תחילת השימוש בגז כדלק מנוע הונחה לפני יותר מ-150 שנה, כאשר אטיין לנואר הבלגי יצר מנוע בעירה פנימית שפעל על גז תאורה. סוג זה של דלק לא זכה לפופולריות רבה. הגידול שלאחר מכן בהפקת הנפט וההפחתה בעלות מוצרי העיבוד שלו, כמו גם יצירת מנועים מתקדמים יותר, הפכו את הבנזין למוביל בשוק הדלק. שוב, העניין בדלק מנוע גז התעורר במחצית הראשונה של המאה ה-20.
ברוסיה החל כיוון זה להתפתח משנות ה-30, כאשר בשל מחסור בנפט בתעשייה המתפתחת במהירות, החליטה הממשלה להעביר חלק מההובלה לגז. הצו המקביל ניתן ב-1936.
הושק ייצור ציוד, נפתחו תחנות דלק, החל פיתוח מנועי גז, ונעשה שימוש בשני סוגי הגז - דחוס ופחמימני. המלחמה הפטריוטית הגדולה מנעה את יישום התוכנית בקנה מידה מלא. אף על פי כן, הרעיון לא נזנח: כבר בימי שלום תוכננו והוכנסו לייצור מכוניות בלון גז חדשות, שמספרן הגיע ל-40 אלף. עבורן נבנו עשרות תחנות תדלוק.
כאשר התגלו המאגרים הגדולים ביותר של פחמימנים במערב סיביר והמדינה
נכנסו לעידן של שפע הנפט, תשומת הלב לתוכנית ליצירת בלוני גז נחלשה, אם כי העבודה נמשכה. בשנות ה-80 התחילו לדבר ברצינות על חיסכון, והגז שוב נקם. עד 1985 הוצאו שלוש החלטות של מועצת השרים על העברה המונית של צרכני דלק גדולים לגז. במהלך חמש השנים הבאות, נבנו כ-500 תחנות מדחס למילוי CNG, ועד 0.5 מיליון כלי רכב הוסבו ל-CNG. את העבודה ריכזה המועצה הבין-משרדית במשרד תעשיית הגז, בראשות ויקטור צ'רנומירדין.
ההפרטה שהחלה בשנות ה-90 הביאה להיעלמותם של ציים גדולים; חלק ניכר מהתחבורה העירונית עבר לידיים פרטיות. ולמרות שבמקביל חלה ירידה בהפקת הנפט (מ-624 מיליון טון ב-1988 ל-281 מיליון טון ב-1997), בגלל ירידה במספר הצרכנים, לא היה מחסור במוצרי נפט.
כתוצאה מכך, בנזין וסולר שמרו על עמדות השוק שלהם. עלייה חדשה בשוק של דלק מנוע גז טבעי ברוסיה החלה בשנת 1998, כאשר הביקוש לתערובת פרופאן-בוטאן גדל בחדות.
גז כדלק מנוע מיוצג על ידי שני זנים עיקריים - גז טבעי דחוס (CNG), המסופק לתחנות תדלוק מיוחדות - תחנות תדלוק CNG - דרך צינורות גז, וגז נפט נוזלי (LPG). הראשון הוא מתאן, והשני הוא תערובת של פרופאן ובוטאן, תוצר של עיבוד גז נפט (APG) קשור. מבחינה היסטורית, פרופאן-בוטאן היה הראשון שהתפשט. היתרון שלו הוא שהוא מנוזל בקלות בטמפרטורות רגילות בלחץ של 10-15 אטמוספרות בלבד. יחד עם זאת, גליל פלדה בעובי דופן של 4-5 מ"מ בלבד מספיק לשינוע שלו. מתאן קשה יותר. זה יכול להיות נוזלי בלבד טמפרטורות נמוכות, בערך מינוס 160 מעלות צלזיוס. טכנולוגיות נזילות ו"נזילות" מתאימות אינן זולות. ניתן גם לדחוס מתאן. עם זאת, לפי הכמות גז דחוסבמונחים של נפח, זה היה דומה לפחות בקירוב לתערובת פרופאן-בוטן נוזלית; יש לדחוס אותה ל-200-250 אטמוספרות. לכן נדרשים צילינדרים הרבה יותר חזקים וכבדים להובלת מתאן דחוס. למפעלי מתאן יש גם דרישות בטיחות גבוהות יותר. לכן, ציוד פרופאן מותקן לרוב על מכוניות נוסעים.
צריכת גז טבעי דחוס (בניגוד לגז נוזלי) לא נמדדת בליטרים, אלא במוני מילוי. מכיוון ש-CNG מורכב בעיקר מתאן, חום הבעירה המסה שלו הוא 49.4 MJ/kg, שהוא גבוה ב-9% מבנזין ו-11% יותר מדלק סילוני1. עבור הצרכן, אם הוא עובר מדלק מסורתי לגפ"מ, עלות הדלק וחומרי הסיכה מופחתת ב-20-25%. בתורו, לגז טבעי דחוס יש גם יתרון על פני פחמימנים. היעילות האנרגטית של גפ"מ נמוכה בכ-25% מזו של CNG - 6175 קק"ל/מ"ר. קוּבִּיָה ו-8280 קק"ל/מ"ר. קוּבִּיָה בהתאמה. עבור הצרכן זה אומר שנדרש 25-30% יותר גז נפט נוזלי לאותו מרחק, והוא גם נחות מעט מ-CNG מבחינת פרמטרים סביבתיים2.
יחד עם זאת, עלות דלק מנוע גז אינה עולה על 50% מעלות בנזין A-80. על פי NP "האגודה הלאומית לרכבי גז"3, המחיר הגבוה ביותר של דלק מנוע הוא עבור מימן. זה 9.01 יורו לליטר. זה יקר כמעט פי תשעה מביו דיזל (1.11 יורו לליטר) ובנזין (0.66 יורו לליטר). בתורו, העלות של 1 מ"ר גז, השווה ל-1 ליטר בנזין, זולה יותר מפעמיים מבנזין: העלות של 1 מ"ר גז נפט נוזלי היא 0.39 יורו לליטר, גז טבעי דחוס - 0.21 יורו / ל.
גורם משמעותי הממריץ את מדינות הקהילה העולמית לפתח את שוק GMT הם בעיות סביבתיות. התרומה של תחבורה מוטורית לזיהום אוויר בערים גדולות ובאגלומטריות נעה בין 50 ל-90% לכל סוגי הזיהום. לכן, הדרישות להפחתת הרעילות של גזי הפליטה של מנועי בעירה פנימית של כלי רכב הולכות וגדלות כל הזמן - תקני יורו-4 ו- יורו-5 מוצגים. בינתיים, העברת מכוניות לדלק מנוע גז מפחיתה את פליטת הפחמן הדו חמצני (גז החממה העיקרי) ב-13%, תחמוצות חנקן - ב-15-20%, מפחיתה את עשן גזי הפליטה פי 8-10 ומבטלת לחלוטין פליטות של תרכובות עופרת. לפי משרד האנרגיה של רוסיה, אם ניקח כסטנדרט בנזין באיכות יורו-4, יתברר ש-CNG זוכה כמעט שלוש בפליטות תחמוצת חנקן, פי 14 ב-CH, יותר מ-16 פעמים בבנזפירן ובפיח. פי 3 (בהשוואה לסולר - פי 100). כתוצאה מכך, מבחינת פליטת חומרים מזיקים לאטמוספירה, גז טבעי דחוס הוא שני רק לחשמל. הגפ"מ אמנם נמצא מעט בפיגור מבחינת פרמטרים סביבתיים, אך הוא מאפשר לפתור את בעיית ניצול גז הנפט הנלווה, שעדיין מתלקחת, אם כי כבר בינואר 2009 התקבלה החלטה "על אמצעים להפחתת הזיהום" חתם. אוויר אטמוספריתוצרי בעירה של גז נפט קשור בהתלקחויות".
לדברי מומחים, העתיד שייך למתאן: פרופאן-בוטאן, כמו שמן, הוא חומר גלם יקר מכדי לשמש כדלק לרכב. אם כי, כמובן, זה הרבה יותר נוח, ועד כה הצי המשתמש בו גדול יותר: עד תחילת 2011, מספר כלי הרכב עם צילינדר הגז הפועלים על גפ"מ בעולם עלה על 15 מיליון, ועל CNG - 12 מיליון4 . המחזור השנתי של פרופאן-בוטאן הוא 34 מיליון טון של דלק סטנדרטי, וגז דחוס - כ-23 מיליון טון.
יתרון נוסף שמקבל מפעל המפעיל מכונות על מתאן הוא עלייה ברמת הבטיחות, שכן על פי תכונות פיזיקליות וכימיותגז טבעי פחות מסוכן מפרופאן.
כמו כן, עקב השימוש בגז טבעי כדלק, גדלים חיי השירות של השמן ושל מנוע הבעירה הפנימית עצמו. כאשר המנוע פועל על דלק גז, סרט השמן אינו נשטף מדפנות בלוק הצילינדר, בנוסף, משקעי פחמן אינם נוצרים על ראש הצילינדר, טבעות בוכנה אינן קולעות, שבגללן האלמנטים הפנימיים מנוע הבעירה נשחק, ותקופת השיפוץ שלו גדלה פי אחד וחצי עד פעמיים. בנוסף, שיפור פעולת מערכת ההצתה - חיי השירות של הנרות גדלים ב-40%5. כל זה מפחית את עלויות התיקון.
בנוסף, מגזר ה-CNG הוא העמיד ביותר למשברים בכלכלה הרוסית והדינמי ביותר בטווח הבינוני. בשנת 2009, עקב הירידה בפעילות העסקית במהלך המשבר, שוק רוסי CNG ירד ב-1.1%, בעוד שצריכת בנזין ופרופאן-בוטאן ירדה ב-18% ו-4%, בהתאמה6.
הצד ההפוך של המטבע של שימוש בגז כדלק הוא פעולתו הלא אחידה האפשרית של המנוע. זה נובע מתהודה במערכת היניקה וריבוד של תערובת הגז-אוויר. זה גם הופך קשה יותר להפעיל מנוע בעירה פנימית קר בחורף. זה נובע מטמפרטורת ההצתה הגבוהה יותר של הדלק הגזי וקצב הבעירה הנמוך יותר.
גם קושי מסוים הוא האבזור מחדש של המכונית. המחיר של ציוד פרופאן-בוטאן נע בין 15-28 אלף רובל, וציוד מתאן מתחיל מ-40 אלף רובל. במקביל, מסת הערכה עולה על 50 ק"ג עבור גפ"מ ויותר מ-100 ק"ג עבור CNG. על בסיס זה נבנית ה"התמחות" של הגזים: גפ"מ למכוניות נוסעים, ו-CNG לציוד כבד. החלק היקר וה"כבד" ביותר הוא הבלון. כדי להפחית את המסה שלו ולהגדיל את חוזק הקירות, משתמשים במתכות סגסוגות או אלומיניום מחוזקות בפיברגלס, וגם גלילי מתכת מרוכבים מותקנים בפקעת בזלת. בענפי טכנולוגיה מסוימים משתמשים בכלי פלסטיק מחוזקים, שהם יקרים מאוד, אך קלים פי 4-4.5 מאלו מפלדה.
