CNG汽车加气站技术的发展

[摘 要]清洁能源与环境保护的战略对CNG汽车及CNG加气站的发展带来了新的契机，介绍了CNG汽车加气站的工艺流程及发展优势，结合国情并说明CN汽车加气站的发展前景。

[关键词]CNG加气站 天然气汽车 加气站技术 清洁能源

中图分类号：X382 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0009-01

1 概述

能源问题是制约经济发展的重要因素，能源的短缺直接影响着各国经济的持续发展，而环境保护亦成为人们日益关注的问题，世界各国都在进行着可替代的“清洁能源”的研究[1-3]。近年，我国多地出现雾霾天气，部分城市空气重度污染，PM2.5监测指数接近或达到顶峰数值，对交通运输和个人健康带来极大危害。除了气象因素外，机动车尾气排放是主因之一。天然气具有燃烧清洁、储量比石油大得多等的优势，作为一种汽车的替代燃料由来已久。石油价格日益升高，天然气汽车的价格优势很明显，天然气汽车发展势头迅猛。天然气已被世界公认为是最为现实和技术上比较成熟的车用汽油、柴油的代用燃料，天然气汽车已在世界和我国得到了广泛应用。天然气汽车的发展随之带来的是汽车加气站的发展[4-6]。

2 CNG加气站

CNG汽车使用天然气这种清洁高效的能源，排放的颗粒物更少，行驶时的噪声也更小，并且天然气的价格低廉，这样可大大降低了汽车的运行成本，使得CNG 汽车在全国各地得到了广泛应用，CNG 加气站的也随之得到了快速发展。

CNG 加气站按照气源来分，有两种类型：标准站（常规站）和子母站。标准站技术相对成熟，在天然气管网普及率达到一定规模的大中城市得到了应用广泛；子母站主要建在燃气管网不够发达的城市。

目前，CNG加气站建设滞后、数量太少以及天然气供需缺口不断加大，是制约CNG汽车推广的重要因素。

2.1 CNG标准加气站工艺流程

CNG标准加气站又称为CNG常规加气站，建设在天然气管网附近，直接从天然气管网取气。CNG标准加气站进站天然气经过过滤计量后，由调压装置稳压至一定压力，然后进入脱水装置，深度脱去其中的水份，使其露点达到或低于-54℃，脱水后的天然气进入缓冲罐，经缓冲稳压后进入压缩机，经压缩机三级增压达到25MPa。从压缩机出来的高压天然气，经优先顺序控制盘进入天然气高压储气瓶组储气，再经售气机向天然气汽车计量加气，供气压力为25MPa。汽车加气的顺序为由低级压力向高级压力从储气瓶组取气，如果高压瓶组不能满足加气压力的要求，可通过压缩机直通管向汽车直接加气。

2.2 CNG子母站工艺流程

在天然气管网不够发达的城市，通常建立的是CNG子母站。CNG母站是建设在天然气主管线附近，或者是建设在城市门站或着高调站附近。CNG加气母站的工艺流程在CNG标准加气站的基础上增加了给天然气运输拖车加气的加气机，再由天然气运输拖车将天然气运送到加气子站为子站供气。

压缩天然气通过天然气运输拖车从加气母站运至汽车加气子站。先往站内的站用储气瓶组中充气，直到储气瓶组中天然气的压力与拖车内天然气的压力平衡，此时再通过天然气压缩机将拖车内的天然气加压至25MPa。再通过优先顺序程控盘由高至低向储气瓶组进行充气，使储气瓶组均达到各自的储存压力后，压缩机停止运行。经过加压后的天然气再经过加气机向汽车计量加气，向汽车供气压力为20MPa。汽车加气的顺序为由低级压力向高级压力从储气瓶组取气，如果高压瓶组不能满足加气压力的要求，可通过压缩机直通管向汽车直接加气。

3 CNG 汽车的发展

天然气动力汽车可以在燃油汽车的基础上进行相应的技术设计和制造，而成为专门使用天然气作为燃料的单一燃料汽车。也可以在原本供油系统不改变的情况下，另外加装一套车用燃气驱动装置，实现燃气、燃油两种功能的同时使用，使汽车燃料的适应性大大地拓宽了，而油气转换只需一个切换开关，任何时候都可以迅速转换，操作简单方便，这种汽车现在被称为双燃料汽车，它是一种燃油汽车向燃气汽车过渡的过渡产品。从我国其它较早发展天然气汽车的城市的发展规律来看，在未来相当长一段时期内天然气汽车发展的方向将主要针对城市出租车、私家车及公交车等。

4 CNG价格优势及竞争力

根据我国及其它国家的以往经验，保持油、气一定的差价是促进天然气汽车向前发展的有效手段，国内油气一般价差为 3.5-4.0 元。而意大利、荷兰、西班牙、瑞士、法国等国，规定每立方米天然气的价格，只能在每升汽油价格的 30-50%之间变动。市场实践证明，只有让车主得到了实惠，燃气汽车才能得到比较好的推广。汽车车主希望看到的是燃气汽车的使用性能，特别是动力性与汽油汽车相接近或更强，而在经济上则更为节省，这样这些车主才能有改装的积极性。压缩天然气的原料价格相对比较稳定，与汽油相比具有较强的抗涨价能力，同时压缩天然气汽车还具有安全性高、抗爆能力强、发动机的使用寿命长等优点。

压缩天然气汽车项目属于市政公用行业，能够有效地对城市环境质量进行改善，对提升城市的综合实力具有积极的促进作用。实施车用压缩天然气项目，具有广阔的市场前景；原料价格、售气价格具有极强的市场竞争能力；而且该项目具有很强的抗风险能力。

在我国，随着天然气输气管网的不断完善，“西气东输”工程的加快，以及国家对节能减排工作重视程度的加强和改善人类生活环境工作的进程，天然气必将成为未来城市公交、城际运输的主要替代能源，为大力推广天然气汽车，许多城市已将天然气作为汽车代用燃料列为推广试点项目，可以预计，未来我国大中城市的天然气汽车将得到迅速的普及。

参考文献

[1] 刘璐.CNG加气站建设类型分析与优化[D].天津：天津大学，2010：1-8.

[2] 尹方春.松原市CNG加气站项目可行性研究[D].吉林：吉林大学，2013：10-15.

[3] 饶映明，罗贤成，胡正新.天然气汽车加气站的发展趋势[J].煤气与热力，2012，32（10）：B13-B15.

[4] 佟晨光，佘娜萍，曹洁.常州市CNG加气站发展现状与加气机检定分析[J].计量工作这论坛，2013，23（2）：78-79.

[5] 蒋瑞杰.LNG汽车加气站技术与革新[J].制冷与空调，2012，26（6）：563-566.

[6] 广宏.混合动力公交汽车的应用选择[J] .煤气与热力，2013，33（9）：B12-B15.