随着天然气的开发利用和环保意识的提高,以天然气为主的城市能源结构正在形成,天然气不仅在民用领域将逐步占主导地位,而且在一次性能源构成中的比重也越来越大。由于天然气具有的环保和经济性能,它在汽车中的应用,正日益受到各国的重视。汽车应用天然气,可以有效的改善城市中因汽车尾气排放导致的大气污染,改善广大市民的生存环境。因此,推广和发展天然气汽车已经成为城市环保工作的努力方向之一。
一、天然气汽车的发展现状
按照天然气的不同状态,天然气汽车可分为:压缩天然气汽车(简称CNGV),液化天然气汽车(简称LNGV),吸附天然气汽车(简称ANGV)。目前,国际、国内天然气汽车以普遍使用压缩天然气为主。
天然气作为汽车燃料,始于第一次世界大战期间,使用压缩天然气作为汽车燃料则始于30年代的意大利。经过几十年的发展,压缩天然气汽车技术在各个方面都更加成熟、完善。尤其是近十几年来,由于环境保护条例、国家法规及各国资源条件等多方面原因,压缩天然气汽车在许多国家发展更为迅速。目前全球共有100多万辆天然气汽车,并且多数是由原来燃油车改装而成。1986年国际天然气汽车联合会成立,现有33个成员国,主要是交流信息并为国际性难题的解决提供中介。
早在50年代,我国就进行过天然气汽车技术的研究,但由于当时一些技术问题不能解决,且油价较低,对环保重视不够等多方面原因,该技术未能得到发展,直到80年代末期,我国从新西兰引进压缩天然气汽车技术,并在1993年实现了全部改车部件的国产化。近几年随着环保意识增强,天然气汽车受到国家及社会各界的广泛关注,1999年国务院部署,在全国开展“空气净化工程——清洁汽车行动”,并首先启动了北京等十二个城市和城区的清洁汽车试点示范工程。并为实施“清洁汽车”方案,在加气站建设用地、投资方向调节税、行政事业收费、销售税等多方面制订了一系列优惠政策。各省、市纷纷响应,结合各地的实际情况,出台了各自的规划和优惠政策以扶持天然气汽车的发展。1999年6月底全国共有天然气汽车12000辆,压缩天然气加汽车站88座。
二、天然气汽车的经济、环保优势和主要特点
(一)能有效地减轻大气污染,环境保护效益明显。
我国城市空气污染十分严重,普通汽油、柴油车尾气排放占城市大气污染的70%以上,是主要的大气污染源。天然气汽车尾气中不含铅、苯等致癌物质,基本不含硫化物,各种有毒有害物的排放综合降低约85%左右,其中一氧化碳(CO)排放量减少90%,碳氢化物(HC)减少72%,氮氧化物(NOx)减少40%,二氧化碳(CO2)减少24%,二氧化硫(SO2)减少70%,颗粒杂质减少41%。噪音降低40%。因此,天然气汽车被公认为“绿色环保汽车”,大力推广天然气汽车是解决城市大气污染的有效措施之一。
(二)有显著的经济效益
发展天然气汽车,其显著的经济效益主要表现在以下两方面:①以气代油,可大幅度降低运输燃料成本。经测算:1nm3的天然气可替代1.2升汽油,比汽油30%一40%。一辆中型汽油车年行驶6万公里,耗油约1万公升,如以天然气代替,则可节约燃料费用0,75万左右;②可大量节省维修费用。由于天然气燃烧完全、干净、不易产生积炭,不会稀释润滑油、辛烷值高(可达130),抗爆性能好,噪音低,运行平稳,能有效减少零件磨损,延长发动机的使用寿命一倍以上,节约维修费用50%以上。
(三)比汽油车更安全。
天然气虽然是一种易燃、易爆气体,但是通过一系列安全措施的保障,其安全性能比汽油更好,主要体现在以下几个方面:①燃点高。天然气燃点在650℃以上,比汽油燃点427℃高出223℃,所以与汽油相比不易点燃;②密度低。与空气的相对密度约为0.58—0.60,泄露气体很快在空气中散发,很难形成遇火燃烧浓度;③辛烷值高。可达130,比目前最好的96号汽油辛烷值高得多,抗爆性能好;④爆炸极限窄。仅为5—15%,而汽油为1一7%,在自然环境中,形成这一条件十分困难。⑤释放过程是一个吸热过程,当压缩天然气从容器或管中泄出时,泄漏周围会迅速形成一个低温区,使天然气燃烧困难;⑥ 国家颁布有严格的天然气汽车技术标准。从加气站设计、储气瓶生产、改车部件制造到安装调试等,每个环节都形成了严格的技术标准;⑦设计上考考虑了严密的安全保障措施。对高压系统使用的零部件,安全系数均选在1.5—4倍以上,在减压调节器、储气瓶上安装有安全阀,在控制系统中安装有紧急断气装置;⑧储气瓶在批量生产中一般都要抽样充分作燃烧、爆炸、坠落、枪击等试验,合格后方能出厂使用。中外发展天然气汽车60年来,从未出现过因天然气爆炸、燃烧而导致车毁人亡的事故,事实证明,压缩天然气汽车是十分安全可靠的。
