LNG清洁能源项目及专家点评

专家点评之一
——LNG清洁能源汽车在城市公交中的应用并向道路客运推广
一、项目概况
1.项目背景
发展低碳交通是响应党和国家号召，应对全球气候变化的需要。

推广使用液化天然气（LNG）车辆，采用液化天然气替代燃油，不但降低车辆运行燃料成本，延长发动机寿命，运行安全可靠，而且可以大幅度减少汽车有害尾气排放，减少温室气体CO
排放约1/4，是目前道路运输行业发展低碳交通、应对气候变化、
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提升行业竞争和发展能力现实可行的选择。

福建省汽车运输总公司（简称“闽运”）从2010年开始大批投放LNG公交车，针对LNG的理化性能与特点，在车辆性能优化配置、机务保障、驾驶操作等方面开展了大量工作，对其运行效果做出了具有实践意义的综合评价，积累了成熟的经验，并在道路客运车辆上大力推广，对道路运输实现节能减排与能源结构调整具有示范和引导作用。

2.项目主要内容
（1）优化车辆配置。

采用天然气专用发动机，大幅度地提高天然气汽车的动力性和燃料经济性；针对LNG汽车使用中出现的问题，改善供气系统与发动机之间的匹配，使发动机的耗气量和工作状况最佳化；改进LNG发动机中冷器、水箱散热器布置等，增强了发动机的高温适应性。

（2）强化机务保障。

研究制定并实施了《LNG汽车使用管理制度》、《LNG 安全知识汇编》、《LNG客车维护及使用规范》、《压缩天然气、液化天然气车辆事故应急救援预案》等；以汽车制造厂、发动机配套厂等为技术支撑平台，在原有汽车修理车间的基础上，新建大型LNG汽车专项维修车间，配置先进的维修设备，培养了一批维修专业技术人员，形成了LNG汽车机务保障体系。

（3）提升驾驶技能。

组织汽车制造厂和发动机配套厂通过授课、现场操作指导等方式，讲解LNG车与柴油车操作上的区别以及注意事项；编制了《LNG客车驾驶技能操作规范》培训教材，对所有LNG汽车驾驶员进行岗前培训及日常轮训，培训考试合格方可上岗。

（4）建设LNG加气网络。

积极吸引外部资金合建加气网络，已建成3个LNG 气站，1个LNG-CNG气站，购置3辆移动加气车，解决了LNG汽车的加气难问题，减少车辆空驶，为推广使用LNG客车奠定了基础；参与完成了福建省LNG加气站建设的地方标准编制。

3.项目实施情况
截至2010年底，闽运累计投资2.2亿元，购置LNG汽车372辆（其中城市公交车369辆，道路客运车辆3辆）；投资金额100多万元，建成占地面积2000m2的大型LNG汽车专业维修厂；参股的闽能燃气公司投资近2700万元，在福州城区及连江县建成4个加气示范站，购置2辆移动加气车。

2011年计划投资1.5亿元购置300多辆LNG汽车主要用于道路客运；其中2011年第一季度已完成投资2000多万元，新增道路客运车辆32辆、城市公交车20辆。

同时，参股的闽能燃气公司，拟今年再投资1300万元购置5辆移动加气车，目前已投产1辆移动加气车。

据闽运LNG汽车统计，2010年372辆LNG汽车陆续投放行驶总里程12385487公里，总气耗4156321千克，已实现节省燃耗成本1801万元，替代柴油量570万L，减排温室气体二氧化碳约3600t。

正常运营情况下，平均单位替代柴油量的投资额约为6760元/t[1]。

注[1] 单位替代柴油量的投资额=（LNG汽车价格/报废年限+年消费燃气的费用）/年替代柴油量
二、项目评价
1.项目先进性和技术成熟度评价
项目针对LNG的理化性能与特点，在车辆性能优化配置、机务保障、驾驶操作和气源供应等方面积累了成熟的经验。

项目技术先进、成熟。

2．项目节能与环保潜力评价
LNG完全替代燃油，二氧化碳减少24%，一氧化碳减少97%，碳氢化合物减少72%，氮氧化合物减少14%，苯、铅、粉尘等固体颗粒物减少100%。

