Razdelek 1: Razvrstitev bencinskih-postaj za CNG
Bencinske postaje za CNG so v glavnem razvrščene v tri vrste: matične postaje, standardne postaje in pod-postaje. Matične postaje običajno črpajo plin iz visokotlačnih-cevovodov; polnijo priklopnike s cevmi na CNG (tovornjake za plinske jeklenke), so odgovorni za transport plina do-postaj in tudi neposredno točijo posamezna vozila na CNG. Standardne postaje črpajo plin predvsem iz mestnih srednje{5}}tlačnih cevovodnih omrežij za neposredno polnjenje vozil na CNG. Pod-postaje na drugi strani kot vir plina uporabljajo prikolice s cevmi na CNG in so namenjene izključno polnjenju vozil s CNG. Omeniti velja, da lahko standardne postaje, ker črpajo plin neposredno iz plinovodnega omrežja zemeljskega plina-ki pogosto vključuje visoke pretoke-, močno obremenijo mestno plinovodno omrežje. To bi lahko povzročilo motnje v oskrbi s plinom stanovanjskih in industrijskih uporabnikov; zato izbira mesta za standardno postajo zahteva celovit in skrben premislek. Trenutno je model "matične-podpostaje" najbolj razširjena konfiguracija, znotraj katere so pod-postaje nadalje razvrščene v dve vrsti: običajne pod-postaje in hidravlične pod-postaje. V naslednjih razdelkih se bomo poglobili v tehnične podrobnosti in značilnosti običajnih-črpalk za oskrbo z gorivom.
Podrobna analiza običajnih bencinskih postaj-CNG
Zdaj se bomo posebej osredotočili na običajne bencinske{0}}postaje za CNG, pri čemer bomo podrobno raziskali njihova načela delovanja in ključne značilnosti.
Hidravlične črpalke{0}}za CNG
Tehnologija, ki stoji za običajnimi bencinskimi-postajami za CNG, temelji predvsem na tradicionalnih sistemih za-dvigovanje plina s kompresorji. Tovrstne pod-postaje so običajno zgrajene na lokacijah, kjer v neposredni bližini ni cevovodov za zemeljski plin. Pogosto so nameščeni v mestnih območjih, da zagotovijo priročno oskrbo z gorivom za vozila, ali v podeželskih industrijskih conah in drugih regijah, kjer ni položenih plinovodov, kjer služijo kot vir oskrbe z energijo iz zemeljskega plina. Na matični postaji se zemeljski plin stisne in shrani; nato se stisnjen zemeljski plin-stisnjen na 25 MPa-prepelje do pod-postaje s specializiranimi transportnimi vozili (cevne prikolice). Podpostaja-nato nadaljuje s polnjenjem posameznih vozil na CNG. Za pod-postaje, ki se nahajajo v industrijskih conah, je postopek delovanja naslednji: Niz{14}}ali srednje{15}}tlačni zemeljski plin se dvigne s kompresorji na območje tlaka 20–25 MPa. Nato se stisne v posebne jeklene jeklenke ali snope cevi, ki so nameščeni na priklopne-enote, opremljene z vlečnimi mehanizmi. Ta vozila transportirajo zemeljski plin do pod-postaje, kjer se povežejo s-sistemom za razkladanje plina in CNG{23}}opremo za uravnavanje tlaka, da olajšajo prenos plina. Po prehodu skozi drsnik za-nižanje tlaka za znižanje-zemeljskega plina pod visokim{26}}na uporabniško{27}}določeno območje 0,2–0,4 MPa, plin vstopi v omrežje distribucijskega plinovoda in postane na voljo za porabo uporabnika.
Arhitekturni diagram za običajno hčerinsko postajo CNG je prikazan spodaj:
Arhitektura in proces konvencionalne hčerinske postaje CNG
Potek postopka za običajno hčerinsko postajo za CNG deluje na naslednji način: Ko prikolica za CNG prispe na postajo, se prek visoko-cevi za raztovarjanje poveže s kolono za razkladanje plina. Tukaj sta uporabljeni dve različni liniji: prva je linija "neposrednega napajanja", ki izkorišča inherentni tlak v valjih prikolice za neposredno polnjenje vozil z gorivom. Ta linija uporablja-jeklenke za shranjevanje plina na postaji-ki obsegajo nizko-, srednje- in visoko{7}}banke-tlaka za dopolnitev rezervoarja za gorivo vozila do tlaka 20 MPa. Ko tlak v hranilnih valjih pade pod 20 MPa, se aktivira drugi-ali "tlačni"-črt; kompresor začne delovati in črpa zemeljski plin iz jeklenk prikolice, da se ponovno vzpostavi tlak v hranilnikih na 20 MPa.
