Интернет журныл о промышленности в Украине

Метан або пропан? Газомоторні питання (2)

У попередній статті ми розповіли про те, як змагаються в своєму розвитку два напрямки газомоторного палива - вуглеводневу (пропан / бутан-ЗВГ) і метанове (природний газ). Відзначено, що Європа поки явно воліє ЗВГ, але інтерес до стиснутого природного газу зростає. Причому, є підстави вважати, що він виявиться з сильним акцентом на вантажний транспорт. У цьому тексті подивимося, як це конкретно виражається з боку автопрому.

За даними Асоціації автотранспорту на природному газі і біогазі ( «Natural & Biogas Vehicle Association» -N & BVA) в середині 2012 у Європі, з урахуванням Туреччини, Росії та ін. Колишніх країн СРСР, на метані (найчастіше - в комбінації з дизпаливом) їздили 188, 5 тис. вантажівок. З них - тільки 5 тис. В країнах ЄС.

Таблиця 1. Кількість вантажівок, які працюють на метані в країнах ЄС

Країна Країна Італія 1200 Фінляндія 15 Іспанія 1 099 Бельгія 9 Франція 900 Польща 4 Швеція 627 Естонія 3 Великобританія 496 Угорщина 0 Нідерланди 230 Литва 0 Німеччина 145 Латвія 0 Греція 108 Словенія 0 Португалія 86 Люксембург 0 Словаччина 75 Румунія 0 Чехія 41 Мальта 0 Болгарія 20 Кіпр 0 Австрія 15 Всього 5073

Джерело: N & BVA

Як бачимо, навіть щодо повного європейського списку частка ЄС надзвичайно низька - всього 2,6%.

А весь європейський регіон за цим показником - це приблизно половина світового.

Проте, експерти з авторитетного агентства «Pike Research» вважають, що в період між 2012 і 2019 роки. ринок вантажних автомобілів на метані буде рости в середньому по 14% на рік. Правда, вони не уточнюють, яким буде європейський темп.

А він може виявитися і куди більш енергійним. У всякому разі, такі надії подають провідні компанії європейського автопрому, які одна за одною включаються в процес видачі своїх пропозицій ринку.

Питання часу

Однак, почати огляд пропонується з короткої характеристики ринку техніки інфраструктури. Зокрема, газобалонної техніки. Прогрес тут у наявності. Є безліч способів зменшення ваги балонів за рахунок використання більш легких матеріалів: легованих металів, алюмінію, армованого термопластика, Металокомпозити, армованої пластмаси та ін. Поки це дорогувато, але ціна завжди - питання часу.

Крім того, ємність балона можна збільшити шляхом підвищення тиску в ньому. Цей спосіб широко практикує в Італії, де його підсилюють з 20.0 МПа до 32.0 МПа, що дозволяє в 1.6 рази збільшити пробіг автомобіля за одну заправку

Паралельно швидкими темпами йде процес оптимізації та заправки. Зокрема, ряд західних компаній (італійські «Colti» і BRC, французька «Cirrus») налагодили випуск міні-АГНКС, заснованих на модульному принципі. Залежно від потреби, вони можуть займати площу від 1 до 8 кв. м., а їх продуктивність - від 5 до 10 куб. м. / год. Такі заправки хороші для автогосподарств, так як дозволяють оснастити, виходячи з конкретної потреби парку. Виробники такого обладнання стверджують, що терміни окупності таких АГНКС - рік-півтора. І вони дуже зручні для невеликих АТП, а також міського транспорту.

З'явилися вже і домашні мінізаправки, що отримали назву «автомобільні газонаповнювальні компресорні установки» (АДНК) індивідуального користування. Серед них виділяються такі марки, як «G.Eco», «Coltri» і «Fuel Make» r. Установка за п'ять годин здатна наповнити 80-літровий балон (11,5 кг) з тиском 200 атмосфер. Сьогодні АДНК успішно застосовуються в США, Канаді, Німеччині, Нідерландах, Франції, Японії. Правда, поки вони дороги.

Втім, виникає й інше запитання: а в якому стані вигідніше застосовувати метан? У стислому або в зрідженому (СПГ)? Стало вже майже аксіомою сприймати його як КПГ; пояснюється це складністю технології його виробництва, що вимагає зберігати його в охолодженому до мінус 163 стані. Однак, у фахівців є контраргументи. По-перше, якщо СПГ зберігати в багатошарових ізотермічних цистернах, то система охолодження не потрібно, так як скраплений газ знаходиться в стані термодинамічної рівноваги. Зате однієї заправки вистачає на 1000 км.

По-друге, вагова навантаження ємностей явно на користь СПГ. Підраховано, що кількість зрідженого метану, укладену в криогенном паливному баку ємністю 560 л. і коефіцієнті його використання 0.8 еквівалентно 25-27 балонів об'ємом по 50 л. КПГ. А це знижує корисну вантажопідйомність вантажівки майже на 2 тонни.

