Auto na lpg čo to je. Skúsenosti a perspektívy využitia stlačeného zemného plynu ako motorového paliva v regióne Ural

Používa sa ako motorové palivo namiesto benzínu, nafty a propánu. Je lacnejšie ako tradičné palivá a skleníkový efekt spôsobený produktmi jeho spaľovania je v porovnaní s konvenčnými palivami menší, takže je bezpečnejší pre životné prostredie. Stlačený zemný plyn sa vyrába stláčaním (stláčaním) zemného plynu v kompresorových jednotkách. Skladovanie a preprava stlačeného zemného plynu prebieha v špeciálnych plynových akumulátoroch pod tlakom 200-220 bar (vysokotlakové plynové fľaše). Skladovanie stlačeného plynu pod vysokým tlakom je dosť nebezpečné a vyžaduje dodržiavanie špeciálnych bezpečnostných predpisov a pravidelné overovanie (testovanie) fliaš z hľadiska výkonu. Overenie sa vykonáva na stojanoch čerpaním plynu alebo kvapaliny do valca pri tlaku výrazne väčšom, ako je jeho pracovný tlak. Dôsledkom takýchto požiadaviek je potreba periodickej demontáže tlakových fliaš pri „technickej kontrole“, čo je výraznou prekážkou širokého používania stlačeného plynu v doprave a nielen v doprave. Využíva sa aj pridávanie bioplynu do stlačeného zemného plynu, čo znižuje emisie uhlíka do atmosféry.

Stlačený zemný plyn ako palivo má oproti tradičnej zmesi propán-bután množstvo výhod: [ ]

• Metán, hlavná zložka zemného plynu a CNG, je ľahší ako vzduch a takmer okamžite sa odparuje, preto v prípade náhodného úniku rýchlo unikne do atmosféry a rozptýli sa, na rozdiel od ťažšej zmesi propán-bután (propánové fľaše) , ktorý sa hromadí v prírodných a umelých priehlbinách, pomaly sa vyparuje a vytvára nebezpečenstvo výbuchu
• Metán je netoxický, takže celková toxicita CNG je nižšia ako u LPG
• Je známe, že náklady na zemný plyn, a teda aj CNG, sú nižšie ako akékoľvek kvapalné ropné palivo
• Nízky bod varu zaručuje úplné odparenie zemného plynu pri najnižších teplotách okolia
• Zemný plyn horí takmer úplne a nezanecháva sadze, čo zhoršuje životné prostredie a znižuje účinnosť, výfukové plyny neobsahujú sírne nečistoty a neničia kov komína vďaka pôvodne nízkemu obsahu síry v zemnom plyne
• Prevádzkové náklady na údržbu plynových kotlov sú tiež nižšie ako u klasických kotlov.

Ďalšou vlastnosťou stlačeného zemného plynu je, že kotly na zemný plyn majú vyššiu účinnosť - až 94%, nevyžadujú spotrebu paliva na jeho predohrev v zime (ako olej a propán-bután).

V súčasnosti sa v Rusku čoraz viac rozširujú vozidlá využívajúce stlačený zemný plyn. Väčšina z týchto vozidiel je dvojpalivová - nádrž na stlačený zemný plyn inštalovaná v kufri - pre osobné autá a v karosérii alebo na ráme, napr. kamióny. Predtým sa CNG používal len na nákladných autách. Používanie CNG ako motorového paliva je jedným z mála ekologických opatrení, ktoré sa priamo uhrádzajú. ekonomický efekt v podobe zníženia nákladov na pohonné hmoty a mazivá. Prevažná väčšina ostatných environmentálnych aktivít je mimoriadne nákladná.

Automobilové plniace kompresorové stanice plynu (plniace stanice CNG) slúžia na tankovanie automobilov

Na jeden a ten istý fakt sa dá pozerať minimálne z troch uhlov pohľadu. Dá sa teda povedať, že využitie stlačeného zemného plynu v doprave ako paliva je údelom chudobných a dokonca chudobných, ale dá sa povedať, že je to voľba tých, ktorí sú hospodárni a nie sú zvyknutí plytvať peniazmi v márne a panuje aj názor, že metán je palivom budúcnosti a tí, ktorí naň teraz prechádzajú, jednoducho idú s dobou a vezú sa na vlne blízkeho a perspektívneho mainstreamu. Ako počítať - výber je na vás!

Hľadanie alternatívnych zdrojov pohonných hmôt je problém, ktorému sa v posledných rokoch venuje najväčšia pozornosť. Rast cien ropy, nosiče energie, sprísnenie environmentálnych požiadaviek, úspora paliva a mazív – to všetko sa stalo hlavnou hnacou silou pri hľadaní alternatívnych palív pre mnohé krajiny. V poslednom desaťročí 20. storočia začala vo svetovej ekonomike naberať na obrátkach tretia vlna popularity zemného plynu využívaného ako motorové palivo.
Odborníci predpovedajú, že táto vlna dosiahne svoj vrchol do konca prvej štvrtiny 21. storočia.

Zemný plyn
Zemný plyn, ktorého viac ako 90 % tvorí metán, je dnes dostupný takmer na celom svete. A čo potom povedať o Rusku!

Využitie zemného plynu je podľa odborníkov menej ovplyvnené ekonomickými krízami, čo sa nedá povedať o trhu s ropou a ropnými produktmi. Metán, či už ide o fosílny zemný plyn alebo biometán, je možné distribuovať tak prostredníctvom existujúcej siete zemného plynu, ako aj už existujúcej plniacej siete. Pravda, v niektorých krajinách na prahu priemyselnej revolúcie ešte nie je vyriešená otázka distribučných sietí. Metán potrebný na cestnú prepravu možno spotrebiteľovi dodať:
■ prostredníctvom medzinárodnej siete plynovodov;
■ vo forme skvapalneného zemného plynu pomocou tankerov, cestných alebo železničných tankerov;
■ cez miestne nízkotlakové potrubia (biometán);
■ cisternové vozidlá (skvapalnený biometán).
V súčasnosti sú prijaté medzinárodné normy a schválené hlavné typy vozidiel vhodných na rozvoz metánu a vo väčšine regiónov už existujú certifikovaní dodávatelia kompletných plynových zariadení na jeho použitie v automobiloch.

