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LNG 用作汽车燃料的优点2012-4-24高黎敏分享到： 空间新浪微博开心网人人网摘要：天然气作为车用燃料，与汽油、柴油相比，具有环保性、经济性、安全性等优点，是较佳的汽车代用燃料关键词：天然气汽车；LNG 汽车；环保性；经济性；安全性；汽车代用燃料Advantages of LNG Used as Alternative Vehicle FuelGAO LiminAbstract：Compared with gasoline and diesel，natural gas has some advantages including environmental protection，economy and security，it is better alternative vehicle fuel.Key words：natural gas vehicle；LNG vehicle；environmental protection；economy；seetlrity；alternative vehicle ruel1 概述液化天然气 LNG 主要成分是甲烷，其作为一种优质燃料，具有洁净、经济、高效、资源丰富和储运方便等优点，在整个能源结构中的比例逐渐增长。

天然气用作汽车代用燃料，与汽油、柴油汽车相比，其二氧化碳排放量明显降低，是一种优良的汽车发动机绿色代用燃料；其燃料成本、维护保养成本均较低，具有显著的经济效益；泄漏后不易自燃，不易形成爆炸气体，较安全因此，天然气是汽车较佳的清洁代用燃料 [1～4] 2 天然气具有环保性2009年 11月26日，国务院公布控制温室气体排放的行动目标，决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降40% ～45%根据有关资料统计，城市大气环境污染60%来自机动车辆的尾气排放，公路网的大气环境污染100%来自机动车辆，因此对汽车尾气进行治理刻不容缓目前，采用天然气作为车用燃料代替传统汽油、柴油，是减少汽车尾气污染的重要措施之一大力发展天然气汽车事业，提高清洁、高效、优质的天然气能源在我国能源消耗中所占的比例，是坚持可持续发展战略、优化能源结构、提高人民生活质量、保护环境的重要措施现通过以下计算，对比汽油、柴油、天然气作为车用燃料的二氧化碳排放量根据 C02潜在排放系数和燃料的平均低位发热量，可计算出燃料燃烧产生 C02的量① 基础数据根据国家发展和改革委员会节能信息传播中心发布的数据，C0 2潜在排放系数见表1 。

C0 2潜在排放系数是指一种燃料燃烧或使用过程中单位热量所产生的 C02排放量表1 C02潜在排放系数燃料种类 CO2潜在排放系数/(kg·GJ -1)汽油 69.363柴油 74.024天然气 56.224根据文献[5] ，可查得各种燃料平均低位发热量，见表2表2 各种燃料平均低位发热量燃料名称 平均低位发热量/(kJ·kg -1)汽油 43124柴油 42705天然气 35588② 计算方法燃料燃烧产生 C02的量按下式计算：行驶相同里程，消耗天然气的质量与消耗其他燃料质量的比值可用下式表示：式中 β——行驶相同里程，消耗天然气的质量与消耗其他燃料质量的比值，kg/kgα——行驶相同里程，消耗标准状况下天然气的体积与消耗其他燃料体积的比值，m 3/Lρg——标准状况下天然气密度，kg/m 3ρf——燃料密度，kg/L中海石油气电集团交通新能源事业部于2011年7月26日至29日在北京召开的17个建设项目可行性研究报告(代初步设计)评审会最新提供的经验值为：行驶相同里程，消耗1L 汽油相当于消耗1.1m 3天然气，消耗 1L 柴油相当于消耗1.2m 3天然气由文献[6] 查得标准状况下天然气密度为0.7167kg/m 3，由文献[7]查得汽油密度为0.725kg/L，柴油密度为0.835kg/L。

根据式(2) ，可分别计算出：β1=1.09β2=1.03式中 β1——行驶相同里程，消耗天然气的质量与消耗汽油质量的比值，kg/kgβ2——行驶相同里程，消耗天然气的质量与消耗柴油质量的比值，kg/kg由以上计算数据可知，行驶相同里程，消耗1t 汽油相当于消耗1.09t 天然气，经计算燃烧1.09t 天然气产生2.18t 的 C02，比燃烧1t 汽油减排0.81t 的 C02；行驶相同里程，消耗1t柴油相当于消耗1.03t 天然气，经计算燃烧1.03t 天然气产生2.06t 的 C02，比燃烧1 t 柴油减排1.10t 的 C02由此可见，以气代油发展天然气汽车是一项绿色环保工程，可以有效地减少二氧化碳排放量，对于创造人和自然的和谐环境具有非常重要的意义3 天然气具有经济性① 天然气具有价格优势目前，西安市2011年燃料最新售价为柴油7.41元/L、汽油7.31元/L、LNG 3.60元/m 3对出租车及公交车使用两种燃料进行比较分析，详见表3表3 燃油燃气费用比较 (天然气价格按西安最新售价)项目 汽油 天然气燃料单价 7.31元 /L3.60元/m3车辆数/辆 100 100每辆车每 100km 燃料耗量9.09L 10.0m3每辆车日行程/km 300 300车辆日总燃料耗量 2727L 3000m3出租车日总耗燃料费用/(元·d -1) 19934 10800项目 柴油 天然气公交燃料单价 7.41元 /L 3.60元/m3车辆数 100 100每辆车每 100km 燃料耗量25.0L 30.0m3每辆车日行程/km 200 200车辆日总燃料耗量 5000L 6000m3车日总耗燃料费用/(元·d -1) 37050 21600通过表3可以看出，按照各车辆日行程，以100辆车计，每天分别可以节省燃料费用：出租车为9134 元/d，公交车为15450元/d。

