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LNG清洁能源汽车在道路客运中的应用

1.项目概述
                    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CO2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、提升行业竞争和发展能力现实可行的选择。佛山市汽车运输集团有限公司(简称“佛汽集团”)从2010年开始大批投放LNG公交车,经过近一年多的应用,并取得了良好的经济效益和社会效益,积累了成熟的经验。
        在此基础上,于2012年1月在佛山市道路运输领域率先投放LNG清洁能源车辆,并针对LNG客车的特点,在车辆性能优化配置、车务保障、驾驶操作等方面开展了大量工作,从运行的数据表明,LNG清洁能源汽车尾气排放中一氧化碳、二氧化碳以及氮氧化物的含量与柴油车相比较均有较大幅度的下降,其燃料成本较同线路的柴油车也有一定程度的下降。对其在道路运输领域的应用做出了具有实践意义的综合评价,积累了经验,具有一定的节能减排与调整能源结构示范和引导作用。
2.项目的实施背景
                  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。淘汰污染排放不达标的黄标车,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,燃油成本占运输收入的比例随之加大,降低运输成本刻不容缓。
      佛山市汽车运输集团有限公司根据广东省道路交通“十二五规划”要求,积极发展绿色道路运输,率先在珠三角的市际道路运输线路上投放了佛山市飞驰汽车制造有限公司研制的LNG清洁能源汽车。通过近半年的运营,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。
3.主要技术原理
                  LNG是液体状态存在的天然气(Liquefied  Natural  Gas)的缩写。在常压和低于-161.5℃的条件下,由气态转变为液态储存于低温绝热容器中。液化后体积缩小625倍。是一种无色、无味、无毒、无腐蚀性气体,主要成分是甲烷CH4(93.6%)和少量的乙烷C2H6(4.12%;)等,完全燃烧后生成物基本是二氧化碳和水。
      LNG清洁能源客车是把传统柴油发动机更换为天然气发动机,燃油箱改为LNG气瓶,经过合理匹配发动机和底盘研制而成。其工作原理为:LNG加液站通过专业加液枪将液态天然气加注到安装在车上的LNG气瓶内,气瓶内的液化天然气经气瓶上的出液阀进入到气化器,气化器利用发动机循环水将液化天然气气化,气化后的气态天然气进入到混合器内,经电磁阀进入天然气发动机,电磁阀通过点火开关控制,实现发动机的动力控制。
4.主要做法及措施
            (一)原线路置换LNG清洁能源客车。
      2011年12月,我公司购入5台佛山飞驰牌FSQ6110DN车型的LNG清洁能源汽车置换原佛山车站至广州流花车站市际道路营运线路上的柴油车,与佛山车站至广州天河车站线路的同吨位,同座位数的5台飞驰牌FSQ6105HT柴油车进行对比运行,取得了良好的经济效益。
(二)开展标准化维保作业,强化车务保障。
      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客车维护规程》、《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,开展“LNG清洁能源基础知识培训”、“LNG清洁能源维护保养培训”等培训课程,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。
(三)改造LNG清洁能源汽车维修保养车间。
      根据天然气车辆特点,按照维保需要及安全作业的要求,对车间进行规划和改造,在原有汽车修理车间的基础上,改造大型LNG汽车专项维修车间,配置先进的维修及检测设备,满足清洁能源车辆维修需要。目前,该车间已成为我司清洁能源车辆示范维修车间。
(四)建设LNG加气站。
      建设LNG加气网络。积极吸引外部资金合建加气网络,目前已建成2个LNG过渡加气站,在建2个L-CNG气站,购置2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。
5.取得的效果
            (一)社会和环境效益

LNG清洁能源客车尾气排放与国Ⅳ柴油车对比
排放检验项目 柴油车 国Ⅳ
标准限值 LNG清洁能源汽车检验值
一氧化碳CO
(g/kw.h) 0.35 4.0 0.152
碳氢化合物HC
(g/kw.h) 0.089 0.55 0.072
颗粒物PM  (g/kw.h) 0.025 0.03 -
氮氧化物NOX
(g/kw.h) 3.5 3.5 2.97
烟度  CO2 0.177 0.5 -
CH4  g/(kW?h) 1.1 1.1 0.72
LNG清洁能源汽车和同类型国四柴油发动机汽车进行对比测试,结果表明:LNG清洁能源汽车尾气排放中,一氧化碳(CO)下降了56%,碳氢化物(HC)减少20%以上,LNG清洁能源汽车与柴油车主要排放污染物相比更环保低碳。(注:本检测参数按ETC试验法,烟度按ESC  和ELR  试验)
(二)经济效益
截止2012年4月30日,我司5辆LNG道路运输清洁能源汽车累计安全行驶里程超过20万公里,车辆完好率100%。燃料消耗降低约4%(见下表),单车台每月可节约费用约758元。
LNG清洁能源汽车与同级别柴油车燃料消耗对比表
车型 最大总质量(吨) 空调 座位数 时间 平均车日行驶(公里) 平均百公里消耗燃料 平均燃料价格 平均百公里燃料成本(元/100km)
(kca)
飞驰FSQ6110DG空调LNG汽车 14.5 2200 45 12.1.1 320 28.7立方LNG 5.7元/立方LNG 164
至12.4.30
飞驰FSQ6103HT空调柴油车 14.5 2200 45 12.1.1 320 22.45升0#柴油 7.6元/升柴油 170.65
至12.4.30
LNG清洁能源汽车与同级别柴油车平均百公里燃料费减少额(元) 6.65
LNG清洁能源汽车与同级别柴油车平均百公里燃料费减少幅度 3.90%
LNG清洁能源汽车与同级别柴油车平均每车每月燃料费减少额(元) 658.35
注:1、两种公交车均需全程开启空调;2、柴油单价为试验期内价格变动的加权平均价。

LNG清洁能源汽车与同级别柴油车保养费用消耗对比表
车型 最大总 运行车辆数 时间 平均车日行驶(公里) 运行 保养里程 更换机油及滤清器次数 每次更换机油及滤清器费用(元) 总共费用 平均每月更换机油及滤清器费用(元)
质量(吨) 里程 里程
  (公里) (公里)
飞驰 14.5 5 12.1.1 320 192000 35000 5.49 513 2814.1714 703.5429
LNG车 至
  12.4.30
飞驰    柴油车 14.5 5 12.1.1 320 25000 7.68 628 4823.04 1205.76

12.4.30
LNG清洁能源汽车同比柴油车机油减少总数(元) 2008.87  
LNG清洁能源汽车同比柴油车机油成本每车每月减少数(元) 100.44  
6.适用范围
            适用于城市道路及市际线路道路旅客运输。

责任编辑:科技信息科 张晓惠   发布时间:2013-04-04