液化天然气下游终端市场车用燃气加气站网络建设(绿色创意方案之一-20130627)

1创意方案之一特大城市液化天然气下游终端市场车用燃气CNG加气站建设一、车用燃料气加气站网络终端市场建设：液化天然气下游终端分别为城市管网工业与居民用燃气和车用燃料气。选车用燃料气加气站终端网络建设作为最佳创意，提供给本站，以飨本站读者，基于本人及所在单位一直从事LNG液化工厂和LNG、CNG加气站设备研制工作，从国家标准的角度熟悉LNG工厂和LNG、CNG加气站工艺和设备要求；积累了多年的经验所形成的技术路线针对解决上海市汽车尾气污染难题，有独特的创意，也是目前从燃料使用的角度治理特大城市汽车尾气污染的唯一办法；适逢国家中石油投资63亿资金建设的江苏如东一期LNG接收站已完成并使用，接收站LNG储备量远大于上海市场使用量，这是本创意能够实施的一个非常重要的必要条件，该站位置优越，距上海车用燃料气加气站网络终端市场比较近，运输不存在中断问题；同时LNG适合长距离运输，LNG槽车运输市场供应充足；CNG双燃料出租车已形成一定规模，其技术得到人们的普遍认可，使用没有任何顾虑；新材料科学技术发展，CNG玻璃纤维缠绕长管气瓶拖车已出现，较传统的长管钢瓶拖车送气量增加两倍以上；LNG气化后得到的CNG是世界上公认的最具规模最清洁的车用燃料气，汽车尾气排放几乎没有任何铅、汞、硫化物等污染物，碳排放是目前最低的；所有这些外部条件适合本创意在上海实施，也就是在上海实施本创意可以取得最佳的商业价值和社会影响力。上海成功实施后，该样板在世界各大城市都可以复制推广。本创意的技术路线：建立连接LNG接收站与车用燃料气加气站网络终端，其核心技术取得了国家发明专利证书，没有任何产权纠纷，希望得到本站读者中各位专家的认可和指教，也希望与我们联合实施。全新的加气站中所涉及的两种设备生产厂家已投产即将投放市场，未来节能减排的社会效益影响巨大，而且，其商业利润非常可观，我们知道：全球的燃油汽车都是通过唯一的终端设施—加2油站来实现加油的，其最终5米长的带有计量功能的加油管道给加油站网络终端企业带来巨大的商业利润；同样的道理，燃气汽车也还是需要通过唯一的终端设施—加气站来实现加气的，其最终5米长的带有计量功能的加气管道也同样会给加气站网络终端企业带来巨大的商业利润。仅有两种设备构成的加气站，就能建成具有独立知识产权的加气站网络终端市场，投入产出比非常高，核心技术投资仅需投资全新加气机及网络控制设备，在取得巨额商业利润的同时也解决了城市汽车尾气排放污染空气最严重的问题。能快速复制在取得巨额商业利润的同时解决社会问题是本创意的最大亮点。实施过程中，还有几个新的创意为本创意锦上添花，分别另案提交。二、现有加气站技术难以跟上天然气燃料汽车的发展：天然气是21世纪最清洁的车用燃料，在中国CNG双燃料汽车达百万辆，主要分布在四川、重庆、新疆等气源地，现依托天然气管网向各地迅猛发展，但是，燃气汽车与燃油汽车相比还是很少，尤其是上海、北京等特大城市CNG双燃料出租车还是为零或更少，更谈不上私家车用户，其最大制约瓶颈是与其配套的基础设施CNG加气站建设远没有跟上。加油站用泵（体积小）对液体汽油进行操作，加气站用压缩机或其它液压压缩设备（体积大）对天然气体进行操作，显然，对液体操作设备小耗电省比对气体操作要简单的多，所以，建加油站比建加气站要简单；我们改变思路，从纯物理角度考虑问题，压缩气体是有能量的，用自身的能量完成对外加气，想办法在子站中增加传感器、控制芯片、电磁阀等电子设备去掉二次加压大型机械设备及所需配套的三相动力电源设施等，把复杂的问题简单化，把简单做成精致，减少了设备，现在，我们反过来可以实现建加气站比建加油站还要简单。如何简单？我们实现的加气站只有气瓶拖车与加气机就可以直接对汽车气瓶加气，而且对汽车气瓶加气的速度非常快、加气量非常大，与现有的加气站技术比发生了质变。