第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)
天然氣加氣站是指以壓縮天然氣（CNG）形式向天然氣汽車（NGV）和大型CNG子站車提供燃料的場所。天然氣管線中的氣體一般先經(jīng)過前置凈化處理，除去氣體中的硫份和水份，再由壓縮機(jī)組將壓力由0.1-1.0Mpa壓縮到25Mpa，最后通過售氣機(jī)給車輛加氣。
一般根據(jù)站區(qū)現(xiàn)聲或附近是否有管線天然氣，可分為常規(guī)站、母站和子站。
1：常規(guī)站→常規(guī)站是建在有天然氣管線能過的地方，從天然氣管線直接取氣，天然氣經(jīng)過脫硫、脫水等工藝，進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，然后進(jìn)入儲氣瓶組儲存或通過售氣機(jī)給車輛加氣。通常常規(guī)加氣量在600-10003h之間。
2：母站→母站是建在臨天然氣氣管線的地方，從天然氣線管線直接取氣，經(jīng)過脫硫、脫水等工藝，進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮，然后進(jìn)入儲氣瓶組儲存或通過售氣機(jī)給子站中或母站的加量在2500-4000m3/h之間。
3：子站→子站是建在加氣站周圍沒有天然氣管線的地方，通過子站運(yùn)轉(zhuǎn)車從母站運(yùn)來的天然氣給天然氣汽車加氣，一般還需配小型壓縮機(jī)和儲氣瓶組。為提高運(yùn)轉(zhuǎn)車的取氣率，用壓縮機(jī)將運(yùn)轉(zhuǎn)車內(nèi)的低壓氣體升壓后，轉(zhuǎn)存在儲氣瓶組內(nèi)或直接給天然氣車加氣。子站建在加氣站周圍沒有天然氣管線的地方，通過子站運(yùn)轉(zhuǎn)車從母站運(yùn)來的天然氣給天然氣汽車加氣，一般還需配小型壓縮機(jī)和儲氣瓶組。為提高運(yùn)轉(zhuǎn)車的取氣率，用壓縮機(jī)將運(yùn)轉(zhuǎn)車內(nèi)的低壓氣體升壓后轉(zhuǎn)存在儲氣瓶組內(nèi)或直接給天然氣車加氣。
為了改善國內(nèi)城市的大氣環(huán)境，全國各大城市正在加快液化氣汽車的發(fā)展速度，作為其必不可少的配套設(shè)施--液化氣汽車加氣站也在迅速發(fā)展，以下是對加氣站規(guī)范的簡要介紹。
1、氣站的分類
按照站內(nèi)液化氣的最大存量來分，加氣站可分為三級：較為合理的分布是在距離市中心較遠(yuǎn)的地區(qū)，一般都具備較寬闊的場地，適合建一級加氣站；在人口稍微密集的地區(qū)，適合建設(shè)二級加氣站；人口高度密集的地區(qū)宜建設(shè)三級加氣站。總的說來，哪些地方可以建設(shè)加氣站，適合建哪一級的加氣站，主要由規(guī)范和實(shí)際的場地條件決定。
按照儲罐的不同形式，加氣站可分為地上儲罐式和地下儲罐式兩種，兩者的主要區(qū)別還在于為汽車加氣的液化氣泵不同，如果采用地下儲罐，每個儲罐上安裝1～2臺潛液泵，或在地面安裝專為地下儲罐設(shè)計(jì)的離心泵，如果采用地上儲罐，則在儲罐附近安裝至少兩臺地面烴泵。采用地下儲罐的加氣站占地面積相對較小，距離市中心近，場地小的加氣站多采用這種形式，但工藝相對復(fù)雜一些，管線和各種閥門的密集程度也大，投資也較大。采用地上儲罐的加氣站受規(guī)范要求占地面積較大，但工藝系統(tǒng)的復(fù)雜程度和投資額度較小。
按加氣站的功能來分，可分為綜合型和單一型兩種。綜合型即站內(nèi)同時具有加氣系統(tǒng)和加油系統(tǒng)，目前北京市擬建和待建的加氣站多采用這種形式，有的是新建整個雙燃料加注站，有的是在原有加油站基礎(chǔ)上改造。單一型加氣站即站內(nèi)只具有液化氣加氣系統(tǒng)。
選擇什么形式和規(guī)模的加氣站，由場地條件、投資大小等實(shí)際情況決定。
2、加氣站的運(yùn)行
