液化天然气罐箱铁路运输经济性分析

单彤文，高振，刘淼儿，张丹，谢旭光，常心洁

(中海石油气电集团有限责任公司）

近年来，中国液化天然气（LNG）需求持续增长，但中国LNG资源供需存在明显的区域不平衡。目前，中国LNG主要依赖槽车公路运输。LNG罐箱铁路运输不受雨雪天气和交通管制等因素影响，借助中国完善的铁路网络，更适用于长距离、大批量的内陆运输，有稳定性好、安全性高、运输量大的特点。推动LNG罐箱铁路运输业务，能够有效分摊公路运输压力，释放铁路运力，契合国家“公转铁”战略发展要求。目前，LNG陆上运输开始向LNG槽车运输与LNG罐箱多式联运等方向发展。对于LNG槽车公路运输的经济性研究较多[1，2]，对LNG罐箱陆上运输的定量化经济研究不足。本文分析LNG陆上不同运输方式的成本构成及其经济性，探讨LNG罐箱铁路运输的未来发展。

1 LNG陆上运输方式

LNG陆上运输方式主要依托LNG槽车和LNG罐箱，已经形成LNG槽车公路运输、LNG罐箱公路运输、LNG罐箱铁路运输3种陆上LNG运输方式。

目前，LNG槽车运输已经非常成熟，中国LNG槽车保有量已经达到1.2万辆左右。LNG槽车运输的优势在于可以从资源端直达用户，实现门到门的对接。但传统槽车运输模式也存在瓶颈：一是传统槽车运量小且运价不固定，无法实现规模化运输，且容易形成分散的道路风险源；二是槽车运输易受交通状况、安检特殊要求、雨雪天气、重大事件等管控限制；三是槽车存储时间较短，无法在内陆堆场长期储存[3]。

LNG罐箱运输具有“宜储宜运、标准化、多式联运”等优势。中国LNG罐箱公路运输限制已基本放开。LNG罐箱铁路运输2013年曾在青藏铁路格拉段开展试验[4]，之后开展了大量技术与理论研究，涉及运输安全论证、运输装备、运输通道设计等方面[5-8]，铁路运输的技术条件已经成熟。在需求旺季，LNG罐箱铁路运输借助全国完善的铁路运输网络，可实现快速、批量化市场供应，从而获取可观的经济利益。相比槽车，LNG罐箱公路运输需要装卸、换罐等操作，LNG罐箱铁路运输需借助铁路专用线、公路配送等环节才能送达终端用户。

2 LNG公路运输与铁路运输成本分析

2.1 LNG公路运输成本分析

LNG公路运输经济性的差异主要受初始投资、载液量、年度运力及运营成本等因素影响或制约。投资及运营参数通过咨询行业内物流运输企业获得。

2.1.1 初始投资及载液量

LNG罐箱初始投资包括牵引车、平板车及罐箱投资；LNG槽车初始投资包括牵引车及罐车投资。LNG罐箱公路运输初始投资稍微高于LNG槽车，40英尺LNG罐箱①40英尺的LNG罐箱为目前主流形式，可进行多式联运，市场上还有一种45英尺LNG罐箱，装载量与槽车相当，因无法实现多式联运，暂不在此次研究之列。载液量相当于槽车（以常见载液量20吨为例）的80%左右。LNG罐箱公路运输在初始投资及载液量上均不具备优势（见表1）。此外，用户端LNG罐箱接卸问题成为初期制约LNG罐箱公路运输发展的主要因素，需借助集装箱正面吊，以解决小规模、零散用户的换罐问题。

2.1.2 年度运力

年度运力与运输效率及单车载液量等相关。一个运输周期包括运输、排队、充装、接卸等环节。在LNG罐箱初具规模时，通过合理安排提前充装，可省去排队时间，到达用户时可以直接换罐，而槽车必须按步骤充装及卸液。因此，LNG罐箱在充装、接卸方面具备一定优势。不过，随着运距延长，全年运输次数逐渐减少，LNG罐箱运输效率优势弱化。

表1 LNG罐箱公路运输初始投资及载液量

2.1.3 运营成本

LNG公路运输的运营成本包括修理及保养费、燃料费、路桥费等可变成本，还包括工资薪酬、轮胎更换费用、检查费用、保险费用及安全生产费用等，LNG罐箱公路运输与LNG槽车运输年运营成本基本一致。分析不同年度运距的运营成本结构，当年度运距在20万千米以下时，固定成本在公路运输总成本中的比重较大；当年度运距在20万千米左右时，固定成本与可变成本基本各占50%；当年度运距在20万千米以上时，可变成本超过了固定成本，是公路运输运营成本的主要部分。从成本细项分析，燃料费、路桥费、工资薪酬构成了LNG公路运输的主要运营成本，当年度运距在10万千米到40万千米之间变动时，上述3项成本细项在运营成本中的比例由69%上升为79%左右（见图1）。