建加气站比建加油站还要简单，意味着上海、北京大都市区可以建高密度加气站网络，使用LNG气化后的CNG减少汽车尾气碳排放；我们的加气站技术同样适合未来人类终极版本氢燃料汽车配套的基础设施加氢站建设，为将来使用氢3气彻底解决汽车尾气碳排放提前做好了技术储备。三、以上海市场车用燃料加气站网络建设为例加以说明：本创意项目重点主攻上海市场，成功实施后，该技术路线在北京及世界各大城市同样可以复制，解决城市汽车尾气污染排放的问题，这也是本人几年来一直在为之奋斗的目标方向，这里以上海市场为例重点说明技术方案的可行性和市场重要性，通过数据演示盈利性。上海以前有过CNG加气母站和子站、LPG加气站，最终都没有能生存下来，主要原因是现有的加气站技术所需设备多、占地面积大、需要三相动力电源等配套，都市里建加气站比较困难，建成的加气站有大型压缩设备机械做功产生的噪音扰民，周围居民意见大，还有机械润滑油污染排放，下面详细分析：现有的加气站技术是：在子母加气站之间采用的是20MPa的气瓶拖车，母站可以是取之天然气管网的CNG加气母站，也可以是LNG气化站作为母站；子站的气源由20MPa气瓶拖车提供；我们看出子站还需将20MPa的气源通过压缩设备二次加压才能完成对外供气，有了大型压缩设备就需要三相动力电源配套，加气量受到压缩和储气设备的功率和容量的限制，导致设备多，占地面积大，这就是上海现有CNG加气站技术上受到城市建设限制难以生存导致“全军覆没”的根本原因。4图解：另一个从气源处理上失败的重要原因是：上海原先有几个天然气加气母站，取天然气管网气源，用气高峰时与居民争气源，气源难以达到稳定供应，从天然气管网中取气增压满足整个上海市五万辆出租车用气，每天耗气300万方，在上海市周围附近建一个300万方的压缩母站，对气体压缩和气体存储其设备体积相当庞大，相应的设备投入，耗费巨额资金，其耗电量和机械磨损更大，一段时间内难以实现或工程造价、气体压缩处理上是不可行。这也是上海、北京等特大城市没有实施CNG双燃料汽车的根本原因。取管网天然气建的CNG母站20MPa长管气瓶拖车液压撬式压缩子站压缩机式子站5天然气管网压缩母站图解四、全新的加气站技术是我们建设上海加气站网络终端市场的敲门砖：全世界汽车尾气污染榜上有名的特大城市，其市政府一定会重视加以治理的，也一直在寻求解决之道，采用最清洁的能源无疑是唯一的选择，2011年6月中石油投资63亿资金建设的江苏如东LNG接收站开始对外供应LNG，一期储备量为350万吨，二期增至650万吨。如果每日提供整个上海市5万辆出租车日耗300万方气合计2200多吨，显然绰绰有余，LNG接收站还有日提供整个上海城市公交车、私家车用气的空间。如东LNG接收站已建成投入使用为本创意实施提供了气源保障。江苏如东LNG接收站与上海加气站网络终端市场二者之间相距160公里，连接采用的技术路线是：LNG接收站→LNG槽车（160公里循环长途运输）→上海城市周围建气化母上图是日压缩2万方气的母站设备、厂房和占地面积实物照片，如果每天压缩处理300万方高压气，设备会更加庞大，厂房、配电设施，大到无法建设，在上海建管网压缩母站，显然是不现实的，或是非常不经济的。上图是大型设备压缩机照片，气体压缩处理量才几百方每小时，设备体积很大。6站低温泵、汽化器→气瓶拖车（上海周围50公里内循环短途运输）→加气站网络终端市场。图解：我们看出如东LNG接收站已建成，无需我们投资，LNG槽车、CNG气瓶拖车、低温泵、汽化器这些都是常规产品，市面上有出售。也就是技术路线中所涉及的设备都是市场上成熟的产品，可以租赁使用，没有投资风险。所要投资的仅是涉及核心技术的加气机与互联网传输与控制设备。核心技术是在气瓶拖车与加气站之间，其全新的加气站技术是：在子母加气站之间采用的是25MPa的气瓶拖车，子站的气源由25MPa气瓶拖车提供；无需再次加压，也就不需要压缩设备及与其配套的动力电源设施，更不需要存贮气设备，子站仅有两种设备即加气机和气瓶拖车构成，长管气瓶拖车可以直接与加气机连接对汽车气瓶充气，占地面积非常小。