广东省清远市规划设计院
摘要：随着城市机动车迅猛增加，由汽车尾气引发的环保问题日益突出。以天然气为汽车燃料可大幅减少汽车尾气中有害物质的浓度，并在一定程度带动城市的建设和发展。文章结合清远市区天然气汽车加气站专项规划，从汽车加气站数量预测、类型及单站规模选择、布局选址、建设步骤等方面探讨天然气汽车加气站的规划与设计，以期为我国同类地区的规划建设提供参考。
关键词：天然气汽车加气站；规划与设计；清远
引言
以天然气为燃料的汽车相对燃油汽车具有环保、经济、安全等特点，被誉为“绿色”汽车。一般情况下，公交车、重型运输车等大型汽车使用液化天然气（LNG)；出租车、私家车等小型汽车使用压缩天然气（CNG）。发展天然气汽车，不仅是治理城市汽车尾气污染的有效途径，而且对于改变城市能源结构、缓解成品油供应紧张局面、降低燃料成本也起到直接有效的作用，具有显著的环保效益、良好的经济效益和社会效益。
1 区域概况与规划背景
清远市地处广东省中部、珠江三角内侧，是广东省面积最大的地级市。清远市区范围主要包括清城区和清新区南部四镇，清城区包括凤城、东城、小市、横荷四街道办及龙塘、石角、源潭、飞来峡四镇；清新区南部四镇包括太和、太平、三坑、山塘四镇，规划面积约1833平方公里。
清远天然气汽车项目起步较晚，市汽运公司于2012年11月才开始投运2辆LNG公交车，目前靠一座临时天然气加油加气站加油加气，远不能满足发展需求。为促进天然气汽车的发展，保障天然气汽车加气站有序规范地建设，2013年4月，清远市人民政府颁发了《市政府常务会议决定事项通知》，文件正式批准清远市天然气汽车加气站专项规划。
2 准确预测加气站燃气用量
2.1 天然气汽车数量预测
2013年底规划区公交车546台，出租车520台，重型运输车1021辆，客运车451辆，私家车85487辆,。按市区人口109万计算，每万人拥有公交车5台，出租车4.8辆，重型运输车9辆，客运车4辆，户均拥有私家车0.3辆。随着规划区城镇水平提高，公交基础设施将逐步得到改善，根据《清远市城市总体规划（2011-2020）》，2020年规划区人口190万；根据清远市城市综合管理局提供，规划2020年公交车每万人15台，出租车每万人15辆，重型运输车年增长率9%，客运车年增长率1%，私家车户均拥有量0.4辆。机动车辆数量预测见下表2-1。
根据清远市城市综合管理局提供，规划2020年公交车气化率100%，出租车气化率100%，重型运输车、客运车及私家车加气气化率15%。则规划区各类天然气汽车数量预测见表2-2。
2.2 天然气汽车加气量预测
2.2.1 CNG汽车用气量预测
（1）出租车：参照其他城市相关经验，结合清远具体情况，每辆出租车行驶200公里/日，耗气量6.67N m³/百公里。每辆车每天耗气量=6.67*2=13.34 Nm³，按平均每辆车年运行350天计，则每辆车每年耗气量=13.34*350=4669N m³。2020年出租车2850辆，则加气量为：1330.67万Nm³/年，3.81万Nm³/日。
（2）私家车：参照其他城市相关经验，结合清远具体情况，每辆社会车辆行驶20公里/日，耗气量6.67 Nm³/百公里。按平均每辆车年运行350天计，则每辆车每年耗气量=6.67*0.2*350=466.9 Nm³，2020年私家车30535辆，则加气量为：1425.7万Nm³/年，4.08万Nm³/日。
（3）小计：2756.37万Nm³/年，7.89万Nm³/日
2.2.2 LNG汽车用气量预测
（1）公交车：根据清远市在营LNG公交车辆的加气情况观测，每辆LNG公交车行驶320公里/日，耗气量30N m³/百公里。每辆车每天耗气量=30*3.2=96 Nm³，按平均每辆车年运行350天计，则每辆车每年耗气量=96*350=33600N m³。2020年LNG汽车2850辆，则加气量为：9576万Nm³/年，27.36万Nm³/日。