לפיכך, בהתאם למספר הצילינדרים עם גז דחוס, משקל המשאית גדל ב-400-900 ק"ג. יחד עם זאת, כושר הנשיאה שלו פוחת וצריכת הדלק עולה, אולם כאשר משתמשים בצילינדרים מחומרים מרוכבים, חסרון זה אינו משפיע באופן כה משמעותי על המאפיינים השימושיים של המכונית.
לסיכום, ההיבטים החיוביים והשליליים העיקריים של שימוש בגז כדלק מנוע כוללים:
יתרונות עיקריים:
זול;
רמת אבטחה מוגברת;
פליטות מופחתות של חומרים מזיקים לאטמוספירה;
חיי שמן ארוכים;
הארכת הבלאי של המנוע;
הפחתת הערך הקלורי של תערובת הגז-אוויר.
חסרונות עיקריים:
התרחשות אפשרית של פעולה לא אחידה של המנוע;
קושי להתניע מנוע קר במזג אוויר קר;
הידרדרות המאפיינים הדינמיים של המכונית;
עלייה במסה של המכונה וירידה ביכולת הנשיאה שלה;
עלייה בעוצמת העבודה תחזוקהותיקון מנוע.
אבל החיסרון העיקרי, אשר נקרא על ידי פקידים ויצרני רכב, במיוחד ברוסיה, הוא חוסר הפיתוח של רשת תחנות הדלק. למעשה, השוק הזה ברוסיה עדיין לא נוצר. בארץ יש כ-22,000 תחנות תדלוק רגילות, כלומר תחנות תדלוק CNG קטנות פי 160, והן מפוזרות בצורה מאוד לא אחידה ברחבי הארץ. השוק העולמי לגז טבעי דחוס מאופיין בעלייה משמעותית בצריכה ובפיתוח מתקדם של תשתיות. צריכת הגז הטבעי הדחוס בעולם בשנים 2005-2009 עלתה ב-42%, ומספר תחנות התדלוק CNG גדל ביותר מ-85%7. לשם כך, המדינות נוקטות במספר צעדים לפיתוח רשתות של תחנות תדלוק CNG.
אמצעים לגירוי פיתוח רשתות תחנות תדלוק CNG
איראן ומדינות האיחוד האירופי | פטור ממכס יבוא של מילוי גז וציוד שימוש בגז טבעי לגז טבעי. |
איסור על הקמת תחנות דלק ללא יחידה למילוי מכוניות בגז טבעי דחוס. |
|
הקצאת מענקים וסבסוד להקמת תחנות תדלוק CNG. |
|
פטור לתקופה מסוימת מתשלום מס קרקע במהלך הקמת תחנות CNG. הפחתת ארנונה במהלך הקמת תחנות תדלוק CNG. |
|
הפחתת בסיס חישוב הארנונה באחוז מסוים מעלות תחנות תדלוק CNG ורכבי בלוני גז הפועלים על גז טבעי דחוס. |
בעוד שהסחר הקמעונאי בגפ"מ ברוסיה מפותח על ידי שחקנים גדולים כמו Gazenergoseti, LUKOIL ו-TNK-BP וחברות קטנות רבות, עסקי ה-CNG תפוסים כמעט ב-90% על ידי גזפרום, שבבעלותה יותר מ-200 תחנות תדלוק CNG.
המחסור ברוסיה בתחנות תדלוק ונקודות שירות למכוניות בלון גז (238 תחנות ו-74 נקודות ברחבי הארץ) מרסן את רצונם של בעלי הרכבים לעבור לדלק חלופי. צי הרכבים הפועלים ב-GMT בתחום הנגישות לתחנות קיימות למילוי גז לרכב נמוך משמעותית מהאופטימלי (בפועל בעולם, יש 500 יחידות ציוד הובלה לכל תחנת תדלוק CNG). בנוסף, גורם מגביל הוא היעדר תוכניות ממשלתיות, גירוי הפיתוח של עסקי מנועי הגז על ידי מתן סובסידיות לרכישת ציוד בלוני גז, הטבות מס שונות הן במגזר תחנות התדלוק CNG והן לצרכני דלק מנוע.
יחד עם זאת, ישנם קשיים מסוימים המתעוררים במהלך הקמת תחנות תדלוק בתנאי פיתוח עירוני, הקשורים למשך ההקצאה והרישום של חלקות קרקע לבנייה וכן במספר הוראות כבאות. תקני בטיחות (NPB III-98), הקשורים ישירות לתחנות תדלוק CNG ולמערכות הפרט שלהן. למרות הביקורת על NPB III-98 מצד ארגונים מתעניינים, הם מהווים את המסמך הבסיסי של מכבי האש, המתאם תיעוד הפרויקטלמתקני ייצור GMT.
האמור לעיל, בעצם, הוא בלם לפיתוח רשת מילוי הגז ברוסיה. כתוצאה מכך, רוסיה, שכבשה בשנים 1986-1990. במונחים של ייצור ומכירות של CNG, המקום הראשון בעולם (יותר מ-1.2 מיליארד מ' (3) בשנה), היה מאחורי מפותחות ואפילו כמה מדינות מתפתחות.
ברוסיה, הדרישות לתחנות תדלוק בנפרד מסמך נורמטיבילא מודגש. בעת תכנון ובניית מתקנים עסקיים של מנועי גז, נלקחים בחשבון מספר משמעותי למדי של תקנים ממלכתיים, חוקי בנייה ותקנות, תקנים סביבתיים, תקני בטיחות אש ומסמכים אחרים. הדבר מדגיש את הצורך בפיתוח תקנים לתכנון תחנות תדלוק, לרבות במסגרת תחנות ריבוי דלק. המפעלים של OAO Gazprom כפופים לכללים לתפעול טכני של תחנות תדלוק CNG, שנכנסו לתוקף בשנת 2003. איכות ה-CNG הנמכר לצרכן מוסדר על ידי התקן הממלכתי, אשר בתוקף מאז שנת 2000, הקובע אינדיקטורים חשובים כמו הערך הקלורי הנפחי, תכולת הלחות ותכולת הגופרית וזיהומים מכניים, לחץ מילוי. מתבצעת עבודה על מנת להתאים את תקן המדינה לתקן ה-ISO האירופאי לדלק מנוע גז, אשר בעתיד אמור להבטיח תנועה ללא הפרעה של רכבי גז טבעי (NGV) ברחבי אירואסיה. נכון לעכשיו, התקן הממלכתי לאיכות גז טבעי נוזלי מפותח כדי להחליף את המפרט הטכני של 1987.
הדרישות לציוד דלק בכלי רכב מוגדרות בצורה ברורה למדי בתקנות הרלוונטיות של UNECE (הוועדה הכלכלית של האומות המאוחדות לאירופה). התקנה הטכנית "על בטיחות כלי רכב עם גלגלים" מספקת עמידה בדרישות של כללי UNECE ברוסיה.
עם זאת, למרות דיבורים רבים על הרווחיות של רכישת מכוניות ירוקות כביכול, הכוללות מכוניות הפועלות על גז, על פי חברת ייעוץפרוסט וסאליבן, הלאה הרגע הזהרק 13% מהצרכנים קונים מכוניות כאלה. עם זאת, עד 2015, מומחים צופים עלייה בנתח זה ל-30%. לפיכך, כלל צי הרכבים המנועיים בעוד ארבע שנים אמור להסתכם ב-80 מיליון, ו-53-55% מהם יהיו כלי רכב מונעי גז8.
לפי פרוסט אנד סאליבן.
הפופולריות של גז טבעי דחוס ופרופאן-בוטאן לפי הגיאוגרפיה של תפוצתו. לדוגמה, לשווקים החזקים באופן מסורתי של הודו, איראן ופקיסטן יש מכירות ציוד משמעותיות והם צפויים להפוך ל-31,074 המדינות המובילות במונחים של רכבי CNG ורכבי פרופאן-בוטאן. במדינות אמריקה הלטינית, מתאן הוא עדיין הגז הטבעי הדחוס הפופולרי ביותר. פרופאן-בוטאן מחזיק במעמד דומיננטי ברוסיה ובאיחוד האירופי.
מספר רכבי גפ"מ ב-2010
רכבי גפ"מ (GBA) .un. |
|
פקיסטן | |
ארגנטינה | |
בְּרָזִיל | |
קולומביה | |
בנגלדש | |
לדברי מומחי Frost & Sullivan, סוגי הדלקים הללו יהפכו לפופולריים עוד יותר בעתיד הקרוב: המכירות של כלי רכב כאלה צפויות להכפיל פי ארבעה עד 2015.
סך המכירות של רכבי פרופאן-בוטאן וגז טבעי דחוס ב
2009 - 2015, אלף יחידות
לפי פרוסט אנד סאליבן
נכונותה של התעשייה הרוסית ליישם פרויקט להגדלת רמת הצריכה של גז טבעי כדלק מנוע עדיין מוערכת באופן לא עקבי. הנוכחות של מערכות הולכת גז ותחנות חלוקת גז ברוסיה צמודה לארסנל מצומצם ביותר של ציוד חדש לצילינדר גז, הצילינדרים עצמם ותחנות חדשות לאחסון גז לרכב.
בכל רחבי העולם, פיתוח תחום ה-NGV ניתן על ידי המדינה בתמיכת חברות נפט וגז גדולות - מיוצרים יותר מ-85 דגמים של כלי רכב המסוגלים לפעול על גז טבעי. לדוגמה, ייצור מכוניות מתאן, אוטובוסים וריקשות מאורגן בפקיסטן. אבל ברוסיה הבחירה מוגבלת:
רק משאיות Kamaz ואוטובוסי Nefaz (חברה בת של Kamaz), וכן LiAZ, PAZ ו-KAvZ (קבוצת מכונות רוסיות) מיוצרות בייצור המוני.
לפי נתוני איגוד רכבי הגז הלאומי, מתוך 40 מיליון כלי רכב שהופעלו ברוסיה בשנת 2010 (מתוכם 80.8% הם מכוניות, 16.5% - למשאיות, כולל ציוד מיוחד ו-2.7% - לאוטובוסים), צי הרכבים עם צילינדר גז הפועל על גז טבעי דחוס הוא כ-100 אלף כלי רכב (מתוכם 26.1% מכוניות, 50 .5% - משאיות, 23.3% - אוטובוסים). כך, משאיות, אוטובוסים וציוד מיוחד מהווים כמעט שלושה רבעים מכלי רכב הגז.
מבנה צי הרכבים הפועל על גז טבעי דחוס הוא כדלקמן: לאוטובוסים ומשאיות מקטגוריות M1 ו-N1 (כלי רכב המשמשים להסעת נוסעים ובהם, בנוסף למושב הנהג, לא יותר משמונה מושבים, כמו כמו גם כלי רכב המיועדים להובלת סחורות במסה מרבית של לא יותר מ-3.5 טון) מהווה 49.5%, קטגוריות קלות M1 - 23.3%, ציוד מיוחד - 13.4%, משאיות מקטגוריות N2 ו-N3 (כלי רכב המיועדים להובלה של סחורות עם מסה מרבית של מעל 3.5 טון, אך לא יותר מ-12 טון, וכלי רכב המיועדים להובלת סחורות, בעלי מסה מרבית של יותר מ-12 טון) - 12.4%, אוטובוסים בקטגוריות M2 ו-M3 (כלי רכב המשמשים עבור הובלת נוסעים, שיש להם, בנוסף למושב הנהג, יותר משמונה מושבים בעלי מסה מקסימלית שאינה עולה על 5 טון וכלי רכב המשמשים להובלת נוסעים עם יותר משמונה מושבים בנוסף למושב הנהג. עבור מושבים, שהמסה המרבית שלהם עולה על 5 טון) - 1.4%, טרקטורים - 0.05%.