综合排放指标降低约80%。

单车平均减排二氧化碳约22t/年。

改善了道路运输的能源结构，环保潜力大。

3．项目经济效益评价
该项目新增投资回收期较短，相对于柴油车可大幅度节约燃料成本，尤其在油价持续攀高的形势下，节约成本幅度将越来越大，给企业带来较大投资回报率。

大型LNG公交车辆购置费用平均比柴油车辆约高7万元/辆，正常运行年度燃耗成本节约10万元/辆，投资增加部分的回收期约为8个月；中型LNG道路客运车辆购置费用平均比柴油车辆约高5万元/辆，正常运行年度燃耗成本节约6万元/辆，投资增加部分的回收期为10个月。

项目经济效益显著。

4．项目的推广应用条件
项目需要运输企业具有较强的机务保障能力。

5．项目推广价值评价
项目适合在全国范围内具有较完善的LNG加注站网络地区大中型道路运输企业中推广应用。

三、存在问题
（1）在目前LNG公交车辆不享受燃料补贴政策的情况下，公交企业使用LNG 汽车相对燃油车增加了燃料成本，影响公交行业推广使用LNG汽车的积极性；
（2）LNG加气站、LNG汽车运营等相关法律法规或标准尚不完善；
（3）随着LNG汽车数的增加和应用范围向道路客运的延伸，需加快LNG加气站网络建设。

四、推广建议
（1）推广使用天然气专用汽车，不断优化车辆设计，充分发挥天然气高辛烷值的优势，发挥天然气的最佳效能，真正实现低碳、节能减排。

（2）保持车用天然气与汽柴油的合理差价，建议每立方米车用天然气的价格应控制在每升汽柴油价格的60%之内。

（3）天然气公交车辆应享受与燃油公交车辆相应的燃料价格补贴政策。

（4）完善相关的技术标准和管理体系，多渠道筹措资金建设完善的天然气加注站网络，方便运输车辆加注。

（5）政府应组织对天然气汽车的使用性能变化、故障规律等方面的研究，完善在用天然气汽车检查、维护、修理的工艺规范及标准，为推广使用天然气汽车提供有效的车辆性能保障支持技术。

专家点评之二
金豹LNG卡车运输项目
一、项目概况
1.项目背景
天然气作为清洁能源，与汽油、柴油相比具有显著的经济性和环保性。

近年来，随着国家对绿色环保的要求逐年提高，降低汽车尾气排放任务更加艰巨。

新疆的货物运输主要以公路运输为主，推行低碳交通势在必行，使用清洁能源替代
燃油是节能减排的重要途径之一。

另外，随着石油价格逐年上涨，燃油成本占运输收人的比例随之加大，降低运输成本刻不容缓。

新疆金豹物流有限公司是一家专业货物运输企业，拥有100多部大中型运输车辆，总载质量为3314t。

大部分运输业务都来自新疆境内，运营线路遍布全疆。

该公司将原有的运输车辆全部改造或更新为以液化天然气（LNG）为燃料的车辆。

通过一年的运营，在取得了良好的经济效益的同时，也为节能减排做出了贡献。

2.项目主要内容
液化天然气（LNG）汽车是继压缩天然气(CNG)和液化石油气（LPG）汽车之后的一种新型环保汽车。

其特点是汽车车载瓶内加注的是液态的天然气，与CNG 相比携带天然气量更多、续驶里程长（300-1200km左右）、气质洁净；与柴油车相比低温启动性好。

LNG汽车代替柴油车在货物运输中应用须具备两个基本条件：一是要有布局合理的LNG加气站网络；二是LNG汽车要有良好的技术性能和可靠性。

新疆广汇清洁能源科技有限责任公司利用自身的优势在新疆已建成30座LNG加气站；国内各汽车厂家（陕汽，北奔，福田，重汽，一汽，二汽）也已生产出LNG货运汽车；LNG汽车改装技术也日趋成熟，在此基础上，金豹物流公司于2009年6月购置了4台陕汽LNG汽车在哈密雅矿运输项目上与柴油车进行对比运营，取得了良好的经济效益。