（2）重型运输车：参照其他城市相关经验，结合清远具体情况，每辆重型运输车每年行驶10万公里，耗气量30 Nm³/百公里，则每辆车每年耗气量=100000*30/100=30000N m³ 。按平均每辆车年运行350天计，则平均每辆车每天耗气量=30000/350=85.8 Nm³。2020年重型运输车280辆，则加气量为：840万Nm³/年，2.4万Nm³/日。
（3）客运车和过境重型运输车：参照（2）对应指标，根据相关单位提供数据，客运车72辆、平均每日需加气的过境重型运输车600辆，测算出2020年客运车和过境重型运输车加油加气总量约为：202万Nm³/年，5.76万Nm³/日。
（4）小计：10618万Nm³/年，35.52万Nm³/日。
2.2.3 总用气量预测
根据以上CNG汽车加气量和LNG汽车加气量，可测算出2020年总加气量为：13374.37万Nm³/年，43.41万Nm³/日。
3 科学选择加气站类型
3.1 CNG 汽车加气站类型
按燃料输送到站方式，分为子母站类型和标准型两种，二者具体比较见下表3-1。
根据以上比较，结合清远市城市交通现状，在充分考虑规划区建设燃气管道和加气站发展前景的基础上，从设备投资、站址选择、交通运输等多方面因素综合考虑，确定规划区 CNG汽车加气站主要为 CNG 标准加气站（含加油功能），即CNG、汽油两用站。
3.2 LNG汽车加气站类型
LNG作为汽车燃料，具有燃点高、易挥发、安全性较高；杂质及有害物含量极低、尾气排放量小，环保性较好；价格低、燃烧性能好、动力强，经济性较强等优势[2]，是今后天然气汽车发展的一个重要方向。特别是对于大型运输车辆来说，以天然气作为燃料与以汽油、柴油作为燃料相比，具有巨大的价格优势，而大型车辆用 CNG 作为原料存在动力不足、运输距离短的缺陷。对于清远的发展定位，未来各个工业板块大型货运车辆运输量将会非常巨大。调查研究，LNG、CNG 两用站的成本价比LNG站 的成本价要高，但是能满足公交车、大型货车、出租车、私家车同时加气。用地紧张及车流不多的区域适合建LNG、CNG两用站或 LNG、CNG、汽油三用站。
3.3 加气站单站规模选择
从控制城市用地角度出发，加气站数量越多，占地则越多。适当扩大单个加气站规模，可节约土地。但清远市镇区较多，为了加气方便，部分面积较小或少有公交车通行的镇区单站规模须适当减少，所以合理确定加气站规模，有利于节省土地资源，最大程度发挥加气站的经济效益。
根据《汽车加油加气站设计与施工规范》 ，天然气加气站的规模应根据其服务范围内的天然气汽车的数量、每辆汽车加气时间等因素综合确定。同时，加气站的等级也影响其规模大小。从清远市实际情况看，建设用地制约日益紧张，适当提高加气站单站规模，多建合建站，可以节约用地。但清远市各镇区公共汽车分布和发展不均衡，从服务覆盖面等方面考虑，又适宜建规模较小的加气站。综合考虑安全、经济、服务范围、土地制约等因素，并参考周边城市建设加气站的规模，确定规划区建设各类加气站的平均单站设计规模如下：
——CNG加气站、CNG 及汽油合建站：1.2-2.0 万 Nm3/日，占地约4000㎡；
——LNG加气站 、LNG及汽油合建站 ：1.5-5.0 万 Nm3/日，占地约6000㎡；
为了方便天然气汽车加气并促使其尽快发展起来，规划区在实际运作过程中，其数量和规模可根据实际情况，由建设单位整理相关资料报主管部门审批通过后，进行适当调整。
4 合理预测加气站数量
4.1 按单站规模预测
（1）LNG汽车加气站数量：清远市采用LNG站及LNG、CNG、汽油三用站，其规模均为1.5-5.0 万m³/日，取经验值4万Nm³/日，根据LNG汽车加气量，推算出LNG加气站数量，见下表4-1。
（2）CNG汽车加气站数量：清远市采用CNG标准站，其规模为1.2-2.0 万Nm³/日，取经验值1.6万Nm³/日，根据CNG汽车加气量，推算出CNG汽车加气站数量，见下表4-2。
（3）小计：14座
4.2 按车辆和站点数量比预测