על פי התחזית האופטימית של איגוד רכבי הגז הלאומי, הדינמיקה הכוללת של התפתחות צי הרכבים עד שנת 2020 תהיה 58.5 מיליון יחידות, עד 2030 - 85.4, על פי התחזית הפסימית - בשנת 2020 - 38.6 מיליון, עד 2030 - 51.3. יחד עם זאת, התחזית לצריכת דלק מנוע ברוסיה היא כדלקמן: חלקם של דלק מנוע גז במאזן הכולל עד שנת 2030 יהיה 3% כל אחד עבור גז טבעי דחוס וגז נפט נוזלי. לפי תוצאות 2010, רמת הצריכה של גז טבעי דחוס הסתכמה ב-4 מיליון טון, עד שנת 2020 היא אמורה להגיע ל-20 מיליון טון, ב-2030 - 51 מיליון טון. רמת השימוש בגז נוזלי ב-2010 הסתכמה ב-15 מיליון .ט, עד 2020 הוא יגיע ל-30 מיליון, ב-2030 - 67 מיליון טון.
תוכנית הפקה לרכיבים העיקריים (לפי הדחוס
גז טבעי)
תקופות הפרויקט אינדיקטורים | 2011 -2015 | 2016 - 2020 | 2021 - 2025 | 2026 - 2030 | סך הכל |
צריכת גז טבעי דחוס, מיליון מ"ק | |||||
HBA חדש, אלף. | |||||
צילינדרים חדשים (משווה 50 ל'), אלף. | |||||
תחנות דלק CNG חדשות |
על פי NP "האגודה הלאומית לרכבי גז"
תחבורה ברכבת היא אחד הצרכנים הגדולים ביותר של דלק מנוע. חלק הצריכה של סולר על ידי רכבת רוסיה הוא 9.1% מסך הצריכה במדינה (3.2 מיליון טון). כעת הוטל על הרכבת הרוסית להחליף 30% מהדיזל הנצרך על ידי קטרים אוטונומיים בגז טבעי עד 20309. כדי לפתור אותה, יידרש יותר ממיליון טונות של גז טבעי בשנה. אבל היתרונות יהיו מוחשיים. לדוגמה, האינדיקטורים של פליטות מזיקות שנרשמו במהלך הבדיקה והתפעול של קטרי טורבינת גז שפותחו במשותף עם גזפרום VNIIGAZ התבררו כנמוכים פי חמישה מדרישות האבטחה של האיחוד האירופי שהוצגו עד 2012, והרעש החיצוני לא עלה על נורמות סניטריות הפדרציה הרוסית.
כיום על מסילות הברזל של מוסקבה וסברדלובסק ישנם שני קטרי גז מזרזים מסוג TEM18G בפעולת ניסיון. בנוסף, בטבעת הניסויית של מכון המחקר הכל-רוסי לתחבורה רכבת (VNIIZhT) בשצ'רבינקה ליד מוסקבה, בוצעו בדיקות בקטר הגז ChMEZG, שהראו כי החלק האופטימלי של החלפת סולר בגז טבעי הוא בין 35 ל-50%, תלוי בסוג עבודת ה-shunting. במקביל, יש ירידה בפליטות של תוצרי בעירה רעילים בכ-1.5 - 2 פעמים 10. כבר הוכנה תוכנית למודרניזציה של קטרים המונעים בגז, שאמורה להגביר את אמינותם ויעילותם, וכן להגדיל את חלקם של החלפת סולר עד ל-60%.
עוד בדצמבר 2006, הרכבות הרוסיות והמתחם המדעי והטכני של סמארה על שם N.D. קוזנצוב חתם על הסכם על יצירה משותפת של סוג חדש של קטר גז - קטר טורבינת גז. במועד זה, מומחי המכון כבר פיתחו את מנוע טורבינת הגז NK-361 ואת יחידת הכוח של מקטע המתיחה. הפרויקט של קטר טורבינת הגז עצמו הוצע על ידי מדענים של המכון הכל-רוסי למחקר ועיצוב וטכנולוגיה של מלאי מתגלגל (VNIKTI), ואב טיפוס הורכב במפעל לתיקון קטר וורונז'. באחד מקטעי הקטר יש מיכל דלק ל-17 טון. תדלוק אחד מספיק ל-750 ק"מ של נסיעה. ביוני 2009 קיבלה רכבת רוסית דיפלומה מספר השיאים הרוסי לפיתוח קטר טורבינת הגז המרכזי (8,300 קילוואט) החזק ביותר הזה. בינואר 2010, לראשונה בעולם, הוא הוציא רכבת משא במשקל 15,000 טון (159 קרונות). אף קטר מודרני לא מסוגל לתיעוד כאלה.
מעבר דומה לגז טבעי כדלק מנוע לקטרי דיזל מתבצע גם בארה"ב, קנדה, גרמניה ואוסטריה. במיוחד נבנה באוסטריה קטר הדלק הראשי של GE 3000 בהספק של 2200 קילוואט.
דלק מנוע גז חודר גם לתעופה. כך, מטוס איירבוס A-340-600 עם מנועי רולס רויס, בבעלות קטאר איירווייז (קטאר), ביצע טיסת נוסעים בקו לונדון-דוחא. המטוס תודלק בדלק מתוצרת Shell, המורכב מנפט תעופתי וגז נוזלי ביחס של אחד לאחד. בנוסף, סגן ראש ממשלת קטאר עבדאללה בן חמד אל-עטיה נכח בהשקת הפיילוט של ייצור גז נפט בטכנולוגיית Gas to Liquids (GTL). לפי נתונים ראשוניים, עם המעבר לגז נפט חברות התעופה בעולם יוכלו לחסוך 4 מיליארד דולר בשנה.
ראוי לציין שהמסוק הביתי הראשון המסוגל לפעול על גז (בנזין) נוצר ונבדק כבר בשנת 1987. זה היה רכב ייצור שונה ממשפחת ה-Mi-8 עם מנוע מהמפעל על שמו. V.Ya. קלימוב. המסוק הזה מיוצר עד היום. בנוסף, מחקרים הראו שכמעט כל המטוסים עם מנועי טורבינת גז יכולים לפעול על דלק גז (כל המסוקים של משפחת Mi-8, כולל ה-Mi-38, ומטוסי תעופה אזוריים - Il-114, Yak-40, Tu- 136 וכו' .פ.). אבל עד כה יש רק עותק אחד של מטוס הגז - ה-Mi8GT - שהוצג בסלון התעופה והחלל הבינלאומי עוד ב-1995.
לכן, על מנת שהשוק הרוסי יתפתח, יש צורך בתמיכה ממלכתית עבור בוני מכונות וקוני ציוד. נכון לעכשיו, תוכניות מדינה שונות כבר פועלות ברחבי העולם. ב-12 בדצמבר 2001, ועדת האנרגיה של האו"ם קיבלה החלטה הקובעת העברת 23% מהחניון האירופי לדלק מנוע חלופי עד 2020, כולל 10% (23.5 מיליון יחידות) - לגז טבעי, 8% (18.8 מיליון). ) לביוגז ו-5% (11.7 מיליון) למימן. בארצות הברית מוקצים 15 מיליארד דולר בשנה כדי להמריץ את מגזר מנועי הגז.
כולל 2.5 מיליארד - לתוכניות פיתוח והפגנת הישגים; 300 מיליון - לממשלה הפדרלית לרכישת כלי רכב מונעי גז לצרכים רשמיים; 300 מיליון - להחליף אוטובוסי דיזל לבית ספר במכוניות ידידותיות לסביבה הפועלות על מנועי גז ודלקים חלופיים אחרים; 300 מיליון - למענקים לפרויקטי פיילוט במסגרת התוכנית "עיר נקייה"; 8.4 מיליארד לרכישת אוטובוסים עירוניים חדשים ו-3.2 מיליארד למענקי חיסכון באנרגיה11.
צעדים לעידוד מעבר כלי רכב לדלק מנוע גז
אוסטרליה, בריטניה, קנדה, מלזיה, יפן | הקצאת מענקים וסבסוד לרכישת רכבים הפועלים על גז טבעי, ציוד גז-בלוני גז. |
בריטניה, איטליה, צ'ילה, סין | אי חלוקה למכוניות הפועלות בגז, איסור כניסה לאזורי הגנת הטבע. |
הגבלות על שימוש בדלק מנוע פחמימני, למעט אוטובוסים עירוניים ומשאיות אשפה. |
|
צרפת, איטליה, איראן | מתן זכות עדיפות לקבלת צו עירוני למפעלים המשתמשים בגז טבעי דחוס. |
רכישת חובה של רכבי גפ"מ ע"י ארגונים תקציביים בעת שדרוג צי הרכב. |
|
יש מס אפס על כלי רכב הפועלים על מתאן. עד 2013 המדינה מקצה סבסוד לרכישת אוטובוסים "גז". |
אם בחו"ל הפיתוח של שוק דלק המתאן מקל על ידי האמצעים לעיל של תמריצים ממשלתיים, אז ברוסיה זה לא המקרה. האמצעי היחיד מסוג זה היה צו הממשלה מס' 31 "על צעדים דחופים להרחבת החלפת דלק מנוע בגז טבעי" משנת 1993. בפרט, היא קבעה לתקופת הפעילות של מחירי הגז הטבעי המפוקחים את מחיר המכירה המרבי ל-CNG בסכום שלא יעלה על 50% ממחיר בנזין A-76, כולל מע"מ.
בנוסף, באירופה ובארצות הברית תיעוד רגולטורי לשימוש בגז טבעי כלול בחבילת התקנים הלאומיים. וברוסיה, גם כל זה לא שם. יתר על כן, בפדרציה הרוסית, אפילו התמיכה הרגולטורית המסדירה את השימוש במתאן כדלק מנוע עדיין לא נוצרה. מכאן התקריות שבהן חברות המובילות מתאן דחוס נאלצות לצייר את הכיתוב "פרופאן-בוטאן" על מובילי גז על מנת להימנע מהתדיינות עם משטרת התנועה, שעובדיה מודעים לתקנות הובלת גפ"מ, אך הובלת לא מוסדרת. CNG נתפס כמעט כמו הובלה של דינמיט.
בסוף 2010 קיים ראש ממשלת רוסיה ולדימיר פוטין פגישה שהוקדשה לפיתוח תעשיית הגז לתקופה עד 2030, וכתוצאה מכך פותחו האמצעים הבאים להמרצת המעבר לרכבי גז טבעי:
הופעתו של החוק הפדרלי "על השימוש בסוגי גז של דלק מנוע";
הערכה מקיפה של הביקוש לכלי רכב מונעי גז עד 2030;
הקמת גוף מתאם ארצי;
מעקב אחר יישום החוק הפדרלי מס' 261 "על חיסכון באנרגיה והגברת יעילות אנרגטית ועל תיקונים לפעולות חקיקה מסוימות של הפדרציה הרוסית" וצווים של ממשלת הפדרציה הרוסית מיום 17 בנובמבר 2008 מס' 1662-r ו-1663 -r;
הכנת ה-FTP "דלק חלופי לתחבורה ומכונות חקלאיות לשנים 2012 - 2020" ו-FTP "אולימפיאדה לבנה - דלק כחול";
צו מדינה ארוך טווח לרכישת רכבים עם צילינדר גז למגזר הציבורי.