Nesporné výhody
Prestavba áut na zemný plyn si nevyžaduje úpravy motora a môže výrazne zlepšiť životné prostredie, pretože sa zníži emisia toxických látok do atmosféry.
Emisie oxidu uhoľnatého sa tak znížia 5-10 krát, uhľovodíky - 3-krát, oxidy dusíka - 1,5-2,5-krát. Hladina hluku bežiaceho motora je znížená 2-krát. Chod motora na stlačený plyn sa stáva mäkším, k detonácii nedochádza v žiadnom režime, oktánové číslo plynu je 110. Metán je navyše ľahší ako vzduch a pri úniku sa okamžite vyparí, bez toho, aby vytvoril výbušnú zmes.

Použitie plynového paliva zvyšuje životnosť motora a motorový olej 2-krát a zapaľovacie sviečky - o 40%. Pri rovnakej spotrebe na 100 km trate sú náklady na plyn 2-3 krát nižšie ako náklady na benzín alebo naftu, čo obmedzuje rast taríf za prepravné služby. Využívanie zemného plynu ako motorového paliva znižuje závislosť dopravy od ropy a ropných produktov a uvoľňuje ich značnú časť na využitie v oblastiach, kde nemajú alternatívu. Hneď poznamenávame, že ďalej budeme hovoriť iba o zemnom plyne (metáne: stlačenom alebo skvapalnenom), a nie o zmesi propán-bután, ktorá je široko používaná v každodennom živote, ako aj v doprave (tzv. uhľovodíkový plyn).

Stlačený alebo skvapalnený
Skvapalnený zemný plyn (LNG, anglicky LNG – skvapalnený zemný plyn) sa získava ochladením zemného plynu metánu na -162°C. V kvapalnom stave je objem plynu znížený o faktor 600, čo umožňuje výrazne zvýšiť efektivitu jeho skladovania a prepravy. Skvapalnený zemný plyn sa prepravuje rovnako ako ropa, v špeciálnych tankeroch. V dovážajúcich krajinách sa skladuje v nádržiach. V špeciálnych termináloch sa LNG ohrieva, vďaka čomu sa vracia do plynného stavu a potom sa prečerpáva do prepravnej sústavy plynu. Stlačený, alebo stlačený zemný plyn (CNG anglicky CNG – stlačený zemný plyn) je ten istý metán, ale v plynnom stave, pod tlakom do 20 MPa. Spotrebiteľ môže tento plyn ihneď využívať pre vlastnú potrebu. Odborníci naďalej polemizujú o výhodách a nevýhodách stlačeného a skvapalneného zemného plynu. Niektorí veria, že časom, keď sa vytvoria potrebné podmienky, skvapalnený zemný plyn vytlačí stlačený zemný plyn, iní si to však nemyslia. Tabuľka 1 ukazuje Porovnávacie charakteristiky skvapalnený zemný plyn a stlačený, stlačený.

Je vidieť, že na dodávku CNG od výrobcu nie sú potrebné špeciálne transportné zariadenia, avšak pri jeho použití je potrebné použiť špeciálne valce, ktoré sú drahé a ťažké. Pokiaľ ide o cenu takéhoto paliva, v Rusku sú náklady na kubický meter stlačeného plynu stanovené zákonom - vo výške 50% nákladov na liter benzínu AI76. Podľa tohto postoja CNG výrazne prekonáva skvapalnený ropný plyn, ktorému cenu diktuje trh. Stráca však z hľadiska nákladov na valce a vybavenie.
LNG v zahraničí
Napriek všetkým ťažkostiam sa súbežne s využívaním CNG rozširuje do zahraničia aj používanie metánu vo vozidlách a skvapalneného zemného plynu, svedčí to najmä o Spojených štátoch amerických. Tak vznikla široká sieť čerpacích staníc na juhozápade USA v štátoch Kalifornia, Arizona, Colorado, Texas, Pensylvánia a ďalších. Tejto problematike venujú najvážnejšiu pozornosť veľké automobilové korporácie ako Mack, Ford, MAN. V Európe výrobu vozidiel na skvapalnený zemný plyn vykonávajú také spoločnosti ako MercedesBenz, MAN, BMW atď.. Skvapalnený plyn ako motorové palivo sa používal v Belgicku, Fínsku, Nemecku, Holandsku, Nórsku, Francúzsku, Španielsko, Veľká Británia a ďalšie krajiny Európy.
CNG v SNŠ
Dnes sa CNG v Rusku rozšírilo v automobilovom sektore, najmä v mestskej a komunálnej doprave. V posledných rokoch sa uskutočnili pokusy rozšíriť používanie tohto typu paliva. Na vyriešenie tohto problému štátne organizácie a súkromných spoločností. S prevádzkou automobilových plynových zariadení na CNG, najmä v štruktúre OAO Gazprom, sú už dlhodobé skúsenosti.
V roku 2001 Hospodárska rada SNŠ navrhla na realizáciu medzištátny program „Využitie zemného plynu ako motorového paliva pre motorové vozidlá na roky 2001-2005“ a čiastočne vďaka tomu v Rusku a v krajinách SNŠ aj CNG (stlačený metán) sa najčastejšie používa skôr ako skvapalnený zemný plyn.

CNG fľaše
Na nahradenie jedného litra motorovej nafty rovnakým množstvom energie obsiahnutej v benzíne je potrebná palivová nádrž s objemom o 15 % väčším. Ak používate LNG, tak objem nádrže bude treba zväčšiť o 70% a pri použití stlačeného zemného plynu (metánu), ktorý je skladovaný pri prevádzkovom tlaku 200 bar (20 MPa), musia palivové nádrže zaberať objem 4,5-krát väčší.

