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天然氣汽車發(fā)展及對策探討
天然氣汽車發(fā)展及對策探討 摘 要:本文闡述了發(fā)展壓縮天然氣汽車(CNG)的環(huán)保低污染性、安全性、經(jīng)濟性及CNG汽車和加氣站的發(fā)展前景及對策。
關(guān)鍵詞:壓縮天然氣汽車;加氣站;發(fā)展前景;對策
目前,我國一些大城市的汽車尾氣排放是城市大氣污染的主要源頭,因此,發(fā)展清潔能源汽車已成為刻不容緩的的選擇。壓縮天然氣汽車(CNG)以其能耗低、污染物排放量小而受到各國的歡迎,是國際公認的最理想的車用替代能源。發(fā)展天然氣汽車對于解決環(huán)境問題和能源問題都具有重要意義。
一、天然氣汽車的發(fā)展情況
l、國外天然氣汽車發(fā)展概況
為保護環(huán)境減少污染,許多國家政府頒布了一系列法規(guī)及出臺一些鼓勵性政策,促進燃氣汽車發(fā)展,如制定更嚴格的汽車尾氣排放標準,在天然氣供應(yīng)、汽車購置稅費,設(shè)備供給、加氣站建設(shè)等方面給予資金、稅收優(yōu)惠政策。
美國聯(lián)邦政府1992年頒布的《能源政策法》,對于購買或改裝代用燃料汽車及加氣站的建設(shè)減免稅作出詳細規(guī)定,同時還頒布了使用天然氣的減稅政策,并免征天然氣公司的汽車燃料銷售稅。有40多個州根據(jù)聯(lián)邦政府的政策、法律,制定了本州有關(guān)強制和鼓勵使用CNG等清潔燃料汽車的政策和措施,推動了CNG汽車發(fā)展和加氣站建設(shè)。目前,全世界已有40多個國家擁有燃氣汽車,主要分布在天然氣資源豐富的意大利、新西蘭、阿根廷、巴西等國家和環(huán)保法規(guī)嚴格的美國、日本等國。
2、我國天然氣汽車發(fā)展概況
20世紀80年代中期,我國引進了部分CNG加氣站設(shè)備,在四川建立了我國第一個CNG加氣站;1993年中國石油天然氣總公司系統(tǒng)引進國外有關(guān)技術(shù)并于1996年將加氣站裝置和汽車改裝部件引進技術(shù)國產(chǎn)化、技術(shù)標準規(guī)范化。1999年全國清潔汽車行動協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組成立,啟動了北京、天津、上海、西安、深圳等12個試點城市地區(qū)的清潔能源推廣應(yīng)用工作,在CNG汽車的推廣應(yīng)用和加氣站建設(shè)方面取得了前所未有的成效。根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計數(shù)字,截止到2004年我國一些地區(qū)共有天然氣汽車20多萬輛,加氣站700多座。
二、天然氣汽車(CNG)與其它燃料的環(huán)境、經(jīng)濟效益比較
壓縮天然氣汽車:
天然氣壓縮至20MPa于汽車用壓縮天然氣鋼瓶中,經(jīng)減壓器后供給內(nèi)燃機。
以CNG作汽車燃料與汽油相比具有以下優(yōu)點:
l、降低污染,改善大氣環(huán)境:天然氣是一種清潔能源,具有熱值高、效率高、污染小等特點,燃燒比較完全,不易積碳,CO、NOx和微粒的排放量均低于汽油,排氣污染明顯降低。機動車尾氣是城市大氣污染主要來源之一,其中主要有害成分是一氧化碳(C0)、碳氫化合物(HC)、一氧化氮(N0)和二氧化氮(NO2)等。據(jù)有關(guān)資料顯示,使用天然氣作為汽車燃料與汽油作燃料相比可以減少排放90%CO、90%S02、72%HC、39%NOx、24%CO2、無粉塵排放,對改善城市環(huán)境有顯著作用。典型的柴油機與汽油機及天然氣機排放情況比較見表l。
2、CNG汽車有較高的安全性
與汽油相比,壓縮天然氣是相對安全的燃料。
(1)天然氣爆炸下限為5%,比汽油(爆炸下限為l%)高,甲烷燃點為645℃ ,比汽油燃點高218℃,相比不易點燃。甲烷密度低,相對密度為0.55左右,泄漏的氣體很快會在空氣中散發(fā),在自然環(huán)境中難以形成遇火爆燃的條件,一旦壓縮天然氣從儲罐或管路中泄漏,泄漏點周圍會立即形成低溫區(qū),使天然氣燃燒困難。因此CNG是一種相當安全的汽車燃料。天然氣與汽油的燃料特性比較見表2
(2)天然氣汽車的鋼瓶系高壓容器
(20MPa),其材質(zhì)及制造、檢驗試驗在各國均有嚴格的規(guī)程控制,在我國有《汽車用壓縮天然氣鋼瓶標準))(GBl7258—1998)。
鋼瓶安裝有防爆設(shè)施,減壓器、閥門等設(shè)備,嚴密度標準高,供氣系統(tǒng)安全可靠,不會因汽車碰撞或翻覆造成失火或爆炸,而汽油汽車的油箱系非壓力容器,著火后容易爆炸。
3、有利于緩解能源緊張的供需矛盾。
我國經(jīng)濟正處于高速發(fā)展階段,汽車數(shù)量以100萬輛/年以上的速度遞增,對汽油資源需求大量增加,我國每年需要進口大量原油、成品油和LPG。使用燃氣汽車可優(yōu)化
汽車燃料供應(yīng)結(jié)構(gòu),改變了汽車燃料只有汽油、柴油的格局,既緩解了汽油供應(yīng)緊張的問題又滿足交通事業(yè)發(fā)展的需要。