公司决定运输车辆均采用LNG汽车，截止2011年4月公司购置LNG汽车76台，改装26台，达到了102台LNG汽车的运输规模，并应用在蒙库、金宝、雅矿及淖毛湖等运输项目上。

3.项目实施情况
项目于2009年运营以来，逐年增加车辆、开辟运营线路，实现了快速发展，达到了一定的经营规模。

该项目LNG汽车总投资4419万元，其中，购置LNG新车投资为4116万元，改造在用车投资为312万元。

新车购置费用与同等载重量的柴油车增加投资760万元和改造投资312万元，按照当前的LNG的零售价差计算可在一年左右收回这些投资。

根据2010年逐步投入的102台LNG汽车运营的实际情况，共替代柴油1993吨，折合标准煤2483t；减少二氧化碳排放1503t；节约燃料费用543.47万元，取得了明显的经济效益和减少排放的效果。

二、项目评价
1.项目先进性和技术成熟度评价
领先采用LNG汽车进行货物运输。

具有清洁环保、安全可靠、续驶里程长、成本低等特点。

项目技术先进成熟。

2．项目节能与环保潜力评价
该项目可替代柴油4075t∕年，折合标准煤5077t∕年。

可减排二氧化碳3073t∕年，环保潜力巨大。

3．项目经济效益评价
按当前柴油和LNG的价格计算，该项目全年可节约燃料成本37%。

具有显著的经济效益。

4．项目的推广应用条件
项目适合在LNG加气站形成网络的地区推广。

适合在货源相对稳定、线路相对固定的运输项目上推广。

三、存在问题
LNG加气站建设速度制约了LNG汽车的应用；目前LNG设备及配件供应不足、价格偏高。

四、推广建议
（1）尽快出台LNG加气站建设国家标准。

（2）建议国家出台鼓励使用LNG汽车的相关政策。

（3）LNG设备及配件的规模化生产应用，降低配件价格，完善LNG汽车售后服务网络。

经验材料之一
——LNG清洁能源汽车在城市公交中的应用并向道路客运推广
实施单位：福建省汽车运输总公司
一、项目概述
近年来，随着我国经济和社会的不断发展，能源需求将持续增长，如何增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进经济和社会的可持续发展，已成为我国经济和社会发展的一项重大战略任务。

“十一五”期末，国家不断加强节能减排力度，着力开展能源结构调整。

项目实行单位福建省汽车运输总公司（简称“闽运”），成立于1950年7月，是交通运输部首批授予国家道路客运一级资质的企业，主营道路客运、旅游客运、城市公共交通客运、汽配维修、资产经营及相配套业务。

截止2010年底，公司拥有营运客车2064辆（其中LNG汽车372辆、CNG汽车80辆）、客运站26个，形成了以福州为中心，覆盖区域内主要乡镇、对接福建省内县市级以上城市、直通香港、辐射全国主要城市的道路客运网络。

作为道路运输能源消耗和CO2温室气体排放大户中的一员，公司立足于国家倡导“节能减排、科学发展”的主题，
积极探求解决油价持续攀升、高铁不断冲击等问题的有效途径，主动提出“调整能源结构，促进企业转型”的经营方针，开始施行“LNG清洁能源汽车在城市公交中的应用并向道路客运推广”项目。

2010年初，公司围绕该课题，率先在福建省内分批投放LNG公交车，并循序渐进地进行LNG汽车在道路客运上的试点，到年底陆续投放的LNG汽车运行里程累计1239万km，总消耗燃气4156t。

截止2011年一季度，公司已投放LNG汽车424辆（其中公交车389辆，道路客运车35辆），建成合资LNG加气示范站4个，购置移动加气车3辆，并形成了一整套完善的LNG汽车管理制度，构建了有效的管理组织架构与运营支撑网络；与此同时，公司在LNG汽车的优化配置、技术改造上做了大量卓有成效的工作，使项目更具可复制性。

