Odjeljak 1: Klasifikacija podstanica-za opskrbu CNG gorivom
CNG stanice za punjenje prvenstveno su kategorizirane u tri vrste: matične stanice, standardne stanice i-podstanice. Matične stanice obično crpe plin iz visoko{2}}cjevovoda; opskrbljuju CNG prikolice s cijevima (kamioni s plinskim bocama), odgovorni su za transport plina do-podstanica, a također izravno pune gorivom pojedinačna CNG vozila. Standardne postaje primarno crpe plin iz gradskih mreža cjevovoda srednjeg{5}}tlaka za izravno punjenje CNG vozila. Trafostanice, s druge strane, koriste CNG prikolice za cijevi kao izvor plina i namijenjene su isključivo za punjenje vozila CNG gorivom. Vrijedno je napomenuti da, budući da standardne postaje crpe plin izravno iz plinovodne mreže prirodnog plina-često uključuju velike protoke-mogu značajno opteretiti gradsku plinsku mrežu. To bi potencijalno moglo poremetiti opskrbu plinom za stambene i industrijske korisnike; stoga odabir mjesta za standardnu stanicu zahtijeva sveobuhvatno i pažljivo razmatranje. Trenutno je model "matične-podstanice" najraširenija konfiguracija, unutar koje se-pod-podstanice dalje klasificiraju u dvije vrste: konvencionalne pod-stanice i hidraulične pod-stanice. U sljedećim odjeljcima dublje ćemo se pozabaviti tehničkim detaljima i karakteristikama konvencionalnih podstanica-za punjenje goriva.
Detaljna analiza konvencionalnih podstanica-za opskrbu CNG gorivom
Sada ćemo se posebno usredotočiti na konvencionalne CNG podstanice-za gorivo, istražujući dubinski njihova načela rada i ključne značajke.
Hidraulične podstanice-za punjenje CNG-om
Tehnologija koja stoji iza konvencionalnih CNG podstanica-za opskrbu gorivom prvenstveno se oslanja na tradicionalne sustave za pojačavanje-temeljene na plinskim kompresorima. Ove vrste pod-stanica obično se grade na lokacijama gdje u neposrednoj blizini nema postojećih cjevovoda prirodnog plina. Često su postavljeni unutar urbanih područja kako bi pružili prikladne usluge punjenja goriva za vozila ili u ruralnim industrijskim zonama i drugim regijama u kojima nedostaju postavljeni plinovodi, gdje služe kao izvor opskrbe energijom prirodnog plina. U matičnoj stanici prirodni plin se komprimira i skladišti; zatim se komprimirani prirodni plin-pod tlakom od 25 MPa-prevozi do pod-stanice pomoću specijaliziranih transportnih vozila (prikolice za cijevi). Trafostanica zatim nastavlja puniti gorivom pojedinačna CNG vozila. Za pod-stanice koje se nalaze u industrijskim zonama, radni proces je sljedeći: prirodni plin niskog{14}}ili srednjeg{15}}tlaka kompresorima se podiže do raspona tlaka od 20–25 MPa. Zatim se komprimira u specijalizirane čelične cilindre ili snopove cijevi koji se postavljaju na prikolice-na bazi klizača opremljene mehanizmima za vuču. Ova vozila transportiraju prirodni plin do-podstanice, gdje se spajaju na-sustav za istovar plina i CNG{23}}opremu za regulaciju tlaka kako bi se olakšao prijenos plina. Nakon prolaska kroz-klizač za smanjenje tlaka radi snižavanja visokog{26}}tlaka prirodnog plina na korisnički-navedeni raspon od 0,2–0,4 MPa, plin ulazi u mrežu distribucijskog cjevovoda i postaje dostupan za potrošnju korisnika.
Arhitektonski dijagram za konvencionalnu stanicu kćer CNG prikazan je u nastavku:
Arhitektura i proces konvencionalne CNG stanice kćeri
Tijek procesa za konvencionalnu stanicu kćer CNG radi na sljedeći način: kada prikolica za CNG stigne na stanicu, spaja se na kolonu za istovar plina putem visoko{0}}crijeva za istovar. Ovdje se koriste dva različita voda: prvi je vod "izravne opskrbe", koji koristi inherentni pritisak unutar cilindara prikolice za izravno punjenje vozila gorivom. Ova linija koristi-sklopove cilindara za plin na licu mjesta-koje se sastoje od nisko-, srednje- i visoko{7}}banki-tlaka za dopunjavanje spremnika goriva vozila do tlaka od 20 MPa. Kada tlak unutar grupa cilindara za pohranu padne ispod 20 MPa, aktivira se drugi-ili "tlačni"-vod; kompresor počinje s radom, izvlačeći prirodni plin iz cilindara prikolice kako bi se tlak u spremnicima vratio na 20 MPa.
