天然氣汽車技術(shù)的發(fā)展,開始于20世紀(jì)后期。為了有效地環(huán)節(jié)傳統(tǒng)燃料汽車給環(huán)境,尤其給城市大氣造成的巨大污染,許多國家積極開展清潔燃料汽車的開發(fā)和推廣。目前,我國的大氣污染情況相當(dāng)嚴(yán)重,根據(jù)國家環(huán)保局的數(shù)據(jù),全國660個大中城市的大氣環(huán)境檢測結(jié)果顯示,大氣環(huán)境質(zhì)量達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)僅有1%。氮氧化物污染嚴(yán)重城市多為人口超過百萬的大城市,汽車尾氣排放是城市大氣吾人的重要因素,而推廣和應(yīng)用燃?xì)馄囀墙鉀Q汽車尾氣污染的一個很好的途徑。1998年1月,全國燃?xì)馄嚬ぷ鲄f(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組提出了我國發(fā)展燃?xì)馄嚬ぷ髟O(shè)想和實(shí)施建議,同年7月,確定在北京、上海等12個城市作為推廣天然氣汽車的實(shí)驗(yàn)范城市。目前,壓縮天然氣汽車的發(fā)展已比較成熟,與汽油汽車相比在運(yùn)營與維護(hù)管理方面具有價(jià)格便宜、維修費(fèi)用低、總操作費(fèi)用低、無污染等許多優(yōu)點(diǎn),因此,天然氣汽車將是21世紀(jì)重要的綠色交通工具之一,有著廣闊的發(fā)展前景。隨著中國汽車工業(yè)的迅速崛起,積極推廣天然氣汽車應(yīng)用技術(shù),開發(fā)車用壓縮天然氣系統(tǒng)既有必要性,又有緊迫性,尤其對大氣污染十分嚴(yán)重的蘭州市區(qū),開發(fā)利用天然氣汽車應(yīng)用技術(shù)有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1、蘭州市治理汽車尾氣污染的必要性
蘭州市作為甘肅省省會,解決環(huán)境污染,減輕汽車污染物排放是當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)前,蘭州市各種機(jī)動車輛已突破 10Ⅹ10⒋輛,并且沒年以10%的速度增長,這些車輛尤其是公交汽車、出租汽車主要集中在城關(guān)、七里河、安寧、西固區(qū)這些狹長區(qū)域內(nèi)行駛,造成車流密度過大,車輛常處于低速運(yùn)行狀態(tài),綜合排放指標(biāo)變得更差。汽車尾氣中一氧化碳、氫氧化物及碳?xì)浠衔锏戎饕廴疚飳Φ涂窄h(huán)境污染的實(shí)際分擔(dān)率已超過60%。蘭州市汽車尾氣已成大氣污染的一個重要污染源。市區(qū)大氣環(huán)境污染已從煤煙污染為主轉(zhuǎn)變?yōu)槊簾煛獧C(jī)動車尾氣復(fù)合型污染。隨著機(jī)動車數(shù)量的快速增長,氣候條件對污染物稀釋、擴(kuò)散不利等諸多因素影響,大氣污染已成為影響市民健康和制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。采用壓縮天然氣作為汽車的代用燃料,可不同程度地改善汽車發(fā)動機(jī)的排放性能,加之天然氣汽車技術(shù)在幾是年的發(fā)展過程中,已完成了從機(jī)械控制到電子控制、從進(jìn)氣道預(yù)混供氣到電噴供氣甚至缸內(nèi)直噴供氣的技術(shù)升級,使其環(huán)境性能指標(biāo)更優(yōu),從而達(dá)到治理大氣污染的根本目的。
2、壓縮天然氣汽車的主要優(yōu)點(diǎn)
運(yùn)用改裝技術(shù)對現(xiàn)有汽車只并聯(lián)一套壓縮天然氣的燃料系統(tǒng),原油路不做改裝,通過閥門可自動切換選擇燃料系統(tǒng),使汽車成為既可使用汽油,又可使用壓縮天然氣的兩用燃料汽車。該壓縮天然氣系統(tǒng)技術(shù)成熟,裝置簡易可靠,只需加裝一個儲氣瓶、一臺調(diào)壓器、雙燃料電子點(diǎn)火器混合器液位指示及燃料選擇開關(guān)。車輛加裝了這套裝置后,等于增加了一個燃料箱,使汽車增加了連續(xù)行車?yán)锍。燃料選擇開關(guān)在儀表板上,只需用手一扳,無須停車就可以完成燃料的轉(zhuǎn)壓縮天然氣汽車的主要優(yōu)點(diǎn)如下。充足穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的氣源給天然氣汽車的發(fā)展提供了條件。供應(yīng)蘭州地區(qū)的天然氣開采于青海柴達(dá)木盆地澀北氣田,其主要成分甲烷的體積分?jǐn)?shù)為99%,硫化氫質(zhì)量濃度<1 mg/m⒊,是優(yōu)質(zhì)的化工原料和燃料。已探明天然氣可采儲量為1472Ⅹ10⒏m⒊,澀—寧—蘭天然氣長輸管線的年輸氣能里為(20~30)Ⅹ10⒏m⒊/a,可給蘭州地區(qū)穩(wěn)定供氣50a。發(fā)展天然氣汽車具有得天獨(dú)厚的氣源條件。