Preto je použitie stlačeného zemného plynu do značnej miery obmedzené dostupnosťou špeciálnych tlakových fliaš. Na rozdiel od iných krajín SGB v Rusku sa tento problém celkom úspešne rieši. Fľaše na metán majú spravidla valcový tvar a sú podmienene rozdelené do štyroch typov, vrátane valcov tradične vyrobených z ocele a ľahkej verzie - valcov s polymérnymi kompozitnými materiálmi na báze sklenených uhlíkových alebo organických vlákien. Tieto kontajnery zahŕňajú:
■ bezšvíkové oceľové valce;
■ kovoplastové valce (typ 1) pozostávajúce z kovového hrubostenného plášťa (vložky) nesúceho hlavné zaťaženie a vonkajšieho výstužného plášťa vyrobeného z polymérového kompozitného materiálu;

■ kovoplastové valce (typ 2) - tenkostenná kovová vložka a výstužný plášť vyrobený z polymérového kompozitného materiálu typu "kokón" po celej ploche;
■ Kompozitné valce - polymérová vložka so zabudovanými kovovými prvkami na pripevnenie uzatváracieho zariadenia a nosný plášť vyrobený z kompozitného materiálu.
V Rusku sú 4 výrobcovia fliaš na stlačený zemný plyn (dimenzované na tlak 20 MPa), dvaja z nich vyrábajú celokovové aj kovoplastové fľaše (pozri tabuľku 2).

Spoločnosti ako Ruzhkhimmash (Ruzaevka, Mordovia) a Orgenergogaz (divízia Gazpromu), ktoré tieto produkty vyrábali, prestali vyrábať automobilové valce. Malé série vyrába JE "Mashtest" (Korolev).
Na Ukrajine existuje niekoľko výrobcov automobilových tlakových fliaš na CNG.
Toto je OAO "Berdičevsky strojársky závod Progress“ a JSC „Hutnícky závod Mariupol pomenovaný po. Iľjič. V podmienkach dobrého dopytu po CNG a rozvinutej siete čerpacích staníc plynu na Ukrajine zaznamenávajú výrobcovia dobrý dopyt po svojich produktoch.
Takmer všetky Ruskí výrobcovia valce sú zamerané na domáci trh a trh krajín SNŠ, hoci závod v Orsku dostal medzinárodný certifikát a má schopnosť dodávať tieto produkty do zahraničia.
Svetová prax ukazuje, že asi 70 – 80 % fliaš používaných na prepravu metánu je celokovových. A to aj napriek tomu, že použitie kovoplastových valcov umožňuje znížiť hmotnosť súpravy asi 1,3-1,5 krát, čo je obzvlášť dôležité, keď je potrebné nainštalovať niekoľko valcov. Súvisí to s tým, že efektívne technológie Výroba „kompozitných“ valcov sa objavila oveľa neskôr a samozrejme s tým, že kovoplastové valce sú drahšie ako celokovové. Je však potrebné poznamenať, že používanie ľahkých valcov z dlhodobého hľadiska je výhodnejšie z dôvodu úspory hmotnosti vozidla, čo vedie k úspore paliva a zvýšenia nosnosti vozidla - to je obzvlášť dôležité. pokiaľ ide o nákladnú dopravu.
HBO - plynové zariadenia
Okrem samotných tlakových fliaš je pre ich inštaláciu na vozidlo potrebné dodatočne zakúpiť vhodné plynové balónové vybavenie (GBO). Vlastník vozidlo Existujú dve možnosti - kúpiť domácu HBO (vyrába Ryazan Automobile Equipment Plant, Votkinsk Gas Equipment Plant atď.) alebo dovážať.
Emisná cena
Prestavba auta na CNG nie je lacná záležitosť. To znamená, že cena kovového kompozitného valca je asi 7,5 - 8,5 dolárov / l, celokovového valca - 7 dolárov / l. Sériová fľaša z kovového kompozitu s objemom 50 litrov teda bude stáť spotrebiteľa 400 dolárov, celokovová - 350 dolárov, a to bez zohľadnenia nákladov na vybavenie plynových balónov. Ak sa plánuje prestavba nákladných áut alebo autobusov na CNG, potom v závislosti od požadovaného objemu bude potrebné nainštalovať niekoľko valcov, čo povedie k niekoľkonásobnému zvýšeniu nákladov na súpravu. Prestavba osobného auta na CNG bude stáť 1 000 USD, zatiaľ čo nákladné auto a autobusy viac ako 2 000 – 2 500 USD.

Náklady na automobilové fľaše krajín SNŠ na 50 litrov na skvapalnený uhľovodíkový plyn (zmes propán-bután) sú 30 - 50 dolárov a náklady na opätovné vybavenie automobilu budú asi 200 - 400 dolárov v závislosti od výrobcu a typ HBO.
Odplata
Pri zohľadnení cien pohonných hmôt na začiatku roka 2006 je podľa odborníkov doba návratnosti motorových vozidiel pri prechode z benzínu na stlačený plyn s priemerným ročným nájazdom 60 000 km od 3 do 5 rokov v závislosti od nosnosti. a typ vozidla. Ak vezmeme do úvahy zvýšené náklady na benzín od začiatku roka a väčší počet najazdených kilometrov auta, potom môže byť doba návratnosti výrazne kratšia. Ak vezmeme vybavenie auto-traktora, napríklad K700 alebo T150, potom vzhľadom na pôsobivú spotrebu paliva bude doba návratnosti asi rok.
Je jasné, prečo v západné krajiny a v našom hlavnom meste je doprava primárne presunutá na alternatívne plynové palivo - úspory sú príliš zrejmé a veľké.
Svetová skúsenosť
Ku koncu roka 2005 bolo na svete viac ako 4,6 milióna vozidiel na CNG. Nepochybnými lídrami medzi krajinami v tejto oblasti sú Argentína, Brazília a Pakistan. Prvé dve krajiny majú flotilu vozidiel s plynovými valcami (GBV) viac ako jeden milión.
CNG čerpacie stanice
Moderné čerpacie stanice CNG musia spĺňať tieto požiadavky:
■ nízke náklady;
■ minimálne rozmery a hmotnosť;
■ jednoduchosť inštalácie a prevádzky;
■ nezávislosť od systémov zásobovania energiou a teplom;
■ maximálna bezpečnosť a komfort pracovných podmienok pre obsluhujúci personál;
■ automatizácia riadenia staníc;
■ Efektívnosť tankovania s presnosťou dostatočnou na prepravu do úschovy (až 2 %).
Výrobcovia musia byť pripravení ponúknuť zákazníkovi dostatočný sortiment čerpacích staníc CNG z hľadiska výkonu.

