柴油-LNG双燃料发动机市场调研报告及可行性分析--最终-精品

柴油—LNG双燃料发动机市场调研及可行性分析报告市场管理处2011年4月二．我国船用柴油—LNG双燃料技术应用成功案例三．相关政策及配套设施四．市场需求情况及目标市场五．新产品开发技术可行性和风险性分析六．市场经济性分析七．结论与建议12型号缸数L缸径mm冲程mm单缸功率（kW）转速rpm平均有效压力MPa济柴G12V190ZLS-3121902106313000.975Wartsila20DF6/8/9200280146/1761000/12002.0Wartsila32GD6/8/9/12/16/18/20320400420/405750/7202.09/2.10Wartsila34DF6/9/12/16340400435/450720/7502.0/1.98Wartsila34SG9/16/20340400418/437710/7502.0/1.98Wartsila50DF6/8/9/12/16/18500580950500/5142.0/1.95Wartsila50SG185005801018500/5142.2ManV51/60DF12/14/18600600975/1000514/5001.9目前，国内以及国外的大型柴油机制造商大都对燃用清洁廉价的新能源机器进行开发储备。淄柴与山东大学合作，开发了以天然气为主燃料，以少量柴油为引燃燃料的210双燃料柴油机；济柴也开发了2000和3000系列双燃料发动机；瓦锡兰更是将应用双燃料，增加双燃料发动机的销售作为其产品规划。以下是国内外部分柴油—LNG双燃料发动机的基本技术参数：一．宏观背景三．相关政策及配套设施四．市场需求情况及目标市场五．新产品开发技术可行性和风险性分析六．市场经济性分析七．结论与建议342010年8月江苏省宿迁市地方海事局、北京油陆集团和江苏科技大学等8家单位成立了“LNG在运输船舶上应用”项目研究组，项目组确定了船用主机为潍柴X6170-19（单机397kW）的3000吨级“苏宿货1260”号散货船作为试验船，并对此船进行柴油—LNG混合动力改造。经过空载和满载航行表明，该船采用柴油—LNG混合动力后，动力完全满足原船要求，且运行稳定,并未出现燃气泄露等安全性问题。运沙子从宿迁到淮安楚州，一趟就能节省4000元，很好的符合我国环保低碳运输的要求。5“武拖轮302”，主机为贵柴GC6135ACz（单机105.2kW）由西蓝天然气公司牵头进行双燃料项目改造（改造原因：西蓝公司出资及提供技术支持，改造设备以及燃料成本费用由西蓝公司承担，轮渡公司只提供船体——船体已经老旧，今年年底将要报废）。经过改造后的柴油机（双燃料系统）在贵阳柴油机厂做台架试验。武汉轮渡公司技术设备部、西蓝公司技术部以及相关部门专家参与了试验。试验结果：改造后的双燃料发动机与改造前相比功率相当，经济运行以及燃油排放有明显改善。6通过对长江流域船舶燃料情况的实际调查，借鉴国外环保工作的经验和教训，中兴恒和集团于2010年8月份完成了对长航凤凰“长迅三号”2500吨级散货船的“柴油—LNG双燃料发动机”系统技术改造。2011年3月11日-13日，“长迅三号”在长江重庆航段进行了双燃料系泊和航行试验，试验取得了圆满成功。该试验分为空载和满载两个阶段进行。长航科研所出具的《实船柴油机改造燃用双燃料经济性论证研究报告》指出：“长迅三号”满载时：LNG对柴油的平均替代率高达72.1%，平均替代比可达1:1.05。这组数据表明，双燃料技术将为航运企业节约燃料成本20%，投资回收期短，经济指标十分突出。7除了良好的经济性表现外，双燃料技术的环保效应同样突出，以下为两种燃烧模式下排放的对比图：其中柴油模式为纯烧柴油时，双燃料模式为柴油—LNG双燃料燃烧时。