4、可延長發(fā)動機壽命。天然氣容易擴散,以氣態(tài)進入發(fā)動機,在發(fā)動機中容易和空氣均勻混合,燃燒比較完全、干凈;可以提高熱循環(huán)效率,加快燃燒速度,充分利用燃燒熱能;同時CNG辛烷值高,抗暴性能好,使用時不需要添加抗暴劑,不會稀釋潤滑油,因而使發(fā)動機氣缸內(nèi)的零件磨損大大減少,使發(fā)動機的壽命和潤滑油的使用期限大幅度增長。所有這些都會降低汽車的保養(yǎng)和運行費用,從而提高汽車使用的經(jīng)濟性。
5、有較高的經(jīng)濟效益。目前,國內(nèi)汽油價格持續(xù)上升,價格體系已和世界接軌,使用CNG汽車將能節(jié)省近40%燃料費用,見表3。
三、CNG汽車的發(fā)展前景
CNG汽車和加氣站具有廣闊的發(fā)展前景,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
l、汽車保有量的飛速增長、石油資源和環(huán)保的嚴峻形勢,決定了發(fā)展天然氣汽車成為解決能源問題和環(huán)境問題的重要途徑。
2、“十一五”期間,新型清潔能源汽車已被列入《國家科技發(fā)展中長期規(guī)劃》,國家將繼續(xù)組織實施涉及各種清潔能源汽車的重大科技項目,重點支持包括天然氣汽車在內(nèi)的整車、零部件等關(guān)鍵技術(shù),將進一步促進天然氣汽車的發(fā)展。
3、我國天然氣資源大規(guī)模開發(fā)及管道建設(shè)步伐加快使發(fā)展CNG和加氣站成為可能。根據(jù)我國天然氣利用規(guī)劃,近十年“西氣東輸”、“陜京二線”等一大批輸氣管道及沿線城市燃氣管道相繼建成,我國大規(guī)模利用天然氣的基礎(chǔ)設(shè)施逐步完善,天然氣加氣站也將逐步形成網(wǎng)絡(luò)。
4、發(fā)展CNG汽車具有穩(wěn)定的氣源保證,以天津為例,目前天津市已建立了完善的天然氣輸配系統(tǒng),由陜北、大港、華北等油田向天津供氣,2005年年供氣量近6億m3,2006年預(yù)計達8億m3,管網(wǎng)長度6894km,其中,高壓管線591km,為“十一五”期間天津市大力發(fā)展CNG汽車大規(guī)模建設(shè)加氣站提供了保證。
四、CNG汽車和加氣站發(fā)展對策探討
為加快以天然氣為燃料的清潔汽車的發(fā)展,提出以下建議:
1、政府出臺鼓勵和扶持政策:世界各國發(fā)展經(jīng)驗表明,政府的支持是加快發(fā)展的必要條件,其經(jīng)濟政策是影響其發(fā)展的重要因素,應(yīng)在法律方面予以保障,在燃氣汽車生產(chǎn)、改裝、零部件生產(chǎn),加氣站建設(shè),燃氣汽車購買和使用、維修等環(huán)節(jié)制定價格、稅收、投資、補貼等方面配套的優(yōu)惠政策。燃氣價格是影響燃氣汽車發(fā)展的重要因素,只有燃氣價格與汽油價格形成足夠大差價時,燃氣汽車的發(fā)展才具有經(jīng)濟基礎(chǔ)和推動力。
2、加強領(lǐng)導(dǎo),實行統(tǒng)一管理。發(fā)展CNG汽車必須建設(shè)優(yōu)質(zhì)、便利的加氣站,需要規(guī)劃、公安、消防、勞動、技監(jiān)等部門的支持。
3、在市政規(guī)劃中,加氣站與加油站應(yīng)統(tǒng)籌考慮,合理布局,協(xié)調(diào)發(fā)展。盡量利用現(xiàn)有土地資源,在確保環(huán)境安全的前提下建設(shè)油氣合一站。
4、遵循CNG汽車與加氣站同步發(fā)展的原則,只有在加氣站成網(wǎng)的條件下,CNG汽車才能真正發(fā)展。同時也只有CNG汽車規(guī)模到了一定數(shù)量,加氣站才能正常運轉(zhuǎn),實現(xiàn)盈利。
5、嚴格法律制度:制定嚴格的汽車尾氣排放法規(guī),切實做到不達標車輛堅決不予以上路,對CNG汽車改裝廠的資格進行嚴格審查,認證。首先應(yīng)將城市城市公交車、出租汽車作為CNG汽車發(fā)展的重點,杜絕部分公交車冒黑煙污染環(huán)境的現(xiàn)象。
6、加大宣傳力度。目前,天然氣汽車尚處于起步階段,社會公眾對它的環(huán)保性,安全性,經(jīng)濟性,可靠性還不充分了解,所以,要進行廣泛的社會宣傳,努力提高人們對汽車尾氣危害性的認識,使人們了解CNG是清潔、安全、經(jīng)濟的車用燃料,使發(fā)展天然氣汽車得到社會各方面的認可和支持。
壓縮天然氣汽車由于其顯著的經(jīng)濟效益和社會效益將成為天然氣市場開發(fā)應(yīng)用的一個新領(lǐng)域。在環(huán)境保護越來越受到重視的形勢下,隨著天然氣資源的開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬,此舉將是減輕環(huán)境污染壓力、緩解石油緊缺,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的可靠保證。
參考文獻
l、國內(nèi)外天然氣汽車和加氣站的發(fā)展現(xiàn)狀及在我
國的發(fā)展前景 周淑惠 高 峰
2、《天然氣利用手冊》 徐文淵 蔣長安
3、壓縮天然氣汽車的特點 郭宗華等
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