城市天然气供应方案对比

摘 要

摘要:LNG与CNG作为非管输供气方案各有其适用条件,影响方案选择的主要因素有气源价格、运输距离、供气规划、用气规模等。本文从气源价格、运输和储配站的投资等经济角度对影响

摘要:LNG与CNG作为非管输供气方案各有其适用条件,影响方案选择的主要因素有气源价格、运输距离、供气规划、用气规模等。本文从气源价格、运输和储配站的投资等经济角度对影响中小城市燃气供应方案选择的因素进行了分析。
关键词:城市天然气、供应、经济性、分析
1 概述
为了满足经济发展需要、提高人民生活水平和保护环境,我国正在大力推广使用天然气。随着我国“西气东输”工程、“川气东送”工程的相继投产及进口天然气资源利用的扩大,绿色、环保、安全的天然气已成为城市燃气的主导气源。在江苏几乎所有的地级市都用通了管输天然气,城市燃气中天然气的比例达到50 %以上。不仅在民用、商用方面,天然气替代煤、液化石油气在工业、采暖、空调、燃气汽车中的应用比重也不断增加。天然气的利用在优化城市能源供应结构、环境保护等方面也起到了非常积极的作用。
从长远来说,天然气主要是依靠更经济更安全的管道输送方式供给,然而目前对于那些管输天然气暂末到达的中小城市来说,只能依靠车辆运输方式供给,按运输过程天然气状态的不同分为压缩天然气(简称CNG)和液化天然气(简称LNG)。
CNG与LNG作为非管输城市燃气供气方案从技术的角度讲是成熟的,都适用于不能或暂时无法通过长输管线供气的中小城市,其主要环节有:生产、运输、储存、减压或气化、管道供气等。这里对这两种供气方案选择的主要影响因素加以分析对比。
2 影响因素分析
2.1 气源
CNG的生产是在位于长输管道附近的压缩母站内将低压的天然气压缩成高压状态(20-25Mpa),装入专用长管拖车运输至使用地。其生产设备投资成本较小,单位运行费用较高。CNG供气方案的这个特性,使我们能较灵活地在靠近用气城市的周围选择CNG供应商。如苏北地区有淮安、连云港、宝应等地均建有压缩母站,这为周边城市燃气公司采用CNG作为主气源提供了有力的保障。
国内LNG的生产是将气态的天然气冷却到液态(-162℃),由于净化、液化工艺复杂,导致设备投资较大,运行费用较高。LNG液化站一般应建在气井处,气源充足,气价低,LNG产量大,便于回收投资。LNG供气方案的这个特性,使LNG液化站一般距离用气城市较远。国内LNG生产地区主要是新疆、陕西、山西等。另外近年来陆续建成投用的LNG码头也为国内提供了源源不断的进口LNG。由于苏北地区离LNG气源较远,气源保障的安全性有待提高。
2.2 运输   
CNG一般采用高压气瓶组槽车通过公路来运输。常用的槽车是由8-10只气瓶组成,几何容积为2.25m3/只,槽车在20Mpa压力下的运气量为4000-5000Nm3/辆;LNG一般采用低温储罐槽车通过公路、水路、铁路来运输。现阶段低温储罐由内、外壳组成,采用真空纤维绝热技术,运气量一般为液体净重19吨左右,折为气体26700 Nm3/辆,一车LNG约相当于5-7车CNG的运输量。从单车运输来看,似乎LNG运量大得多,但综合考虑运距因素,CNG运输车天可运行两个往返,而LNG可能两天只能运行一个来回,两者在运输的灵活性及充装量方面各有长处。
2.3 储配站
CNG槽车中的燃气一般需经两级减压至1.6Mpa左右,然后进入储罐或经三级调压器输送至城市管网。CNG在减压的过程中伴随着温度降低的过程,因此必须在两级减压前加热。LNG槽车中的LNG经槽车自身的自增压系统增压后,进入LNG储罐。储罐中的LNG再经自增压系统压入气化器中气化,经调压计量送入城市管网。由于涉及相变过程,为防止出现超压现象,还设置了BOG系统、放散系统、氮气吹扫系统等。
对比上述两种供气方案的工艺过程,CNG方案仅经过减压过程,系统工艺简单;而LNG方案需经过液态变气态的过程,这使LNG方案在设计、施工、设备采购等方面投入的时间、人力和财力都要比CNG方案多,并且由于设备多、管线复杂使得储配站面积增大。以相同供气能力对比(如3000L Nm3/时),LNG气化站比CNG减压站面积要多5亩左右,设备投资要多300万元左右。LNG气化操作的复杂程度比较高,这也会导致储配站运行费用比CNG方案高。
2.4经济性
确定供气方案时,燃气成本也是一个重要的影响因素。CNG的成本由母站气价加运输成本加气体损耗构成,LNG一般为到站价格并且气损很少。从经济性来看,燃气成本由气源价格和运输成本构成,气源价格是影响成本的一个主要因素。一般条件下,CNG的出厂成本比LNG低的较多。距离是影响方案选择的一个非常重要因素,不仅涉及运费,更重要的是确保供气的安全性。运输距离越远,LNG运输越有优势,运输距离越近,CNG运输越有优势。
以苏北为例,一般LNG到站价在4元/Nm3左右,运输距离单程1000公里左右。CNG的母站气价为2.7元/Nm3,由专业运输公司承运,运费在0.8元/Nm3(单和运距为150-200公里),气损3-4%,综合成本在3.6元/Nm3,由于运距短,单车每天可往返两趟,增加了车辆的使用效率。
3 结论
通过上面的分析可知,CNG方案与LNG方案各有其适用条件,必须以实际条件为前提来选择,应综合考虑气源、运输、规划、用户规模等因素。实践中很多城市燃气公司同时安装了CNG和LNG两种供气设施,两者相互补充。但由于价格的因素,LNG价格相对较高,而CNG气源相对较近(150公里以内),苏北地区多以CNG为主,LNG为备用气源。对于距气源远的大于200公里的宜采用LNG。
 
 
(本文作者:袁玉英 练红珠 束海延 大丰市丰泰机电有限公司)