1 תעשיית הגז, 2011, מס' 3
ניתן לראות עובדה אחת ויחידה משלוש נקודות מבט לפחות. אז אפשר לומר שהשימוש בגז טבעי דחוס בתחבורה כדלק הוא מנת חלקם של העניים ואפילו העניים, אבל אפשר לומר שזו הבחירה של מי שחוסך ולא רגיל לבזבז כסף. לשווא, ויש גם דעה שמתאן הוא הדלק של העתיד ואלו שעוברים אליו עכשיו פשוט מסתדרים עם הזמן ורוכבים על גל המיינסטרים הקרוב והמבטיח. איך לספור - הבחירה היא שלך!
החיפוש אחר מקורות חלופיים לדלק לרכב הוא בעיה שזכתה לתשומת הלב הרבה ביותר בשנים האחרונות. העלייה במחירי הנפט, נושאי האנרגיה, החמרה בדרישות הסביבתיות, החיסכון בדלק ובחומרי סיכה – כל זה הפך לכוח המניע העיקרי בחיפוש אחר דלקים חלופיים עבור מדינות רבות. בעשור האחרון של המאה ה-20, גל הפופולריות השלישי של גז טבעי המשמש כדלק מנוע החל לתפוס תאוצה בכלכלה העולמית.
מומחים צופים כי הגל הזה יגיע לשיאו עד סוף הרבע הראשון של המאה ה-21.
גז טבעי
גז טבעי, שהוא יותר מ-90% מתאן, זמין כעת כמעט בכל רחבי העולם. ואז מה לומר על רוסיה!
לדברי מומחים, השימוש בגז טבעי מושפע פחות ממשברים כלכליים, מה שלא ניתן לומר על שוק הנפט ומוצרי הנפט. מתאן, בין אם זה גז טבעי מאובן או ביו-מתאן, ניתן להפצה גם דרך רשת הגז הטבעי הקיימת וגם ברשת המילוי הקיימת. נכון, בחלק מהמדינות העומדות על סף המהפכה התעשייתית, נושא רשתות ההפצה טרם נפתר. ניתן לספק לצרכן מתאן הנדרש לתחבורה בכבישים:
■ דרך רשת צינורות הגז הבינלאומית;
■ בצורה של גז טבעי נוזלי באמצעות מיכליות, מיכליות כביש או רכבת;
■ דרך צינורות מקומיים בלחץ נמוך (ביומתאן);
■ משאיות טנק (ביו-מתאן נוזלי).
כיום אומצו תקנים בינלאומיים ואושרו סוגי הרכבים העיקריים המתאימים לאספקת מתאן, וברוב האזורים כבר קיימים ספקים מוסמכים של ציוד גז מלא לשימושו במכוניות.
יתרונות שאין להכחישה
הסבת מכוניות לגז טבעי אינה דורשת שינויי מנוע ויכולה לשפר משמעותית את הסביבה, שכן פליטת חומרים רעילים לאטמוספירה מצטמצמת.
לפיכך, פליטת פחמן חד חמצני מופחתת פי 5-10, פחמימנים - פי 3, תחמוצות חנקן - פי 1.5-2.5. רמת הרעש של מנוע פועל מופחתת פי 2. פעולת המנוע על גז דחוס נעשית רכה יותר, פיצוץ לא מתרחש בשום מצב, מספר האוקטן של הגז הוא 110. בנוסף, מתאן קל יותר מאוויר ומתנדף מיד כשהוא דולף, מבלי ליצור תערובת נפיצה.
השימוש בדלק גז מגדיל את חיי השירות של המנוע ושמן המנוע פי 2, ומצתים - ב-40%. עם אותה צריכה ל-100 ק"מ מסילה, עלות הגז נמוכה פי 2-3 מעלות הבנזין או הסולר, מה שמרסן את הגידול בתעריפים עבור שירותי תחבורה. השימוש בגז טבעי כדלק מנוע מפחית את תלות התחבורה בנפט ובמוצרי נפט ומשחרר חלק ניכר מהם לשימוש באזורים בהם אין להם אלטרנטיבה. נציין מיד שבהמשך נדבר רק על גז טבעי (מתאן: דחוס או נוזלי), ולא על תערובת פרופאן-בוטאן, שנמצאת בשימוש נרחב בחיי היומיום, וכן בשימוש בהובלה (מה שנקרא נוזלי גז פחמימנים).
דחוס או נוזלי
גז טבעי נוזלי (LNG, אנגלית LNG - גז טבעי נוזלי) מתקבל על ידי קירור מתאן גז טבעי ל-162 מעלות צלזיוס. במצב נוזלי, נפח הגז מצטמצם בפקטור של 600, מה שמאפשר להגביר משמעותית את יעילות האחסון והשינוע שלו. גז טבעי נוזלי מועבר באותו אופן כמו נפט, במכליות מיוחדות. במדינות ייבוא הוא מאוחסן במיכלים. במסופים מיוחדים מחממים את ה-LNG, שבגללו הוא חוזר למצב גזי, ולאחר מכן הוא נשאב למערכת הולכת הגז. גז טבעי דחוס, או דחוס (CNG באנגלית CNG - גז טבעי דחוס) הוא אותו מתאן, אך במצב גזי, בלחץ של עד 20 מגפ"ס. הצרכן יכול להשתמש בגז זה באופן מיידי לצרכיו. מומחים ממשיכים להתווכח על היתרונות והחסרונות של גז טבעי דחוס ומנוזל. יש הסבורים שלאורך זמן, כאשר נוצרים התנאים הדרושים, גז טבעי נוזלי יעקור גז טבעי דחוס, אך אחרים לא חושבים כך. טבלה 1 מציגה מאפיינים השוואתייםגז טבעי נוזלי ודחוס, דחוס.
ניתן לראות כי CNG אינו מצריך מכשירי הובלה מיוחדים למשלוח מהיצרן, אולם בעת השימוש בו יש צורך להשתמש בצילינדרים מיוחדים הינם יקרים וכבדים. באשר למחיר דלק כזה, ברוסיה עלות מטר מעוקב של גז דחוס נקבעת בחוק - בסכום של 50% מעלות ליטר בנזין AI76. לפי עמדה זו, CNG מתגבר משמעותית על גז נפט נוזלי, שהמחיר עבורו מוכתב על ידי השוק. עם זאת, הוא מפסיד במונחים של עלות צילינדרים וציוד.
LNG בחו"ל
למרות כל הקשיים, בחו"ל, במקביל לשימוש ב-CNG, מתרחב השימוש במתאן בכלי רכב ובגז טבעי נוזלי, זה מעיד במיוחד על ארה"ב. כך נוצרה רשת רחבה של תחנות תדלוק בדרום מערב ארצות הברית במדינות קליפורניה, אריזונה, קולורדו, טקסס, פנסילבניה ואחרות. תאגידי רכב גדולים כמו מאק, פורד, MAN מקדישים את תשומת הלב הרצינית ביותר לנושא זה. באירופה, ייצור כלי רכב הפועלים על גז טבעי נוזלי מתבצע על ידי חברות כמו מרצדסבנץ, MAN, BMW וכו'. נעשה שימוש בגז נוזלי כדלק מנוע בבלגיה, פינלנד, גרמניה, הולנד, נורבגיה, צרפת, ספרד, בריטניה ומדינות אחרות באירופה.
CNG בחבר העמים
כיום, ברוסיה, CNG הפך לנפוצ יותר בתחום הרכב, במיוחד עבור תחבורה עירונית ועירונית. בשנים האחרונות נעשו ניסיונות להרחיב את השימוש בדלק מסוג זה. ארגונים ממלכתיים וחברות פרטיות מעורבים בפתרון בעיה זו. יש כבר ניסיון ארוך טווח בתפעול ציוד גז לרכב המונע על ידי CNG, במיוחד במבנה של OAO Gazprom.
בשנת 2001, המועצה הכלכלית של חבר העמים הציעה ליישום התוכנית הבין-מדינתית "שימוש בגז טבעי כדלק מנוע לכלי רכב לשנים 2001-2005", ובחלקה בשל כך ברוסיה, ובמדינות חבר העמים, CNG (מתאן דחוס) נמצא בשימוש הנפוץ ביותר במקום גז טבעי נוזלי.
צילינדרים CNG
כדי להחליף ליטר סולר אחד באותה כמות אנרגיה הכלול בבנזין, נדרש מיכל דלק בנפח של 15% יותר. אם אתה משתמש ב-LNG, אזי יהיה צורך להגדיל את נפח המיכל ב-70%, וכאשר משתמשים בגז טבעי דחוס (מתאן), המאוחסן בלחץ פעולה של 200 בר (20 MPa), מיכלי הדלק חייבים לקחת נפח גדול פי 4.5.
לכן, השימוש בגז טבעי דחוס מוגבל במידה רבה על ידי הזמינות של צילינדרים מיוחדים. בניגוד למדינות SGB אחרות ברוסיה, בעיה זו נפתרת בהצלחה רבה. גלילי מתאן, ככלל, הם בעלי צורה גלילית והם מחולקים על תנאי לארבעה סוגים, כולל שני צילינדרים העשויים באופן מסורתי מפלדה, וגרסה קלת משקל - גלילים המשתמשים בחומרים מרוכבים פולימריים המבוססים על פחמן זכוכית או סיבים אורגניים. מיכלים אלה כוללים:
■ גלילי פלדה ללא תפרים;
■ גלילי מתכת-פלסטיק (סוג 1), המורכבים ממעטפת מתכת עבה דופן (לינר) הנושאת את העומס העיקרי, ומעטפת חיזוק חיצונית העשויה מחומר מרוכב פולימרי;
■ גלילי מתכת-פלסטיק (סוג 2) - ציפוי מתכת דק דופן ומעטפת חיזוק העשויה מחומר מרוכב פולימרי מסוג "פקעת" על פני כל המשטח;
■ צילינדרים מרוכבים - תוחם פולימרי עם מוטבע אלמנטים מתכתייםלחיבור ציוד כיבוי ונדן כוח מחומר מרוכב.
ברוסיה, ישנם 4 יצרנים של צילינדרים לגז טבעי דחוס (שנועדו ללחץ של 20 מגפ"ס), שניים מהם מייצרים צילינדרים ממתכת בלבד ומתכת-פלסטיק (ראה טבלה 2).
חברות כמו Ruzhkhimmash (Ruzaevka, Mordovia) ו-Orgenergogaz (חטיבה של גזפרום), שייצרה מוצרים אלה, הפסיקו לייצר צילינדרים לרכב. קבוצות קטנות מיוצרות על ידי NPP "Mashtest" (Korolev).
ישנם כמה יצרנים של צילינדרים CNG לרכב באוקראינה.
אלה הם OAO "מפעל בניית מכונות ברדיצ'בסקי התקדמות" ו-OAO "מפעל מתכות מריאופול על שמו. איליץ'. בתנאים של ביקוש טוב ל-CNG ורשת מפותחת של תחנות תדלוק באוקראינה, היצרנים מציינים ביקוש טוב למוצריהם.
כמעט כל היצרנים הרוסים של צילינדרים מתמקדים בשוק המקומי ובשוק של מדינות חבר העמים, אם כי המפעל באורסק קיבל תעודה בינלאומית והוא מסוגל לספק מוצרים אלה למדינות שאינן חבר העמים.