Argentína a Brazília majú dobre prepracovaný systém čerpacích staníc CNG (CNG). Začiatkom roka 2006 počet plniacich staníc CNG v týchto krajinách prekročil tisícku, čo umožnilo Argentíne predať asi 280 miliónov kubických metrov. m plynu za mesiac, a Brazília - asi 163 miliónov metrov kubických. Je pozoruhodné, že najvyššie miery pri výstavbe nových čerpacích staníc CNG boli zaznamenané v Pakistane a Číne, kde sa plánuje výstavba viac ako 200 staníc. V Brazílii a Iráne sa stavia vyše 100 plniacich staníc CNG, no Argentína, líder v počte vozidiel na plyn, neplánuje výstavbu nových plniacich staníc CNG.
Rusko a SNŠ
Napriek značným zásobám zemného plynu je Rusko vo využívaní CNG stále horšie ako Ukrajina a vo svetovom rebríčku zaujíma 12. miesto (pozri tabuľku 3).

Ruská flotila vozidiel na metán sa odhaduje na približne 52 000. Dnes je v Rusku 215 plniacich kompresorových staníc CNG, z ktorých 87 % patrí Gazpromu, ich celková projektovaná kapacita je
je asi 2 miliardy metrov kubických. m/rok, čo by umožnilo natankovať 250 tisíc áut ročne. V roku 2005 ruské čerpacie stanice CNG predali 237 miliónov metrov kubických. m zemného plynu (19,75 mil. m3/mes.).
Zaťaženie existujúcich čerpacích staníc plynu v Rusku je teda len 10-15%, ale vo všeobecnosti v posledných rokoch spotreba zemného plynu cestnou dopravou v Rusku neustále rastie o 25-30% ročne.

Douglas Consulting, spoločnosť, ktorá nielen predáva palivo NGV, ale ponúka aj celý rad služieb pre prestavbu áut na zemný plyn, vytvorila v Rusku aj vlastnú sieť multipalivových plniacich komplexov (MFP). V posledných rokoch si CNG všimli aj iné ropné a plynárenské spoločnosti. Vďaka politike Gazpromu plynofikačné schémy regiónov povinne zabezpečujú výstavbu plniacich staníc CNG a na plyn sa postupne premieňajú celé priemyselné odvetvia. Napríklad OAO Russian železnice» úspešne implementuje program prestavby hlavných a posunovacích dieselových lokomotív na plynové.
Pripravuje sa podobný program na splyňovanie poľnohospodárskych strojov. Program „Energetická stratégia Ruska na obdobie do roku 2020“ naznačuje, že v nasledujúcich rokoch bude najdynamickejšie rásť spotreba motorových palív – o 15 – 26 % do roku 2010 a o 33 – 55 % do roku 2020. Zároveň sa z dlhodobého hľadiska bude skvapalnený a stlačený zemný plyn využívať ako motorové palivo spolu s tradičnými kvapalnými ropnými produktmi (v ekvivalente až 5 miliónov ton ropných produktov do roku 2010 a až 10–12 mil. ton v roku 2020).
V Tatarstane, ruskom ropnom regióne, je 9 plniacich kompresorových staníc plynu spoločnosti Tattransgaz LLC s celkovou kapacitou 70,6 milióna metrov kubických. m za rok, pričom ich skutočné zaťaženie je v priemere 7–8 % projektovanej kapacity v dôsledku malého počtu vozidiel s plynovými fľašami. V rokoch 2006-2010 OOO Tattransgaz plánuje uviesť do prevádzky ďalších 11 čerpacích staníc CNG. Okrem toho v republike fungujú desiatky plynových distribučných staníc, ktoré po dodatočnej inštalácii tankovacích kompresorových modulov dokážu zabezpečiť značné množstvo stlačeného zemného plynu na tankovanie vozidiel. KKE v Rusku má teda dobré vyhliadky.
Ukrajina
Ku koncu roka 2005 bolo na Ukrajine približne 67 000 vozidiel na LPG a 147 čerpacích staníc CNG. Predaj CNG dosiahol 540 miliónov metrov kubických. m/rok. Spočiatku väčšinu čerpacích staníc CNG prevádzkoval Ukravtogaz, ale potom sa začali objavovať nezávislí prevádzkovatelia. Napriek presvedčivým výhodám však ešte nebol využitý plný potenciál CNG. Podľa odhadov štruktúr pracujúcich v plynárenskom sektore môže Ukrajina prevybaviť 20-25 tisíc vozidiel ročne.
Za jeden z pravdepodobných dôvodov oneskorenia odborníci považujú absenciu na Ukrajine moderná výroba kov-kompozitné valce. Dvaja skôr spomenutí výrobcovia dodávajú na domáci trh len celokovové valce a stále nedokážu plne uspokojiť potreby trhu.
Medzi úlohy, ktoré je potrebné riešiť, patrí aj rozvoj siete GZS, podpora orgánov štátu a samosprávy v tejto oblasti.
Arménsko
Podľa arménskeho ministerstva dopravy je v súčasnosti asi 38 000 áut vybavených plynovými inštaláciami, čo je 20 až 30 % áut prevádzkovaných v krajine – pomerne vysoké číslo. Dôvodom prudkého nárastu využívania CNG je výrazný rozdiel medzi cenami stlačeného zemného plynu a tradičných automobilových palív. Podľa prognóz budú vysoké tempá rastu prechodu áut na plyn v tejto krajine pokračovať aj v nasledujúcich rokoch, navyše môžu dosiahnuť 20-30 % ročne.
Ostatní členovia pospolitosti
Tadžikistan zaznamenáva výrazný nárast spotreby zemného plynu cestnou dopravou. Od roku 1997, po vydaní príslušného nariadenia vlády krajiny, sa počet čerpacích staníc CNG do roku 2006 zvýšil z 3 na 53. Tieto stanice v zásade nemajú vysokú produktivitu. K dnešnému dňu tvorí sieť CNG staníc v Bielorusku 24 CNG staníc v 17 mestách republiky, 5 mobilných čerpacích staníc plynu. Servisovaný park - 5,5 tisíc vozidiel na LPG. OJSC Beltransgaz vyvinula stratégiu na rozšírenie využívania CNG na základe národný program rozšírenie využitia plynu ako motorového paliva a koncepcia rozvoja siete čerpacích staníc CNG. Do roku 2010 sa plánuje zvýšenie počtu LPG na 14,5 tisíc a objem predaja CNG na 72,3 milióna metrov kubických. m/rok.
V Moldavsku a Uzbekistane nie je prechod vozidiel na stlačený zemný a skvapalnený plyn taký rýchly. V Moldavsku je teda asi 4,5 tisíc GVA a len 8 čerpacích staníc CNG. V Uzbekistane sa prevádzkuje menej ako 10 000 jednotiek vozidiel na plynové palivo (menej ako 1 % z celého vozového parku), používa sa asi 30 000 ton skvapalneného uhľovodíkového plynu a 70 – 72 miliónov metrov kubických. m CNG, hoci Prírodné zdroje môže výrazne zvýšiť množstvo GBA.