壓縮天然氣汽車被稱為綠色汽車,在環(huán)保方面有顯著效益。由于天然氣和空氣充分混合,燃燒完全。這將充分發(fā)揮和提高發(fā)動機(jī)的工作效率和降低燃料消耗量,同時,積碳少,一氧化碳,氮氧化物和微粒的排放量極低。因此,發(fā)動機(jī)磨損進(jìn)一步降低,發(fā)動機(jī)故障少,使用壽命長。用天然氣作燃料與使用汽油作燃料相比較,汽車尾氣減少72%,二氧化碳減少90%,噪聲減小40%,導(dǎo)致人體呼吸道疾病及癌癥的苯、鉛粉減小100%,環(huán)保效益顯著。
壓縮天然氣汽車燃料成本和維修費(fèi)用降低,經(jīng)濟(jì)效益好。壓縮天然氣汽車燃料消耗量比汽油汽車低25%,天然氣價(jià)格比汽油低30%左右,使燃料費(fèi)用下降,且天然氣汽車故障少,發(fā)動機(jī)壽命長維修費(fèi)用個總操作費(fèi)用均比汽油車低。
抗爆震性能好,安全性強(qiáng)。天然氣的主要成分是甲烷,甲烷的辛烷值較高,為130,具有較高的抗爆震性能。
使用壓縮天然氣汽車可優(yōu)化汽車燃料供應(yīng)結(jié)構(gòu),改變了汽車燃料只有汽油、柴油、的格局,適應(yīng)市場多元化的需求,可緩解石油供應(yīng)短缺的矛盾,降低汽車用戶成本費(fèi)用。
3、經(jīng)濟(jì)比較
用壓縮天然氣作燃料的天然氣汽車經(jīng)濟(jì)效益顯著,具有很強(qiáng)的市場競爭力和發(fā)展?jié)摿ΑO旅鎸μm州市工交車、出租車進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較,見表 1。
表1 不同燃料汽車的經(jīng)濟(jì)比較
項(xiàng)目 |
大公交車 |
小公交車 |
出租車 |
日行程/km |
300 |
300 |
300 |
日燃料 消耗量 |
汽油量 /(L.d⒈) |
102 |
48 |
30 |
天然氣量( m⒊d⒈) |
93 |
45 |
27 |
燃料價(jià)格 |
汽油價(jià) /(元.L⒈) |
3.00 |
3.00 |
3.00 |
天然氣價(jià) /(元.m⒊) |
2.20 |
2.20 |
2.20 |
日燃料費(fèi)用 /(d⒈) |
汽油 |
306 |
144 |
90 |
天然氣 |
205 |
99 |
59 |
天然氣汽車日節(jié)約 燃料費(fèi)用 /(元.d⒈) |
101 |
45 |
31 |
天然氣汽車年節(jié)約 燃料費(fèi)用/元.a⒈ |
36 360 |
16200 |
11160 |
由表 1可知,使用壓縮天然氣作為汽車燃料有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。如政府給予政策上的傾斜,經(jīng)濟(jì)效益將更加顯著。利用市場價(jià)格杠桿作用,壓縮天然氣汽車的發(fā)展前景將十分廣闊。
4、幾點(diǎn)建議
壓縮天然氣作為一種新型的汽車燃料,人們對其認(rèn)識還有一個過程,故推廣普及壓縮天然氣汽車的難度還比較大。但由于其減少汽車尾氣污染、保護(hù)環(huán)境的社會效益和節(jié)約能源、降低汽車運(yùn)行成本的經(jīng)濟(jì)效益都很顯著,發(fā)展勢頭十分強(qiáng)勁。因此,急需解決好以下幾個問題。
大力開展宣傳活動,提高人們的環(huán)境保護(hù)意思,增強(qiáng)環(huán)保責(zé)任感,讓更多的人了解壓縮天然氣汽車,使用壓縮天然氣汽車。
盡快制定出臺壓縮天然氣汽車的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、安全措施和相應(yīng)的法規(guī)政策。對市內(nèi)運(yùn)營的工交車、出租車實(shí)行強(qiáng)制改裝壓縮天然氣汽車,用法律來保護(hù)生態(tài)環(huán)境,保護(hù)人類的健康。
為扶植壓縮天然氣汽車的發(fā)展,政府制定一系列相關(guān)的優(yōu)惠政策,積極引導(dǎo)、扶植壓縮天然氣汽車的發(fā)展。如政府補(bǔ)貼部分改裝費(fèi)用,減免有關(guān)稅款,對加氣站建設(shè)給予低息或無息貸款等來加快推廣發(fā)展步伐。
加強(qiáng)氣站的建設(shè) [7~9]。對加氣站項(xiàng)目,在審批、征地、施工等方面提供便利。壓縮天然氣汽車也是綠色工程,在蘭州市區(qū)用地緊張的狀況下,允許加氣站占用綠地和蘭州濱河路風(fēng)情線,建設(shè)造型美觀與綠地美化相稱的加氣站。
對公用事業(yè)部門的工程車、垃圾清運(yùn)車、風(fēng)情線旅行車等提出要求,在限定時間內(nèi)使用壓縮天然氣作燃料。