התרגול העולמי מראה שכ-70-80% מהגלילים המשמשים להובלת מתאן הם ממתכת. וזאת למרות שהשימוש בגלילי מתכת-פלסטיק מאפשר להפחית את משקל הערכה בכפי 1.3–1.5, מה שחשוב במיוחד כאשר יש צורך בהתקנת מספר צילינדרים. זה נובע מהעובדה שטכנולוגיות יעילות לייצור צילינדרים "מרוכבים" הופיעו הרבה יותר מאוחר וכמובן, מהעובדה שגלילים מתכת-פלסטיק יקרים יותר מאלה מתכתיים. עם זאת, יש לציין כי השימוש בצילינדרים קלים בטווח הארוך משתלם יותר בשל החיסכון במשקל של הרכב, מה שמביא לחיסכון בדלק, ולעלייה בכושר הנשיאה של הרכב - הדבר האחרון חשוב במיוחד. בכל הנוגע להובלת מטענים.
HBO - ציוד גז
בנוסף לצילינדרים עצמם, לצורך התקנתם על רכב, יש צורך לרכוש בנוסף ציוד בלון גז מתאים (GBO). לבעל הרכב יש שתי אפשרויות - לקנות HBO ביתי (מיוצר על ידי מפעל הציוד לרכב Ryazan, מפעל ציוד הגז של Votkinsk וכו') או יבוא.
מחיר הנפקה
הסבת רכב להפעלה על CNG אינה זולה. לפיכך, עלות גליל מתכת-מרוכב הוא כ-7.5–8.5 דולר/ליטר, מתכת כולו - 7 דולר/ליטר. כך, צילינדר סדרתי מתכתי-מרוכב בנפח 50 ליטר יעלה לצרכן 400 דולר, מתכתי כולו - 350 דולר, וזאת מבלי לקחת בחשבון את עלות ציוד בלון גז. אם מתוכנן להמיר משאיות או אוטובוסים ל-CNG, אזי, בהתאם לנפח הנדרש, יהיה צורך להתקין מספר צילינדרים, מה שיוביל לעלייה פי כמה בעלות הערכה. הסבת מכונית נוסעים ל-CNG תעלה 1,000 דולר, בעוד משאית ואוטובוסים יעלו יותר מ-2,000-2,500 דולר.
עלות צילינדרים לרכב של מדינות חבר העמים עבור 50 ליטר עבור גז פחמימנים נוזלי (תערובת פרופאן-בוטאן) היא 30-50 דולר, ועלות ההצטיידות מחדש של מכונית תהיה כ-200-400 דולר, תלוי ביצרן סוג של HBO.
החזר כספי
לטענת מומחים, בהתחשב במחירי הדלק בתחילת שנת 2006, תקופת ההחזר עבור כלי רכב מנועיים במעבר מבנזין לגז דחוס, עם קילומטראז' שנתי ממוצע של 60,000 ק"מ, היא בין 3 ל-5 שנים, בהתאם לכושר הנשיאה. וסוג הרכב. אם ניקח בחשבון את העלות המוגדלת של הבנזין מתחילת השנה ואת הקילומטראז' הגדול יותר של המכונית, אזי תקופת ההחזר עשויה להיות קצרה משמעותית. אם ניקח ציוד לטרקטור אוטומטי, למשל, K700 או T150, אז בשל צריכת הדלק המרשימה, תקופת ההחזר תהיה כשנה.
מתברר מדוע במדינות המערב ובבירתנו התחבורה העירונית עוברת בעיקר לדלק גז חלופי - החיסכון ברור וגדול מדי.
ניסיון עולמי
עד סוף 2005, היו מעל 4.6 מיליון רכבי CNG בעולם. המנהיגות ללא ספק בין המדינות בתחום זה הן ארגנטינה, ברזיל ופקיסטן. לשתי המדינות הראשונות יש צי רכבים עם צילינדר גז (GBV) מעל מיליון.
תחנות תדלוק CNG
תחנות תדלוק מודרניות CNG חייבות לעמוד בדרישות הבאות:
■ עלות נמוכה;
■ מידות ומשקל מינימליים;
■ קלות התקנה ותפעול;
■ עצמאות ממערכות אספקת חשמל וחום;
■ בטיחות ונוחות מרבית של תנאי העבודה לאנשי השירות;
■ אוטומציה של בקרת תחנות;
■ יעילות תדלוק ברמת דיוק המספיקה להעברת משמורת (עד 2%).
על היצרנים להיות מוכנים להציע ללקוח מגוון מספיק של תחנות תדלוק CNG מבחינת ביצועים.
לארגנטינה וברזיל יש מערכת מפותחת של תחנות תדלוק CNG (CNG). עד תחילת 2006, מספר תחנות התדלוק CNG הפועלות במדינות אלו עלה על אלף, מה שאפשר לארגנטינה למכור כ-280 מיליון מ"ק. מ' של גז לחודש, וברזיל - כ-163 מיליון מ"ק. ראוי לציין כי התעריפים הגבוהים ביותר בבניית תחנות תדלוק חדשות ב-CNG צוינו בפקיסטן ובסין, שם מתוכננת בנייה של יותר מ-200 תחנות. למעלה מ-100 תחנות תדלוק CNG נבנות בברזיל ובאיראן, אך ארגנטינה, המובילה במספר כלי הרכב הפועלים על גז, אינה מתכננת לבנות תחנות תדלוק CNG חדשות.
רוסיה וחבר המדינות
למרות מאגרי גז טבעי משמעותיים, רוסיה עדיין נחותה מאוקראינה בשימוש ב-CNG והיא תופסת את המקום ה-12 בדירוג העולמי (ראה טבלה 3).
צי הרכב הרוסי הפועל על מתאן מוערך בכ-52,000. כיום ברוסיה יש 215 תחנות מילוי מדחס CNG, 87% מהן שייכות לגזפרום, קיבולת התכנון הכוללת שלהן היא
הוא כ-2 מיליארד מטרים מעוקבים. מ' לשנה, מה שיאפשר תדלוק 250 אלף מכוניות בשנה. בשנת 2005 מכרו תחנות דלק CNG רוסיות 237 מיליון מ"ק. מ' גז טבעי (19.75 מיליון מ"ק לחודש).
לפיכך, הטעינה של תחנות תדלוק קיימות ברוסיה היא רק 10-15%, אך באופן כללי, בשנים האחרונות, צריכת הגז הטבעי באמצעות תחבורה בדרכים ברוסיה גדלה בהתמדה ב-25-30% בשנה.
דאגלס ייעוץ, חברה שלא רק מוכרת דלק NGV, אלא גם מציעה מגוון שלם של שירותים להסבת מכוניות לגז טבעי, יצרה גם רשת משלה של מתחמי מילוי רב-דלקים (MFP) ברוסיה. בשנים האחרונות גם חברות נפט וגז אחרות שמו לב ל-CNG. הודות למדיניות של גזפרום, בתוכניות הגיזוז של אזורים ב בלי להיכשלצפויה הקמת תחנות תדלוק CNG, תעשיות שלמות עוברות בהדרגה לגז. לדוגמה, OAO Russian מסילות ברזל» מיישמת בהצלחה תוכנית להסבת קטרי דיזל קו ראשי וקטרי דיזל לגז.
מתכוננת תוכנית דומה לגיזוז של מכונות חקלאיות. התוכנית "אסטרטגיית האנרגיה של רוסיה לתקופה עד 2020" מצביעה על כך שבשנים הקרובות צריכת דלק המנוע תגדל בצורה הדינמית ביותר - ב-15-26% עד 2010 וב-33-55% עד 2020. במקביל, גז טבעי נוזלי ודחוס ישמש כדלק מנוע בטווח הארוך, יחד עם מוצרי נפט נוזליים מסורתיים (בשווי ערך של עד 5 מיליון טון של מוצרי נפט עד 2010 ועד 10–12 מיליון טונות בשנת 2020).
בטטרסטן, אזור הנפט הרוסי, יש 9 תחנות מדחס למילוי גז של Tattransgaz LLC עם קיבולת כוללת של 70.6 מיליון מ"ק. מ' לשנה, בעוד שהטעינה בפועל שלהם היא בממוצע 7-8% מיכולת התכנון בשל המספר הקטן של כלי רכב עם צילינדר גז. בשנים 2006–2010 OOO Tattransgaz מתכננת להפעיל עוד 11 תחנות תדלוק CNG. בנוסף פועלות ברפובליקה עשרות תחנות חלוקת גז, אשר לאחר התקנה נוספת של מודולי מילוי מדחסים, יכולות לספק כמות משמעותית של גז טבעי דחוס לתדלוק כלי רכב. לפיכך, ל-KKE ברוסיה יש סיכויים טובים.
אוקראינה
עד סוף 2005 היו באוקראינה כ-67,000 רכבי גפ"מ ו-147 תחנות דלק CNG. מכירות CNG הגיעו ל-540 מיליון מ"ק. האוזן שלי. בתחילה, רוב תחנות התדלוק CNG נוהלו על ידי Ukravtogaz, אבל אז החלו להופיע מפעילים עצמאיים. עם זאת, למרות היתרונות המשכנעים, הפוטנציאל המלא של CNG עדיין לא מומש. על פי ההערכות של המבנים הפועלים במגזר הגז, אוקראינה יכולה לצייד מחדש 20-25 אלף כלי רכב בשנה.
מומחים מאמינים כי אחת הסיבות הסבירות לפיגור היא היעדר ייצור מודרני של גלילי מתכת מרוכבים באוקראינה. שני היצרנים שהוזכרו קודם לכן מספקים רק צילינדרים ממתכת בלבד לשוק המקומי, והם עדיין לא יכולים לספק את צרכי השוק במלואם.
בין המשימות שצריך לפתור, ישנו גם פיתוח רשת גז"ס, תמיכה של רשויות המדינה והעירייה בתחום זה.
אַרְמֶנִיָה
לפי נתוני משרד התחבורה הארמני, כ-38,000 מכוניות מצוידות כיום במתקני גז, שהם בין 20 ל-30% מהמכוניות המופעלות במדינה - נתון גבוה למדי. גורם עלייה חדהשימוש ב-CNG - הבדל משמעותי בין מחירי הגז הטבעי הדחוס לסוגים מסורתיים של דלק רכב. לפי התחזיות, שיעורי הצמיחה הגבוהים של מעבר מכוניות לגז בארץ יימשכו בשנים הקרובות, יתרה מכך, הם יכולים להגיע ל-20-30% בשנה.
חברים אחרים בחבר העמים
טג'יקיסטן חווה עלייה משמעותית בצריכת הגז הטבעי באמצעות תחבורה בכבישים. החל משנת 1997, לאחר הוצאת הצו המקביל של ממשלת המדינה, מספר תחנות התדלוק CNG גדל עד 2006 מ-3 ל-53. בעיקרון, תחנות אלו אינן בעלות פרודוקטיביות גבוהה. עד כה, רשת תחנות CNG בבלארוס מורכבת מ-24 תחנות CNG ב-17 ערי הרפובליקה, 5 תחנות תדלוק ניידות. פארק שירות - 5.5 אלף רכבי גפ"מ. OJSC Beltransgaz פיתחה אסטרטגיה להרחבת השימוש ב-CNG, המבוססת על התוכנית הלאומית להרחבת השימוש בגז כדלק מנוע, ותפיסה לפיתוח רשת תחנות התדלוק CNG. עד 2010, מתוכנן להגדיל את מספר הגפ"מ ל-14.5 אלף ואת היקף מכירות ה-CNG ל-72.3 מיליון מ"ק. האוזן שלי.