两种设备都可以标准化大规模生产，最大好处是：子站复制起来非常方便，由于没有了压缩机等动力设备，不存在压缩机做功过压现象，子站更安全，全新加气机只是在现有的加气机的基础之上进行了技术创新，增加了一些电子元器件由微处理或PLC可编程控制器对气瓶拖车中的气瓶进行控制，利于网络连接与数据传输，可以在很短时间内建成加气站网络。图解：LNG接收站城市周围LNG气化母站低温泵汽化器LNG槽车在两站之间循环运输CNG子加气站加气机25MPa长管气瓶拖车在两站之间循环运输7有了如东LNG接收站的气源保障供应，本创意最具特色的技术手段之一是：技术路线中采用气化站方式，可以短时间产生300万方25MPa的CNG高压气：用低温泵对LNG液体加压显然比用大型压缩设备对气体加压要容易简单的多，泵占地面积仅2平方米，加压1立方LNG液体耗电量仅19度，气化后成25MPa高压气平均每立方耗电0.03度，优点是，泵、汽化器占地面积非常小，可以露天工作，无需厂房，用泵对LNG液体处理量大，气化时又不耗电，短时间内日处理产生300万方25MPa高压CNG是目前最好也是唯一容易办到的方法。在上海市周围建立气化站，一、无任何污染；二、LNG集中气化，其冷能利用经济效益非常可观，可以建立大型冷库，创意二另案提交；三、提供25MPa气源其速度非常快，气化量非常大，四、采用低温泵对LNG液体加压，耗电量非常低，汽化器气化LNG时不再耗电，采用分布式能源站提供动力电源就能单独满足气化站和冷库用电，还可以提供LNG气化时需要的热能，创意三另案提交；五、气化站可以不用建设大型低温储罐，采用LNG槽车和CNG气瓶拖车循环接入的方式构成生产单元，增加生产单元就是提高气化站CNG的总产量，节能环保，大大减少了投资；气化站中的生产单元图解：天然气管网母站提供25MPa的CNG气源LNG气化站提供25MPa的CNG气25MPa气瓶拖车在子母站之间循环运输为子站提供气源。8在上海周围建立上述这样的300万方气化站，无需大型厂房，动力电源采用分布式能源站，也配套一个大型冷库，是一个电、热、冷三联供创意，CNG气源解决得好，上海城市公交车、私家车气源问题也就能轻松解决了，市场潜力巨大。五、全新加气站工艺纳入国家标准及技术优势：全新加气站采用“多气瓶交替循环提供高压气”的原理实现仅有加气机和气瓶拖车两种设备就可以完成对外加气功能，加气机有计量和控制拖车气瓶阀门打开的顺序及数据传输等功能，可以对应很多把加气抢，加气枪越多，加气量越多，计量及电磁阀的开闭用电，仅照明电源220V即可，耗电量非常低；气瓶拖车既是运送气体容器也是子站上的储气容器，不再需要外部加压设备依靠容器内气体自身的压力完成对外加气，利用率大于80%以上。技术优势：仅有气瓶拖车和加气机的全新加气站技术图解：LNG槽车循环接入通过低温泵、汽化器气化循环接入CNG长管气瓶拖车生产单元中长管CNG气瓶拖车储气量大于LNG槽车储气量就能保证气化是连续的气化站由几十个这样的生产单元就可以轻松生产出300万方的25PMa的CNG。30个生产单元可以让30辆LNG槽车同时接入气化，泵、汽化器决定单位气化量的大小。无需厂房露天使用91、子站只有两种设备即气瓶拖车和加气机，工艺步骤只有一步就是直接用快速接头连接，更安全、更高效，两种产品利于标准化、工业化大批量生产，子站也利于标准化配置，利于复制与推广。2、本专利技术极大发挥了气瓶拖车储气瓶组的作用，可以对应很多把加气抢，很多把加气枪同时加气，气瓶拖车在子母站之间循环的次数就多，供应气体量增加，本专利技术使得气瓶组内的低压、中压、高压气都能对外加气“用完”，利用率高，循环去母站充装满气，循环再次接入子站为其提供高压气源。3、子站无需动力电源，节省动力电源配置基础设施的建设，也没有固定的储气设备，更没有机械磨损噪音和机械润滑油等污染物排放。子站占地面积非常小，节能环保。4、子站无需二次加压，没有压力容器过压等安全隐患，利用气体自身压力对外加气，全过程自动化完成，与互联网联网实现加气速度、加气量监控与销售数据管理。与现有的加油