6月17日,中國海油與英國石油公司(BP)在倫敦簽署液化天然氣(LNG)長期供應框架協議。自2019年起,BP將每年向中國海油供應150萬噸LNG。這份協議的簽署使我國LNG的資源量更加充足。近年來,隨著我國對清潔能源的需求不斷增長,LNG進口量持續(xù)上升,國內相關的運輸、儲存、加注等產業(yè)的設施建設快馬加鞭。抓住政策利好的“時間窗”,氣電集團交通新能源事業(yè)部(下稱交通新能源)自2009年開始,在國內加速布局LNG加氣站。五年間,中國海油的LNG加氣站迅速增至240余座。
鮮為人知的是,中國海油加氣站的快速擴張不只是因為資源優(yōu)勢和旺盛的市場需求,更得益于中國海油走出了一條獨特的標準化建站之路。未來,加氣站標準化能否有效落實或將成為影響LNG加注產業(yè)發(fā)展的關鍵因素。
美國技術“水土不服”
◆首批三座加氣站在北京、長沙和烏魯木齊率先亮相,卻又相繼改造或關停。難道LNG加注在中國沒有市場嗎?
LNG加注產業(yè)在國內起步的時間可回溯至1999年底。國家科技部成立中國清潔汽車行動協調領導小組,計劃將新能源汽車(主要是燃氣汽車)推向全國。隨后,LNG加氣站逐漸進入國內公眾視野。當時,國內尚無成熟的LNG汽車加注技術,于是加氣站在建設過程中采用了美國的調飽和增壓技術,即將站用LNG儲罐內的液態(tài)天然氣升溫、加壓,然后輸送至LNG汽車的車載氣瓶內,借助LNG飽和態(tài)的特性壓力促使汽車啟動。
首批三座加氣站在北京、長沙和烏魯木齊率先亮相,為城市公交提供加氣服務,在國內轟動一時。然而,運營幾年后,長沙、烏魯木齊的兩座加氣站相繼改造為CNG(壓縮天然氣)加氣站,北京的加氣站則苦撐到2011年后關停。這無異于給熱情高漲的從業(yè)者潑了一盆冷水:難道LNG加注在中國沒有市場嗎?
“是技術路線出了問題。”現任氣電集團交通新能源副總工程師符一平在2008年10月召開的“國家863計劃新疆廣匯LNG汽車應用技術交流會”上首先提出了這個觀點。他認為,調飽和增壓技術要求LNG的升溫、加壓過程在儲罐內完成,之后再輸送至LNG汽車的車載氣瓶中。但在升溫、加壓的過程中,由于配套的加氣車輛數量有限,儲罐內部分氣化的LNG只能被排空,這些損耗直接推高了加注LNG的平均成本,削弱了加氣站的價格優(yōu)勢和對消費者的吸引力,整個LNG加注的產業(yè)鏈被打破。
怎么辦?鑒于當時市場上存有大量罐式集裝箱,符一平提出了一個大膽的設想:改變技術路線,采用橇裝式加氣站設計,并在LNG汽車車載氣瓶上增加自增壓裝置,這樣就可以直接將常壓態(tài)下的LNG輸送進汽車,在車內完成增壓供氣,從而避免儲罐內升溫、加壓造成的浪費。
這種“橇裝式加氣站設計+車載自增壓氣瓶技術”的模式在會后引發(fā)熱議,部分廠商開始悄然嘗試。新疆廣匯集團率先建成橇裝組合式加氣站,此舉不但消化了庫存的罐式集裝箱,還使建站成本和銷售價格大幅降低,在新疆迅速擴大了用戶數量。此外,一些設備制造廠商則開始試制車用自增壓氣瓶,并在不增加成本的前提下突破了LNG汽車的車用氣瓶自增壓技術瓶頸,為LNG汽車的推廣創(chuàng)造了條件。經過充分調研和論證后,氣電集團最終選定撬裝式方案建站,并形成規(guī)范,使消費者、汽車廠商都嘗到了“甜頭”。
細化標準巧搭“積木”
◆只要設計出每一部分的標準,再讓設計方、建造方像搭積木一樣組合,加氣站的設計、建造周期就可以大幅縮短。
確定橇裝式建站模式后,快速布局站點成為交通新能源的首要任務。如何使建站方式成本較低且易于復制?面對生產廠商提供的五花八門的設計方案該作何選擇?
