城市天然气工程项目CNG加气站可行性实施报告.docx

城市天然气工程项目CNG加气站可行性实施报告.docx

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城市天然气工程项目CNG加气站可行性实施报告

前　　言

靖边县位于省北部偏西，市西南部，无定河上游，跨长城南北。

是1935年解放的革命老区。

全县总面积5088平方千米，辖22个乡镇。

按地形地貌分为北部风沙滩区、中部梁峁涧区和南部丘陵沟壑区，分别约占总面积的三分之一。

地势南高北低，海拔介于1123~1823米之间。

靖边县交通便利，307国道和210国道穿县城而过，靖边至、靖边至（定边县）王圈梁、靖边至安塞高速公路已经建成通车，靖边至子洲高速公路已经建成通车，过境的太（原）中（卫）铁路已建设，靖边成为连接、、蒙等地的交通枢纽。

但是伴随着靖边县现代化建设和经济的发展，靖边县大气污染日趋严重，其中汽车尾气是大气污染的主要污染源，为此，县政府制定了“强化汽车尾气的监测与治理，加大汽车尾气排放的监督管理。

积极推广天然气汽车”的政策。

而近年来汽车燃油价格的居高不下，也给公交行业的经营者带来了沉重的经济负担。

发展天然气汽车，建设天然气加气站是解决这些问题的有效途径。

我公司受靖边县光明天然气有限公司委托，编制《靖边县城市天然气利用工程-CNG加气站可行性研究报告》。

在会同建设单位进行现场勘察、调研和搜集资料过程中，得到主管部门和其它有关单位大力支持和帮助。

在此特对给予我们支持和帮助的各主管部门和有关单位的各位专家深致谢意。

1总论

1.1项目背景

1.1.1项目名称

靖边县城市天然气利用工程-CNG加气站

1.1.2承办单位概况

承办单位名称：

靖边县光明天然气有限公司

申报单位简介：

靖边县光明天然气有限公司，是以城市燃气开发经营管理为主业的股份制公司，公司具有先进的天然气工程建设技术力量、优良的城市燃气运营队伍。

1.1.3 项目概况

1.1.3.1靖边县城市天然气利用工程项目拟分三期投资建设；

一期工程：

（1）丘配气站、CNG加气站，

（2）沙颖河以北城区管网，

（3）项城市至丘县输气干线，

一期投资额为3920万元；

二期工程：

沙颖河以南城区管网；二期投资额为2430万元；

三期工程：

环城线连接以及南、北工业园区的供气。

三期投资额为2080万元。

从2009年11月至今已完成投资，843万元。

计划投资总额8430万元

1.1.3.2本工程属于总规划一期容，预计2010年底投入使用；

1.1.4编制依据、编制原则、编制围

1.1.4.1编制依据

（1）靖边县CNG加气站岩土工程勘察报告。

（2）《靖边县CNG加气站设计合同》

甲方：

靖边县光明天然气有限公司

乙方：

首创天成工程技术有限公司

（3）靖边县光明天然气有限公司提供的相关技术资料。

1.1.4.2编制的原则

（1）设计中严格执行国家的有关方针、政策、标准、规;

（2）在保证技术先进、工艺合理的前提下，充分利用现有的资源、节约建设资金;