对“长迅三号”排放物实际抽样对比分析如下：“长讯3号”改造成“柴油－LNG双燃料”系统后能源消耗与排放的前后对比图对比柴油和双燃料两种模式可以明显的看出：使用双燃料模式时，船舶的排放污染明显好于传统的柴油模式。一．宏观背景二．我国船用柴油—LNG双燃料技术应用成功案例四．市场需求情况及目标市场五．新产品开发技术可行性和风险性分析六．市场经济性分析七．结论与建议892010年12月30日，由中国船级社武汉规范研究所历时2年编制的《气体燃料动力船检验指南》在武汉顺利通过专家评审，这为天然气在船舶上的应用提供了技术规范。2011年3月在宿迁地区实际走访了解到：宿迁地方政府为发展推广双燃料技术，给使用柴油—LNG混合动力的“苏宿货1260”号散货船免费提供一年的LNG燃料。宿迁地方政府和北京油陆集团也明确表示会为以后使用柴油-LNG混合动力的船舶提供一定的优惠政策、给予一定的补助。北京油陆集团在京杭运河沿岸征地300亩，建造LNG加气站，该项目已得到国家的支持与认可，政府对征地等方面给其提供了政策。为了加快“长江绿色物流创新工程”项目的推进，中兴恒河投资集团承诺将为长航的船舶改造出资，并完善配套设施，此举不但会起到示范作用，也会使配套设施更加完善。101）湖北西蓝天然气公司拟在武汉市设计建造100立方米液化天然气（LNG）加注趸船一艘，并在宜都市沿江征地16.7亩，建造LNG储备站。2）中兴恒和集团计划在长江沿岸主要港口修建多种类型的船舶加气站30座，年供气能力不低于10亿立方米，逐步完善供气保障配套设施，保证船舶能够方便加气。图为长江沿岸加气站建设规划图：113）同时国家计划在沿海港口城市修建海气接收站，从海外接收LNG以满足国内市场需求。2010年全国已建成沿海接气站有3处，接气量为130亿立方米。另规划建造12处接气站，年接气能力不低于700亿立方米。一．宏观背景二．我国船用柴油—LNG双燃料技术应用成功案例三．相关政策及配套设施五．新产品开发技术可行性和风险性分析六．市场经济性分析七．结论与建议1213据了解，截止2010年末，长江流域注册在籍的300吨以上的船舶约达50.5万艘，其中中国长江航运集团拥有和控制的船舶运力占长江航运的40%以上。中国长江航运集团党委书记姚荣建表示，长航集团旗下的船舶将率先进行“柴油—LNG双燃料系统”升级改造，以期发挥示范带动效应，为建设“绿色长江”做出贡献。这意味着双燃料技术不但在长航很有市场，而且会在长航的带动下，推广发展的更好。2011年3月通过市场调查问卷，对长江下游散货船作了详细的调查，其中芜湖地区和扬州中心散货船总体情况如下：14问卷调查统计表明：在未来3—5年内，芜湖地区每年将投入50～100艘新造4000吨级以上散货船，扬州中心每年将投入200艘左右新造4000吨级以上散货船。在芜湖地区实地走访得知，90%的散货船船东已开始关注燃油经济性问题，并希望开发新型燃料替代柴油。其中，2010年新打造的“金龙达II”号12000吨级散货船（主机为淄柴6210）船东张老板称：若柴油—LNG双燃料船用主机技术可靠，使用安全性成熟并且长江沿岸加气配套设施完善，他将愿意使用柴油—LNG混合动力系统。毕竟从长远来看，天然气是一种趋势，而且可以节约一大笔运营成本。由于“苏宿货1260”号双燃料应用的成功，宿迁地区的很多船民都希望使用柴油—LNG混合动力系统。据北京油陆集团透露，宿迁地区现在有很多在造船舶已经提出改造申请。因此，若双燃料技术成熟，国家制定相关政策，且配套设施完善，保守估计：CW200双燃料发动机的市场需求量将超过50台/年。15在现有客观条件下，装有柴油—LNG双燃料发动机的非气体运载船舶，适合运营于固定两点之间加气方便的航运领域。因而，我国的柴油—LNG双燃料船用主机目前主要在天然气加气便利的内河湖泊、近海等区域发展，适合船型为散货船、拖船。我厂开发200系列柴油—LNG双燃料船用主机目标市场可定位在长江中下游4000～10000吨级散货船。一．宏观背景二．