1）儲罐進(jìn)液汽車槽車將液化氣運(yùn)至站內(nèi)，進(jìn)液可分為三種方式：①利用站內(nèi)卸車泵卸車，這種形式是較普遍的形式。②利用裝有卸車泵和計(jì)量系統(tǒng)的槽車卸車，這種形式簡化了站內(nèi)的卸車系統(tǒng)，節(jié)約了成本，但受槽車類型的限制。③利用站內(nèi)壓縮機(jī)卸車，這種形式的壓縮機(jī)系統(tǒng)相對復(fù)雜一些，除了卸車外，還具有其他功能，但投資相對較高。
2） 加氣：當(dāng)加氣槍被摘下，或手動開關(guān)打開時，控制系統(tǒng)開始工作，潛液泵或地面泵啟動，將儲罐內(nèi)的液化氣經(jīng)儲罐區(qū)的地上管線和中途的地下管線送至加氣機(jī)，經(jīng)加氣機(jī)計(jì)量后，由加氣槍進(jìn)入液化氣汽車內(nèi)的儲罐。正常情況下，每只加氣槍的平均流量在25～35升/分鐘。
3、加氣站內(nèi)的建筑設(shè)施
加氣站內(nèi)必須有的建筑設(shè)施為：配電室、儀表間、加氣島及其罩棚。如果采用地下儲罐，需要建造儲罐池。根據(jù)采用的工藝不同，有的站內(nèi)還設(shè)置獨(dú)立的壓縮機(jī)室或泵房等設(shè)施。如果是綜合型的站，一般加氣系統(tǒng)與加油系統(tǒng)相對獨(dú)立。
4、其它
為了保證加氣站的安全運(yùn)行，站內(nèi)都設(shè)有安全防護(hù)系統(tǒng)，必須有的包括：消防系統(tǒng)、防雷防靜電系統(tǒng)、濃度檢測及報警裝置。另外，儲罐進(jìn)液口、潛液泵出口、加氣機(jī)前等部位應(yīng)裝有能遠(yuǎn)程控制的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的組成則有加氣站所采用的工藝和投資額度決定。
有些工藝較先進(jìn)的加氣站除了設(shè)置就地顯示的儀表外，還在儀表間內(nèi)設(shè)二次儀表，有的液位計(jì)還具有瞬時液位的數(shù)字顯示和超高或過低液位報警功能，這些都是為了保證加氣站的順利進(jìn)行。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
為改善城市空氣質(zhì)量，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)和建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展，國家科技部推廣應(yīng)用清潔燃料汽車。我國以天然氣替代石油具有巨大的發(fā)展空間，預(yù)計(jì)2010年天然氣在我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重將由目前的2%提高到8%左右。1988年四川石油管理局從新西蘭引進(jìn)充氣裝置和天然氣汽車的改裝件，并在南充建立了CNG加氣站成為全國使用CNGV的第一家。隨后在成都、天津、南京、無錫、哈爾濱、深圳、?？凇V州、上海也相繼改裝并使用了大量天然氣汽車。1998年初，全國已有天然氣汽車近4600輛，天然氣汽車加氣站46座，我國的天然氣汽車在部分地區(qū)已進(jìn)人快速發(fā)展階段。截止1999年6月底，全國天然氣汽車12000輛，加氣站88座。2005年我國全社會汽車3800萬輛，并以年近9%的速度持續(xù)增長，預(yù)計(jì)2010年可達(dá)5800萬輛，2020年達(dá)11000萬輛。目前全國汽車年耗油量約11000萬噸，占石油消耗量的40%，如20%的汽車改為 CNG汽車，年耗用天然氣約242億立方米，可替代原油2200萬噸，占我國目前石油年消耗量的7.5%，年石油進(jìn)口量的22%，對國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略貢獻(xiàn)巨大。
國內(nèi)天然氣汽車的發(fā)展已形成一定氣候。在燃料產(chǎn)地和輸送干線沿線的北京、成都、重慶、烏魯木齊、上海、天津、西安、長春等城市已在不同規(guī)模地發(fā)展和使用天然氣汽車。全國保有量已逾5萬輛，加氣站200座左右。2003年，我國西氣東輸工程東段一次投產(chǎn)成功，提前實(shí)現(xiàn)了向河南、安徽、江蘇、浙江、上海供氣，西氣東輸工程建成后，每年將供應(yīng)長江三角洲120～200億m3天然氣，使這一地區(qū)清潔能源比例上升到15%以上。國內(nèi)各大城市推廣應(yīng)用天然氣汽車均從出租汽車和公交車入手，如果有相應(yīng)的政策保證，估計(jì)3～5年內(nèi)會在全國各大中城市的公共交通系統(tǒng)普及推廣天然氣汽車，以控制日益嚴(yán)重的機(jī)動車廢氣污染以及能源危機(jī)。