（3）在充分调查、详细研究的基础上确定合理的发展规模，同时认真贯彻为人民服务，为发展公共福利事业服务的方针，力求取得良好的经济效益、社会效益和环境效益。

（4）注重环境效益，力求及时设计、施工,及时投产和使用，取得最好的经济效益和社会效益。

1.1.4.3编制的围

靖边县CNG加气站站址选择；压缩天然气（以下简称CNG）脱水、压缩、加注系统的工艺设计；总图设计以及与之配套的自控、电气、给排水、消防、土建等专业设计。

1.1.4.4设计遵循的标准、规

（1）《城镇燃气设计规》GB50028-2006

（2）《建筑设计防火规》GB50016-2006

（3）《汽车加油加气站设计与施工规》GB50156-2002（2006年版）

（4）《车用压缩天然气》GB18047-2000

（5）《汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定》GB19533-2004

（6）《建筑物防雷设计规》GB50057-94（2000年版）

（7）《火灾自动报警系统设计规》GB50116-98

（8）《环境空气质量标准》GB3095-2001

（9）《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996

（10）《压力容器安全技术监察规程》质技监锅发[1999]154号

（11）《压力管道安全管理与监察规定》劳部发[1996]140号

（12）《建筑抗震设计规》GB50011-2001

（13）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》GB50058-92

（14）《建筑灭火器配置设计规》GB50140-2005

（15）《采暖通风与空气调节设计规》GB50019-2003

1.1.5项目提出的过程

自1989年我国建成第一座车用CNG加气站以来，经过20多年的发展，车用天然气产业进入蓬勃发展时期。

根据国家发展改革委发改能源[2007]2155号《天然气利用政策》，省丘县汇鑫天然气有限公司利用西气东输一线天然气气源到达项城的机遇,从项城接气至丘县，在丘县天然气建设城市天然气管网、配气站和天然气CNG加气站，作为丘县天然气供气基地，同时满足周边未通管道天然气县市的天然气汽车用气需求，充分利用丘县地处南洛高速公路主干线交通枢纽的重要位置,发展当地经济和汽车加气业务。

1.1.6项目建设的必要性

在当今的世界，能源短缺和环境污染已成为世界性的课题。

几十年来，针对石油资源匮乏各国投入巨资寻求新的能源，同时，针对环境污染问题，人们也在努力寻求各种清洁能源。

几十年的实践证明，只有天然气汽车才兼具资源丰富、分布广泛、价格低廉且排废大大减少等多方面的综合优点。

（1）发展天然气汽车产业是解决能源短缺的有效途径

传统的汽车燃料为汽油、柴油和液化气，这些燃料均为石油深加工产品，其供应量及价格必然随着原油的产量及价格而波动。

特别是随着经济的发展，我国原油及成品油需求量猛增。

而国的原油开采和成品油加工却难以满足需要，每年需大量进口，我国已成为世界原油、成品油进口大国。

近年来，受世界油类市场价格持续走高和其他因素的影响，我国成品油价格飞速增长，达到历史最高水平。

在这种形势下运输企业、用车单位、出租汽车经营者及私家车拥有者等纷纷感到其带来的沉重压力。

因此迫切希望新的燃料来替代和补充。

发展天然气汽车、筹建天然气加气站可以有效改善丘县车辆燃料的供应结构。

（2）发展天然气汽车产业能够有效的改善城市环境污染

环境和能源是近一个世纪人类最关心的两个问题，高速发展的汽车保有量，给人类带来经济的繁荣和精神文明的同时也给城市带来了大气污染和汽车能源的紧，近年来，世界上各国政府（发达国家、发展中国家）寻求解决由于汽车保有量高速发展造成的大气污染和汽车燃料结构的调整，一直努力地寻找解决途径，如氢气汽车、甲醇汽车、电动汽车、天然气汽车等。

天然气汽车由于它排放性能好，运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认为最理想的替代燃料汽车。

我国自改革开放以后社会和经济取得了巨大的进步，但是大气污染却日益严重，大气中的污染物50%来源于汽车尾气。

特别是大中城市，机动车尾气占污染源总量的比例已超过50%。

机动车尾气含有一氧化碳CO、氮氧化物NOX、碳氢化合物HC、二氧化硫SO2、铅及其他有害物质。

天然气是一种洁净的能源，主要成分是甲烷，燃烧后的主要生成物为二氧化碳和水，其产生的温室气体只有煤炭的1／2，是石油的2／3。

天然气汽车则是以天然气作为燃料的汽车，近年来，天然气汽车在全球发展很快，在应用与运营方面比较成功。

天然气汽车是一种理想的低污染车，与汽油汽车相比，它的尾气排放中CO下降约90%，HC下降约50%，NOx下降约30%，S02下降约70%，CO2下降约23%，微粒排放可降低约40%，铅化物可降低100%。

