压缩天然气公交车加气站用气规律的研究

摘 要

摘要：采集了北京市部分压缩天然气公交车加气站的加气量数据，对压缩天然气公交车加气站的用气规律进行了研究，得到了压缩天然气公交车加气站的月、日不均匀系数。月高峰系数为1.
摘要：采集了北京市部分压缩天然气公交车加气站的加气量数据，对压缩天然气公交车加气站的用气规律进行了研究，得到了压缩天然气公交车加气站的月、日不均匀系数。月高峰系数为1.07～1.37，日高峰系数为1.083～1.274。
关键词：压缩天然气公交车加气站；压缩天然气公交车；用气规律；月高峰系数：日高峰系数
Research on Gas Usage Rule at Compressed Natural Gas Bus Filling Stations
LIU Li-zhen，CAI De-qiang，SHA0 Zhen-yu
Abstract：By collecting the data on gas filling quantity at partial CNG bus filling stations in Beijing and studying the gas usage rule at the stations，the uneven factors of monthly and daily consumption at the stations are obtained. The maximum uneven factor of monthly consumption is 1.07 to 1.37，and the maximum uneven factor of daily consumption is 1.083 to 1.274.
Key words：compressed natural gas(CNG)bus filling station；CNG bus；gas usage rule；maximum uneven factor of monthly consumption；maximum uneven factor of daily consumption
    北京市公交总公司现有CNG公交车加气站29座，其中25座已投入运行，剩余4座由于加气量很少或地理位置较偏，暂时没有投入使用。北京市CNG公交车加气站的设计能力均为日加100辆公交车，目前每座CNG公交车加气站每天实际加气20～100辆公交车。据北京市公交总公司下属燃料公司的统计，2004年CNG公交车加气站总加气量约为0.571×108m3，2005年总加气量约为0.643×108m3，2006年总加气量约为0.767×108m3，2007年总加气量达到0.857×108m3，公交车CNG用气量呈逐年上升的趋势[1、2]。
1 数据来源
   2004年、2005年北京市运营的CNG公交车加气站有20座，选取其中5座加气负荷较满的加气站作为样本，采集2004年-2005年的日加气量数据。
2 CNG公交车加气站的用气规律
    燃气用户全年中各月的用气不均匀情况用月不均匀系数来表示，逐月日平均用气量出现最大值的月份称为计算月，月不均匀系数最大值称为月高峰系数。月不均匀系数和月高峰系数的计算公式为：
 