北京現(xiàn)有約2000輛公交車安裝了天然氣發(fā)動機(jī)，其中單燃料CNG車1600輛，成為世界上使用單天然氣公交車最多的城市。北京計(jì)劃在市中心區(qū)域主要發(fā)展 CNG公交車，現(xiàn)有CNG加氣站24座，其中天然氣管道供氣的母站1座，通過母站用專用汽車輸送壓縮天然氣的子站23座。由于CNG汽車發(fā)展較快而加氣站建設(shè)速度相對較慢，近幾年北京計(jì)劃再建設(shè)一批CNG加氣站。北京將用5年時間，完成全市公交車和出租車的改裝工作，以天然氣作為這些車輛的燃料。
東海油田的開發(fā)促進(jìn)了上海CNG汽車的發(fā)展，自1999年啟動CNG汽車示范工程，目前上海有CNG公交車290輛，其中單燃料公交車140輛，雙燃料公交車150輛。現(xiàn)有莘莊、市光、楊高3座加氣站，均為管道供氣的加氣站，設(shè)備均從國外進(jìn)口。
四川盆地天然氣資源約占全國的四分之一，儲量相當(dāng)豐富，為四川及周邊地區(qū)開發(fā)綠色能源提供了相當(dāng)優(yōu)越的條件。四川省政府大力發(fā)展CNG汽車，目前全省擁有雙燃料CNG汽車2×104輛，CNG加氣站130座。省政府計(jì)劃在2010年將CNG汽車增加到10×104輛，CNG加氣站達(dá)到300座。
西安市2003年至2006年以公交車、出租車改裝或購置天然氣汽車為主，并建設(shè)相配套的壓縮天然氣加氣站。2007年至2010年，以公務(wù)車改裝或購置天然氣汽車為重點(diǎn)，并鼓勵私用車或其它車輛改裝天然氣汽車。2010年西安市公交車擁有量要達(dá)到8000輛，城市出租車總量控制在15000輛以內(nèi)，公務(wù)用車將達(dá)到92000輛，私人用車將達(dá)到120000輛。至2004年上半年，廣州市公交和出租車企業(yè)投資3億元，新增LPG公交車495臺、LPG出租車1420輛，全市LPG公交車總數(shù)達(dá)到603輛、出租車1900輛，20條市中心區(qū)線路投入使用LPG公交車，整體運(yùn)行狀況良好。
烏魯木齊市利用豐富的新疆油氣田，自1998年來推廣CNG汽車已達(dá)到一定規(guī)模，現(xiàn)有改裝的雙燃料CNG公交車1200輛，加氣站10座。計(jì)劃今后發(fā)展 CNG公交車一律采用雙燃料發(fā)動機(jī)，在對原有加氣站擴(kuò)容的同時進(jìn)一步擴(kuò)大加氣站的建設(shè)，爭取在十五期間內(nèi)實(shí)現(xiàn)全市公交車都使用天然氣。
天津現(xiàn)有 300多輛CNG公交車和500多輛改裝的雙燃料CNG出租車。2001年底建成國內(nèi)規(guī)模最大的加氣母站，日供氣能力3.2×104m3/d，可供500 輛公交車加氣，現(xiàn)有2座子站。從2004年至2007年，天津市將投資7500×104元，興建天然氣汽車加氣站15座，其中包含3座汽車加氣母站。
武漢市作為全國特大中心城市之一，在中部地區(qū)崛起中具有關(guān)鍵性的戰(zhàn)略地位，機(jī)動車數(shù)量龐大，發(fā)展天然氣對改善環(huán)境質(zhì)量，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略意義重大。
CNG 加氣站市場空間巨大；尤其是公交系統(tǒng)在汽油價格長期上漲趨勢的壓力下，形成了油改氣的強(qiáng)烈市場需求。
2010 年前后，武漢將產(chǎn)生 100-200萬 Nm3/d ，10-20 億/ 年的CNG 市場，大隆武漢CNG 項(xiàng)目在按計(jì)劃進(jìn)展情況下，依目標(biāo)客戶群30% 的市場份額計(jì)，2010 年前每天30-60 萬Nm3 的市場， 將帶來3--6 億/ 年的營業(yè)額 。