天然气对环境造成的污染远远小于液化石油气、石油和煤炭，是一种优良的汽车发动机绿色代用燃料。

同时，天然气汽车的使用成本较低，比燃油汽车节约燃料费约50%。

且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特点，有关专家认为天然气汽车是目前最具有推广价值的汽车，尤其适合于城市公共交通和出租汽车使用。

目前，它已在世界上得到广泛应用。

（3）建设压缩天然气加气站能够完善丘县天然气输配系统

丘县CNG加气站不仅能为交通行业提供清洁燃料，也能为管道天然气无法到达的偏远地区的居民用户、商业用户、工业用户提供气源，利用压缩天然气减压技术尽早实现供气，提高了城市的整体生活水平。

它是城市天然气输配系统的有效补充。

该项目的建成不仅扩大了天然气的市场，增加就业机会，同时也带动了汽车改装产业发展，极大地促进地方经济发展。

综上所述，发展天然气汽车产业在改善城市环境质量，改善城市交通的能源结构，提高居民生活水平等方面具有无可比拟的优越性。

1.2项目概况

1.2.1地理位置

1.2.1.1建设地点

丘县CNG加气子站位于丘县县城西北边，丘县至郸城省道旁。

交通便利，地形基础平坦，地貌属黄淮冲积平原。

气象条件:

丘县属于暖温带大陆性季风气候，年平均气温14.5℃，年平均降水量700毫米左右，全年无霜期200天左右。

1.2.2建设规模

在丘县郸路旁建设一座车用压缩天然气加气子站，总设计规模为2×104Nm3/d，本可研只对设备选型、投资估算及经济分析予以考虑。

1.2.3主要建设条件

（1）丘县现有营运车辆大部分以汽油或柴油为燃料，建设CNG汽车加气站，发展双燃料汽车不仅能够显著改善城市尾气污染状况，而且车用天然气有巨大的市场需求，利润将十分可观。