氣電集團的管理層經過數輪“腦力激蕩”后,解決方案逐漸明晰:建立統一、獨特的標準,既能領跑市場,又不至于受制于人。為此,交通新能源開啟了建站模式的探索之旅。
交通新能源的工程師團隊發(fā)現,無論外觀、布局如何變化,加氣站的標準配置總可以“解構”為儲罐、泵橇、管道、站控系統、控制室等幾部分。只要設計出每一部分的標準,再讓設計方、建造方像搭積木一樣組合,加氣站的設計、建造周期就可以大幅壓縮。
接下來,要找到哪塊“積木”才是加氣站的核心。只有確定了核心,其他部分的標準設計才便于圍繞它展開。按照傳統思路,建站的重點多為儲罐、泵閥管道等設施,但交通新能源的設計團隊卻將站控系統定為突破點。這是他們在調研加油卡應用時得到的啟示:一張加油卡不僅能讓消費者更加方便、快捷地加油,還可以“走遍全國”。因此,開發(fā)一套安全性強、精確度高、便于操作的卡機聯動式站控系統才是加氣站標準化的關鍵。
設計站控系統時,交通新能源的團隊充分研究了加油站和加油卡的現狀。在吸取優(yōu)點的基礎上,他們聯手加油機行業(yè)的龍頭廠商,領先國家標準,開發(fā)出非接觸式感應卡及相應的POS機,消除了刷卡摩擦可能產生的安全隱患,提高了操作的安全系數。加氣站標準化的第一道關卡由此突破。
此后,歷時一年,《中國海油燃氣(LNG)汽車加氣站建設項目設計手冊》編制完成,其中明確了加氣站的設計、建造規(guī)則,使設計院、建造方“有法可依”。
在為建站招標的過程中,為保證標準落到實處,盡量減少人為因素干擾,設計團隊細化招標方案,將原有評估項拆分得更加具體,使評估內容更為明確,并把合格線從過去的60分提升為85分,力求避免因專家判斷失誤而出現“廢標”。
標準化之后的“個性化定制”
◆由于加氣站坐落的位置、場地條件、地方政府要求不盡相同,各地對建站方式也提出了一些個性化需求。
在“積木式”建站模式推廣初期,交通新能源也曾遭遇“陣痛”。一方面,許多廠商感到不適應,抱著“硬著頭皮”的態(tài)度來做;另一方面,建站的“自選動作”少了,項目公司的權力被集中至總部,有的項目公司和股東方對此有所抵觸。
但從2013年開始,隨著幾個加氣站項目建設的順利推進,標準化的優(yōu)勢開始顯現:一是快,設計院關于建站的可研方案設計時間由數月壓縮至兩三周;二是省,設備建造成本大幅降低。有設備廠商說,隨著標準化的推廣,單一產品、部件的需求增加并實現了批量生產,“原先只能生產10套設備的錢現在可以生產12套了”。此外,標準化的建站模式還有利于后續(xù)的設備維護,只需培養(yǎng)一批成熟的隊伍,便可派到各個站點進行“標準化”服務。“標準化”帶來了一系列“連鎖反應”:加氣站迅速建成投運,消費者更方便地加注LNG,項目公司快速收回投資,企業(yè)、地方和客戶由此實現了多贏。
隨著LNG加注產業(yè)的快速發(fā)展,加氣站逐漸“滲透”到不同地區(qū)。由于加氣站坐落的位置、場地條件、地方政府要求不盡相同,各地對建站方式也提出了一些個性化需求。比如,大多數加氣站采用的是臥式儲罐,但在場地面積較小的情況下采用立式儲罐更為合適;部分站點面對的客戶類型眾多,適合建設LNG/CNG合建站及LNG/CNG/汽柴油三用站等等。
針對這些個性化需求,交通新能源通過區(qū)域調研,確定需要單獨制訂標準的加氣站類型,不斷優(yōu)化《中國海油燃氣(LNG)汽車加氣站建設項目設計手冊》,力求通過一套說明書覆蓋不同站點的使用方法,一次培訓讓所有人員掌握加氣站的維護保養(yǎng)方案,一套備品備件滿足區(qū)域內站點的維護需求。
標準化設計,集約化采購,模塊化建設,規(guī)范化管理,隨著交通新能源加快推動加氣站標準化的進程,中國海油LNG加氣產業(yè)的版圖正在不斷拓展。