LNG公路槽车运输经济性分析_工程实践

摘要

摘要：LNG运输在LNG产业链中是十分重要的环节，为此，从运输技术经济学角度出发，建立了公路槽车运输LNG的经济模型，计算了LNG运输成本，探讨了槽车几何容积、运输距离、日运输量等因素

摘要：LNG运输在LNG产业链中是十分重要的环节，为此，从运输技术经济学角度出发，建立了公路槽车运输LNG的经济模型，计算了LNG运输成本，探讨了槽车几何容积、运输距离、日运输量等因素对LNG运输成本的影响，并以从四川乐山运输LNG到四川西昌为例进行了分析。结果得出如下结论：①利用槽车运输LNG时，运输费用的主要影响因素为槽车储运容积；②运输距离越远、日运输量越大，单位运输成本越低；③每立方米天然气的运输费用随每天运输量的增加呈波形衰减状而逐渐降低，最后将趋近于一个相对稳定的值。

关键词：LNG槽车；公路运输；经济性分析；运输费用；运输技术经济学；低温液体运输车

1 LNG运输方式的选择

LNG的运输可分为管道运输、船舶运输及低温液体运输车(槽车)运输^[1～3]。船舶运输方式一般用于LNG的国际贸易。LNG管道输送其管材必须采用价格昂贵的镍钢，还需性能良好的低温隔热材料；为实现低温液体单相流动，防止液体气化，还需在管道上增建中间冷却站，因此LNG管道运输的初期投资大，目前只在LNG调峰装置和运输船装卸设施上设有LNG低温管线，还没有长距离LNG管线的实例^[4]。槽车运输有两种方式：公路槽车运输和铁路槽车运输。研究表明1000km以内距离以公路槽车运输为宜，1000km以上距离以铁路槽车运输较经济^[5]。

2 运输费用模型

LNG槽车的公路运输费用(f)一般包括LNG槽车成本折旧费用(f₁)、维修费用(f₂)、高速公路过路费(f₃)、燃料费用(f₄)、驾驶员工资等，通常按照单位里程费用进行计算，见式(1)。

f=(f₁+f₂+f₃+f₄+f₅)/(1-s) (1)

式中：f₅为其他费用；s为各种税率之和。

2.1 LNG槽车成本折旧费用

国内LNG槽车容积有15m³、30m³、40m³和45m³等几种规格，国外LNG槽车容积约为90m³。国产LNG槽车几何容积及价格见表1^[6]。

表1 LNG槽车几何容积及其对应价格表

几何容积/m³	15.0	30.0	36.0	40.5	45.0
工作压力/MPa			0.8
充装系数			0.9
价格/万元	65	103	124	140	156

设备折旧的计算方法主要有直线折旧法、定率递减余额法、双倍递减余额法和年度总和法等。这里采用直线折旧法计算。LNG槽车的年折旧额为：

式中：K_i为i型槽车购置费用；N_i为i型槽车的数量；C为槽车净残值；T为槽车折旧年限。

2.2 LNG槽车维修费用

由于LNG槽车的维修费用随机性比较大，这里根据工程经验采用年折旧额的一半作为维修费用，即：f₂=0.5f₁。

2.3 LNG槽车过路费用

由于槽车属于五类车，则过路费可表示为：

f₃=0.0002JSdnN(万元/a)

式中：J为五类车收费费率；S为高速公路里程；d为每年工作天数；n为槽车每天往返次数；N为槽车数量。

2.4 槽车燃料费用计算

槽车的燃料费用计算式为：

f₄=2×10^-6Sbdn∑q_iN_i(万元/a)

式中：q_i为i型槽车百公里油耗；b为燃油价格。

2.5 其他费用计算

其他费用(f₅)主要包括车险费、驾驶员薪酬和运行材料费。剩下费用如车检费等，由于相对数额较小，忽略不计。则

f₅=f₅₁+f₅₂+f₅₃

式中：f₅₁为车险费；f₅₂为驾驶员薪酬；f₅₃为运行材料费。

车险费除机动车交通事故责任强制保险费必须缴纳外，其他如第三者责任保险费、机动车损失保险费、盗抢险费等可选择性缴纳。根据《机动车交通事故责任强制保险条款机动车交通事故责任强制保险费率方案》，槽车为特种车辆车型一，其交通事故责任强制保险基础费为6040元；根据《特种车保险条款》第十六条规定，保险期间为1a。故槽车交通事故责任强制保险费f₅₁为0.604×N(万元/a)。其他保险费用计算可参照《机动车商业保险行业基本条款》。