（2）我国西部有丰富的天然气资源，2009年底西部累计探明天然气储量已超过2.6万亿立方米。

西气东输是西部大开发的启动工程，是将新疆塔里木盆地等西部的天然气通过高压长输管线送至上海，全长约4000公里，沿途设置多个加压站，输气压力为10MPa。

途经新疆、、、、、、、，同时建设至的支干线，西气东输不仅解决了东部地区对清洁能源的需求，而且可以解决沿途路经省份各主要城市对天然气的需求。

本工程原料天然气由西气东输管线供应，该管线的建成保证了站原料天然气的供应。

（3）加气站的用水、用电、用热就近由县城区自来水管道、变电所及锅炉房供应。

（4）CNG加气站工艺及辅助专业技术成熟、可靠，本项目不存在任何技术风险。

加气站主要设备已经过多年实践考验，国、外生产厂能够提供满足本工程需要的成型设备。

（5）本工程所需资金全部由企业自筹。

1.2.4项目投入总资金及效益情况

该项目总投资约1200万。

工程所得税前全部投资部收益率26.31%，所得税后全部投资部收益率20.84%，所得税前投资回收期3.12年，所得税后投资回收期3.47年。

财务部收益率高于基准收益率，投资回收期较短。

项目的财务状况较好。

1.3主要技术经济指标

主要技术经济指标表

序号

项目

单位

数量

备注

1

建设规模

1.1

日供气量

立方米/日

2×104

2

原料消耗

2.1

年用电量

万度/年

188.68

2.2

年用水量

吨/年

96.45

3

占地面积

3.1

总占地面积

平方米

2704

3.2

建、构筑物占地面积

平方米

932

3.3

道路及回车场占地面积

平方米

750

4

劳动定员

人

19

5

项目总投资

万元

1200

5.1

工程费用

万元

800

5.2

其它费用

万元

210

5.3

基本预备费

万元

340

5.4

流动资金

万元

190

6

财务评价指标

6.1

年平均总成本费用

万元

1463

6.2

年平均营业收入

万元

1898

6.3

年平均净利润

万元

282

6.4

所得税前财务净现值（Ic=12%）

万元

405

6.5

所得税后财务净现值（Ic=10%）

万元

277

6.6

盈亏平衡点（生产能力利用率）

%

52.00

2市场分析

2.1天然气汽车国外发展概况

早在20世纪30年代，意大利、俄罗斯、乌克兰等国已开始发展天然气汽车项目。

到2003年上半年，据世界燃气汽车协会统计信息显示，世界上已有63个国家和地区在推广天然气汽车。

天然气汽车总拥有量已达2814438辆，其中绝大部分燃气汽车使用的是压缩天然气（CNG），也有一些重型燃气汽车使用液化天然气（LNG）。

CNG加气站6455座，小型天然气汽车充气装置4783套。

据估算，目前全世界每年用于汽车燃料的天然气大约在40—50亿立方米之间。

我国发展燃气汽车的历史，如果从1989年在建第一座加气站开始算起，大约已经有20年的历史。

鉴于2004版《汽车产业发展政策》的技术政策更加强调节能和环保，再加上近几年国外石油价格的不断攀升，燃气汽车再次成为中国汽车业关注的热点。

近年来，国骨干汽车企业已陆续开发出单一燃料或双燃料燃气汽车和大型中巴车用发动机，并均已具备批量生产能力。

国产高性能天然气加气站成套设备不仅部分替代进口，且有批量出口；清洁汽车关键零部件的技术水平和产业化能力明显提高。

截至2003年底，北京、上海、天津、等16个城市被确定为清洁汽车行动的试点示区。

这16个重点推广城市的燃气汽车保有量达到19万辆，已建成加气站560多座。

天然气汽车已经占到燃气汽车总量的40%以上。

其中有近6万辆燃气汽车投入城市公交和出租车行业运营。

虽然这些燃气汽车只占城市汽车保有量的10%，但由于集中在城市区域往复行驶，总运行里程却占40%到50%。

专家预测，燃油税实施后，燃气汽车有望在税收上得到较大优惠。

这正是燃气汽车的优势。

2.2丘县加气站现状

丘县目前尚未建成天然气加气站，本项目对丘县车用燃料单一，污染大的状况有一定改善。

2.3车用压缩天然气需求预测

2.3.1丘县车辆现状及规划

根据“丘县城市总体规划（讨论稿）”提供的资料显示，2009年丘县城区现有中巴100辆，出租车600辆。

中巴约80%为柴油车；出租车全以液汽油为燃料。

预计2013年丘县将拥有中巴155辆，出租车860辆；2015年将拥有中巴200辆，出租车1160辆。

2.3.2CNG汽车发展预测

天然气汽车可以在燃油汽车的基础上进行设计和制造成为专门使用天然气的单一燃料汽车。

也可在原供油系统不变的情况下，加装一套车用燃气装置，实现燃气、燃油两种功能，使汽车燃料适应性大大增强，同时油气转换只需一个切换开关，任何时候都可以迅速转换，操作非常简单，这种汽车被称为双燃料汽车，它是一种过渡形态。

从我国其它城市天然气汽车的发展规律来看，在今后一段时期天然气汽车发展的方向主要针对出租车及中巴车。

对于使用期较短的出租车可通过改装，使之成为双燃料汽车；对于使用期接近报废的出租车可待服役期满后直接更换天然气汽车或双燃料汽车。

中巴车中约80%使用柴油。

我国目前柴油车的改装技术成熟，能实现50%CNG与50%柴油混烧；而我国目前柴油车改装技术不过关，只能采用50%柴油与50%CNG混烧，如果完全燃用CNG必须更换发动机。