Ključna oprema na konvencionalnoj stanici kćeri za CNG uključuje jedinicu plinskog kompresora-montiranu na klizaču i njezin sustav za pojačavanje, grupe cilindara za skladištenje plina (s ukupnim kapacitetom od 8 m³), dozatore plina (koji koriste tehnologiju punjenja goriva s "tri-linije), kolonu za istovar plina, kao i sigurnosne i sigurnosne sustave i opremu za distribuciju električne energije (kao što je kompaktna trafostanica) transformatori).
Zatim ćemo ispitati tehničke karakteristike i arhitekturu hidrauličke CNG stanice kćeri. Hidrauličke stanice kćeri obično se grade na lokacijama-često unutar urbanih područja-gdje nema postojeće infrastrukture cjevovoda prirodnog plina u blizini stanice za gorivo, što im omogućuje pružanje usluga punjenja goriva za vozila. Ova vrsta stanice koristi hidraulički sustav za povišenje tlaka koji zamjenjuje tradicionalni sustav za pojačavanje-temeljen na plinskom kompresoru. Odlikuje ga visok stupanj integracije sustava, robustan kapacitet punjenja goriva, jednostavna instalacija i niski operativni troškovi. Njegov arhitektonski dijagram prikazan je u nastavku:
Arhitektura i proces hidrauličke CNG stanice kćeri
Tijek procesa za hidrauličku CNG stanicu kćer je sljedeći: Po dolasku CNG prikolice na stanicu, brzo-spojnice se koriste za povezivanje visoko-cijev za dovod tekućine, visoko{2}}povratno crijevo tekućine, snop kontrolnog plina i visoko{3}}izlazno crijevo za CNG na kliznu jedinicu hidrauličke kćerinske stanice. Nakon što je sustav spreman, visoko{5}}hidraulička pumpa počinje s radom. PLC automatski upravljački sustav otvara ulazni ventil za tekućinu i izlazni ventil za plin prvog spremnika za pohranjivanje dok istovremeno zatvara njegov povratni ventil za tekućinu. Ovo ubrizgava-tekući medij-točnije, hidrauličko ulje niske{10}}hlapljivosti-u cilindar za pohranu kako bi se održao tlak plina unutar spremnika kamiona s cilindrima između 20 i 22 MPa. CNG teče iz izlaza plina cilindra za skladištenje, kroz visoko{15}}crijevo za CNG, i u međuspremnik koji se nalazi na nosaču hidraulične-podstanice. Zatim se visoko{18}}tlačnim cjevovodom prenosi do CNG raspršivača za punjenje vozila s CNG-pogonom. Kada se ispusti otprilike 95% prirodnog plina, automatski upravljački sustav izdaje naredbu za zatvaranje ulaznih i izlaznih ventila za tekućinu tog specifičnog skladišnog cilindra, dok istovremeno otvara njegov povratni ventil za tekućinu. To omogućuje visokotlačnom-tekućem mediju unutar cilindra da teče natrag u spremnik za pohranu koji se nalazi na postolju, pokretan kombiniranim silama tlaka zaostalog plina i gravitacije. Potom se otvaraju ulazni i izlazni ventili za tekućinu drugog cilindra za pohranu i tekućina pod visokim{25}}tlakom počinje ga puniti. Ovaj proces se nastavlja sve dok se većina tekućeg medija iz prvog skladišnog cilindra ne vrati u spremnik. Tijekom ove operacije, upravljački sustav PLC programa osigurava da osam cilindara za pohranu radi u sekvencijalnoj rotaciji, dok pneumatski aktuatori otvaraju i zatvaraju ulazne i izlazne ventile svakog cilindra točno kako to diktira upravljački program PLC-a. Nakon što kamion s cilindrima završi s ispuštanjem plina, osoblje treba samo prebaciti brzu{29}}spojnicu na sljedeći kamion s cilindrima-proces prijenosa traje otprilike 3 do 5 minuta-kako bi se osigurao neprekinuti rad stanice za punjenje gorivom.