据实际运行数据计算，在稳定运作后424辆LNG汽车将比柴油车辆节约燃耗成本4000多万元/年，减少CO2排放9000多t/年，经济与社会效益良好，推广价值极高。

LNG汽车不仅适用于城市公交，对城际中长途客运、城市出租车的发展，乃至能源结构调整目标的实现具有广泛的借鉴意义和引导作用。

二、节能原理
液化天然气（Liquefied Natural Gas简称LNG）是天然气经净化和液化后形成的，液化后其体积只有液化前的1/625。

其主要成分是甲烷，几乎没有杂质。

LNG燃气车排放的有害气体，较传统柴油车大幅降低，其二氧化碳减少24%，一氧化碳减少97%，碳氢化合物减少72%，氮氧化合物减少14%，苯、铅、粉尘等固体颗粒物减少100%。

综合排放指标降低约80%。

单一燃料液化天然气汽车(LNGV)是将液化天然气储存在温度为-160℃，压力为0.1MPa左右的储存罐内，体积能量密度约为汽油的72%。

LNGV主要由发动机和燃料供气系统组成。

液化气瓶内的液体通过气瓶自身的压力，将液体释放到汽化器中。

汽化器通过发动机冷却水加热使液态天然气被汽化成气态天然气。

系统采用电控调压方式控制天然气用气量，经天然气与空气在混合器中混合由电子节气门进入发动机，经火花塞点燃使发动机对外做功。

LNG动力系统工作原理示意图如图1所示。

图1 LNG动力系统工作原理示意图
由于LNG燃料本身特性和发动机构造方面的原因致使液化天然气汽车的功率受到影响。

在同样的气缸工作容积下，用天然气作燃料时做的功比用燃油作燃料时少，从而导致发动机功率下降。

为提高LNG气体发动机功率，可从改善发动机以下特性入手：
（1）提高充气系数。

采取进气增压措施，以及优化天然气和空气混合器的设计，并降低发动机进气歧管和进气道的阻力，提高进气效率，改善发动机功率；
（2）改善供气系统与发动机之间的匹配。

正常情况下，气瓶最小工作压力不能低于0.5MPa，管路供气温度应保持在20～50℃。

这就要求气瓶内的充液压力、汽化器的气化速度和气化温度均要与发动机的工作相匹配，才能使发动机的用气量和工作状态达到最佳；
（3）采用点燃式发动机。

由于天然气着火温度较高，发动机压缩过程中，气缸内气体温度达不到其自燃点，必须靠电火花点火，需提升传统汽油机中使用的火花塞性能以适应LNG发动机中的高温工作环境；
（4）增强发动机的高温适应性。

LNG汽车较柴油汽车对发动机温度的要求更为严格。

尤其是在南方37℃以上的高温天气下，可能出现发动机动力不足、发动机烧机油、活塞顶高温烧蚀、拉缸等异常现象。

改善LNG汽车中冷器和水箱散热器布局与热负荷结构系统等措施，可有效解决LNG发动机工作温度偏高的问题。

三、技术内容
在总结多年道路客运车辆使用经验的基础上，公司对国内各地清洁能源车辆使用情况进行了调研，对天然气汽车的技术性、经济性进行了分析和对比，认为LNG汽车以其有害气体排放少，发出噪音低，安全性能好，能量密度大，能源组分纯净、运输方便、气源供应有保证等优点，成为目前替代汽油和柴油车辆的首选，确定投放LNG汽车。

一年多来，公司通过优化车辆配置、强化机务保障、提升驾驶技能和建设LNG加气网点等措施，逐步构建并完善了LNG汽车推广机构和应用支撑网络，加快了LNG客车应用推广的进程。

主要技术内容：
1、优化车辆配置，提高使用性能
（1）合理匹配，改进气瓶和管路设计。

经与厂家协商，将LNG发动机供气压力要求进行合理调整，降低了发动机出厂供气压力标准，加气回气现象得到解决。

此外，通过与厂家沟通，设计出厂符合标准的495L国内最大容量气瓶，能基本满足车辆2天的用气量。

为应对突发性供气不足现象，公司正采取加大供气管径、增加缓冲灌（瓶）等改进措施，改善供气状况，如图2所示。

图2 加装缓冲罐
（2）更换高品质火花塞，以适应天然气着火温度高的工作环境。

公司购置的所有天然气汽车，全部配置火花塞点火式发动机。

但由于LNG的燃点为650℃，比汽油的燃点高200多度，原来应用在汽油发动机上的火花塞基本不能适应此高温的工作环境。

现已将所有LNG发动机的火花塞更换为更耐高温材质的火花塞。

（3）调整气瓶经济阀安装方向，提高进气效率。

公司先期投放的LNG汽车，
曾因出厂时经济阀安装方向错误，导致气压波动较大，造成车辆发动机动力不足，公司在发现问题后及时完成了气瓶经济阀的修正工作，解决了经济阀积水结霜造成阀门弹簧卡死的问题，提高了进气稳定性和效率，明显改善发动机工作状况，如图3所示。