במולדובה ובאוזבקיסטן, המעבר של כלי רכב לגז טבעי ומנוזלי דחוס אינו מהיר כל כך. אז במולדובה יש כ-4.5 אלף GVA ורק 8 תחנות תדלוק CNG. באוזבקיסטן מופעלות פחות מ-10 אלף יחידות של כלי רכב הפועלים על דלק גז (פחות מ-1% מצי הרכב כולו), משתמשים בכ-30.0 אלף טונות של גז פחמימני נוזלי ו-70–72 מיליון מ"ק. m CNG, אם כי משאבים טבעייםיכול להגדיל משמעותית את כמות ה-GBA.
בלם עבור CNG
לדברי אנליסטים בשוק, יש בעיות שמפריעות למעבר רחב יותר ל-CNG. העיקריים שבהם הם:
■ העלות הגבוהה של הסבת רכבים להפעלת גז ולעתים קרובות היעדר הכרחי כֶּסֶףממשקי בית, שירותים וכו';
■ היעדר ייצור המוני של רכבי גפ"מ מוגמרים על ידי יצרניות רכב רוסיות;
■ רשת לא מפותחת של תחנות תדלוק CNG. במדינות אירופה, נקודות מילוי ממוקמות במרחק מקסימלי של 30 ק"מ אחת מהשנייה, ובפדרציה הרוסית יש מסלולים שבהם אין תחנת תדלוק אחת של CNG במשך אלפי ק"מ.
בנוסף, יש צורך לפתור את הבעיות של רמה גבוהה של פחת (במיוחד במונחים של עתודת המנוע) של צי הרכב של רכוש עירוני וסוכנויות ממשלתיות, וחוסר המוכנות של הצוות באזורים רבים של הפדרציה הרוסית לשירות כלי רכב הפועלים על CNG. ברוסיה, יש מספר מצומצם של חברות בעלות תעודות ומסוגלות להסב רכבים לעבודה על CNG, כדי לבדוק רכב עם גפ"מ בזמן. בעיה זו רלוונטית במיוחד לאזורים.
העברת התחבורה לגז טבעי היא ללא ספק משימה חשובה, ובגישה סבירה, מועילה כלכלית, אך הפתרון שלה אפשרי רק בהשתתפות ישירה של ארגונים מחלקתיים רלוונטיים ותמיכת מדינה.
רוסיה, שיש לה את מאגרי הגז הטבעי הגדולים בעולם, לא יכולה להרשות לעצמה שלא לנצל את המצב כדי להפוך CNG לפופולריות ואולי להחליף דלקים מסורתיים.
סרגיי קים אוקטובר 2006
נ.ב. בשמי, אני יכול להוסיף שבעלה של קרובי, שעובד כנהג מונית כבר יותר מ-15 שנה, ממיר כל הזמן את מכוניותיו החדשות שנרכשו למתאן, ולאחר עיבוד מחודש, עלות הדלק עבור הקילומטראז' של הרכב מופחתת. פי 3 בערך בהשוואה לבנזין.
זו, כביכול, חוויה ישירה.
מאמר שסופק על ידי החברהOOO Gazprom transgaz יקטרינבורג, יקטרינבורג
שימוש ב-CNG בעולםעל פי קריטריונים כלכליים, סביבתיים, משאבים וטכניים, גז טבעי דחוס (CNG) יישאר דלק המנוע הטוב ביותר למשך זמן רב.
כיום, 14.7 מיליון כלי רכב פועלים על CNG, שהם 1.5% מהצי העולמי (900 מיליון יחידות). בשנים האחרונות גדל צי הרכב העולמי המונע בגז טבעי ב-25-30% (איור 1). על פי תחזית איגוד הגז הבינלאומי, הצמיחה של צי רכבי בלוני הגז תסתכם ב-50 מיליון יחידות עד 2020, ועד 2030 - יותר מ-100 מיליון יחידות. כיום יש כבר 20,746 תחנות תדלוק CNG (תחנות CNG) בעולם.
תשתית תחנות תדלוק כבר קיימת או מתפתחת במהירות במספר מדינות כמו גרמניה, שוודיה, שוויץ, אוסטריה, איטליה. בדרום קוריאה, 95% מהאוטובוסים העירוניים נוסעים על CNG. ברומא, הובלה על דלקים חלופיים פטורה מתשלום מסים למשך 3 שנים. בצרפת חל איסור על שימוש בדלקי נפט באוטובוסים עירוניים. בשוודיה, "מכוניות גז" פטורות מתשלום בחניונים בתשלום. כיום, יצרניות רכב עולמיות רבות מבצעות ייצור סדרתי של כלי רכב באמצעות CNG (אודי, ב.מ.וו, קאדילק, פורד, מרצדס בנץ, קרייזלר, הונדה, קיה, טויוטה, פולקסווגן ואחרות).
התפתחות כה מהירה של אזור זה מובנת למדי - נכון לעכשיו, מבין כל דלקי המנוע והטכנולוגיות בשימוש המוני, הגז הטבעי מספק את הפליטה הבטוחה ביותר של גזי פליטה מכלי רכב מנועיים. החלפת מכוניות מבנזין לגז יכולה להפחית את פליטת החומרים המזיקים בממוצע פי חמישה, ואת פליטת הרעש בחצי.
להשוואה גז טבעי דחוס (CNG, גז טבעי דחוס, אנגלית דחוס טבעי גז) - גז טבעי דחוס המשמש כדלק מנוע במקום בנזין, סולר ופרופאן. הוא זול יותר מדלקים מסורתיים, ואפקט החממה הנגרם על ידי תוצרי הבעירה שלו פחות בהשוואה לדלקים רגילים, כך שהוא בטוח יותר לסביבה. גז טבעי דחוס מיוצר על ידי דחיסה (דחיסה) של גז טבעי ביחידות מדחס. אחסון והובלה של גז טבעי דחוס מתבצע בצוברי גז מיוחדים בלחץ של 200-220 בר. כמו כן נעשה שימוש בתוספת של ביוגז לגז טבעי דחוס, מה שמפחית את פליטת הפחמן לאטמוספירה. לגז טבעי דחוס כדלק יש מספר יתרונות
מקור: ויקיפדיה |
CNG ברוסיה
ארצנו כבר צברה ניסיון עשיר בשימוש בגז טבעי כדלק מנוע. OAO Gazprom צופה עלייה בצריכת CNG כדלק מנוע עד סוף 2011 בכ-10% - עד ל-370 מיליון מ"ר לעומת 345 מיליון מ"ר ב-2010 (איור 2). עד כה, יש בפדרציה הרוסית 255 תחנות תדלוק CNG הפועלות ב-60 אזורים ברוסיה, 206 (93%) נבנו על ידי OAO Gazprom. צי הרכבים המגוזים מונה כיום 86,000 כלי רכב. הצריכה הגדולה ביותר של CNG במדינה מצוינת בסטברופול ו אזור קרסנודר, אזורי סברדלובסק, צ'ליאבינסק ורוסטוב, קברדינו-בלקריה וצפון אוסטיה.
איור.1. צי עולמי של רכבי CNG
(על פי איגוד רכבי הגז הלאומי)
אורז. 2. צריכת CNG ברוסיה, מיליון מ"ק
גז טבעי זול הרבה יותר מבנזין. מופק מהמעיים, הגז הטבעי אינו נתון לעיבוד נוסף. זה מבטיח בסופו של דבר את העלות הנמוכה שלו בהשוואה למוצרי נפט מזוקקים. עתודות הגז הטבעי העולמיות עולות משמעותית על עתודות הנפט. הגז הטבעי אינו כפוף לשינויי מחירים עונתיים. בנוסף, בהתאם לצו של ממשלת רוסיה, מחיר הגז הטבעי לכלי רכב לא יכול לעלות על 50% ממחיר הבנזין A-80. בשנת 2011, המחיר הקמעונאי הממוצע של CNG בפדרציה הרוסית עבור כלי רכב היה 8.5 רובל/מ"ר.
הסיבות למתאניזציה של תחבורה מוטורית באזור אוראל זהות לזו שברוסיה, ואולי בכל העולם - היתרונות הסביבתיים והכלכליים של שימוש בגז טבעי כדלק מנוע.
KKE באזור אוראל
כיום Gazprom transgaz Yekaterinburg LLC מפעילה רשת של 30 תחנות תדלוק CNG ו-6 נקודות הסבה לרכב הממוקמות באזורי סברדלובסק, צ'ליאבינסק, קורגן ואורנבורג.
הצרכן העיקרי של CNG באזור אוראל הוא תחבורה עירונית של נוסעים. מדובר במוניות במסלול קבוע כמו אוטובוסים של PAZ ומיניבוסים של Gazelle.
בנוסף לתחנות תדלוק נייחות ב-CNG, יש לנו הזדמנות לתדלק מרכזיות טלפון אוטומטיות בבלוני גז באמצעות משאיות מילוי גז ניידות (PAGZ) עם מדחס מאיץ. זה נעשה על בסיס מכונית KAMAZ-43118 עם מנוע גז. מתחם בלוקים בגודל קטן פותח ועובר בדיקות תעשייתיות, המספקות גיזה מחדש של גז טבעי נוזלי לתדלוק רכבי גפ"מ.
נכון לעכשיו, בפדרציה הרוסית, ייצור סדרתי של כלי רכב עם מנוע גז מתבצע על ידי KAMAZ OJSC (RariTEK LLC) - אוטובוסים NEFA3, טרקטורי משאיות, משאיות מזבלה. קבוצת GAZ מייצרת אוטובוסים עם מנוע גז - LIAZ-6213, LIAZ-6212, LIAZ-5256, LIAZ 5293, PAZ 320302 וכו'.
בנוסף, ניתן לרכוש ציוד בלוני גז מיצרניות רכב זרות - איווקו, פולקסווגן, מרצדס, אופל, טויוטה וכו'.
להשוואה גז טבעי נוזלי (LNG, אנגלית LNG - גז טבעי נוזלי) - גז טבעי, נוזלי מלאכותי, על ידי קירור ל-160 מעלות צלזיוס, כדי להקל על האחסון וההובלה. לשימוש כלכלי, הוא מומר למצב גזי במסופי גיזה מיוחדים. כאשר הוא נוזלי, נפח הגז הטבעי מצטמצם בכ-600 פעמים. LNG טהור אינו נשרף, אינו מתלקח או מתפוצץ מעצמו. בחלל פתוח בטמפרטורה רגילה, LNG חוזר למצב גזי ומתמוסס במהירות באוויר. בעת אידוי, גז טבעי עלול להתלקח אם הוא בא במגע עם מקור להבה. לצורך הצתה, יש צורך בריכוז של אדים באוויר מ-5 עד 15%. אם הריכוז הוא עד 5%, אז אין מספיק אידוי כדי להדליק שריפה, ואם יותר מ-15%, אז יש מעט מדי חמצן בסביבה. LNG נחשבת לטכנולוגיית יבוא גז טבעי בעדיפות או חשובה על ידי מספר מדינות, כולל צרפת, בלגיה, ספרד, דרום קוריאה וארצות הברית. צרכנית ה-LNG הגדולה ביותר היא יפן, שבה כמעט 100% מצרכי הגז מכוסים על ידי יבוא LNG. מקור: ויקיפדיה |
עד היום, OOO Gazprom transgaz Yekaterinburg מפעילה 691 יחידות. ATS משתמשת ב-CNG כדלק מנוע. ב 2011 ההשפעה הכלכלית מהחלפת דלק נוזלי הסתכמה ב-22.3 מיליון רובל.