公路运输价格在不同年份、不同季节呈现较大波动等特点。这是由于LNG公路运费由市场形成，受到季节运力需求和市场上槽车数量两大因素的直接影响，具有较强的价格灵活性。在运输需求淡季，业务竞争激烈，造成LNG公路运力闲置，运费下浮，运输业务收入大幅减少。在运输需求旺季，业务量饱满，运费上浮，此时运输业务赚取最大利润。据报道，2017年冬季因天然气供应紧张，导致LNG槽车运力紧张，运费上涨至2元/吨千米，市场上出现大量的槽车采购需求，槽车价格突涨。2018年，由于新增槽车数量过剩，LNG槽车供大于求，导致LNG槽车运费相对较低。2019年夏季，运输业务出现量价齐跌的情况，大量LNG槽车停运，LNG槽车运费进入5年来的最低行情，运费低至0.4元/吨千米。

2.1.4 假设条件

为了便于测算运费水平，假设LNG公路运输的运营模式为：1）1个运输周期不足一天时，按一天一次计算，一天N次等同于单次运距N倍的计算结果；2）1个运输周期时间超过一天时，按循环往返运营进行考虑，此时LNG槽车运力达到饱和；3）综合考虑人员休息及装卸等环节时间花费，假设综合平均配速为45千米/小时。

2.2 LNG铁路运输成本分析

LNG铁路运输费用主要包括铁路基本运费、铁路杂费等，由铁路运价主管部门制定，还需考虑LNG罐箱在运输过程中的占用成本。由于目前还未形成规模化的运输和市场定价，由技术人员初步估算相关成本参数，需待实际运营结果进行修正。

2.2.1 铁路基本费用

铁路运输基本费用主要包括：铁路货票（基价1、基价2）、铁路建设基金。按现行《铁路货物运价规则》规定，40英尺普通货物集装箱重箱运费：1）基价1为680.00元/箱；2）基价2为3.357元/箱千米；3）铁路建设基金为1.122元/箱千米。按照《铁路货物运价规则》规定，LNG集装箱运输费用需在普通货物的基础上加成50%（即危险货物加成）计算；LNG集装箱原路返空，按运费的10%收费。

图1 不同年度运距的LNG公路运输运营成本结构

2.2.2 铁路杂费等

若LNG罐箱须在专用线内办理装卸，铁路杂费主要包括取送车费、机车作业费、装卸费等，其他需支付的附加费用还包括人员服务费、仓储费用等，全部费用记作“总服务费”。由于LNG罐箱尚未开展运输，总服务费暂时参考其他危险货物罐箱的收费标准，按1000元/箱站计费。

2.2.3 LNG罐箱占用成本

LNG罐箱占用成本分为在途占用成本和堆存占用成本，每吨千米成本计算如下：1）在途占用单位成本＝LNG罐箱单位租赁成本/载液量/（单位运速×24小时）；2）堆存占用单位成本＝LNG罐箱单位租赁成本×堆存天数/载液量/运距；3）LNG罐箱单位租赁成本按市场行情为300元/箱日，运速与公路运输保持一致，堆存日数初步估计按照往返合计2日。

2.2.4 铁路运输费用的特点

铁路运输费用受制于主管部门的价格管控[9]，不受利用率的影响，铁路运费与运量成正相关关系，固定运距下的铁路运输成本具有相对固定性。在门到门运输总成本费用中，铁路基本费用占比最大，其次是铁路杂费，罐箱占用成本占比最小。随着运距增加，铁路基本费用增长幅度最大，罐箱占用成本略微增加。当运距在500～2000千米时，铁路基本费用占比由64%提升到84%左右，成为制约LNG罐箱铁路运输经济性的关键因素（见图2）。LNG罐箱占用成本与LNG罐箱的周转率相关，当市场不及预期、LNG罐箱周转率降低时，LNG罐箱的堆存成本将大幅增加。

3 LNG罐箱铁路运输竞争力分析

3.1 公路与铁路的不同运输方式

不同运输方式之间存在竞争关系，按照运输范围和LNG危险货物加成率，将LNG陆上运输方式进一步分为6种运输方式。

方式1为LNG槽车运输，是目前市场上的主流运力来源。

方式2为LNG罐箱公路运输，考虑到零散用户接卸问题，因此计入用户端接卸服务成本。

方式3为铁路站到站运输，主要包含铁路基本费用，以此作为与铁路门到门运输费用的对比参照。

方式4、5、6均为铁路门到门运输，初步考虑铁路专用线、装卸等环节服务成本，主要体现为LNG危险货物加成率的差异。日本自2000年开始LNG铁路运输，已安全运营近20年，LNG罐箱铁路运输在监管与运费方面与普通货物并无差异，没有对罐箱实时监控，且不需要押运。因此，确定方式4、5、6的LNG危险货物加成率，分别取值50%、30%、0，用以对比分析不同加成率下铁路门到门运输的竞争力。

