液化天然氣罐箱鐵路運輸經(jīng)濟性分析

單彤文，高振，劉淼兒，張丹，謝旭光，常心潔

(中海石油氣電集團有限責任公司）

近年來，中國液化天然氣（LNG）需求持續(xù)增長，但中國LNG資源供需存在明顯的區(qū)域不平衡。目前，中國LNG主要依賴槽車公路運輸。LNG罐箱鐵路運輸不受雨雪天氣和交通管制等因素影響，借助中國完善的鐵路網(wǎng)絡(luò)，更適用于長距離、大批量的內(nèi)陸運輸，有穩(wěn)定性好、安全性高、運輸量大的特點。推動LNG罐箱鐵路運輸業(yè)務(wù)，能夠有效分攤公路運輸壓力，釋放鐵路運力，契合國家“公轉(zhuǎn)鐵”戰(zhàn)略發(fā)展要求。目前，LNG陸上運輸開始向LNG槽車運輸與LNG罐箱多式聯(lián)運等方向發(fā)展。對于LNG槽車公路運輸?shù)慕?jīng)濟性研究較多[1，2]，對LNG罐箱陸上運輸?shù)亩炕?jīng)濟研究不足。本文分析LNG陸上不同運輸方式的成本構(gòu)成及其經(jīng)濟性，探討LNG罐箱鐵路運輸?shù)奈磥戆l(fā)展。

1 LNG陸上運輸方式

LNG陸上運輸方式主要依托LNG槽車和LNG罐箱，已經(jīng)形成LNG槽車公路運輸、LNG罐箱公路運輸、LNG罐箱鐵路運輸3種陸上LNG運輸方式。

目前，LNG槽車運輸已經(jīng)非常成熟，中國LNG槽車保有量已經(jīng)達到1.2萬輛左右。LNG槽車運輸?shù)膬?yōu)勢在于可以從資源端直達用戶，實現(xiàn)門到門的對接。但傳統(tǒng)槽車運輸模式也存在瓶頸：一是傳統(tǒng)槽車運量小且運價不固定，無法實現(xiàn)規(guī)?；\輸，且容易形成分散的道路風險源；二是槽車運輸易受交通狀況、安檢特殊要求、雨雪天氣、重大事件等管控限制；三是槽車存儲時間較短，無法在內(nèi)陸堆場長期儲存[3]。

LNG罐箱運輸具有“宜儲宜運、標準化、多式聯(lián)運”等優(yōu)勢。中國LNG罐箱公路運輸限制已基本放開。LNG罐箱鐵路運輸2013年曾在青藏鐵路格拉段開展試驗[4]，之后開展了大量技術(shù)與理論研究，涉及運輸安全論證、運輸裝備、運輸通道設(shè)計等方面[5-8]，鐵路運輸?shù)募夹g(shù)條件已經(jīng)成熟。在需求旺季，LNG罐箱鐵路運輸借助全國完善的鐵路運輸網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)快速、批量化市場供應(yīng)，從而獲取可觀的經(jīng)濟利益。相比槽車，LNG罐箱公路運輸需要裝卸、換罐等操作，LNG罐箱鐵路運輸需借助鐵路專用線、公路配送等環(huán)節(jié)才能送達終端用戶。

2 LNG公路運輸與鐵路運輸成本分析

2.1 LNG公路運輸成本分析

LNG公路運輸經(jīng)濟性的差異主要受初始投資、載液量、年度運力及運營成本等因素影響或制約。投資及運營參數(shù)通過咨詢行業(yè)內(nèi)物流運輸企業(yè)獲得。

2.1.1 初始投資及載液量

LNG罐箱初始投資包括牽引車、平板車及罐箱投資；LNG槽車初始投資包括牽引車及罐車投資。LNG罐箱公路運輸初始投資稍微高于LNG槽車，40英尺LNG罐箱①40英尺的LNG罐箱為目前主流形式，可進行多式聯(lián)運，市場上還有一種45英尺LNG罐箱，裝載量與槽車相當，因無法實現(xiàn)多式聯(lián)運，暫不在此次研究之列。載液量相當于槽車（以常見載液量20噸為例）的80%左右。LNG罐箱公路運輸在初始投資及載液量上均不具備優(yōu)勢（見表1）。此外，用戶端LNG罐箱接卸問題成為初期制約LNG罐箱公路運輸發(fā)展的主要因素，需借助集裝箱正面吊，以解決小規(guī)模、零散用戶的換罐問題。