Brzda na CNG
Podľa trhových analytikov existujú problémy, ktoré bránia širšiemu prechodu na CNG. Hlavné sú:
■ vysoké náklady na prestavbu vozidiel na plyn a často nedostatok potrebných vecí Peniaze z domácností, komunálnych služieb atď.;
■ Nedostatok masovej výroby hotových vozidiel na LPG ruskými automobilkami;
■ nerozvinutá sieť čerpacích staníc CNG. V európskych krajinách sa plniace miesta nachádzajú na maximálna vzdialenosť 30 km od seba a v Ruskej federácii sú trasy, kde nie je ani jedna CNG stanica na tisíce kilometrov.

Okrem toho existujú problémy, ktoré treba riešiť vysoký stupeň odpisy (najmä pre rezervu motorov) vozového parku obecný majetok a vládnych agentúr, nepripravenosť personálu v mnohých regiónoch Ruskej federácie na servis vozidiel na CNG. V Rusku je obmedzený počet spoločností, ktoré majú certifikáty a sú schopné prestavať vozidlá na prácu na CNG, včas skontrolovať vozidlo s LPG. Tento problém sa týka najmä regiónov.
Prechod dopravy na zemný plyn je nepochybne dôležitou úlohou a pri rozumnom prístupe aj ekonomicky výhodným, no jeho riešenie je možné len za priamej účasti príslušných rezortných organizácií a štátnej podpory.

Rusko, ktoré má najväčšie svetové zásoby zemného plynu, si nemôže dovoliť nevyužiť situáciu na popularizáciu CNG a prípadne nahradenie tradičných palív.

Sergej Kim október 2006

P.S. Vo svojom mene dodám, že manžel mojej príbuznej, ktorý pracuje ako taxikár už viac ako 15 rokov, svoje novo zakúpené autá neustále prerába na metán a po prerábke sa náklady na pohonné hmoty za najazdené kilometre auta znižujú. asi 3 krát v porovnaní s benzínom.

Je to takpovediac priama skúsenosť.

Chemické zloženie plynu. Aplikácia

Hlavnú časť zemného plynu tvorí metán (CH4) – až 98 %. Zloženie zemného plynu môže zahŕňať aj ťažšie uhľovodíky - homológy metánu:

etán (C2H6),

propán (C3H8),

bután (C4H10),

ako aj iné neuhľovodíkové látky:

vodík (H2),

sírovodík (H2S),

oxid uhličitý (CO 2),

hélium (He).

Čistý zemný plyn je bez farby a bez zápachu. Aby bolo možné podľa čuchu identifikovať únik, pridáva sa do plynu malé množstvo látok so silným nepríjemným zápachom (tzv. odoranty). Najčastejšie používaným odorantom je etylmerkaptán.

Uhľovodíkové frakcie sú cennou surovinou pre chemický a petrochemický priemysel. Široko sa používajú na výrobu acetylénu. Pyrolýzou etánu vzniká etylén dôležitý produkt pre organickú syntézu. Pri oxidácii propán-butánovej frakcie vzniká acetaldehyd, formaldehyd, kyselina octová, acetón a ďalšie produkty. Izobután sa používa na výrobu vysokooktánových zložiek motorových palív, ako aj izobutylén, surovina na výrobu syntetického kaučuku. Dehydrogenáciou izopentánu vzniká izoprén, dôležitý produkt pri výrobe syntetických kaučukov.

Stlačený zemný plyn- Stlačený zemný plyn používaný ako motorové palivo namiesto benzínu, motorovej nafty a propánu.

Zemný plyn, ako každý iný, môže byť stlačený kompresorom. Zároveň sa výrazne zníži objem, ktorý zaberajú. Zemný plyn sa tradične stláča na tlak 200 – 250 barov, čo vedie k 200 – 250-násobnému zníženiu objemu. Plyn sa stláča (stláča) na prepravu cez hlavné plynovody, aby sa udržal správny tlak vo vnútri zásobníka (tlak v nádrži) pri podzemnom vstrekovaní a výroba stlačeného zemného plynu je medzistupňom pri výrobe skvapalneného zemného plynu. Stlačený zemný plyn je lacnejší ako klasické palivá a skleníkový efekt spôsobený produktmi jeho spaľovania je v porovnaní s klasickými palivami menší, takže je bezpečnejší pre životné prostredie. Skladovanie a preprava stlačeného zemného plynu prebieha v špeciálnych zásobníkoch plynu. Využíva sa aj pridávanie bioplynu do stlačeného zemného plynu, čo znižuje emisie uhlíka do atmosféry.