По-третє, перевага у СПГ і в частині транспортування. У кріогенної цистерні його можна доставити на АЗС в 9-10 разів більше, ніж КПГ на автогазозаправники.

Слід враховувати і те, що розмістити класичну АГНКС можливо лише в безпосередній близькості від газової магістралі і на території площею мінімум 0,5 га, щоб виконати вимоги безпеки. А це практично нереально в умовах великих міст і на негазифікованих територіях. При використанні СПГ доступ до газової труби не потрібен, так як паливо можна поставляти на заправний комплекс автомобільними кріоцістернамі і заправляти машини природним газом як в рідкому, так і в газоподібному стані. Таким чином, подібні заправні комплекси можна встановлювати, як і звичні автозаправні станції, в зручному для споживачів місці.

Ось чому Німецька асоціація автомобільної промисловості (VDA) ратує за скраплений газ. І практично всі західноєвропейські компанії випускають машини з двигунами, пристосованими як для КПГ, так і для СПГ.

Італійці попереду Європи всієї

У Європі «нову хвилю» підняли італійці. Ще в 2007 «Iveco» на виставці «Post-Eхpo» в Барселоні продемонструвала дві машини, оснащені двигунами, що працюють на КПГ: тривісний «Stralis AD 260» c 7,8-літровим двигуном «Cursor -8-CN» і 3,5 -тонний фургон «Daily Natural Power» з 3-літровим двигуном. Відстань, яку проходить на одній заправці, становило тоді 240 миль. Обидві машини задовольняють євростандарту EEV. Їх специфіка в тому, що працюють вони в комбінації ні з соляркою, а з бензином. При цьому перемикання відбувалося автоматично, як тільки закінчувався газ.

На «Iveco Stralis» кріпиться 4 балони з кожного боку по 80 літрів. Їх запас еквівалентний приблизно 120 літрам дизеля, що дозволяє проїхати 350-400 км.

А під час саміту «Природний газ для Європи 2012» в Брюсселі «Iveco» представив повний спектр транспортних засобів на газі, в який увійшли «Eurocargo» і 40-тонні «Stralis». Причому асортимент «Stralis» був доповнений моделлю, яка працює на зрідженому метані. На той час в цілому (разом з «Daily») було випущено вже близько 10 тис. Машин на газі, що дає компанії поки незаперечну гілка європейської першості.

Виступаючи на саміті, віце-президент концерну Алессандро Мортал заявив, що розвиток «метанового» напряму розглядається сьогодні як одне з пріоритетних.

Естафету італійців підтримала «Volvo», яка влітку 2011 випустила на траси відразу в трьох країнах першу сотню серійних вантажівок «Volvo FM MethaneDiesel», що працюють на дизелі і метані - як на КПГ, так і на СПГ. Для займання СПГ в двигуні використовується дизельне паливо. Залежно від автопоїзда і режиму руху пропорції можуть становити до 75% газу і 25% дизельного палива.

Завдяки тому, що для займання метану використовується невелика кількість дизеля, вдалося отримати економію витрат газу на 25% в порівнянні зі звичайними газовими вантажівками з іскровим запалюванням. Викиди CO2 при цьому зменшуються на 70% навіть у порівнянні з дизельними «Євро-5». Особливість шведського підходу в тому, що використовується метан, що отримується з біовідходів.

Оскільки в зрідженій формі газ займає менший обсяг, СПГ призначений для магістральних перевезень. Він дозволяє збільшити пробіг на одній заправці до 1000 км. З цією метою в березень 2013 «Volvo Trucks» уклала угоду «Shell» про міжнародне співробітництво з питання використання СПГ в якості палива для комерційних автомобілів. Вони вже поставляються в Швецію, Норвегію, Бельгію, Іспанію, Нідерланди і Великобританію, а в даний час очікується вихід на ринки Італії і Франції. У минулому році було заявлено 600 машин.

Крім того, нещодавно «Volvo Group» оголосила, що під маркою «Mack» ( «Mack Pinnacle» і «Mack Granite») вантажні автомобілі будуть проводитися для Сівши. Америки. А в 2014 машини на СПГ з'являться і під маркою «Volvo».

Намагається не відставати і «Scania», яка ще в 2010 при роботі над новим двигуном стандарту «Євро-6» заклала газові інваріанти для вантажівок і автобусів, здатні працювати і на КПГ, і на СПГ. Варіанти потужності - 270 і 3 5 к.с. Вони поставляються в комплекті з системою подачі і зберігання і можуть використовуватися на машинах серії Р (P 270 і P 310), з шасі змін або 4 × 2, або 6 × 2 з заднім керованим мостом, з пневматичною підвіскою і зі ступінчастою автоматичною КП « Allison 6 ».