图2 不同运距下LNG罐箱铁路门到门运输成本结构

除方式3为站到站运输以外，其他5种方式均能实现门到门的运输（见表2）。

3.2 公路与铁路运费的计算分析

按上述设定的情景环境和运营成本参数等条件，建立经济评价模型或计算公式，按照8%的税后内部收益率（IRR）分别计算不同运距的单位LNG公路运输服务费，铁路运输服务费可直接计算得到（见图3）。

从运输距离与运输服务费的变化趋势看，随着运输距离的增加，单位运费均呈现下降的趋势，且下降趋势逐步减缓。6种方式的对比分析如下。

1）基于现行《铁路货物运价规则》，对比不同门到门运输的竞争力，即方式1、2、4横向对比，LNG槽车运输经济性最好。在一定运距范围内，LNG罐箱公路运输经济性优于LNG罐箱铁路门到门运输；运距进一步增大时，LNG罐箱铁路门到门运输经济性反超LNG罐箱公路运输。

表2 不同LNG陆上运输方式

2）方式1、3对比可知，铁路站到站运输成本与LNG槽车运输成本相差不大，当槽车运输运力饱和时，运距增加对槽车运输的经济性不会产生影响，而运距越大，铁路站到站的经济性更优。

3）方式3、4对比可知，相比铁路站到站运输，铁路门到门运输增加了装卸、专用线等服务成本；运距越小，单位成本增加越明显，随着运距增加，单位成本逐渐被摊薄。

4）在不同的LNG危货加成率下对比铁路门到门运输的竞争力，即方式4、5、6纵向对比，并与方式1横向对比，LNG危险货物加成率对LNG罐箱铁路门到门运输的经济性影响较大。当LNG危险货物加成率降低时，铁路门到门运输的竞争力显著提升；当LNG危险货物加成率为30%时，铁路门到门运输在长距离运输下的运输成本稍微高于槽车运输；当LNG无危险货物加成时，铁路门到门运输在长距离运输下的经济优势开始体现。

4 结论与建议

本文研究基于假定情境及目前LNG罐箱铁路运输的发展现状，且未考虑不同运输方式之间运输路径及运距可能存在的差异。随着LNG铁路试运等工作开展及LNG罐箱终端应用的普及，还需进一步明晰LNG罐箱铁路运输的流程及成本。基于LNG罐箱铁路运输经济性现状，对行业未来发展建议如下。

图3 不同LNG陆上运输方式运费水平对比

1）LNG罐箱铁路运输具有可实现批量运输、不受环境制约、利于集中安全监管等优势。在当前《铁路货物运价规则》下，LNG罐箱运输经济性并不占优；在不考虑危险货物加成时，LNG罐箱铁路门到门运输的长距离竞争优势开始体现。从降低铁路运输成本考虑，在货物运力不饱和的线路，建议LNG铁路运输参照日本运营经验，将LNG铁路运输等同于普通货物，不进行危险货物加成，同时考虑LNG的民生保障价值免收铁路建设基金等费用，在降低LNG铁路运输成本的同时增加铁路货物运输的收益。

2）LNG槽车运输服务价格受季节供需影响在淡旺季呈现较大波动，而铁路运输价格较为固定。因此，在需求旺季时，LNG铁路运输的固定运价能够抑制LNG槽车运费增长，有利于降低终端用户的用气成本；在需求淡季，铁路运输的固定运价显然不利于业务开展。建议加快推进LNG罐箱铁路运输，促进不同运输方式的合理分工，平抑槽车公路运输价格，充分释放不同运输方式的运力。铁路运输定价时充分考虑与槽车运输合理的比价关系，运输旺季考虑供应稳定因素较槽车运价合理上浮，运输淡季与槽车运价持平以维持竞争力，促进LNG铁路运输市场定价机制的形成。

总之，LNG罐箱铁路运输顺应“公转铁”的改革趋势，且有利于行业集中安全监管。推动LNG罐箱铁路运输，促进LNG“长距离铁路运输＋短距离公路运输”优势互补的运输格局形成，有利于LNG供应更稳定、更安全，使得铁路运输在中国天然气产供储销体系建设中发挥重要作用。