目前，由于我国天然气资源缺乏，国家发展和改革委员会表示，适当上调天然气价格，对于合理有效配置天然气资源，保证天然气供应十分必要国家发展和改革委员会于2010年6月1日完善了相关价格政策要求各地天然气价格(元/m3)与90号汽油最高零售价格(元/L)比值调整到0.75：1的比价关系，保持车用气的合理比价行驶相同里程，消耗1L 汽油相当于消耗 1.1m3天然气，汽油价格以7.31元/L 计，用户可承受天然气价格最高为6.65元/m 3按照国家发展和改革委员会关于提高国产陆上天然气出厂基准价格的通知，天然气最高售价为5.48元/m 3比用户可承受的最高价格6.65元/m 3还要低1.17元/m 3根据国家发展和改革委员会调控之后的燃料价格，对出租车及公交车使用两种燃料进行比较分析，详见表4表4 燃油燃气费用比较 (天然气价格按国家发改委调控之后最高售价)项目 汽油 天然气出租车燃料单价 7.31元 /L5.48元/m3车辆数/辆 100 100每辆车每 100km 燃料耗量9.09L 10.0m3每辆车日行程/km 300 300车辆日总燃料耗量 2727L 3000m3日总耗燃料费用/(元·d -1) 19934 16440项目 柴油 天然气燃料单价 7.41元 /L5.48元/m3车辆数/辆 100 100每辆车每 100km 燃料耗量25.OL 30.0m3每辆车日行程/km 200 200车辆日总燃料耗量 5000L 6000m3公交车日总耗燃料费用/(元·d -1) 37050 32880通过表4可以看出，按照各车辆日行程，以100辆车计，每天分别可以节省燃料费用：出租车为3494 元/d，公交车为4170元/d。

可见，在西安市相对于汽油、柴油而言，城市交通车辆使用天然气更具有价格优势，用户具有较强的承受能力使用天然气作为汽车燃料，将大大降低汽车的运行成本② 冬季汽车易发动，可节省费用LNG 汽车克服了汽油车、柴油重载汽车冬季发动困难的难题，方便了用户的使用，节省了费用汽油车在冬季发动困难是因为汽油发动机在冷启动时，汽油中只有最轻组分蒸发形成混合气进行燃烧，若10%馏分馏出温度过高，发动机因混合气中油气过少而启动困难，启动时间增长，增加了耗油量 [8]柴油馏分组成不能太重，小于300℃馏分的含量愈少，启动愈困难LNG 基本上是纯质烷烃，其中甲烷体积分数达到96%以上，给发动机提供了稳定的可控制的空燃比，使发动机的工作性能得到优化，发动机燃烧平衡，相对于汽油车、柴油车，不存在发动困难的问题，节省了燃料消耗根据山西煤炭运销集团大元新能源有限公司 LNG 加注站建设、经营及 LNG 重载汽车推广项目十二五建设规划测算，此项优点使每辆重载汽车每年可节省2×10 4元③ 可延长设备寿命以 LNG 为燃料的汽车，可延长设备寿命，降低费用由于天然气燃烧完全，结碳少，减少气阻和爆震，使发动机寿命延长2～3倍，大修理间隔里程延长(2.0～2.5)×10 4km，天然气汽车相对汽油车、柴油车年降低维修费用50%以上 [7]。

4 天然气具有安全性天然气、汽油、柴油的自燃点、爆炸极限、密度见表5表5中，天然气的液态密度是指在沸点(约-162℃)下天然气的密度；气态密度是指标准状态(101.325kPa， 0℃)下天然气的密度汽油、柴油的液态密度是指在常温常压(101.325kPa， 20℃)下的密度；汽油的气态密度是指在常温常压(101.325kPa，20℃)下的密度；柴油为重组分油，不易挥发，气相可忽略表5 燃料性质对比项目 天然气 汽油 柴油自然点/℃ 650 427 260爆炸极限/%5.O～15.O1.O～7.O 0.5～4.1液态 423 725 835密度/(kg·m-3) 气态 0.7167 5.O930 —天然气的自燃点一般在650℃，相对汽油、柴油来说，自燃温度高 LNG 车用技术采用低温低压储存，一般在-146℃，压力不大于 1.2MPa，车载气瓶采用双层抽真空绝热技术LNG 加气站由于工作介质的低温低压，储存容器及相关设备具有可靠的耐低温性能，符合GB 18442—2001《低温绝热压力容器》 、GB 50264—97《工业设备及管道绝热工程设计规范》等相关规范，安全性较好根据中海油做的烟头实验，液态天然气甚至可以熄灭点燃的香烟，这说明液态天然气是不容易被点燃的。

天然气意外泄漏后，不容易自燃 [9]，而汽油车、柴油车在碰撞或翻覆着火后，容易爆炸天然气的爆炸极限为5%～15%，且密度小于空气，稍有泄漏即挥发向上扩散LNG 泄漏到地面，会吸热挥发，不会产生任何残留物汽油、柴油的爆炸下限低，汽油气化后密度大于空气，柴油为重组分油，泄漏后不易挥发；汽油、柴油如果泄漏到地面，滞留时间较长，容易引发燃烧、爆炸等危险因此，作为车用燃料，天然气相对汽油、柴油更安全。