«Daimler Trucks» також намагається внести свою лепту в Газомоторні тренд. Це знайшло відображення в лінійці, названої «Daimler Econic» .При цьому перевагу німці явно віддають СПГ. В даному випадку однієї заправки вистачає на 1000 км. пробігу. Для роботи з газом пристосований 6-циліндровий двигун «М 906 LAG» потужністю 279 к.с. При цьому використовується метод багатоточкового уприскування газу, що забезпечує безперервну подачу його суміші з повітрям. При цьому забезпечується низький рівень шуму, що робить машини незамінними для роботи в міських районах в нічний час.

При цьому мова йде про «Mercedes Benz», які представлені в різних іпостасях - від сміттєвозів до магістральних тягачів. Їх вперше компанія продемонструвала на автосалоні в Ганновері в 2008 у вигляді «Econic NGT Hybrid» Невдовзі 108 цих машин закупили муніципальна влада Афін для комунальних потреб. У 2011 «Daimler» спільно з Віденським університетом і компанією «Magna Steyr AG» розробив програму по «газифікації» далекобійних тягачів (Clean Heavy Duty). В результаті на озброєння цього перевізника надійшло два десятка машин, що працюють на метані. На відміну від «мерседесів», призначених для комунальних потреб, які оснащені низькопідлогові кабінами, для далекобійної «Econic» кабіна була доопрацьована - на дах поставлена ​​склопластикові капсула зі спальним місцем.

Повну картину пропозицій європейського автопрому в вантажному секторі на сьогоднішній день дає каталог, розміщений на сайті N & BVA.

Таблиця 2. Вантажні автомобілі європейського виробництва, що працюють на КПГ і СПГ

Марка автомобіля Двигун Потужність (к.с.) Пробіг на заправку Iveco Stralis CNG Cursor 8 271/300/330 450 Iveco Stralis LNG Cursor 8 330 1000 Daimler Econic CNG M900 LAG 279 450 Daimler Econic LNG M900 LAG 279 1000 Scania CNG 9-літр . 270/305 450 Volvo Daul Fuel CNG 7-літр. 460 450 Volvo Daul Fuel LNG 7-літр. і 13-літр. 460 1000

Америка в роздумах

США належить до числа найбільших консерваторів в частині заправки. Однак постійне зростання цін на дизель спонукає власників великих і малих АТП замислюватися про перехід на КПГ і ЗВГ. В унісон їм недавно «Freightliner Trucks» анонсував тягач «Cascadia» з 12-літровим двигуном «ISX12 G», який може працювати як на метані, так і на пропані, і видає потужність 400 к.с. і крутний момент 1966 Нм. «Freightliner» уклав угоду з компанією «Cummins Westport» і тепер буде встановлювати двигуни безпосередньо на своєму заводі. Клієнт може вибрати один з декількох варіантів баків для КПГ виходячи з передбачуваних умов роботи вантажівки. Першим у виробництво в третьому кварталі 2013 р піде модель «Cascadia CNG», що працює на метані. На ній будуть встановлені паливні баки об'ємом еквівалентним 155 галона дизпалива (705 л.). Нова модель доповнила вже випускаються моделі «Business Class М2 112» і «114SD» з газовими двигунами.

Втім, голоси прихильників переходу вантажного транспорту на газове паливо в країні звучать ще з кінця 80-х років. Однак, незважаючи на те, що уряд виплачує премії компаніям, що використовують «газові» вантажівки, їх виробництво «чистих» вантажівок поки знаходиться на рівні всього лише 1 950. До 2017 планується довести їх випуск до 29 483 одиниць в 2017 році. Але і це мізер - всього лише 8% від загального обсягу виробництва вантажівок в США. Ось чому багато вантажоперевізники розглядають природний газ в якості альтернативного палива тільки в далекому майбутньому.

На думку одного з прихильників газомоторного палива, голови «BP Capital Management» Буна Пікенса, головною перешкодою переходу вантажних перевезень на природний газ є значні витрати на переобладнання автомобілів. Заради того, щоб прискорити цей процес, Келлі Міллс, територіальний менеджер з продажу двигунів «Cummins» на природному газі, каже, що його компанія готова втратити в перші два роки продажів понад 80000 USD. Таку ціну вони готові заплатити за установку на вантажні автомобілі двигунів на природному газі, які будуть відповідати самим жорстким вимогам екологічного класу 8. «Ми впевнені, що в наступні роки різниця в ціні між природним газом і дизельним паливом почне стрімко збільшуватися», - каже він .

Далі буде.

Втім, виникає й інше запитання: а в якому стані вигідніше застосовувати метан?
У стислому або в зрідженому (СПГ)?