Stlačený zemný plyn ako palivo má množstvo výhod:

· Metán (hlavná zložka zemného plynu) je ľahší ako vzduch a v prípade náhodného úniku sa rýchlo vyparuje, na rozdiel od ťažšieho propánu, ktorý sa hromadí v prírodných a umelých priehlbinách a vytvára nebezpečenstvo výbuchu.

· Nie je toxický v malých koncentráciách;

· Nespôsobuje koróziu kovov.

· Stlačený zemný plyn je lacnejší ako akékoľvek ropné palivo vrátane nafty, no výhrevnosťou ich prekonáva.

· Nízky bod varu zaručuje úplné odparenie zemného plynu pri najnižších teplotách okolia.

· Zemný plyn horí takmer úplne a nezanecháva sadze, čím sa zhoršuje životné prostredie a znižuje sa účinnosť. Odvádzané spaliny neobsahujú sírové nečistoty a neničia kov komína.

· Prevádzkové náklady plynových kotlov sú tiež nižšie ako pri tradičných.

Ďalšou vlastnosťou stlačeného zemného plynu je, že kotly na zemný plyn majú vyššiu účinnosť - až 94%, nevyžadujú spotrebu paliva na jeho predohrev v zime (ako olej a propán-bután).

Zemný plyn, ochladený po vyčistení od nečistôt na kondenzačnú teplotu (-161,5 0 C), sa mení na kvapalinu tzv. skvapalnený zemný plyn. Skvapalnený plyn je bezfarebná kvapalina bez zápachu, ktorej hustota je polovičná ako hustota vody. 75-99% pozostáva z metánu. Bod varu -158 ... -163 0 C. V kvapalnom stave je nehorľavý, netoxický, neagresívny. Pre použitie sa podrobuje odparovaniu do pôvodného stavu. Pri spaľovaní pár vzniká oxid uhličitý a vodná para. Objem plynu pri skvapalňovaní sa zníži 600-krát, čo je jedna z hlavných výhod tejto technológie. Proces skvapalňovania prebieha v stupňoch, v každom z nich sa plyn stlačí 5-12 krát, potom sa ochladí a prenesie do ďalšieho stupňa. K skutočnému skvapalneniu dochádza počas chladenia po poslednom stupni kompresie. Proces skvapalňovania si tak vyžaduje značné množstvo energie – až 25 % jej množstva obsiahnutého v skvapalnenom plyne. Skvapalnený plyn sa vyrába v takzvaných skvapalňovacích závodoch (fabrikách), po ktorých sa môže prepravovať v špeciálnych kryogénnych nádržiach - námorných tankeroch alebo nádržiach na pozemnú prepravu. To umožňuje dodávať plyn do oblastí, ktoré sú vzdialené od hlavných plynovodov tradične používaných na prepravu konvenčného zemného plynu. Zemný plyn v skvapalnenej forme sa skladuje dlhú dobu, čo umožňuje vytvárať zásoby. Pred dodaním priamo spotrebiteľovi sa skvapalnený zemný plyn vracia do pôvodného plynného stavu na splyňovacích termináloch. Prvé pokusy o skvapalnenie zemného plynu na priemyselné účely sa datujú na začiatok 20. storočia. V roku 1917 bol v USA vyrobený prvý skvapalnený zemný plyn, ale vývoj potrubných rozvodných systémov zdokonaľovanie tejto technológie na dlhý čas oddialil. V roku 1941 sa uskutočnil ďalší pokus o výrobu LNG, ale priemyselný rozsah sa výroba dostala až od polovice 60. rokov 20. storočia. V Rusku sa v roku 2006 začala výstavba prvej elektrárne na skvapalnený zemný plyn v rámci projektu Sachalin-2. Slávnostné otvorenie závodu sa uskutočnilo v zime 2009.

Bridlicového plynu- zemný plyn ťažený z bridlíc, pozostávajúci najmä z metánu. Prvá reklama plynová studňa v bridlicových útvaroch bol vyvŕtaný v USA v roku 1821. priemyselná produkcia bridlicový plyn spustila spoločnosť Devon Energy v Spojených štátoch začiatkom roku 2000 na poli Barnett Shale, ktorá v roku 2002 urobila prvý horizontálny vrt v tejto oblasti. Vďaka prudkému nárastu jeho produkcie, nazývanému „plynová revolúcia“, sa v roku 2009 stali Spojené štáty americké svetovým lídrom v produkcii plynu (745,3 mld. plyn).

Zásoby bridlicového plynu vo svete dosahujú 200 biliónov m 3 . V januári 2011 ekonóm A.D. Haitun písal o možnosti, že bridlicový plyn „bude nasledovať osud metánu zo spaľovania uhlia, s výrazným poklesom rastu produkcie pri dlhodobej prevádzke polí, alebo osud biopalív, ktorých drvivá väčšina svetovej produkcie pochádza z r. Amerike a teraz upadá.“

Zásoby a zdroje plynu

Svetové geologické zásoby horľavých plynov na kontinentoch, v pásme šelfov a plytkých morí dosahujú podľa odhadov prognózy 10 15 m 3 , čo zodpovedá 10 12 tonám ropy.

Väčšina veľké vklady v ZSSR to boli: Urengoy (4 bilióny m 3) a Zapolyarnoe (1,5 bilióna m 3), Vuktyl (452 ​​miliárd m 3), Orenburg (650 miliárd m 3), Stavropol (220 miliárd m 3), Gazli (445 miliardy m 3) v Strednej Ázii; Shebslinskoye (390 bcm) na Ukrajine.

Na polostrove Jamal a v priľahlých vodných oblastiach bolo objavených 11 plynových a 15 ropných a plynových kondenzátových polí, preskúmané a predbežne odhadnuté (АВС 1 + С 2) zásoby plynu sú asi 16 biliónov m 3, sľubné a predpovedané (С 3 -D 3) zásoby plynu sú asi 22 biliónov m 3 . Najvýznamnejšie pole Jamal z hľadiska zásob plynu je Bovanenkovskoye - 4,9 bilióna m 3 (АВС 1 + С 2), ktoré sa začne budovať v roku 2012 a plyn bude dodávaný do nového hlavného plynovodu Bovanenkovo-Ukhta. Počiatočné zásoby polí Kharasaveyskoye, Kruzenshternskoye a Yuzhno-Tambeyskoye sú asi 3,3 bilióna m 3 plynu.

