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城市CNG加气站布局规划研究

发布时间:2015-08-05

城市CNG加气站布局规划研究

——以衡阳市中心城区为例

 

 

【摘要】近年来,由于人们对石油短缺和环境污染问题的重视,各种“清洁能源”汽车得到了迅猛发展,广泛应用于城市交通。CNG加气站是天然气汽车使用和发展的基础设施。文章就城市CNG加气站规模及布局进行分析研究,对加气站布局规划进行了实践探讨。

【关键词】CNG加气站  模式  布局  研究

 

 

1.研究背景

 

天然气是一种优质、高效、经济的清洁能源,城市公交车通过使用天然气代替燃油,可有效治理排放污染、改善城市环境质量、调整城市交通运输能源结构、降低能源成本、提高经济效益。天然气汽车技术相关产业发展一直得到经济发达国家的重视,20世纪30年代,欧美各国先后建立了燃气汽车及其附加设施的科研机构和专业生产厂家,天然气汽车技术日趋成熟。我国的燃气汽车虽然起步较晚,但国家对发展燃气汽车非常重视,成立了国家清洁汽车领导小组,提出了“清洁汽车行动实施方法”和“对清洁汽车行动的关键技术攻克及产业化项目指南”,制定了清洁汽车行动“十五”、“十一五”和“十二五”规划。在能源和环保的压力下,新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。

 

2.衡阳市天然气汽车市场前景

 

对于衡阳来说,主要从经济效益、环境效益和社会效益两方面来分析衡阳市发展天然气汽车的市场前景。 

 

2.1经济效益 

 

相对于柴油,使用天然气更具有价格优势,用户有较强的承受能力。而相对于拥有更大市场份额的汽油汽车来说,由于柴油的燃油经济性比汽油还高出不少,使用天然气作为燃料的替代品,它的经济性将更加突出,市场前景更为广阔。 

 

2.2环境效益

 

天然气是一种绿色清洁能源,与使用汽油相比,废气污染明显降低,C0减少97%,碳氢化合物减少72%,氮氧化物减少39%,二氧化碳减少24%,将大大减少机动车对环境的污染,保持衡阳现状优良的空气环境。

 

2.3  社会效益 

 

随着经济和社会的发展,我国已成为能源消费大国,从1993年起我国已成为石油净出口国,能源短缺也威胁到国家的战略安全。由市场供需矛盾而引发油品短缺及价格波动越来越严重,特别是近几年,随着市场需求量大规模的增加,这种矛盾更加突出。衡阳市正处于经济高速发展阶段,随着城市规模的不断扩大,单一燃料结构不可避免地使城市的交通运输体系对油品的依赖性越来越大。一旦国际市场出现波动,油站进货出现问题,就会出现油站门口排队等油的现象。因此,使用燃气汽车,减轻对成品油的依赖是调整衡阳能源结构的战略需要,社会效益明显。

 

3.衡阳市中心城区CNG加气站现状

 

3.1衡阳市天然气利用现状

随着国家节能减排政策的实施,优质清洁的能源将在能源消耗中所占的比重越来越大,衡阳市抓住忠武线向湖南省、湖北省“两湖”地区供气的契机,于20068月建成湘潭至衡阳天然气管道(简称“138管线”)工程并通气,为衡阳市优化能源结构,促进工业发展,提高居民生活质量,改善大气环境质量奠定了坚实的基础。七年来,衡阳市天然气利用得到了快速发展,城市燃气管网总长已达1690km,覆盖了石鼓区、雁峰区、蒸湘区、珠晖区的大部分中心城区建成区。天然气用户中的居民用户和公服用户发展较快,CNG汽车用户和单元式采暖用户发展速度超出预期,工业用户数总体偏少。到目前为止,中心城区管网覆盖居民用户约30万户,气化人口约96万人,气化率达到了约 80%(总人口按120万人计);公服用户1600多户,工业用户 24余户,CNG汽车1662 余辆,年用气量近2亿 Nm3。到2012年底,衡阳市拥有公交车700多辆,其中2010年拥有新型环保车162台,至2013年又增加了88CNG公交车。