כתוצאה משיתוף פעולה משולש עם OJSC KAMAZ ו-OJSC NPO Geliimash, נוצרו הרכבים הבאים: טרקטור משא ואוטובוס עירוני מצויד במנועי גז עם מיכל קריוגני לתדלוק LNG. התוצאות הראשוניות מראות יתרון משמעותי על פני רכבי גפ"מ המונעים ב-CNG. כך, הקילומטראז' של מכוניות ללא תדלוק הוכפל יותר מהכפול.
על מנת להגביר את השימוש ב-CNG ביולי 2011, במסגרת תערוכה בינלאומית"INNOPROM - 2011" נחתם "הסכם" משולש בין ממשלת אזור סברדלובסק, OOO "Gazprom transgaz Yekaterinburg" ו-JSC "KAMAZ" על פיתוח השימוש בגז טבעי כדלק מנוע. ההסכם, במיוחד, קובע את האספקה לאזור סברדלובסק. רכבי KAMAZ המשתמשים גם ב-CNG וגם ב-LNG כדלק מנוע. LLC Gazprom transgaz Yekaterinburg מספקת תדלוק CNG ו-LNG לרכבי בלוני גז, מספקת סיוע מתודולוגי לנקודות הסבה של ATS של צד שלישי וממירה ישירות את צי ה-ATS הקיים באזור לשימוש בדלק מנוע גז טבעי.
באוקטובר 2011, מטעם OAO Gazprom, החברה ארגנה וערכה את מירוץ הרכב Blue Corridor-2011 של רכבי גפ"מ המיוצרים במפעל לאורך הנתיב יקטרינבורג - צ'ליאבינסק - אופה - אורנבורג - סמארה - סרטוב - וולגוגרד - טמבוב - וורונז' - טולה - מוסקבה. במסגרת ריצה זו, בין ממשלות אזורי צ'ליאבינסק ואורנבורג לבין החברה, נחתמו "פרוטוקולים של כוונות", המספקים שימוש ב-CNG כדלק מנוע, כמו עדיפותפעילות הצדדים.
בהתאם ליעד תוכנית משולבתפיתוח רשת מילוי הגז ופארק הציוד הפועל על גז טבעי לשנים 2007-2015. בתחום האחריות של OOO Gazprom transgaz Yekaterinburg, זוהו שש תחנות תדלוק CNG לבנייה.
הצעות הרחבה
שימוש בגז טבעי
OOO Gazprom transgaz Yekaterinburg מציעה מספר צעדים, שאימוץ יגדיל את השימוש בגז טבעי כדלק מנוע.
ברמה הפדרלית מוצע:
1. לאמץ את החוק "על השימוש בדלק מנוע גז".
2. לפתח ולאמץ על ידי ממשלת הפדרציה הרוסית מספר אמצעי תמריץ כלכליים עבור גופים עסקיים ויחידים העוסקים בייצור, מכירה ושימוש בגז טבעי כדלק מנוע.
ברמת הנושאים של הפדרציה הרוסית, מוצע:
1. פיתוח ויישום תוכניות אזוריות לשימוש בדלק מנוע גז בכלי רכב.
2. הבטחת רכישת עדיפות על חשבון כספים תקציביים תחבורה ציבוריתוכלי רכב עירוניים המשתמשים בדלק מנוע גז על מנת להפחית את עלויות הדלק התקציביות ולשפר את המצב הסביבתי בערים.
3. הכללת הוצאות עבור ציוד נוסף של מתחמי מוסכים של ארגונים תקציביים בעת העברת מרכזיות טלפון אוטומטיות לשימוש בדלק מנוע גז בתקציבי העיריות.
4. עלות הפעלת ציוד מנועי גז מופחתת עקב חיסכון בעלות הדלק. REC, מבוסס על חוק פדרלימס' 261-FZ "על חיסכון באנרגיה ושיפור יעילות אנרגטית ועל תיקונים לחוקי חקיקה מסוימים של הפדרציה הרוסית" מתאריך 23 בנובמבר 2009, חייב לשמור על תעריפי התחבורה ללא שינוי למשך 5 שנים.
JSC "גזפרום" מוצע:
1. המשך עבודה על אימוץ החוק הפדרלי "על השימוש בדלק מנוע גז" ועל פיתוח וייצור גפ"מ מודרני ויעיל.
2. ליישם את התוכנית של OAO גזפרום "פיתוח רשת התדלוק בגז וצי הרכבים הפועלים על גז טבעי לשנים 2007-2015".
3. לארגן תדלוק כלי רכב של צרכנים פוטנציאליים בעזרת מיכליות ניידות עם הקמת תחנות תדלוק CNG לאחר מכן.
סיכום
באפריל 2012, ולדימיר פוטין, בעודו בטוליאטי, הציע להקצות סובסידיות נוספות לאזורים הרוסיים לחידוש צי האוטובוסים.
מוצע להקצות כספים לאותם אזורים שיעבירו את צי האוטובוסים שלהם לסוג דלק נקי יותר - גז. מתוכנן להקצות 3.5 מיליארד רובל למטרות אלה. מתקציב הפדרציה הרוסית.
נכון להיום, יותר מ-50% מצי האוטובוסים הוא מעל 15 שנים, ולרוב שכנינו האירופים יש אוטובוסים המתחדשים כל עשר שנים מטעמי בטיחות.
רכישת תחבורה עירונית תוך שימוש ב-CNG ו-LNG כדלק מנוע צריכה להיות מסונכרנת עם בניית תחנות תדלוק חדשות של CNG, נקודות ציוד ותחזוקה מחדש של רכבים, נקודות אישור מחדש של צילינדרים והפעלת מכליות גז ניידות. זה יבטיח בעתיד שיפור ממשי במצב הסביבתי בערי התעשייה הגדולות, יגדיל את היעילות הכלכלית של הובלת נוסעים ומטענים, יפחית עלויות בתקציבים בכל הרמות ויאיץ את היווצרותו של שוק חדש לשימוש של גז טבעי באזור אוראל.
מתקבל גז דחוס דרכים שונות: ישירות מבארות גז, כתוצר של זיקוק נפט ועל ידי חלוקה של עיבוי גז או גז הקשור לנפט. גז טבעי דחוס לא רק יכול להחליף בהצלחה דלק מנוע נוזלי, אלא גם עולה עליהם במספר פרמטרים. היתרון העיקרי שלו הוא שניתן להשתמש בגז טבעי דחוס בהובלת כבישים ללא עיבוד טכנולוגי יקר.
הרכב הגזים הטבעיים המיוצרים בשדות ביתיים דומה למדי. בעיקרון (82-98%) זה מתאן CH 4 עם זיהומים קטנים (עד 6%) אתאן C 2 H 6, עד 1.5% פרופן C 3 H 8 ועד 1% בוטאן C 4 H 10. בגזים נלווים המיוצרים בשדות נפט, בהתאם לאזור ההפקה, תכולת המתאן יכולה לנוע בין 40% ל-82%, ובוטאן ופרופאן - בין 4 ל-20%.
המרכיב העיקרי - מתאן CH 4 מאופיין הגבוה ביותר טמפרטורה קריטית(-82 מעלות צלזיוס). לכן, מתי טמפרטורות רגילותאפילו בלחץ גבוה, מתאן לא יכול להיות נוזלי: זה דורש טמפרטורה נמוכה.
התכונות של מתאן נקבעות על ידי זה מבנה מולקולרי. גז מתייחס לפחמימנים פשוטים. המולקולה שלו מכילה מקסימום מימן לכל אטום פחמן. זאת בשל מוליכות תרמית גבוהה של מתאן, מגוון רחב של דליקות ותכולה נמוכה של רכיבים רעילים. בשל התכולה הגבוהה של מימן בגז הדחוס, הוא נשרף בצורה מלאה יותר בצילינדרים של המנוע מאשר HPS ובנזין. בהשוואה לגזי פחמימנים אחרים, מתאן קל בהרבה מאוויר, ולכן במקרה של דליפה הוא מצטבר בחלקו העליון של החדר. עמידות הפיצוץ הגבוהה של מתאן מאפשרת לאלץ את המנוע מבחינת יחס דחיסה (9.5-10.5).
מבחינת פרמטרים אנרגטיים, 1 מ"ק של גז טבעי שווה ל-1 ליטר בנזין. יחד עם זאת, לגז טבעי ריכוז אנרגיה נפחי נמוך מאוד. אם חום הבעירה של 1 ליטר דלק נוזלי הוא 31426 קילו-ג'יי, אז עבור גז טבעי הוא 33.52-35.62 קילו-ג'יי, כלומר. כמעט פי 1000 קטן יותר. לכן יש לדחוס את הגז הטבעי ללחץ גבוה.
בתחנות מילוי גז לרכב ברוסיה, לחץ העבודה הוא 20 MPa.
עבור גז דחוס, נעשה שימוש במתקני צילינדר גז (צילינדרים, שסתומים, מפחיתים, צינורות גז וכו'), המיועדים לפעול בלחץ גבוה - 19.6 MPa (200 kgf / cm 2). ככל שהגז מהגליל נצרך, לחץ העבודה בו יורד ללא הרף.
צילינדרים CNG הם בעלי קיבולת של 34-400 ליטר, המיועדים ללחץ של 19.6 MPa.
מכיוון שמגלי אחסון גז דחוס עשויים מקירות עבים, סוללה של שמונה גלילים כאלה היא כבדה למדי. כתוצאה מכך, גם קיבולת המטען של כלי רכב מופחתת. במקביל, הקילומטראז' של מכוניות הפועלות על CNG הופך פי 2 פחות מאשר על בנזין. לכן, הטכנולוגיה הקריוגנית של אחסון CNG במכונית נחשבת למבטיחה יותר. בנוסף, כיוון זה נחשב לאבן דרך בדרך ליצירת מנועי מימן.
גז טבעי דחוס (דחוס) (CNG), שנקרא בעבר גז טבעי דחוס (CNG), מוסדר על פי GOST 27577-2000 "גז דלק דחוס למנועי בעירה פנימית" קובע את הפרמטרים הפיזיקוכימיים והתפעוליים של CNG (טבלה 5.7).
טבלה 5.7 מאפיינים פיזיקליים, כימיים וביצועים של CNG
הערה. הערך של המחוונים נקבע בטמפרטורה של 293K (20 מעלות צלזיוס) ולחץ של 0.1013 MPa .
בהתאם ל-GOST עבור CNG, טמפרטורת הגז שמולא בצילינדרים של המכונית לא תעלה על 40 מעלות צלזיוס. בטמפרטורת הסביבה מעל 35 מעלות צלזיוס, טמפרטורת הגז הנטען חייבת להיות לא יותר מ-5 מעלות צלזיוס מטמפרטורת האוויר. טמפרטורת CNG במהלך המילוי נקבעת לבקשת הצרכנים.
CNG מתלקח בטמפרטורה של 635-645 מעלות צלזיוס בתא הבעירה של המנוע, הגבוהה פי 3 מטמפרטורת ההצתה של בנזין.