2.1.2 年度運力

年度運力與運輸效率及單車載液量等相關(guān)。一個運輸周期包括運輸、排隊、充裝、接卸等環(huán)節(jié)。在LNG罐箱初具規(guī)模時，通過合理安排提前充裝，可省去排隊時間，到達用戶時可以直接換罐，而槽車必須按步驟充裝及卸液。因此，LNG罐箱在充裝、接卸方面具備一定優(yōu)勢。不過，隨著運距延長，全年運輸次數(shù)逐漸減少，LNG罐箱運輸效率優(yōu)勢弱化。

表1 LNG罐箱公路運輸初始投資及載液量

2.1.3 運營成本

LNG公路運輸?shù)倪\營成本包括修理及保養(yǎng)費、燃料費、路橋費等可變成本，還包括工資薪酬、輪胎更換費用、檢查費用、保險費用及安全生產(chǎn)費用等，LNG罐箱公路運輸與LNG槽車運輸年運營成本基本一致。分析不同年度運距的運營成本結(jié)構(gòu)，當年度運距在20萬千米以下時，固定成本在公路運輸總成本中的比重較大；當年度運距在20萬千米左右時，固定成本與可變成本基本各占50%；當年度運距在20萬千米以上時，可變成本超過了固定成本，是公路運輸運營成本的主要部分。從成本細項分析，燃料費、路橋費、工資薪酬構(gòu)成了LNG公路運輸?shù)闹饕\營成本，當年度運距在10萬千米到40萬千米之間變動時，上述3項成本細項在運營成本中的比例由69%上升為79%左右（見圖1）。

公路運輸價格在不同年份、不同季節(jié)呈現(xiàn)較大波動等特點。這是由于LNG公路運費由市場形成，受到季節(jié)運力需求和市場上槽車數(shù)量兩大因素的直接影響，具有較強的價格靈活性。在運輸需求淡季，業(yè)務(wù)競爭激烈，造成LNG公路運力閑置，運費下浮，運輸業(yè)務(wù)收入大幅減少。在運輸需求旺季，業(yè)務(wù)量飽滿，運費上浮，此時運輸業(yè)務(wù)賺取最大利潤。據(jù)報道，2017年冬季因天然氣供應(yīng)緊張，導致LNG槽車運力緊張，運費上漲至2元/噸千米，市場上出現(xiàn)大量的槽車采購需求，槽車價格突漲。2018年，由于新增槽車數(shù)量過剩，LNG槽車供大于求，導致LNG槽車運費相對較低。2019年夏季，運輸業(yè)務(wù)出現(xiàn)量價齊跌的情況，大量LNG槽車停運，LNG槽車運費進入5年來的最低行情，運費低至0.4元/噸千米。

2.1.4 假設(shè)條件

為了便于測算運費水平，假設(shè)LNG公路運輸?shù)倪\營模式為：1）1個運輸周期不足一天時，按一天一次計算，一天N次等同于單次運距N倍的計算結(jié)果；2）1個運輸周期時間超過一天時，按循環(huán)往返運營進行考慮，此時LNG槽車運力達到飽和；3）綜合考慮人員休息及裝卸等環(huán)節(jié)時間花費，假設(shè)綜合平均配速為45千米/小時。

2.2 LNG鐵路運輸成本分析

LNG鐵路運輸費用主要包括鐵路基本運費、鐵路雜費等，由鐵路運價主管部門制定，還需考慮LNG罐箱在運輸過程中的占用成本。由于目前還未形成規(guī)?；倪\輸和市場定價，由技術(shù)人員初步估算相關(guān)成本參數(shù)，需待實際運營結(jié)果進行修正。

2.2.1 鐵路基本費用

鐵路運輸基本費用主要包括：鐵路貨票（基價1、基價2）、鐵路建設(shè)基金。按現(xiàn)行《鐵路貨物運價規(guī)則》規(guī)定，40英尺普通貨物集裝箱重箱運費：1）基價1為680.00元/箱；2）基價2為3.357元/箱千米；3）鐵路建設(shè)基金為1.122元/箱千米。按照《鐵路貨物運價規(guī)則》規(guī)定，LNG集裝箱運輸費用需在普通貨物的基礎(chǔ)上加成50%（即危險貨物加成）計算；LNG集裝箱原路返空，按運費的10%收費。