Ključne komponente opreme hidrauličke pod{0}}stanice za punjenje gorivom uključuju sklop hidrauličke pod{1}}podstanice (sadrži strukturu klizača, sustav za povišenje tlaka itd.), upravljački ormar, opremu za dovod zraka u instrumente, CNG raspršivač (koristeći tehnologiju punjenja gorivom s jednom-linijom), sigurnosni i sigurnosni sustav te opremu za transformaciju i distribuciju energije (kao što je kutijasti-transformatori). U sljedećem ćemo odjeljku dublje proučiti metodologiju odabira opreme za podstanice za punjenje CNG-om.
Trenutno CNG postaje za gorivo za vozila uglavnom opslužuju gradske autobuse i taksije. Posljedično, i njihovi tržišni izgledi i kapacitet opskrbe plinom ograničeni su urbanističkim propisima, što rezultira određenim inherentnim ograničenjima. Iako konvencionalne stanice kćeri i hidrauličke stanice kćeri u konačnici isporučuju isti proizvod-donoseći identičan prihod-razlike u njihovoj procesnoj opremi rezultiraju varijacijama u početnim troškovima inženjeringa i operativnim troškovima.
Odabir opreme za CNG stanice kćeri
Ovo predstavlja kritičnu fazu u identificiranju tehnički ispravnog i ekonomski isplativog rješenja. Ne samo da utječe na kontrolu troškova projekta, već je također vitalan za minimiziranje operativnih troškova. Tijekom cijelog životnog ciklusa projekta, ukupni troškovi sastavni su od početnih troškova inženjeringa i operativnih troškova nastalih tijekom razdoblja usluge. Stoga, kada se ocjenjuju i uspoređuju alternativni inženjerski projekti, ne smije se usredotočiti samo na inženjerske troškove nastale tijekom faze izgradnje, već također treba u potpunosti uzeti u obzir dugoročne-operativne troškove tijekom servisne faze.
Sveobuhvatna analiza služi kao temelj za odabir opreme; njegov je cilj učinkovito dodijeliti i iskoristiti resurse i kapital za maksimiziranje povrata ulaganja. Tijekom procesa odabira mogu se koristiti različite metodologije za usporedbu koristi i troškova, u rasponu od sveobuhvatnih do djelomičnih usporedbi. Bez obzira na odabranu specifičnu metodu, nužno je pridržavati se načela dosljednosti u parametrima izračuna za koristi i troškove, čime se osigurava usporedivost različitih predloženih rješenja.
Uobičajeno korištene metode za usporedni odabir uključuju metodu usporedbe koristi, metodu usporedbe troškova i metodu minimalne cijene. Među njima, *Interna stopa povrata na inkrementalna ulaganja*-specifična tehnika unutar metode usporedbe koristi-je posebno pronicljiva. Izračunavanjem financijske interne stope povrata (IRR) na inkrementalno ulaganje između alternativnih rješenja i usporedbom s unaprijed određenom referentnom stopom, ova metoda daje jasan i intuitivan odraz razlika u ekonomskom učinku među različitim opcijama. U okruženju tržišnog gospodarstva, gdje je maksimiziranje profita inherentna priroda kapitala, ova se metoda pokazuje kao od iznimne važnosti tijekom komparativne procjene projektnih prijedloga.
Pregled osnovne opreme za konvencionalne stanice kćeri
U izgradnji CNG stanica kćeri, konvencionalne stanice kćeri igraju nezamjenjivu ulogu, uvelike definiranu njihovim specifičnim nizom ključne opreme. Ove ključne komponente nisu samo ključne za kontrolu troškova projekta, već također izravno utječu na optimizaciju operativnih troškova. Posljedično, kada se ocjenjuju i uspoređuju alternativni projektni prijedlozi, sveobuhvatna procjena ove opreme postaje ključni korak u identificiranju tehnički ispravnog i ekonomski racionalnog rješenja.
Pregled osnovne opreme za hidrauličke stanice kćeri
U izgradnji CNG stanica kćeri, hidrauličke stanice kćeri igraju ključnu ulogu, odlikuju se svojim jedinstvenim skupom specijalizirane opreme. Ove ključne komponente nisu samo bitne za kontrolu troškova ulaganja u projekt, već također imaju izravan utjecaj na povećanje operativne učinkovitosti. Tijekom procesa ocjenjivanja i usporedbe alternativnih prijedloga, dubinska-analiza ove opreme predstavlja ključni korak u identificiranju optimalnog tehničkog i ekonomskog rješenja.