3.2衡阳市CNG加气站现状

    按照2005版燃气专业规划,衡阳市2010年要建设公交 CNG 加气站、黄白路CNG加气站、东风北路CNG加气站、华新CNG加气站共4CNG加气站和272CNG加气子站、茶山坳CNG加气子站共2座子站,但是由于建设该过程中征地困难等原因,衡阳市的加气站并没有按照规划进行建设。直到2011年衡阳市才开始逐步建成朝阳加气站、蒸湘南路加气站以及公交加气子站,前2座加气站面向社会各类CNG汽车加气,后1座是专用的公交汽车加气站。从衡阳市城区加气站的布局来看,加气站都处于城市主干道上,符合加气站布局原则,但是2座加气站分别位于城区的北部和中部,而东西部和南部均没有加气站,容易造成加气拥堵现象。从加气站规模来看,3座加气站约可服务出租车1500余辆、公交车300余辆,可以满足目前衡阳市现有的1600多辆各类CNG汽车加气需求。从加气方便性来看,目前的加气站布局还欠合理,朝阳加气站位于蒸水北侧的石鼓区,而大部分CNG汽车都在蒸水南侧的蒸湘区出行,加气时为了减少行驶距离,大部分汽车都要从蒸湘北路蒸水桥经过,而蒸湘北路又是南北向主干路和北部对外衔接主要道路,加气高峰时极大的影响了该道路的通行;蒸湘南路加气站位于蒸水南侧、湘江西侧的蒸湘区,由于加气站位于老城区,汽车加气时可以大大减少空车行驶距离,因而加气业务非常繁忙,经常出现加气排队现象,既影响了交通,也不利于CNG汽车的发展。

 

4.规划技术路线研究

 

   

5.主要规划内容

 

5.1 CNG加气站规模   衡阳市现状用地非常紧张,特别是主城区,很难寻找到空置用地来进行加气站建设。过去由于对发展燃气加气站的认识不足,很多规划中未预留加气站用地;近两年的规划中已开始认识到这个问题。建设用地是制约衡阳市燃气汽车发展的关键,是能否进行加气站建设的最重要的因素。CNG加气站需要对城市CNG进行脱硫和净化处理,需要增加处理设备,涉及化工处理,加工要求高,工艺复杂,因此,一般CNG加气站需要较大的占地面积;同时,加气站要将易燃的天然气加压到 25Mpa,并以高压储存在储罐中,危险性大,安全距离要求大,且有噪音污染,更增加了加气站的实际占地面积。

根据《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-20022006年版),天然气加气站的规模应根据其服务范围内的天然气汽车的数量、每辆汽车加气时间等因素综合确定。根据目前国内加气站建设情况,一般11.01.5×104Nm3/dCNG加气站可满足170255辆左右车次的公交车加气;或满足540810辆左右车次的出租车用气。根据衡阳市城区建设 CNG 加气站的征地情况,结合衡阳市城区CNG汽车的用气量,本规划确定CNG加气站的近中期规模为1.01.5×104Nm3/d,远期随着私家车等车辆的迅速增加,加气站规模为3×104Nm3/d

5.2 CNG加气站规划方式

规划 CNG 加气站采用标准站和母子站并存的供应方式。有条件从管网取气的加气站,优先采用标准站方案。考虑到部分城区、远城区以及衡阳下辖一些县市受用地限制或从管网取气建设 CNG 标准加气站较为困难,因此,结合非管输供气的需要,在衡阳市城区规划建设适当的 CNG 加气母站,在不具备 CNG 标准站建设条件的城区设置部分 CNG 加气子站,对 CNG 汽车进行供气。子站气源取自 CNG 加气母站,采用 CNG 槽车运输。

5.3 CNG汽车用气量预测

根据调查,目前衡阳市城区 CNG 汽车约 1662 辆,其中公交车 164辆,出租车1357辆,商务车32辆、教练车54辆,私家车55辆(部分前身为出租车)。据此计算,目前衡阳市中心城区的出租车气化率已经达到了84%,公交车气化率也超过了20%,其它汽车的气化率约0.3%,考虑到远期其他新能源汽车的出现,CNG汽车气化率不宜取的过高,本规划CNG汽车气化率取值及其用气量预测见下表。

衡阳市中心城区 CNG 汽车用气量预测表    

项目

2015

2020

2030

出租车数量(辆)

1750

2550

3150

公交车数量(辆)

1120

2125

2625

私家车数量(辆)

70000

136000

168000

出租车气化率

90%

95%

98%

公交车气化率

30%

40%

60%

私家车气化率

1%

3%

10%

CNG 汽车用气量(104m³/a

2787

5790

11332

5.4 CNG加气站布局方案

5.4.1布局规划原则

    1)站址的选择应避开重要公共建筑物,符合城市总体规划和 土地利用总体规划,与城市规划、土地利用总体规划、道路交通规划无冲突。

2)满足国家现行规范中有关加气站对站外建、构筑物的安全 间距要求。

3)积极利用公交、环卫场站空余用地建设公交、环卫专用CNG 加气站;

4)积极利用城市现有的能源供应站点(加油站),扩建或改建 为油气合建站;

5)在车辆进出便捷易于通行的地方,如主要公交走廊、城市交通干道、车辆出入方便的次干道等有条件的地方新建加气站,不宜在在城市主干道的交叉口。

6)具备适宜的水、电及通讯等建站条件。

5.4.2 CNG加气站规划

    衡阳市中心城区由于湘江、蒸水、耒水贯穿城区,使得中心城区呈“十字”型的空间形态,而且各个区域的发展也不尽平衡。近年来,衡阳市城区天然气汽车发展很快,现有天然气加气站的数量已经无法正常满足 CNG 汽车加气需求,而且目前 CNG 加气站的分布不尽合理也为 CNG 汽车顺利加气带来了很大困难。随着衡阳市 CNG 汽车的增加,需要新建加气站。