圖1 不同年度運距的LNG公路運輸運營成本結(jié)構(gòu)

2.2.2 鐵路雜費等

若LNG罐箱須在專用線內(nèi)辦理裝卸，鐵路雜費主要包括取送車費、機車作業(yè)費、裝卸費等，其他需支付的附加費用還包括人員服務(wù)費、倉儲費用等，全部費用記作“總服務(wù)費”。由于LNG罐箱尚未開展運輸，總服務(wù)費暫時參考其他危險貨物罐箱的收費標準，按1000元/箱站計費。

2.2.3 LNG罐箱占用成本

LNG罐箱占用成本分為在途占用成本和堆存占用成本，每噸千米成本計算如下：1）在途占用單位成本＝LNG罐箱單位租賃成本/載液量/（單位運速×24小時）；2）堆存占用單位成本＝LNG罐箱單位租賃成本×堆存天數(shù)/載液量/運距；3）LNG罐箱單位租賃成本按市場行情為300元/箱日，運速與公路運輸保持一致，堆存日數(shù)初步估計按照往返合計2日。

2.2.4 鐵路運輸費用的特點

鐵路運輸費用受制于主管部門的價格管控[9]，不受利用率的影響，鐵路運費與運量成正相關(guān)關(guān)系，固定運距下的鐵路運輸成本具有相對固定性。在門到門運輸總成本費用中，鐵路基本費用占比最大，其次是鐵路雜費，罐箱占用成本占比最小。隨著運距增加，鐵路基本費用增長幅度最大，罐箱占用成本略微增加。當運距在500～2000千米時，鐵路基本費用占比由64%提升到84%左右，成為制約LNG罐箱鐵路運輸經(jīng)濟性的關(guān)鍵因素（見圖2）。LNG罐箱占用成本與LNG罐箱的周轉(zhuǎn)率相關(guān)，當市場不及預期、LNG罐箱周轉(zhuǎn)率降低時，LNG罐箱的堆存成本將大幅增加。

3 LNG罐箱鐵路運輸競爭力分析

3.1 公路與鐵路的不同運輸方式

不同運輸方式之間存在競爭關(guān)系，按照運輸范圍和LNG危險貨物加成率，將LNG陸上運輸方式進一步分為6種運輸方式。

方式1為LNG槽車運輸，是目前市場上的主流運力來源。

方式2為LNG罐箱公路運輸，考慮到零散用戶接卸問題，因此計入用戶端接卸服務(wù)成本。

方式3為鐵路站到站運輸，主要包含鐵路基本費用，以此作為與鐵路門到門運輸費用的對比參照。

方式4、5、6均為鐵路門到門運輸，初步考慮鐵路專用線、裝卸等環(huán)節(jié)服務(wù)成本，主要體現(xiàn)為LNG危險貨物加成率的差異。日本自2000年開始LNG鐵路運輸，已安全運營近20年，LNG罐箱鐵路運輸在監(jiān)管與運費方面與普通貨物并無差異，沒有對罐箱實時監(jiān)控，且不需要押運。因此，確定方式4、5、6的LNG危險貨物加成率，分別取值50%、30%、0，用以對比分析不同加成率下鐵路門到門運輸?shù)母偁幜Α?/p>

圖2 不同運距下LNG罐箱鐵路門到門運輸成本結(jié)構(gòu)

除方式3為站到站運輸以外，其他5種方式均能實現(xiàn)門到門的運輸（見表2）。

3.2 公路與鐵路運費的計算分析

按上述設(shè)定的情景環(huán)境和運營成本參數(shù)等條件，建立經(jīng)濟評價模型或計算公式，按照8%的稅后內(nèi)部收益率（IRR）分別計算不同運距的單位LNG公路運輸服務(wù)費，鐵路運輸服務(wù)費可直接計算得到（見圖3）。

從運輸距離與運輸服務(wù)費的變化趨勢看，隨著運輸距離的增加，單位運費均呈現(xiàn)下降的趨勢，且下降趨勢逐步減緩。6種方式的對比分析如下。

1）基于現(xiàn)行《鐵路貨物運價規(guī)則》，對比不同門到門運輸?shù)母偁幜?，即方?、2、4橫向?qū)Ρ?，LNG槽車運輸經(jīng)濟性最好。在一定運距范圍內(nèi)，LNG罐箱公路運輸經(jīng)濟性優(yōu)于LNG罐箱鐵路門到門運輸；運距進一步增大時，LNG罐箱鐵路門到門運輸經(jīng)濟性反超LNG罐箱公路運輸。