    日不均匀系数表示1个月中日用气量的变化情况，最大日不均匀系数称为日高峰系数。日不均匀系数和日高峰系数的计算公式为：
 
    小时不均匀系数表示1d中小时用气量的不均匀性，该日最大小时不均匀系数称为小时高峰系数。小时不均匀系数和小时高峰系数的计算公式为：
 
2.1 CNG公交车加气站的月不均匀系数
    根据采集到的5座CNG公交车加气站的加气量数据，按式(1)计算得到各站2004年、2005年的月不均匀系数，见图1、2。
 
    由图1可以看出，公交车加气站的月不均匀系数曲线比较平缓，最大值和最小值相差较小，说明CNG公交车的用气量比较稳定。2004年1号、2号、4号加气站的月高峰系数都出现在2004年2月，数值分别为1.07、1.17和1.22；3号加气站的月高峰系数出现在2004年3月，其值为1.07；5号加气站的月高峰系数为1.14，出现在2004年12月。
    由图2可知，2005年CNG公交车加气站的月不均匀系数和2004年相比，数值变化较大。2005年初的月不均匀系数较小，这与当时气源供应紧张有关。2005年各站的月高峰系数出现的时间与2004年相比也有所不同，1号加气站的月高峰系数出现在2005年11月，其值为1.28；2号加气站的月高峰系数则出现在2005年5月，其值为1.25；3号加气站的月高峰系数出现在2005年10月，其值为1.22；4号加气站(2月因检修暂停加气)的月高峰系数出现在2005年9月，其值为1.37；5号加气站的月高峰系数出现在2005年12月，其值为1.26。
    从CNG公交车加气站2004年、2005年的月不均匀系数变化可以看出，公交车加气站的加气量变化较小；月高峰系数=1.07～1.37；月高峰系数出现的时间规律性不强。
2.2 CNG公交车加气站的日不均匀系数
以1号CNG公交车加气站为例，2004年月高峰系数出现在2004年2月，该月的日不均匀系数见表1。从表1可以看出，2004年该CNG公交车加气站2月份的日高峰系数出现在2004年2月24日，数值为1.151；日不均匀系数的最小值出现在2004年2月14日，数值为0.820。2004年这5座加气站的计算月日高峰出现的时间及日高峰系数值见表2。
仍以1号CNG公交车加气站为例，2005年该CNG公交车加气站月高峰系数出现在2005年11月，该月的日不均匀系数见图3。2005年该CNG公交车加气站11月份的日高峰系数出现在2005年11月18日，数值为1.197；日不均匀系数的最小值出现在2005年11月19日，数值为0.841。
表1 2004年1号加气站计算月日不均匀系数
时间
1日
2日
3日
4日
5日
6日
7日
8日
9日
10日
11日
12日
13日
14日
15日
日不均匀系数
0.889
1.026
1.043
0.910
0.951
1.009
1.011
0.992
1.039
0.938
1.045
0.932
0.904
0.820
0.939
时间
16日
17日
18日
19日
20日
21日
22日
23日
24日
25日
26日
27日
28日
29日
—
日不均匀系数
1.019
0.980
0.913
1.074
1.017
1.091
1.005
1.115
1.151
1.011
1.048
1.078
1.063
0.996
—
表2 2004年CNG公交车加气站的计算月日高峰系数汇总
加气站编号
1
2
3
4
5
计算月日高峰出现时间
2月24日
2月22日
3月29日
2月5日
12月8日
日高峰系数
1.151
1.097
1.210
1.083
1.125
2005年这5座加气站的计算月日高峰出现的时间及日高峰系数值见表3。从CNG公交车加气站近两年的计算月日高峰系数可以看出，和月不均匀系数一样，公交车加气站的日不均匀系数变化也比较小，加气站计算月的日高峰系数=1.083～1.274。日高峰系数出现的时间也比较分散，有较明显的随机性。
表3 2005年CNG公交车加气站的计算月日高峰系数汇总
加气站编号
1
2
3
4
5
计算月日高峰出现时间
11月18日
5月4日
10月19日
9月26日
12月7日
日高峰系数
1.197
1.247
1.137
1.108
1.274
2.3 CNG公交车加气站的时不均匀系数
CNG公交车加气站的加气记录只记录到每天每车加气量，因此时不均匀系数无法统计。但调查过程中，笔者从北京市公交总公司了解到，虽然公交车加气站是24h运营，但公交车加气时间一般都从早5时到晚12时，该时间段内基本上加气量较平稳，不存在加气高峰小时。
3 结论
① CNG公交车加气站的月不均匀系数变化较小，月高峰系数为1.07～1.37；月高峰系数出现的时间规律性不强。
② CNG公交车加气站的日不均匀系数变化也较小，加气站计算月的日高峰系数为1.083～1.274。日高峰系数出现的时间也比较分散，有较明显的随机性。
③ 北京市CNG公交车的加气时间一般集中在早5时到晚12时，该时间段内加气站的加气量较平稳。
参考文献：
[1] 姜正侯.燃气工程技术手册[M].上海：同济大学出版社.1993.
[2] 刘丽珍，侯凯.CNG公交车用气指标的研究[J].煤气与热力，2009，29(1)：B20-B22.
 
(本文作者：刘丽珍1 蔡德强2 邵震宇1 1.北京市公用事业科学研究所 北京 100011；2.北京绿源达清洁燃料汽车技术发展有限公司 北京 100102)