Východná Sibír a Ďaleký východ tvoria asi 60 % územia Ruská federácia. Počiatočné celkové zásoby plynu na pevnine na východe Ruska sú 52,4 bilióna m 3 , na šelfe - 14,9 bilióna m 3 .

V Rusku samotná produkcia plynu Gazpromom v roku 2011 predstavovala 513,2 mld. m3. Zároveň nárast zásob kategórie C 1 dosiahol rekordnú úroveň - 686,4 mld. m 3, kondenzát - 38,6 mil.

Kondenzát

Kondenzát– kvapalný produkt separácie zemných plynov. Predstavujú ho najmä kvapalné uhľovodíky za normálnych podmienok - pentán a ťažšie uhľovodíky alkánového, cyklánového a arénového zloženia. Hustota zvyčajne nepresahuje 0,785 g/cm3, hoci sú známe rozdiely s hustotami do 0,82 g/cm3. Koniec varu je od 200 do 350 0 C.

Rozlišovať surové kondenzát zo separácie a stabilný získaný hlbokým odplynením surového kondenzátu. Množstvo kondenzátu v zásobných plynoch sa vyjadruje buď pomerom jeho objemu k objemu separovaného plynu (cm 3 /m 3) a je tzv. kondenzačný faktor. Množstvo kondenzátu vztiahnuté na 1 m 3 separovaného (voľného) plynu dosahuje 700 cm 3 . V závislosti od hodnoty faktora kondenzátu sú plyny "suché" (menej ako 10 cm 3 /m 3), "chudé" (10-30 cm 3 /m 3) a "tučné" (30-90 cm 3 /m 3). 3). Plyny charakterizované GOR väčším ako 90 cm 3 /m 3 sa nazývajú plynový kondenzát. Na poli ropného a plynového kondenzátu Vuktyl je faktor kondenzátu 488-538 cm 3 /m 3, zemné plyny z polí západnej Sibíri sú zvyčajne „suché“.

Stratégia

Výroba a predaj stlačeného a skvapalneného zemného plynu ako motorového paliva je jednou z priorít Gazpromu. Pre systematickú prácu na rozvoji trhu s plynovými motorovými palivami bola vytvorená špecializovaná spoločnosť LLC Gazprom Gas Motor Fuel.

Najhospodárnejšie a najekologickejšie palivo

Zemný plyn je dnes najhospodárnejším, ekologickým a bezpečným palivom. Zemný plyn je vlastne hotové motorové palivo, takže je oveľa lacnejší ako benzín a nafta. Motor takéhoto vozidla zároveň spĺňa najvyššie normy - Euro-5 a Euro-6. Zemný plyn patrí podľa klasifikácie ministerstva pre mimoriadne situácie do najbezpečnejšej triedy horľavých látok.

Ako motorové palivo sa používajú dva druhy zemného plynu: stlačený (CNG) a skvapalnený (LNG).

Cieľové segmenty trhu:

• CPG - osobné, ľahké nákladné, ľahké vozidlá a komunálne vozidlá;
• LNG - hlavná cesta, železnica, vodná doprava, lom a poľnohospodárska technika.

Ruský trh s pohonnými hmotami NGV

Spotreba zemného plynu ako motorového paliva v Rusku neustále rastie.

Významný rastový potenciál domáceho trhu s NGV je podporovaný:

• významné zásoby zemného plynu a rozvinutá plynárenská distribučná sieť na zabezpečenie stability dodávok paliva pre plynové motory z dlhodobého hľadiska;
• zavedenie energeticky účinných druhov palív v doprave vrátane premeny osobnej dopravy a komunálnej techniky na zemný plyn v mestách s počtom obyvateľov nad 100 000 osôb;
• rozšírenie sortimentu zariadení na zemný plyn a infraštruktúry na plnenie plynu;
• nízka v porovnaní s tradičnými palivami, cena plynového motorového paliva.

K 31. decembru 2018 bolo v Ruskej federácii 293 čerpacích staníc CNG vo vlastníctve skupiny Gazprom, z toho 235 čerpacích staníc CNG prevádzkovala spoločnosť Gazprom Gazomotornoye Toplivo LLC a 58 bolo v prevádzke. dcérske spoločnosti PJSC "Gazprom".

Objem predaja CNG prostredníctvom plniacej siete plynu Gazpromu v roku 2018 predstavoval 598,2 milióna metrov kubických. m.

Rozvoj infraštruktúry plynových motorov

Strategický prístup k tvorbe maloobchodnej siete na území Ruska zabezpečuje rozvoj infraštruktúry plynových motorov v 60 zakladajúcich subjektoch Ruskej federácie.

Spoločne s Federálnou diaľničnou agentúrou bola vypracovaná všeobecná schéma umiestnenia zariadení infraštruktúry na plnenie plynu na federálnych diaľniciach, ktorá do roku 2030 zabezpečuje výstavbu chrbticovej siete 181 zariadení a vytvorenie takzvaných „koridorov plynových motorov“ na kľúčových existujúcich a perspektívnych diaľnic v Rusku.

V roku 2018 bolo vybudovaných a odkúpených od súkromných investorov 21 plniacich staníc CNG a tri lokality pre mobilné plniace stanice plynu (PAGZ), zrekonštruované boli štyri plniace stanice CNG a dve lokality pre PAGZ.

Realizuje sa Program vytvorenia tankovacej infraštruktúry v priemyselných areáloch dcérskych spoločností PJSC Gazprom na obdobie 2017-2019, ktorý zabezpečuje inštaláciu 100 kompresných jednotiek zemného plynu pre potreby vlastnej dopravy.

Prebiehajú práce na vytvorení infraštruktúry na výrobu a využitie LNG ako motorového paliva. Bol prijatý program rozvoja malotonážnej výroby a využitia LNG, ktorého realizácia je naplánovaná na obdobie rokov 2016-2032.