表2 不同LNG陸上運輸方式

2）方式1、3對比可知，鐵路站到站運輸成本與LNG槽車運輸成本相差不大，當槽車運輸運力飽和時，運距增加對槽車運輸?shù)慕?jīng)濟性不會產(chǎn)生影響，而運距越大，鐵路站到站的經(jīng)濟性更優(yōu)。

3）方式3、4對比可知，相比鐵路站到站運輸，鐵路門到門運輸增加了裝卸、專用線等服務(wù)成本；運距越小，單位成本增加越明顯，隨著運距增加，單位成本逐漸被攤薄。

4）在不同的LNG危貨加成率下對比鐵路門到門運輸?shù)母偁幜?，即方?、5、6縱向?qū)Ρ?，并與方式1橫向?qū)Ρ?，LNG危險貨物加成率對LNG罐箱鐵路門到門運輸?shù)慕?jīng)濟性影響較大。當LNG危險貨物加成率降低時，鐵路門到門運輸?shù)母偁幜︼@著提升；當LNG危險貨物加成率為30%時，鐵路門到門運輸在長距離運輸下的運輸成本稍微高于槽車運輸；當LNG無危險貨物加成時，鐵路門到門運輸在長距離運輸下的經(jīng)濟優(yōu)勢開始體現(xiàn)。

4 結(jié)論與建議

本文研究基于假定情境及目前LNG罐箱鐵路運輸?shù)陌l(fā)展現(xiàn)狀，且未考慮不同運輸方式之間運輸路徑及運距可能存在的差異。隨著LNG鐵路試運等工作開展及LNG罐箱終端應(yīng)用的普及，還需進一步明晰LNG罐箱鐵路運輸?shù)牧鞒碳俺杀??；贚NG罐箱鐵路運輸經(jīng)濟性現(xiàn)狀，對行業(yè)未來發(fā)展建議如下。

圖3 不同LNG陸上運輸方式運費水平對比

1）LNG罐箱鐵路運輸具有可實現(xiàn)批量運輸、不受環(huán)境制約、利于集中安全監(jiān)管等優(yōu)勢。在當前《鐵路貨物運價規(guī)則》下，LNG罐箱運輸經(jīng)濟性并不占優(yōu)；在不考慮危險貨物加成時，LNG罐箱鐵路門到門運輸?shù)拈L距離競爭優(yōu)勢開始體現(xiàn)。從降低鐵路運輸成本考慮，在貨物運力不飽和的線路，建議LNG鐵路運輸參照日本運營經(jīng)驗，將LNG鐵路運輸?shù)韧谄胀ㄘ浳?，不進行危險貨物加成，同時考慮LNG的民生保障價值免收鐵路建設(shè)基金等費用，在降低LNG鐵路運輸成本的同時增加鐵路貨物運輸?shù)氖找妗?/p>

2）LNG槽車運輸服務(wù)價格受季節(jié)供需影響在淡旺季呈現(xiàn)較大波動，而鐵路運輸價格較為固定。因此，在需求旺季時，LNG鐵路運輸?shù)墓潭ㄟ\價能夠抑制LNG槽車運費增長，有利于降低終端用戶的用氣成本；在需求淡季，鐵路運輸?shù)墓潭ㄟ\價顯然不利于業(yè)務(wù)開展。建議加快推進LNG罐箱鐵路運輸，促進不同運輸方式的合理分工，平抑槽車公路運輸價格，充分釋放不同運輸方式的運力。鐵路運輸定價時充分考慮與槽車運輸合理的比價關(guān)系，運輸旺季考慮供應(yīng)穩(wěn)定因素較槽車運價合理上浮，運輸?shù)九c槽車運價持平以維持競爭力，促進LNG鐵路運輸市場定價機制的形成。

總之，LNG罐箱鐵路運輸順應(yīng)“公轉(zhuǎn)鐵”的改革趨勢，且有利于行業(yè)集中安全監(jiān)管。推動LNG罐箱鐵路運輸，促進LNG“長距離鐵路運輸＋短距離公路運輸”優(yōu)勢互補的運輸格局形成，有利于LNG供應(yīng)更穩(wěn)定、更安全，使得鐵路運輸在中國天然氣產(chǎn)供儲銷體系建設(shè)中發(fā)揮重要作用。