驾驶员费用为：

式中：v为槽车速度；Z为当地驾驶员年收入；t为周工作时间。

运行材料费为：

式中：L为轮胎、润滑油(脂)、制动液等运行材料的更新年限；F_i为i型槽车所有轮胎、润滑油(脂)、制动液等运行材料的更新费用。

将上述公式整合，可将式(1)变换如下：

3 影响因素分析

将运输成本乘以运输公司的利润(j)即为运输价格，仅考虑前4种主要运输成本(占不含税总成本的90%以上)，则可得到单位运输费用的计算公式：

式中：q表示所有槽车平均百公里油耗。

由于上式中后两项占不含税总成本80%以上，故槽车几何容积为公路运输LNG最重要的影响因素。

3.1 槽车几何容积的影响

若采购相同几何容积的槽车来运输LNG，可得几何容积与运输成本的关系(如图1所示)。

由图1可知，使用几何容积为15m³的槽车日运输25000m³天然气的年费用比使用几何容积为45m³的槽车日运输50000m³天然气的年费用还高。经计算，由于实载率比几何容积对运输成本的影响小得多，只要日运输量大于10000m³，一辆45m³的槽车给同一路线上的两个城市运输LNG的成本比两个较小几何容积分别运输LNG的成本要低得多，故运输企业应全部采购几何容积最大的槽车。

3.2 运输距离的影响

图2为当日运输量为50000m³和60000m³时的运输距离与单位运输成本的关系。由图2可知，当日运输量一定时，运输距离越远，单位运输成本越低。因此运输企业应根据运输距离的远近及运输量的大小制定不同的合理运输价格。

3.3 日运输量的影响

在实例中对其进行讨论。

3.4 其他影响

由于槽车没有制冷系统，运输时间过长必然导致LNG的挥发。如果槽车采用LNG发动机，则挥发的LNG正好可以用做槽车的燃料，这样可节省燃料费用^[7]。另外，槽车质量利用系数、运输效率、货物周转量、实载率等也对槽车的运输成本有影响。

4 公路槽车运输实例分析

以从四川乐山运输LNG到四川西昌为例进行运算分析。取初始数据如下：

根据国家相关报废标准的有关规定，LNG槽车折旧年限取10a，取其经济使用寿命为8a。由于LNG槽车到使用年限后即报废，所以其净残值为0。路线选择为犍为-青龙场-西昌(700km)。国产LNG半挂运输车的油耗约为40L/100km。设槽车高速公路行驶速度为70km/h。收费费率约为2.4元/km。市场上0号柴油约为6.4元/L。货运驾驶员年收入约为40000元/a。四川省各种税率之和约为15%。

计算结果如图3、4所示。由图3可见，当运输企业一条运输线路仅为西昌市公路运输LNG时，日运输量须在15000m³以上方可盈利，其运输成本在0.05～0.08元/(100km·m³)范围内。单位运输成本随用气量的增大而减小。若运输企业一条运输线路为多个城市运输，其运输成本还有一定的下降。故西昌市可由城市用气量计算出运输成本，并与运输企业制定的运输价格比较决定采用自运输或委托运输。

由图4可知，运输距离一定时，天然气的单位运输费用随日运输量的增加呈波形衰减状而逐渐降低，最后将趋近于一个相对稳定的值。

5 结论

1) 利用槽车运输LNG时，运输费用的主要影响因素为槽车的几何容积。

2) 运输距离越远，日运输量越大，单位运输成本越低。

3) 天然气的单位运输费用将随每天运输量的增加呈波形衰减状而逐渐降低，最后将趋近于一个相对稳定的值。

参考文献

[1] 严铭卿，廉乐明.天然气输配工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2] 李兆慈，徐烈，张洁，等.LNG槽车贮槽绝热结构设计[J].天然气工业，2004，24(2)：85-87.

[3] 张存泉，徐烈.液化天然气(LNG)槽车自增压空温式汽化器的设计计算[J].天然气工业，2002，22(3)：86-88.

[4] 熊光德，毛云龙.LNG的储存和运输[J].天然气与石油，2005，23(2)：6-8.

[5] 傅细国.中小城镇气源的选择[J].煤气与热力，2005，25(7).

[6] 周波.小城镇LNG系统技术经济分析[D].北京：北京建筑工程学院，2008.

[7] 华贲.LNG产业链成本分析及定价策略[J].国际石油经济，2007(3).

(本文作者：黎辉^1，2 黄海波¹ 周华¹ 1.西华大学；2.攀枝花学院)