Zahraničný trh s plynovým motorovým palivom

Gazprom tiež rozširuje využitie zemného plynu ako paliva pre motorové vozidlá a vodnú dopravu na zahraničných trhoch.

V Európe je v tomto segmente Gazprom zastúpený na trhoch Nemecka, Českej republiky a Poľska prostredníctvom spoločnosti Gazprom NGV Europe GmbH, ako aj prostredníctvom spoločnosti NIS, ktorá je súčasťou skupiny Gazprom Neft Group, ktorá predáva CNG na srbskom trhu.

V roku 2018 dosiahol počet plniacich staníc CNG a kryoplniacich staníc v Európe 70. Predaj CNG a LNG prostredníctvom vlastných staníc Gazprom Group v Európe v roku 2018 predstavoval 12,9 milióna metrov kubických. m.

Skupina Gazprom predáva CNG aj prostredníctvom čerpacích staníc CNG v Arménsku, Bielorusku a Kirgizsku. V roku 2018 predaj predstavoval 42,3 milióna metrov kubických. m.

Realizujú sa projekty na vytvorenie infraštruktúry plynových motorov v Bolívii a Vietname.

Základom zemného plynu, ktorý má prírodný (prírodný) pôvod je metán (CH4). K tvorbe zemného plynu došlo v procese organickej premeny. Obsah metánu v zemnom plyne sa môže pohybovať od 91 do 99 %, všetko ostatné je propán, etán, bután a dusík. Takáto odchýlka v percentách je spôsobená rozdielom v chemickom zložení plynu produkovaného v rôznych častiach našej Zeme. . Zemný plyn rôzneho pôvodu však pri spaľovaní produkuje rovnaké množstvo tepla, vďaka čomu je georeferencovanie úplne irelevantné pre vás aj váš motor. Vďaka elektronickým snímačom plynového zariadenia sa automaticky určí zloženie plynu, po ktorom sa upraví podiel palivovej zmesi s prihliadnutím na vlastnosti tohto plynu.

Výhody zemného plynu

Chemické zloženie zemného plynu priaznivo ovplyvňuje stav motora a nespôsobuje problémy spojené s prevádzkou. Vzhľadom na absenciu aditív v zložení metánu, ktoré sú prítomné v skvapalnených uhľovodíkových plynoch ( LPG), produkty spaľovania zemného plynu neobsahujú škodlivé inklúzie. A čo viac, pri spaľovaní zemného plynu sa emisie CO2 znížia o 25 %.

Množstvo metánu v zemnom plyne je ako oktánové číslo pre benzín, je zvykom charakterizovať týmto parametrom zemný plyn. Čo to znamená pre motor? Prevádzka motora, ako aj pravdepodobnosť takéhoto javu, ako je detonácia, závisí od tohto parametra.

Stlačený zemný plyn(LNG) má oproti skvapalneným množstvo nepopierateľných výhod ropný plyn(CIS), medzi ktoré patrí šetrnosť k životnému prostrediu a bezpečnosť. Metán, ktorý je, ako už viete, v zemnom plyne zastúpený najviac, sa vo vzduchu rýchlo rozpúšťa, čím sa prakticky vylučuje možnosť vznietenia plynu v prípade poškodenia. Spôsob skladovania zemného plynu minimalizuje možnosť nekontrolovaného úniku. Požaduje sa, aby prevádzkyschopné fľaše odolali tlaku pri roztrhnutí viac ako 600 barov a vďaka ventilovému systému dochádza k riadenému prívodu plynu.

Pri prevádzke na LNG môže motor preukázať vysoký výkon vďaka vysokému oktánovému číslu (~130), najmä ak je motor vybavený turbínou alebo systémom recirkulácie výfukových plynov, najlepšie oboma. Hoci má opačná strana, napríklad vysoká spotreba plynu, ako aj problémy s odvodom tepla. Hlučnosť motora pri chode na zemný plyn je znížená o 3 dB, preto je tento druh paliva veľmi aktuálny pre verejnú dopravu. Stlačený zemný plyn, napr CIS možno použiť ako na benzín, tak aj, aj keď v prípade dieselov budete musieť čeliť nízkej návratnosti. Problém je v tom, že dieselový motor bude musieť byť vybavený zážihovým zapaľovacím systémom alebo systémom zmiešaného cyklu, v ktorom bude motorová nafta pôsobiť ako zapaľovač.

Existujú aj nevýhody tohto typu paliva.

1. Nízka hustota energie. Kvôli tejto vlastnosti sa zemný plyn veľmi často používa v stlačenej forme. Tlak alebo kompresný pomer je 20 MPa alebo 200 barov. Z hľadiska hustoty energie dostaneme 7 kJ / dm3, v porovnaní s benzínom, ktorý má túto hodnotu 30 kJ / dm3, sa dá získať bez akýchkoľvek dodatočných kompresných operácií. Táto vlastnosť zemného plynu vedie k tomu, že motor, aby na toto palivo poháňal, musí byť na to optimalizovaný a zároveň bude výrazne vyšší. Pri rovnakých veľkostiach plynu (LPG a LNG) sa dá LPG jazdiť viac, takže s cieľom kompenzovať nízky výkon tí, ktorí chcú použiť metán ako alternatívne palivo , musíte na autá dať viac nádrží. To, ako viete, vedie k zvýšeniu celkovej hmotnosti vozidla a zníženiu voľného priestoru v kufri. Vysoký tlak potrebný na skladovanie naplnených nádrží LNG (zvyčajne valcových alebo okrúhlych) spôsobuje, že nádrže sú veľmi objemné a v prípade osobných áut zaberajú veľa miesta.

Existujú dva typy systémov schopné prevádzky na zemný plyn – monovalentný a divalentný.

• Monovalentný typu zabezpečuje spaľovanie len LNG, ktorý pochádza zo špeciálnej nádrže.
• bivalentný typ umožňuje súčasné používanie plynu spolu s hlavným palivom, čím dochádza k úspore peňazí a zníženiu spotreby benzínu.