图3 整改前后气瓶经济阀安装方向
（4）改善散热布局，增强发动机对高温的适应性。

通过加开后舱门散热孔，加大中冷器面积，更换风扇直径和加宽叶片，增加空气导流板、密封中冷器舱等一系列散热措施，改善发动机散热布局，解决了LNG车的发动机高温现象。

图4 加装密封中冷器舱
（5）联手车辆制造商，采用新技术进行整车优化设计。

在公司的建议下，车辆制造商开发的新一代发动机冷却系统，将中冷器和水箱分开，使其独立于发动机转速，并用电子电机驱动风扇热管理系统取代传统发动机冷却，实时调整维持最佳温度，达到改善发动机动力性能，减少燃料消耗和排放的目的。

2011年1月，经优化配置的LNG汽车已投入使用，效果良好（图5）。

图5 改进前后风扇管理系统
2、强化机务保障，提升管理水平
（1）制订LNG管理制度，提高LNG汽车管理水平。

公司在LNG汽车应用中，制定出《LNG汽车管理制度》、《LNG安全知识汇编》、《LNG客车维护及使用规范》和《压缩天然气、液化天然气车辆事故应急救援预案》等。

为确保车辆良好运行，在柴油车使用管理的基础上，增加了以下措施：一是详细记录驾驶员出车前和收班后气压、容量及车辆状况，以便根据LNG汽车气压变化情况，分析供气系统故障原因。

二是根据LNG汽车特点每月制定检漏计划，定期对LNG汽车进行整车漏气检查，以防车辆因漏气导致供气不足或产生安全隐患
（2）加强维修队伍建设，掌握LNG汽车新技术。

多次邀请LNG行业专家、LNG汽车厂商对公司机务管理人员和维修人员进行理论知识的传授以及现场维修技术操作辅导。

通过组织学习，普及LNG相关知识，开展LNG安全演练，强化职工安全意识，提高突发事件的应对能力。

2010年共开展LNG维修技术培训4期，培训人次123人；开展LNG安全知识培训2期，培训人次502人。

各单位根据LNG应急预案，自行组织LNG安全演练，参加人数100多人。

3、精心组织培训，提高驾驶技能
公司编制了《LNG客车驾驶技能操作规范》培训教材，对所有LNG汽车驾驶员进行岗前培训，以加强他们对LNG汽车性能的理解，经培训考试合格方可上岗。

经过一段时间试运行，驾驶员驾驶操作水平不断提升。

同时，公司通过制定LNG汽车燃耗定额以及节亏气奖惩制度，提高了驾驶员节能积极性。

据统计，首批投放的LNG汽车燃耗已由年初的38.9kg/100km降至年底的35.6千克/百公里，同线路同车型2010年5月份与12月份燃耗数据对比如表1所示。

同线路同车型2010年5月份与12月份燃耗数据对比表
4、“先行先试”，攻克建站难关
（1）加强宣传力度，营造LNG建站外部环境。

LNG汽车的应用在福建省是一个新兴的产业，不论是用户，还是行业部门均无先例或经验可借鉴。

公司引入合作伙伴，从政府关注度高的城市公交入手，进行示范运营，将LNG汽车的经济、环保等多重效益直观地展现出来，使概念实体化；并采取书面介绍、现场考查、权威机构检测等方式，充分借助电视、报纸、网络等媒体平台宣传LNG
汽车的优势，获得了政府领导和部门的信任与支持。