(四)可燃油、燃气、油气转换方便。
由于任何汽油车都要在原供油系统保留不变的情况下,加装一套车用燃气装置,实现燃气、燃油两种功能。油气转换只需一个切换开关,任何时候都可迅速转换,操作非常方便。此外,压缩天然气的充装也同普通汽车一样简单,快速充气仅需2—5分钟。
三、在淄博市推广发展天然气汽车的可行性和必要性
(一)“环境立市”战略的确定,为推广和发展天然气汽车提供了政策依据
2002年,淄博市委、市政府确定了“环境立市”的发展战略,并以此作为加快建设经济强市最现实、最紧迫的任务来抓,找准了我市发展的症结,是推动我市经济健康快速发展、全面提升城市综合竞争动力和保障。
能源和污染是困扰当今世界发展的两个基本问题。改变传统的能源结构,开发和使用新型清洁能源,已经成为各国普遍采用的改善生态环境的有效手段。天然气作为新的清洁燃料,被公誉为“二十一世纪能源”。它不仅是改善大气质量,创造良好的生态环境的必要条件,也为人类实现可持续发展提供了可靠的资源保证。因而得到世界各国的高度重视。目前,发达国家天然气占能源结构的比率都在14%以上。我国已把天然气列为能源利用的战略重点,确定到2010年天然气在能源结构中的比率8%,并实施了“西气东输”等工程,加快天然气的开发利用步伐。自2000年开始,淄博市相继建成的液化天然气工程、沧淄、济淄管道天然气工程,走在了全国能源利用战略的前沿,具备了调整能源结构、改善生态环境的资源优势。应适时把握住机遇,把加速推广应用天然气作为“环境立市”的工作重点,迅速改善生态环境,以实际行动取信于民。
改善生态环境是“环境立市”的重中之重,而调整能源结构,是根治环境污染的根本。目前,淄博市主要污染源来自工业排放的废气、废不、粉尘及居民生活燃煤和机动车尾所排放。其根源是长期依赖煤炭、石油等传统能源。天然气入淄,为淄博市改变能源结构,治理大气污染创造了有利条件。目前,淄博市天然气的利用还处于起步阶段,很多领域有待深入开发,工业窑炉用气和居民生活用气正在逐步推开,但机动车尾气排放污染的治理还未真正摆上议程。作为主要污染源的机动车尾气排放污染,是广大人民群众热切关注和急切盼望解决的环境问题。之所以关注,主要因城市中大量的机动车辆行驶在大街小巷,尾气排放致使大气中充斥着烟尘和异味,形成城区中的“灰色雾带”。大量的有害物质,直接被人体吸入,危及人人的身体健康,可以看到,机动车尾气排放造成的污染,较之工业及生活污染对大气和人民生命的威胁等直接更具危害性。因此,应该把发展天然气汽车尽快提上政府议程,制定规划、政策,加强引导,尽快实施,使三大污染源同时得以治理,还淄博真正意义上的蓝天、碧水、绿地。汽车排放的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等污染物对人体有严重危害。人体吸入一氧化碳(CO)会导致人体缺氧,严重者能致人死亡,氮氧化物(NOx)中毒性大气二氧化碳,在对人体呼吸器官有刺激作用,轻则引起气管炎、肺炎、重则肺气肿。而柴油汽车尾气排放的颗粒中还有令人致癌物质三四苯并芘。
(二)改善生态环境迫切需要大力推广天然气汽车。
我市是我国最早开发的工矿区之一,长期作为山东省乃至全国的重要能源和原材料工业基地。但随着经济的发展,我市的生态环境特别是大气环境也遭受到了较大的污染。目前,淄博市大气中S02含量和总悬浮微粒等指标均超过国家大气环境质量二级标准,在全国大气污染最严重的十个城市中排名第五,严重影响着城市居民的生活和城市的整体形象,并制约了城市的进一步发展。主要污染源之一的汽车废气排放,造成大气污染极其严重。众所周知,汽车在给人类带来很大帮助的同时,也带来了三大公害:废气、噪音和尘埃。据测量,汽车、摩托车排放在大气中的有害气体和物持占有率是:PB(69%)、CO(70%)、CO2(33%)、NOx和HC(35%)。