。
3.3 天然气车辆气耗量水平存在地区不均衡性
天然气车辆百公里气耗量不均衡,一方面与企业驾驶员的整体节能驾驶水平有关,驾驶员节能驾驶水平高,平均百公里气耗量低;另一方面百公里气耗量不均衡还与各地区的气候条件、地理条件和道路技术条件有关,在山区道路众多、气候寒冷、海拔较高、低等级道路较多的地区,天然气车辆的平均百公里气耗量偏高。然而目前我国尚未出台针对不同地区的天然气车辆百公里气耗量限值标准,交通运输部节能减排专项资金进行资金补助的时候采用的百公里气耗量限值标准普遍低于某些地区的实际百公里气耗量(以青海省为例,该地区天然气车辆平均百公里气耗量高于限值标准40%以上),使得资金支持的力度大大削弱。3.4 维修保障体系尚需完善
高效、规范的天然气车辆维修配套服务体系是天然气车辆高效、安全运行的关键因素之
一。随着我国天然气汽车技术的日渐成熟和天然气车辆的大力推广,在一些天然气车辆发展较快的城市和区域,已建立起良好的维修保障体系,但是在一些郊县区域的客货运线路上,维修保障体系尚存缺失,在一定程度上制约了天然气车辆的推广应用。
4 天然气车辆推广应用的发展对策
4.1 加快配套基础设施的规划和建设
天然气车辆的加气站、检测和维修服务站,是天然气车辆推广应用的基础保障条件,各省份、自治区、直辖市应根据本地区天然气车辆的发展需求,先导性进行配套设施的规划和建设,对于已经因配套设施不完善制约天然气车辆发展的城市,应加快天然气基础设施的规划和建设步伐,形成布局合理、服务方便的天然气车辆配套基础设施网络。
4.2 加大政府扶持力度和政策引导力度
在现阶段天然气车辆配套基础设施的建设过程中,要发挥政府投资的主导作用,同时也可坚持谁投资谁受益的原则,鼓励社会资金参与进来,优先鼓励运输企业根据自身发展需求,独资或联合投资建设配套基础设施,给予一定政策上的优惠和资金上的补贴。鼓励企业和个人购买和使用天然气车辆,在
购买和使用环节给予税收和资金等方面的优惠政策[7],对于经济条件不好的地区要加大优惠力度,促进天然气车辆均衡发展。
4.3 提高运输企业能源管理能力
虽然我国天然气资源丰富,但是目前开发利用程度低,我国天然气消费的对外依存度在逐年攀升,因此要加强对天然气的用能管理。督促各地区根据地区特点建立完善的天然气车辆能耗统计标准、燃料消耗定额和考核方案,在此基础上,要求各运输企业根据车辆类型及其运行线路特点制定精细的企业内部天然气辆能耗统计制度、天然气燃料消耗定额和考核方案,做到天然气车辆能耗管理有依据、有标准、有考核、有举措,提升行业天然气能耗管理水平。
4.4 大力推广节能驾驶技术
避免浪费,就是最大程度的节约。驾驶员的驾驶习惯,是影响燃料消耗的重要因素之一。为充分发挥天然气车辆的节能减排效益,提高全行业的节能驾驶水平是成本低而效率高的途径。应在全行业有组织地开展节能驾驶技术专项培训,在行业和企业内部有计划地开展节能驾驶竞赛,总结节能驾驶经验,编制节能驾驶手册并在全行业推广,全面提升行业节能驾驶水平。
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