    目前,衡阳市城区现有的朝阳加气站和蒸湘南路加气标准站分别位于城区分别位于城区的中部和中北部;公交加气子站位于城区的西部,是公交加气专用站;而城区的西部和东部均没有加气站。就目前城区的 CNG 标准站的布局来看,主要是覆盖了城区交通繁忙的中心片区,而且均位于城市主干道的的交叉路口,造成了加气站加气业务繁忙而集中,加气高峰时产生排队等待,影响了城市的交通。

    根据衡阳城区CNG汽车天然气需求量和加气站规模,规划新建CNG加气站5座。衡阳市中心城区规划新建CNG加气站情况见下表。

衡阳市中心城区规划建设 CNG 加气站一览表 

序号

站名

规模(m³/d

占地面积(亩)

 

所处道路

1

衡西大道加气站

15000

8

衡西大道窑塘镇

衡西大道

2

蒸阳北路加气站

15000

8

石鼓区蒸阳北路与外环北路交叉处

蒸阳北路

3

船山东路加气站

15000

8

珠晖区船山大道与外环东路交叉处

船山大道

4

衡州大道东加气站

15000

8

珠晖区衡州大道与双江路交叉处

衡州大道

5

东阳渡加气站

15000

8

东阳渡片区

东阳渡正街

 

 

6.CNG加气站实施策略

    从国内外发展经验可知,要培育衡阳市天然气汽车市场、大力发展加气站,政府可在气价、用地、税收、产业配套和技术研发等方面实施配套政策,调控市场,引导行业发展。

6.1财政扶持政策

    衡阳市在天然气汽车及加气站推广期,可考虑借鉴香港模式,通过财政补贴,将天然气零售价格控制在市场可接受的水平。待机动车加气市场发展成熟,可适当降低财政补贴力度,运用其它经济措施维持加气站运营,降低政府推广成本。

6.2税费调节政策

    税费政策是政府调控社会经济活动的有力手段之一,税费调节主要在于对改用天然气汽车或经营加气站的主体的税费减免。以日本为例,日本政府在推广低公害汽车过程中,在税收上也作了相应的政策倾斜,对天然气汽车实行50%减税政策,对于购入清洁能源汽车者,给予与同级别传统车差价的1/2的优惠补贴,以推动天然气汽车褰嗄茉雌档钠占啊>」苋毡竟诘奶烊黄泊蠖嘁览到冢鄹窠细撸峭ü笆帐侄蔚鹘冢烊黄导凹悠就乒惴矫娴呐ψ坑谐尚А:庋羰性诜⒄辜悠竟讨卸蕴烊计瞪Х俊⒊盗靖淖俺А⒓悠镜认钅康慕ㄉ枧涮追延谩⑺笆盏确矫娓栌呕菡撸强梢越杓挠行贫侄巍?SPAN lang=EN-US>

6.3配套产业发展政策

    加气站的发展牵涉到天燃气汽车制造研发、维修、改装等诸多行业的同步发展,缺少任何一个环节,产业链均有可能断裂。因此,加气站的推广过程中,政府还需大力引进天燃气汽车生产、销售企业,加大对改装厂、修理厂等配套设施建设扶持力度,扩大天燃气汽车保有量,从根本上推动机动车加气需求,保证产业链健康、稳定、持续发展。

6.4技术研发鼓励政策

目前全国天然气汽车及加气站发展的相关技术规范和管理政策欠缺完善。在日本,天燃气汽车已发展成为实用阶段的低公害汽车,完善的技术体系有力地支撑着天燃气汽车及天然气加气站的普及。衡阳市加气站的推广,相关技术、政策的研究应同步发展。近期应通过加大新技术、新工艺及政策的研发和引进力度,制定符合衡阳市实际的技术规范体系和管理政策。对有基础、有能力的科研机构予以政策倾斜,鼓励进行技术开发;积极引进技术成熟的国外大型NGV企业在衡阳市投资建厂,促进行业技术和管理水平的提高。

 

7.结论

为改善能源结构和减少汽车尾气排放造成的环境污染, 世界各国政府和人民都开始关注清洁能源的研究和使用,现在利用液化石油气和天然气作为汽车燃料已相当普遍,成为世界公认的解决大气污染和合理利用能源,又比较经济、安全、可行的途径。目前,“衡阳市中心城区加气站布局专项规划”正在编制中,随着全球环保意识的日益加强,构建绿色城市环境的呼声渐高,天然气汽车发展前景将更为广阔。

 

参考文献:

1.《衡阳市统计年鉴》(2012年)

2.《湖南省城市建设“十二五”发展规划纲要》(2011-2015 年)

3.《衡阳市燃气专项规划》(2005年)