愈来愈严重的废气污染,引起了世界各国的广泛关注。目前世界上对付这一事态通行的做法有两种:一种是“硬”办法,制订和推行更为严格的汽车排放检测标准以及加强有效的环保法规干预;另一种是“软”办法,对清洁燃料汽车实行政府政策倾斜,予以鼓励、扶植和推广应用,这是世界上普遍认同的一种有成效的“好”办法。我市作为鲁中交通枢纽,公路干线四通八达,汽车保有量为五十万辆,而且以每年10%的速度增长,市内公共汽车、出租汽车,虽然占汽车保有量的比例不大,但这些车辆使用效率高,运营里程多,是造成城市道路车辆密度大,交通拥挤,废气污染加剧的主要因素之一。虽然市委、市政府通过锅炉改造等措施,在减少煤炭排放污染物方面取得了很大进展,通过加强环保法规的建立和执法力度,大气环境有所改善,但随着汽车和摩托车保有量的迅猛增加,大气中尾气排放的CH、NO、CO、SO等有害物质仍有增无减,通过“硬”办法难以控制日趋严重的大气污染,更不能从根本上治理汽车尾气的超标排放。我市燃用汽油或柴油的公交车、出租车及其它机动车改用天然气后,一氧化碳(CO)排放量可以减少90%,碳氢化物(HC)减少72%,氮氧化物(NOx)减少40%,二氧化硫(SO2)减少70%,如首先对我市2640辆人参共汽车、6000辆出租汽车改用天然气,可少向大气排放微粒物质7.8吨,Co4.9万M3,CH410吨,NO60吨。推广发展天然气汽车可以从根本上解决汽车尾气超标排放的问题,使我市的大气环境得到极大的改善。
(三)陕京天然气进淄为我市应用天然气提供了可靠的气源保证。
根据燃料的经济性和方便、可靠的原则以及技术的成熟程度,目前国内有条件的城市均选择天然气作为清洁汽车燃料。过去我省无天然气资源,天然气汽车的推广应用一直处于较为落后的状态。进入二十一世纪之后,淄博市委、市政府从坚持点来抓,取得了突破性进展。2000年与中原油田合作在杨寨建成了我第一座液化天然气供气站,年供气量可达5000万立方米,2002年3月份,由中国石油天然气股份有限公司投资建设的沧淄天然气竣工通气,随即,中石化投资兴建的济淄天然气输气工程竣工,具备通气条件。三大气源供应淄博,2002年可供气量2.4亿立方米,2003年达到4亿立方米,2004年底后达到10亿立方米,完全可以满足未来我市工业、生活和汽车用气。同时,市内管网建设全面展开,目前一、二期工程已经竣工,到2003年底主管网将覆盖全市五区一县,淄博跨入了全新的天然气时代。
(四)其它城市的成功经验为推广发展天然气汽车提供了可行的借鉴。
在1999年国务院开展“空气净化工程——清洁汽车行动”的推动下,我国天然气汽车的推广应用得到了迅猛发展,在实践中总结出了很多成功的经验,淄博市在推广应用天然气汽车时完全可以吸取教训,借鉴经验,把工作做的更好。
作全国十二个清洁汽车示范城市之一的成都市,1999年把天然气汽车改造作为市政府一号环保工作来抓,2000年改造出租车5500辆,加上公交车、环卫车、郊县出租车共计改造汽车一万辆。加气站在原有5座的基础上,2000年增加20座,2005年规划达到50座。同时,对汽车改造和加气站建设制订了相应的优惠政策和制约办法。由于领导重视,措施得力,政策优惠,效益显著,深受有车单位和个人的欢迎和支持。加气的车辆每天都要排起长龙,往往要等2—3个小时才能加上一次气,为此,他们加大了气站建设力度,2000年新增加20座,今年又有15座加气站建成投入使用。在成都市的大街小巷随处可以看到喷着"CNG"字样的出租汽车、公交车,每个加气站内汽车一辆接一辆,而加油站却相对冷清。
通过一年多的努力,在都市汽车应用天然气已初具规模,加气站建设进入快速发展阶段,在运汽车的改装也已形成气候,环保效益明显,经济效益初现。
1、环保效益。在成都市街头,改装后的各类“CNG”汽车在行驶中,看不到尾气的排放,闻不到刺鼻的废气味,大气质量明显改善,深受群众的支持和欢迎。
2、经济效益。在成都市建设一个加气站,包括征地费用,总投资在800万元左右,虽然投资较大,但投资者仍大有人在,甚至有个人投资者,其主要原因是经济效益明显,具有较强的吸引力
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