Ključna oprema na običajni hčerinski postaji za CNG vključuje plinsko kompresorsko enoto-vgrajeno na drsnik in njen sistem za pospeševanje, jeklenke za shranjevanje plina (s skupno kapaciteto 8 m³), plinske avtomate (ki uporabljajo »tri-linijsko« tehnologijo polnjenja z gorivom), kolono za razkladanje plina, pa tudi varnostne in varovalne sisteme ter opremo za distribucijo električne energije (kot je kompaktna transformatorska postaja transformatorji).
Nato bomo preučili tehnične značilnosti in arhitekturo hidravlične hčerinske postaje CNG. Hidravlične hčerinske postaje so običajno zgrajene na lokacijah-pogosto v mestnih območjih-kjer v bližini bencinske črpalke ni na voljo obstoječe infrastrukture cevovodov za zemeljski plin, kar jim omogoča zagotavljanje storitev oskrbe z gorivom za vozila. Ta tip postaje uporablja hidravlični sistem za dvig tlaka, ki nadomesti tradicionalni sistem za dvig tlaka-na podlagi plinskega kompresorja. Odlikuje ga visoka stopnja sistemske integracije, robustna zmogljivost polnjenja z gorivom, enostavna namestitev in nizki obratovalni stroški. Njegov arhitekturni diagram je prikazan spodaj:
Arhitektura in proces hčerinske postaje za hidravlični CNG
Potek postopka za hidravlično hčerinsko postajo za CNG je naslednji: ob prihodu prikolice za CNG na postajo se uporabijo hitre-spojke za povezavo visokotlačne-cevi za dovod tekočine, visoko{2}}povratne cevi za tekočino pod visokim tlakom, snopa krmilnega plina in visoko{3}}izstopne cevi za CNG na drsno enoto hidravlične hčerinske postaje. Ko je sistem pripravljen, začne delovati visoko{5}}hidravlična črpalka. Samodejni krmilni sistem PLC odpre vstopni ventil za tekočino in izstopni ventil za plin prve hranilne jeklenke, hkrati pa zapre povratni ventil za tekočino. To vbrizga-tekoči medij-natančneje, hidravlično olje z nizko{10}}hlapnostjo-v shranjevalni cilinder za vzdrževanje tlaka plina v posodah za shranjevanje jeklenk tovornjaka med 20 in 22 MPa. CNG teče iz izstopne odprtine za plin iz jeklenke za shranjevanje skozi visokotlačno-cev CNG in v vmesni rezervoar, ki se nahaja na drsniku hidravlične pod-postaje. Nato se po visokotlačnih-cevovodih prenese do točilnega avtomata za CNG za polnjenje vozil s-pogonom CNG. Ko se izprazni približno 95 % zemeljskega plina, avtomatski nadzorni sistem izda ukaz za zapiranje dovodnih in izstopnih ventilov za tekočino te posebne jeklenke za shranjevanje, hkrati pa odpre povratni ventil za tekočino. To omogoča-tekočemu mediju pod visokim tlakom v jeklenki, da teče nazaj v rezervoar za shranjevanje, ki se nahaja na drsniku, in ga poganjajo združene sile tlaka preostalega plina in gravitacije. Nato se odpreta vstopni ventil za tekočino in izstopni ventil za plin drugega hranilnega valja in tekočina pod visokim{25}}tlakom ga začne polniti. Ta proces se nadaljuje, dokler se večina tekočega medija iz prvega skladiščnega valja ne vrne v skladiščni rezervoar. Skozi to operacijo nadzorni sistem programa PLC zagotavlja, da osem hranilnih cilindrov deluje v zaporednem vrtenju, medtem ko pnevmatski aktuatorji odpirajo in zapirajo vstopne in izstopne ventile vsakega cilindra natančno, kot narekuje krmilni program PLC. Ko tovornjak z jeklenkami konča s praznjenjem plina, mora osebje le preklopiti hitro{29}}sklopko na naslednji tovornjak z jeklenkami-postopek prenosa traja približno 3 do 5 minut-za zagotovitev nemotenega delovanja postaje za oskrbo z gorivom.