建议新增中巴车为CNG汽车，因中巴车使用期较短，预计三年后中巴车改装量将有较大的增加。

2.4售气价格预测

根据我国及其它国家的经验，保持油、气一定的差价是促进天然气汽车发展的有效手段，国一般价差为0.8-1.0元。

意大利、荷兰、西班牙、瑞士、法国等国，规定1立方米天然气的价格，只能在1升汽油价格的30—50%之间变动。

丘县加气子站售气价格可参考周围城市现有的售气价格。

近期发改委下发文件，压缩天然气终端价格再次提高。

根据甲方资料门站天然气出口价格为1.23元/Nm3，考虑一定的涨价因素，本工程加气站进气价格确定为1.60元/Nm3。

同时考虑用户的承受能力，保证工程财务部收益率大于12%的行业基准收益率。

参考周围城市现有加站售气价格，本工程站压缩天然气销售价确定为2.30元/Nm3。

2.5竞争力分析

压缩天然气汽车项目属于市政公用行业，能够显著地改善城市环境质量，对提升城市的综合实力具有积极的促进作用。

市场证明，只有车主得到实惠，燃气汽车才能得以推广。

汽车车主希望看到燃气汽车使用性能特别是动力性与汽油汽车相接近或更好，在经济上更为节省，因而有改装的积极性。

车用燃料在我国使用最多的是汽油、柴油、液化石油气及天然气。

出租车一般以93#汽油为燃料，一般现有车辆可通过改装使用CNG。

而较大型的中巴车一般以柴油为燃料，而我国目前柴油车改装技术不过关，只能采用50%柴油与50%CNG混烧，如果完全燃用CNG必须更换发动机，投资加大，只能等现有中巴车报废后，新增车辆直接购买以CNG为燃料的中巴车。

下面以出租车为例对三种燃料的使用进行对比。

不同燃料的出租车使用情况比较表

93#汽油

LPG

CNG

耗油（气）量

9.65L/100Km

10L/100Km

9.1Nm3/100Km

燃料单价

5.0元/升

3.8元/Nm3

2.7元/Nm3

燃料价（元/104km）

4825

3800

3367

燃料价差（元/104km）

0

1025

1458

出租车改装费（元）

-

5000

6000

出租车年平均运行里程（104km）

10.0

10.0

10.0

改装费回收期（月）

-

5.9

4.9

出租车年节省燃料费（元）

-

10250

14580

上表中燃料价格以最新的市场价格为依据，同时考虑LPG、CNG燃料的涨价因素。

通过以上比较可以看出，三种燃料中CNG汽车燃料费最省，对车主的吸引力最大，具有广大的市场空间。

车用液化气原料价格受原油价格影响很大，近年来持续走高，导致经营车用液化气企业成本上升，利润下降，各地车用液化气市场逐渐萎缩，以市为例，2009年全年车用液化气销售量比2008年下降30%。

相反，压缩天然气的原料价格相对稳定，与汽油、液化气相比具有较强抗涨价能力。

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特点。

比较压缩天然气汽车与液化气汽车，前者动力性明显优于后者。

2.6结论

综上所述，丘县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竞争能力；该项目具有很强的抗风险能力。

3建设规模

3.1车用压缩天然气用气量

3.1.1用气量指标

根据丘县的实际情况，以出租车和中巴车燃用93#汽油为例，平均每台出租车日行使里程300公里,百公里耗油量为9.65L，每辆车日用油量28.95L；平均每台中巴车日行使里程200公里,百公里耗油量为30.74L,每辆车日用油量61.48L。

93#汽油与CNG性能对比如下:

汽油与CNG性能对比表

燃料名称

热值

密度

单位体积热值

93#汽油

43.953MJ/Kg

0.75Kg/L

32.96MJ/L

CNG

34.78MJ/Nm3

0.774kg/Nm3

34.78MJ/Nm3

如果用CNG代替93#汽油，1Nm3天然气相当于1.06升汽油。

每台出租车百公里用气量，确定为9.1Nm3，即日用气量为27.3Nm3，年用气量9965Nm3。

每台中巴车百公里耗气量为29.0Nm3,每辆车日用气量58.0Nm3，年用气量21170Nm3。

3.1.2用气量

通过调查，丘县2010年拥有中巴100辆，出租车600辆。

根据城市总体规划，预计2013年丘县将拥有中巴155辆，出租车860辆；2015年将拥有中巴200辆，出租车1160辆。

通过市场分析，预计2010年将有30%的出租车及30%的中巴为CNG汽车；2013年将有42.5%的出租车及42.5%的中巴为CNG汽车；2015年将有65%的出租车及65%的中巴为CNG汽车。