根据有关机构研究成果，并参考周边城市经验，天然气汽车加气的车辆数和站点数比例一般为200-300:1[3]（私家车折算为2000-3000:1）为宜。按平均车站比250计算，推算出规划区汽车加气站的数量见下表4-3。
4.3 按服务区域预测
规划区公交车按其服务的区域可分为凤城街道、东城街道、洲心街道、横荷街道、石角镇、源潭镇、龙潭镇、飞来峡镇及太和镇、太平镇、山塘镇、三坑镇共12个区域，每个区域都应有自己的公交车辆。根据服务区域全覆盖的布局要求，每个区域至少要有1座LNG站和1座CNG站，则加气站总数最少24座，包括12座LNG站和12座CNG站。
4.4 综合预测
根据实际情况对以上三种预测方式进行权衡，综合考虑天然气气源、推广使用天然气公交车的分布和发展、加气站类型、单站规模、服务区域等多方面因素，测算结果见下表4-4。
5 科学进行加气站布点
天然气汽车加气站的布局既要符合清远市城市总体规划，又要满足规划区城市建设和交通发展情况。在尊重现状条件和用地权属的前提下，布点原则如下：
（1）结合大型的公共交通站场布点：清远的公共交通站场主要有汽车客运站、高铁站、火车站及公交首末站，这些都是交通流量集中的节点。在不影响公交站场正常运营前提下，利用公交站场的空余用地或站场方圆2公里内交通便利位置布置加气站。
（2）结合交通流量大的干道布点：市区加气站布设应靠近城市交通干道或设在出入方便的次干道上。郊区加气站布设应靠近公路或靠近交通入口附近，方便汽车的燃料补给和加注。
（3）结合现有加油站布点：在保障安全、不影响加油站正常运营、符合规划的前提下，在已运营及拟建的加油站内改扩建成油气合建站。
（4）结合燃气站场布点：CNG母站、标准站气源均取自城市燃气管网，一般沿城市高中压管线、天然气高中压调压站以及天然气门站布置。结合规划区内各燃气站场实际情况，选择交通便利又安全的站场配套建设加气站。
6 合理规划加气站建设步骤
6.1规划建设原则
（1）由主城区带动周边镇区，实施“先城区，后镇区；先近镇，后远镇；先大镇，后小镇”建设战略；
（2）对于少数加气站，其所在主管部门鼓励节能减排或环保，要求大力推动天然气汽车加气站项目的，可调整提前投资建设。
（3）近期在镇（街道）公交走廊旁建设加气站，以带动该镇（街道）天然气汽车发展。
6.2 规划建设步骤
（1）近期（2013-2015年）主要发展四街道（凤城、东城、洲心、横荷）建成区，交通路网和燃气管网都相对成熟。近期建设6座加气站，满足不断增长的天然气汽车加气需求。
（2）中期（2015-2018年）发展石角、龙塘、源潭、太和、太平镇区的建成区，同时完善清城区四街道加气网络。 中期建设13座加气站，在还未建站的镇区建设加气站，同时完善近期已建加气站镇区的加气站网络，使加气更加方便。
远期(2019-2020年)主要发展飞来峡及三坑镇区，并完善整个规划区加气网络。远期建设5座加气站，至2020年完成建设所有规划的天然气汽车加气站。出租车使用天然气的比例达到100%、公交车使用天然气的比例达到100%。
由于规划的变化，加气站建设顺序及建站数量可适当调整，但须经有关部门论证同意。
7 结语
天然气汽车加气站是现代化城市的重要标志，是现代化城市不可缺少的基础设施之一。建设天然气汽车加气站对发展清远市经济，提高人民生活水平，改善投资环境，减少污染有着十分重要的意义。本文以清远市区天然气加气站专项规划设计为例，希望能够为我国同类型的城市天然气加气站规划提供一定的借鉴。
参考文献
[1]建设部沈阳煤气热力研究设计院.清远市燃气专项规划（2012-2030年），P57.
[2]高黎敏.LNG用作汽车燃料的优点.煤气与热力，2012（3）.
[3]东莞市经济与信息化局.东莞市天然气汽车加气站专项规划修编（2012-2020），P48-49.
作者简介
乐志兵，硕士，现任职于清远市城乡规划设计院。
论文作者:乐志兵
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/11
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