Ključni sestavni deli opreme hidravlične-postaje za oskrbo z gorivom vključujejo sklop hidravlične pod{1}}postaje (vključuje strukturo drsnika, sistem za pospeševanje itd.), nadzorno omarico, opremo za dovod zraka v instrumente, razpršilnik CNG (z uporabo tehnologije za oskrbo z gorivom z eno-linijo), varnostni in varovalni sistem ter opremo za pretvorbo in distribucijo moči (kot je npr. škatlast-transformatorji). V naslednjem razdelku se bomo poglobili v metodologijo za izbiro opreme za bencinske pod-postaje CNG.
Trenutno bencinske črpalke za vozila na CNG služijo predvsem občinskim avtobusom in taksijem. Posledično so tako njihovi tržni obeti kot zmogljivosti oskrbe s plinom omejeni z urbanističnimi predpisi, kar ima za posledico nekatere inherentne omejitve. Čeprav običajne hčerinske postaje in hidravlične hčerinske postaje na koncu zagotavljajo enak izdelek-in prinašajo enake prihodke-razlike v njihovi procesni opremi povzročijo razlike v začetnih inženirskih stroških in operativnih stroških.
Izbira opreme za hčerinske postaje CNG
To predstavlja kritično fazo pri prepoznavanju tehnično zanesljive in ekonomsko izvedljive rešitve. Ne vpliva samo na nadzor stroškov projekta, ampak je ključnega pomena tudi za zmanjšanje operativnih stroškov. V celotnem življenjskem ciklu projekta so skupni stroški sestavljeni iz začetnih inženirskih stroškov in operativnih stroškov, ki nastanejo v obdobju storitve. Zato se pri ocenjevanju in primerjavi alternativnih inženirskih zasnov ne smemo osredotočiti samo na stroške inženiringa, ki nastanejo v fazi gradnje, ampak v celoti upoštevati tudi dolgoročne-operativne stroške v fazi storitve.
Celovita analiza služi kot osnova za izbiro opreme; njegov cilj je učinkovito razporediti in uporabiti vire in kapital za čim večji donos naložbe. Med postopkom izbire je mogoče uporabiti različne metodologije za primerjavo koristi in stroškov, od celovitih primerjav do delnih primerjav. Ne glede na izbrano metodo je nujno upoštevati načelo konsistentnosti parametrov izračunavanja koristi in stroškov, s čimer je zagotovljena primerljivost različnih predlaganih rešitev.
Običajno uporabljene metode za primerjalno izbiro vključujejo metodo primerjave koristi, metodo primerjave stroškov in metodo najnižje cene. Med temi je *notranja stopnja donosa pri povečani naložbi*-posebna tehnika v okviru metode primerjave koristi-še posebej pronicljiva. Z izračunom finančne notranje stopnje donosa (IRR) za inkrementalno naložbo med alternativnimi rešitvami in njeno primerjavo z vnaprej določeno referenčno stopnjo ta metoda zagotavlja jasen in intuitiven odraz razlik v ekonomski uspešnosti med različnimi možnostmi. V okolju tržnega gospodarstva, kjer je maksimiranje dobička inherentna narava kapitala, se ta metoda izkaže za izrednega pomena pri primerjalnem vrednotenju projektnih predlogov.
Pregled osnovne opreme za običajne hčerinske postaje
Pri gradnji hčerinskih postaj za CNG imajo konvencionalne hčerinske postaje nepogrešljivo vlogo, ki jo v veliki meri opredeljuje njihova posebna vrsta ključne opreme. Te ključne komponente niso samo kritične za nadzor stroškov projekta, ampak tudi neposredno vplivajo na optimizacijo operativnih stroškov. Posledično pri ocenjevanju in primerjavi alternativnih projektnih predlogov celovita ocena te opreme postane ključni korak pri prepoznavanju tehnično zanesljive in ekonomsko racionalne rešitve.
Pregled osnovne opreme za hidravlične hčerinske postaje
Pri gradnji hčerinskih postaj za CNG imajo osrednjo vlogo hidravlične hčerinske postaje, ki jih odlikuje edinstven nabor specializirane opreme. Te ključne komponente niso bistvene le za nadzor nad stroški naložbe v projekt, ampak tudi neposredno vplivajo na izboljšanje operativne učinkovitosti. Med postopkom ocenjevanja in primerjave alternativnih predlogov predstavlja-poglobljena analiza te opreme ključni korak pri prepoznavanju optimalne tehnične in ekonomske rešitve.
