一、LNG基础介绍
LNG是英文LiquefiedNatural Gas的简称,即液化天然气。它是天然气(甲烷CH4)在经净化及超低温状态下(-162℃、一个大气压)冷却液化的产物。液化后的天然气其体积大大减少,约为0℃、1个大气压时天然气体积的1/600,也就是说1立方米LNG气化后可得600立方米天然气。无色无味,主要成份是甲烷,很少有其它杂质,是一种非常清洁的能源。
二、LNG优势
天然气是优质、高效、洁净的能源,液化天然气可以像石油一样安全方便地储存及运输,液化天然气技术的发展,提高了天然气在全球的竞争性。作为“对环境友好的”能源,天然气的地位日益上升,市场前景十分广阔。目前,我国各主要大型城市如深圳、上海的汽车尾气已经取代工业废气,成为城市大气污染的首要污染源。采用天然气作为燃料后,将极大程度地改善市内的环境污染问题。以 LNG 汽车为例, LNG汽车具有尾气排放量极低、噪声和震动较低等优点。LNG 发动机排放的氮氧化物只有柴油发动机排放的 25%,碳氢化合物和碳氧化合物分别只有柴油发动机的 30%和12%,颗粒物的排放几乎为零,并且 LNG 发动机的声功率只有柴油发动机的 36%;使用LNG 做汽车燃料,其尾气中的二氧化氮、二氧化碳含量比使用燃油燃料降低 98%和 30%,更有利于环保。
LNG的主要特性有:
1、低温、气液膨胀比大、能效高易于运输和储存。1标准立方米的天然气热质约为8500~9300大卡热值,1吨LNG约可产生1450标准立方米的天然气,可发电约9000度。而常规煤炭的热值只有5500大卡/公斤,加上煤炭锅炉的利用率不高,煤炭环保性能差,所以天然气必然是替代煤炭的下一代能源。我们再来学习一下1标方天然气能做什么?
1立方米天然气平均可供一个三口之家做饭和洗澡2天;
1千卡/1大卡/1000卡路里(kcal)=4.1868千焦(kJ),所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ.而1度电=1kW*h=3.6*10^6J=3.6*10^3KJ.
1立方米天然气燃烧热值相当于9.3—9.88度电产生的热能,
1立方米天然气大约可以支持家用三厢小汽车(在不堵车的情况下)跑10公里至18公里。
1立方米天然气大约等同于1.40公斤煤炭的使用。
既然1标方的天然气能做这么多事情,那么1车的LNG能做什么呢?
1车LNG约为52.6立方左右(进入2016年,国家标准最大容积限制52.6立方,其实并非越大越好,因为大了保温不一定做的好,反而小了不一定拉的少,技术在升级)言归正传,1车LNG约3万标方天然气,可供3万家庭的城市用2天(不包含冬季供暖),可发出约26万度电,可让一辆CNG汽车跑30万-54万公里,最少可绕地球跑7圈,可让一辆LNG卡车跑6万公里,绕地球1圈半。
2、LNG被认为是地球上最干净的化石能源!LNG硫含量极低,若260万吨/年LNG全部用于发电与燃煤(褐煤)相比将减排SO2约45万吨(大体相当于福建全年的SO2排放量的2倍),将阻止酸雨趋势的扩大。天然气发电NOX和CO2排放量仅为燃煤电厂的20%和50%?安全性能高—由LNG优良的理化性质决定的!气化后比空气轻,无色、无嗅、无毒。燃点较高:自燃温度约为450℃;燃烧范围较窄:5%-15%;轻于空气、易于扩散!
LNG作为能源,其特点有:
1、LNG燃烧后基本上不产生污染。
2、LNG供应的可靠性,由整个链系的合同和运作得到保证。
3、LNG的安全性是通过在设计、建设及生产过程中,严格地执行一系列国际标准的基础上得到充分保证。LNG运行至今30年,未发生过恶性事故。
4、LNG作为电厂能源发电,有利于电网的调峰,安全运行和优化以及电源结构的改善。
5、LNG作为城市能源,可以大大提高供气的稳定性、安全性及经济性。
三、LNG主要用途
LNG作为一种清洁燃料,必将成为新世纪的主要能源之一。概括其用途,主要包括:
(1)用作城市管网供气的高峰负荷和事故调峰
(2)用作大中城市管道供气的主要气源
(3)用作LNG小区气化的气源
(4)用作汽车加气的燃料
(5)用作飞机燃料
6)LNG的冷能利用
(7)分布式能源系统
四、LNG、CNG、ANG、NGH对比分析
天然气的运输除了液化为LNG以外也有其他的技术方式。有人已经构想压缩天然气(CNG)船,就是把天然气压缩到大约200大气压左右储存在压力容器中用船装载。CNG不用液化,可省掉了液化过程耗能;但是其压缩耗功也很大,而且高压容器自重大,单位自重运量低因而CNG船运相对于LNG的船运是否有竞争力目前还很难说。另外,CNG对天然气气源和管网的依赖性较强,对远离气源的地方使用CNG比较困难。吸附天然气(ANG)和天然气水合物(NGH)的运输方式虽然都可以避开大量耗能的深冷技术,但是吸附剂本身也有重量、也占体机此外目前还没有解决脱附不完全的问题。目前在NGH中每m3的水可以水合近20Om3的天然气。但是lm,的水重1吨,而200m3的天然气的重量才100多kg。所以NGH船运的水比天然气重近10倍,经济上的合理性和技术上的成熟性还有待于进一步的探讨,暂时还是难以取代LNG运输。
LNG汽车特别适合于城际间的中长途客货运输。CNG对天然气气源和管网的依赖性较强,对远离气源的地方使用CNG比较困难。通常可用20~50m3的汽车槽车将LNG运到加气站,不受气源和管网限制。经济的发展催生大量的客货运输,也需要环保的清洁能源,这一领域CNG难以实施,而LNG汽车特别适合于城际间的中长途客货运输。因此,LNG产业在这一领域发展有着较为广阔的前景,开发中长途客货运输、重型载货汽车运输必将影响深远。
LNG加注站占用土地少,投资少。LNG加注站比CNG加气站有明显优势。LNG加注站占地面积小,不需要铺设管线,不需大型压缩机房,耗能比CNG加气站小,单车加注时间短。LNG加注站的建设费用比CNG加气站低,日售1×104m3的CNG加气站投资需700~900万元,日售(3~4)×104m3的LNG加注站投资约为300~400万元。LNG加注站具有投资小、环保、安全的特点。
另外在一些管道气没有通道的偏远地区,特别是山区地区,LNG的应用方式更加方便适用。让清洁能源适用每一个家庭。
五、LNG产业链
LNG上游主要是指LNG液化工厂及LNG接收码头
以新疆广汇、延长石油、陕西绿能、内蒙汇能、汇达、乌审旗宏基亿泰、京鹏、星星能源、大连LNG码头、曹妃甸码头、青岛董家口、南通如东、上海洋口港、宁波北仑、福建、深圳大鹏湾等等目前国内上上下下的工厂和码头已经超过200多家。
LNG中游主要是指LNG运输环节
LNG从上游液化工厂生产出来之后,通过LNG船(国外进口)、火车、LNG运输半挂车确保LNG运输到LNG下游客户群体。