我国船用柴油—LNG双燃料技术应用成功案例三．相关政策及配套设施四．市场需求情况及目标市场六．市场经济性分析七．结论与建议1617目前，“武拖轮302”、“长迅三号”和“苏宿货1260号”散货船，经过柴油—LNG双燃料混合动力系统改装后，台架试验和试航结果表明，动力完全满足原船要求，速度和原船相当，并且运行稳定，柴油平均替代率可达70%。两艘散货船改装原理如下：18从技术方面看：柴油—LNG混合动力系统是在保持原有柴油机结构和燃烧方式不变的前提下，在柴油机进气管处加装一根天然气管子。柴油模式下，保持原来的工作方式不变。柴油——LNG模式下，通过电子转换开关，由电控喷射系统控制，定时定量使LNG进入进气管和空气混合形成可燃混合气体进入汽缸，由少量柴油引燃天然气，以LNG为主燃燃料。为安全起见，防止天然气泄漏，各个系统都增加相应的检测和报警装置，并加装防爆的通风机。一旦发生泄漏报警，在远低于天然气爆炸浓度前，通风机会自动通风排气，同时，天然气管路会自动切断，确保万无一失。另外，针对液化天然气需以气态形式进入气缸与空气混合形成可燃混合气体等特点，可以通过将发动机循环冷却水导出，对液态天然气进行加热形成气态，充分利用发动机的热能效应。19①柴油—LNG双燃料发动机安全性和可靠性的问题②使用柴油—LNG混合动力后，动力不足③国家相应政策落实不到位，配套设施LNG加气站并未建造④市场需求量达不到预期一．宏观背景二．我国船用柴油—LNG双燃料技术应用成功案例三．相关政策及配套设施四．市场需求情况及目标市场五．新产品开发技术可行性和风险性分析七．结论与建议2021机型售价（万元）船上LNG装置以及天然气控制、供给系统、储气罐等价格（万元）总成本（万元）差额（万元）双燃料发动机55×280190112.4XCW6200ZC38.8×2077.6若我厂以XCW6200ZC为母机，开发698kW、1000r/min的柴油—LNG双燃料发动机。XCW6200ZC柴油机与双燃料发动机动力装置成本比较如下：由此可以看出，使用双燃料发动机的船舶成本要增加112.4万元。如果XCW6200ZC柴油机和改造后的双燃料发动机分别应用在6000吨～8000吨级散货船上，按每台主机每年工作3000小时，平均工作负荷75%计算，XCW6200ZC柴油机每年将消耗柴油618.777吨，即719019公升。据调查，2011年3月22日芜湖地区0#柴油价格为7.01元/公升，天然气为3.58元/立方米。经测算，1立方米LNG气体近似于1到1.1公升（汽、柴）油。因此，在散货船常用工作负荷下，柴油—LNG双燃料发动机柴油替代率为70%，经计算每年每条船可节约燃油费172.6万元。采用柴油—LNG双燃料发动机的成本要增加112.4万元，而每年可节约燃油费172.6万元，仅用不到一年的时间就可以收回成本。22若CW200系列柴油—LNG双燃料发动机研发成功，预计每年将有50-100台的市场需求,实现销售额3000万元以上，估计逐年会有一定幅度的增长，将进一步提高CW200发动机的市场占有率和销售收入。我厂开发柴油—LNG双燃料船用主机，在大幅降低船舶运输企业运营成本的同时，更重要的是可以减少环境污染，实现航运船舶节能减排的目的，有力推动我国航运能源消费朝着绿色环保的方向发展，更进一步诠释潍柴集团“绿色动力”的口号，建立潍柴的社会责任形象。一．宏观背景二．我国船用柴油—LNG双燃料技术应用成功案例三．相关政策及配套设施四．市场需求情况及目标市场五．新产品开发技术可行性和风险性分析六．市场经济性分析2324鉴于XCW6200ZC为我厂主流机型，该机型用于长江航线4000吨—8000吨级船舶。因此，建议技术中心立项开发柴油—LNG双燃料发动机，首先以XCW6200ZC为母机，开发功率为698kW、1000r/min的柴油—LNG双燃料发动机，抢占市场先机，进一步提高我厂CW200系列发动机的市场占有率。谢谢！