经计算，压缩天然气年用量如下表：

丘县天然气汽车用气量

2010年

2013年

2015年

天然气中巴（辆）

30

66

120

中巴用气量（万Nm3/d）

0.18

0.40

0.72

天然气出租车（辆）

180

360

696

出租车用气量（万Nm3/d）

0.49

0.98

1.89

日用气量（万Nm3/d）

0.67

1.38

2.61

年用气量（万Nm3/a）

244.55

503.7

954.3

3.2压缩天然气加气子站建设规模

压缩天然气加气子站预计2010年底建成，日供气规模确定为2万Nm3/d，满足丘县2015年前车用压缩天然气需求。

4项目选址

4.1选址原则

（1）符合城市总体规划要求。

（2）避开山洪、滑坡等不良工程地质地段及其它不宜设站的地方。

（3）具备良好的供电、供水、排水等外部条件，同时交通运输条件便利。

（4）站址与周围建构筑物的防火间距必须符合现行的国家标准《汽车加油加气站设计与施工规》GB50156-2002（2006年版）、《建筑设计防火规》GB50016-2006及《城镇燃气设计规》GB50028-2006的规定。

（5）尽量少占农田，征地费用经济合理。

5气源

5.1天然气资源

5.1.1丘县天然气资源及开发现状

根据国家发展改革委发改能源[2007]2155号《天然气利用政策》，省丘县汇鑫天然气有限公司利用西气东输一线天然气气源到达项城的机遇,从项城接气至丘县，在丘县天然气建设城市天然气管网、配气站和天然气CNG加气站，作为丘县天然气供气基地，同时满足周边未通管道天然气县市的天然气汽车用气需求，充分利用丘县地处南洛高速公路主干线交通枢纽的重要位置,发展当地经济和汽车加气业务。

5.2天然气基本参数

根据丘县汇鑫天然气公司提供的资料，丘县供气管线天然气成分

及性质如下。

天然气成分表

组分

CH4

C2H6

C3H8

iC4H10

nC4H10

iC5H12

nC5H12

CO2

N2

体积百分比

93.83

3.06

0.60

0.10

0.12

0.06

0.10

0.60

1.46

天然气性质：

高热值：

38.47MJ/Nm3（9188.5Kcal/Nm3）

低热值：

34.787MJ/Nm3（8307.06Kcal/Nm3）

密度：

0.774Kg/Nm3

硫化氢含量：

≤20.00mg/Nm3

爆炸极限：

5.0%-15.1%

水露点：

≤-10℃（5MPa）

5.3压缩天然气气质要求

汽车用天然气质量应符合《车用压缩天然气》GB18047及《汽车用压缩天然气钢瓶》GB17258的有关规定。

具体如下:

压缩天然气气质技术指标表

项目

技术指标

低位发热量MJ/m3

〉31.4

组份（V/V）%

甲烷〉

90.0

二氧化碳<

3.0

氧气<

0.5

杂质含量（mg/m3）

总硫含量，10-6

270

硫化氢≯

20.0

水份≯

10.0

尘埃＜

5.0

水露点，0C

在汽车驾驶的特定地理区域，在最高操作压力下，水露点不应高于-130C；当最低气温低于-80C，水露点应比最低气温低50C

由原料天然气气质分析可知，原料气硫含量满足压缩天然气气质要求，水露点不满足压缩天然气气质要求，因此在站必须设置脱水处理工艺。

5.4结论

由于西气东输一线天然气气源到达项城，汇鑫天然气有限公司及时把握机遇,从项城接管线至丘县，该工程的建成投产为本项目提供了可靠的气源保证。

6技术方案、设备方案

6.1技术方案

6.1.1工艺方案选择

压缩天然气子站工艺系统一般由调压计量系统、净化干燥系统、压缩系统和售气系统组成。

6.1.1.1调压计量系统

对进站气体进行过滤、计量