公司以“确保安全，先行先试”为主导精神，克服国内LNG气站建设尚无标准的困难，参照LPG气站建设规范，初步建成福州市现有规模的加气站网络。

（2）积极参与地方标准制定，推进加气项目规范化与标准化。

为促进福建省汽车加气项目发展的有序化、科学化，公司和相关单位积极承担了编制“福建省汽车加气发展规划”与“福建省LNG加气站建设地方标准”的任务。

做好这些基础工作，一方面要积极与政府部门沟通提高他们的认同感，另一方面要取得规划批准部门的理解，打消他们的疑虑，逐步为公司LNG项目的发展铺平了前行的道路。

通过不懈的努力，《液化天然气（LNG）汽车加气站设计与施工规范》福建省工程建设地方标准已经通过专家评审，即将颁布执行。

我省LNG相关法规和制度的不断完善，填补了省内汽车加气站建设标准的空白。

四、推广应用条件
根据公司在LNG汽车推广应用过程中总结的实际经验，公路交通运输企业推广应用该项目需具备四个基本条件：（1）成立LNG技术专业管理队伍；（2）建成较完善的LNG加气网络；（3）投产一定规模的LNG汽车；（4）具备较强的机务保障能力。

以下是我司在LNG汽车实际应用中的一些具体做法：
（1）成立专业公司，健全LNG管理机构。

2009年底，公司成立了LNG
客车低碳专项领导小组，正式成立连江县闽运公共交通有限责任公司和福州闽运公共交通有限责任公司，负责LNG公交的专项经营；由下属专营道路客运的闽运连江公司负责LNG道路客运班车的专项经营；并合资组建了闽能燃气有限公司负责LNG加气网点的建设。

目前，专业机构健全，管理有序，制度明晰，气源供应稳定，车辆运行有保障。

现有的福州闽运公共交通有限责任公司已初具规模，分为两个分公司，600多名员工，并下设办公室、财务部、工会、经营发展部等重要职能管理部门的专业公司。

G加气网点。

2009年底，公司引入福建中闽物流有限公司，共同成立LNG加气专营公司——福建底，该司在福州城区及连江县建成4个加气示范站，累计投资2165万元；为解决LNG汽车的加气资近500万元配置了2辆移动加气车，随着加气网点的逐渐增多，形成了完善的LNG汽车应用支定了基础。

（3）分批投放车辆，实现能源结构调整。

公司于2010年3月起至12月，由所属福州闽运公共交通有限责任公司陆续分批次在福州市区投放配置全自动
变速箱的LNG公交车共320辆；于2010年1月份和7月份，由所属连江县闽
运公共交通有限责任公司分两次在福建省连江县试点投放配置手动变速器的
LNG公交车49辆；于同年11月，由所属连江公司在连江县至福州市高速客运
专线试点投放3辆LNG道路营运客车（表2）。

截止2011年一季度，公司已
投放LNG汽车424辆（其中公交车389辆，道路客运车35辆）。

表2：福建省汽车运输总公司2010年LNG汽车投放情况表
图6 LNG汽车正式运营
（4）专业技术保障，提高车辆运行效率。

随着LNG汽车的陆续投放，车辆数不断增加，LNG汽车维修技术和维修队伍的素质要求也不断提高。

公司借助汽车制造厂、发动机配套厂等的技术力量，在原有汽车修理车间的基础上，新建大型LNG专业维修厂，配置先进的维修设备。

2010年10月LNG汽车专业维修厂正式投产，占地面积2000m2，投资金额100多万元。

公司还同步扩大了汽车配件超市规模，确保LNG汽车维修配件的供应。

此外，公司通过联系各LNG 汽车生产厂家，在福州设立售后维修服务站，为我司车辆“三包”以及今后的售后工作提供便利、及时的服务。

现已有6个LNG汽车及配件厂商应邀在福州市区设立服务站，为LNG汽车提供了技术服务支持。

五、效益分析
1.节能效益
（1）能源结构调整效益。

一年来，公司通过加速老旧车辆报废、内部调拨和旧车整修翻新等措施，减少柴油车的新车购置，新增清洁能源车辆，能源结构调整取得明显成效（表3）。

截止2011年3月底，公司共计投放清洁能源车504辆，占公司车辆总数的24%。

对柴油的需求量逐步减少，LNG消耗量占公司总能源消耗比重增加，能源结构转型效益明显。

表3 不同能源营运车辆结构同期对比表。