זה מקשה על התנעת המנוע, במיוחד בטמפרטורות סביבה נמוכות (מתחת ל-5°C). לכן, למכוניות יש מערכת אספקת דלק גיבוי עם בנזין. יחד עם זאת, מבחינת סכנת התלקחות וסכנת שריפה, CNG הרבה יותר בטוח מבנזין.
הגורמים החיוביים של שימוש ב-CNG כוללים את הדברים הבאים:
חיי השירות של שמן מנוע גדלים פי 1.5-2.0 בגלל היעדר דילול שלו והפחתת זיהום; כתוצאה מכך, צריכת הנפט מופחתת ב-30-40% בהשוואה למנועי בנזין;
משאב המנוע של המנוע גדל בממוצע של 35-40% בשל היעדר משקעי פחמן על חלקי קבוצת הצילינדר-בוכנה;
מגדיל את חיי השירות של מצתים ב-40%;
ריצת השיפוץ של המנוע גדלה פי 1.5;
פליטות מופחתות באופן משמעותי (עד 90%) עם גזי פליטה של חומרים מזיקים, במיוחד CO.
המנועים של רכבי גפ"מ הפועלים על CNG, אם הגז מנוצל, יכולים לעבור במהירות להפעלה על בנזין.
לצד היתרונות, ניתן לציין את החסרונות הבאים:
עוצמת העבודה של תחזוקה ותיקון עולה ב-7-8%, ומחיר המכונית עולה ב-27% בממוצע עקב הימצאות ציוד נוסף לבלוני גז;
כוח המנוע מופחת ב-18-20%. מאפייני המתיחה-דינמיים והתפעוליים של מכוניות מתדרדרים: זמן התאוצה גדל ב-24-30%; המהירות המרבית מופחתת ב-5-6%; הזוויות המגבילות של טיפוסים שיש להתגבר עליהם מצטמצמות ב-30-40%; תפעול מכונית עם נגרר קשה; טווח הנסיעה בתחנת דלק אחת יורד (לא עולה על 200-250 ק"מ);
כושר הנשיאה של הרכב מופחת ב-9-14% עקב שימוש בגלילי פלדה בלחץ גבוה (ייתכן שמספרם ומשקלם יהיו שונים);
שיעור ניצול הקילומטרים של רכבי גפ"מ מופחת ב-8-13% בהשוואה לרכבי בנזין;
הפריון השנתי בעבודה על תחבורה עירונית מופחת ב-14-16% בהשוואה לבנזין.
התכונות הנחשבות של CNG כדלק למכוניות מאפשרות לקבוע את ההיקף הרציונלי של כלי רכב בלון גז: תחבורה ב ערים גדולותואזורים סמוכים (עדיפות לשיפור אגן האוויר).
האפקטיביות של תחבורה תוך עירונית על כלי רכב בלון גז ברורה במתן שירות למסחר, משק בית, תקשורת ומוסדות אחרים.
גז טבעי דחוס
גזים דליקים דחוסים כדלק מנוע בהובלת כבישים החלו לשמש בארצנו כבר בשנות ה-30 של המאה הקודמת. בתחילה נעשה שימוש בתנור קוק דחוס וגזי תאורה, עליהם הופעלו מכוניות GAZ-4A ו-ZIS-30 עם טווח שיוט של עד 120 ק"מ בתחנת דלק אחת.
לאחר המלחמה, גילוי ופיתוח של מרבצי גז טבעי גדולים, כמו גם הקמת מספר צינורות ראשיים, אפשרו להרחיב את השימוש בדלק גזי בתחבורה בכבישים. אלא שבעתיד, עקב עלייה חדה בהפקת הנפט והקמת בתי זיקוק גדולים, ירד השימוש בגז טבעי דחוס ותחנות תדלוק רבות של גז נפטלו.
במפעלי GAZ, ZIL, LAZ פותחו עיצובים של מכוניות בלון גז ZIL-138A, ZIL-53-27, LAZ-695N וכו'. MPa. צילינדר מלא במלואו מכיל כ-10 מ' 3 של גז, השקול לכ-10 ליטר בנזין. מאפיינים של HBA על LNG ניתנים בטבלה. 4.3.
טבלה 4.3
מאפיינים של הדגמים העיקריים של כלי רכב עם צילינדר גז,
פועל על גז טבעי דחוס
| אינדקס | ZIL-138A | GAZ-52-27 | GAZ-52-28 | גז 53-27 | KAMAZ-53208 | KAMAZ-55118 | LAZ-695NG | GAZ-24-27 |
| סוג רכב | מטען | יללה מוטסת | יללת משא, טנדר | מטען | יללה מוטסת | השלכה עצמית | אוֹטוֹבּוּס | מוֹנִית |
| כושר העמסה, ק"ג | – | – | ||||||
| מספר בלוני גז, יח'. | ||||||||
| קיבולת מילוי גז, מ' 3 | ||||||||
| יחס דחיסה של המנוע | 6,5 | 7,0 | 7,0 | 6,7 | 17,0 | 17,0 | 8,0 | 8,2 |
| מקסימום כוח מנוע, קילוואט | 88,5 | 56,6 | ||||||
| בקרת צריכת גז, מ' 3 / 100 ק"מ | 29,3 | 19,6 | 21,5 | 23,8 | (DT-6.5) | (DT-7.0) | 7,2 | |
| שמור דלק | A-76 | A-76 | A-76 | A-76 | – | – | AI-93 | AI-93 |
| מהירות מרבית, קמ"ש | ||||||||
| עתודת כוח, ק"מ |
גם אבות טיפוס של מכוניות נוסעים פותחו, למשל, על בסיס מוסקוביץ'. הגליל היה עשוי מפלדה סגסוגת נמוכה, במשקל כולל של 63 ק"ג בעובי דופן של 6 מ"מ.
ברור כי כדאי לייצר צילינדרים מחומרים פולימריים קלים ועמידים.
בהשוואה לגפ"מ, לגז טבעי דחוס, בשימוש בגפ"מ, יש את היתרונות הבאים:
- יש הרבה יותר עתודות נחקרו ומפותחות של גז טבעי. כבר עכשיו אפשר להמיר את כל צי הרכב של המדינה ל-CNG;
- גזי פליטה מכילים פחות חומרים מזיקים באופן משמעותי;
- גז דחוס עם ייצור מבוסס זול יותר מאשר גז נוזלי;
- LNG קל יותר מאוויר, ולכן דליפות אינן יוצרות מבנים נפיצים, כמו עם גפ"מ.
יחד עם זאת, לגז טבעי דחוס יש גם מספר חסרונות המעכבים את השימוש הנרחב בו:
- יש צורך לאחסן LNG בצורה דחוסה, מכיוון שקשה להעביר למצב נוזלי - בטמפרטורה של מינוס 82 מעלות צלזיוס ולחץ של לפחות 4.5 MPa;
- מסה גדולה של צילינדרים מפחיתה משמעותית את כושר הנשיאה של המכונית;
- עתודת כוח קטנה (טבלה 4.3);
– מורכבות ציוד המילוי של תחנות תדלוק.
מרבצים טבעיים מכילים 82-98% מתאן, עד 6% אתאן ו-4-20% פרופאן.
גז טבעי דחוס מתקבל מגז טבעי דליק המועבר דרך צינורות גז ראשיים או רשתות גז עירוניות, על ידי סילוק זיהומים, ייבוש ודחיסה לאחר מכן בטכנולוגיה שאינה מאפשרת שינויים בהרכב הרכיבים. גז טבעי דחוס המיועד לתדלוק גפ"מ חייב לעמוד בדרישות GOST 27577-87 "גז דלק טבעי דחוס לרכבי בלון גז". פרמטרים פיסיקליים-כימיים של LNG עבור HBA ניתנים בטבלה. 4.4.
טבלה 4.4
פרמטרים פיסיים וכימיים של גז טבעי דחוס
על פי GOST 27577-87
סוף הטבלה. 4.4
הערה. ערכי המחוונים נקבעים בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס ולחץ של 0.1013 MPa (1 atm).
תשומת - לב מיוחדתבעת דחיסה של גז דחוס, הוא ניתן לייבוש ראשוני. תכולת מים מקסימלית באחד מטר מרובעגז מותר לא יותר מ 9 מ"ג. זאת בשל העובדה שירידה חדה בלחץ הגז מתרחשת במפחית הלחץ הגבוה. עם תכולת מים עודפת, הוא מתגבש. בנוסף, לפני הפחתת הלחץ, הגז מחומם במחמם בגלל החום של גזי הפליטה. הטמפרטורה נשארת בגבולות המקובלים לאחר הפחתת הלחץ.
עבור מנועי גז-דיזל, הטמפרטורה בסוף מהלך הדחיסה (500 ... 780 מעלות צלזיוס) אינה מספיקה להצתה עצמית של תערובת של גז ואוויר. השימוש במערכת הצתה עם התקנת מצתים בחורי הזרבובית קשה מבחינה טכנית ומגדיל משמעותית את הזמן במעבר מסוג דלק אחד לאחר. לכן, מגביל מינון טייס מותקן על משאבת הדלק בלחץ גבוה. דוושת הדלק משנה את אספקת הגז בלבד, וחלק הסולר קבוע ושווה בערך לנפח האספקה ברמה של 15–20% מהמקסימום.
תשומת לב רבה מוקדשת לשימוש בדלק גז ב חַקלָאוּת. המכון החקלאי קירוב פיתח ובדק בהצלחה את הטרקטור Universal-445. המנוע שלו פועל על גז דחוס. הטרקטור מיועד לפעולה בחדרים עם חילופי אוויר מוגבלים (חממות, מחסנים). גז דחוס מאוחסן ב-4 צילינדרים בנפח של 50 ליטר, הממוקמים בצידי תא המנוע. מנוע הדיזל הגז מופעל באמצעות סולר, ולאחר מכן מופעלת אספקת הגז הדחוס והטרקטור מופעל על ידי ויסות אספקת הגז. מינון הסולר להצתה קבוע ומסתכם ב-1.6 ק"ג לשעה. צריכת הגז במצב נומינלי אינה עולה על 53 m 3 /h. במקרה זה, ההספק שפותח על ידי מנוע הדיזל הוא 33 קילוואט במהירות גל ארכובה של 2400 דקות -1. הטרקטור עובד בצורה אמינה בכל המצבים, חוסך בסולר תוך הפחתת תכולת הפיח בגזי הפליטה פי 4-5.
אותו מכון גם המיר את המרכב המתנייע T-16 MG לשימוש ב-LNG כדלק, שבו, כמו בטרקטור, עד 80% מהסולר מוחלף בגז. אופייני שהסבה של טרקטורים ועגלות מתנייעות ל-CNG אינה דורשת ציוד יקר וניתן לבצע אותה בבתי מלאכה מיוחדים.
בחו"ל מוקדשת תשומת לב רבה לשימוש ב-LNG כדלק. הדבר נובע בעיקר מיחס המחירים של דלק נוזלי וגז, וכן התחשבות בדרישה לניצול מרבי של משאבים עצמייםדלק וצמצום התלות בתנאי השוק.
איטליה היא המובילה בתחום זה. העלות של ציוד גפ"מ באיטליה נמוכה פי 2 מאשר, למשל, בארה"ב. זה נובע מעוד יישום רחבהציוד הזה. מבחינת הרכב, צי ה-LNG המונע ב-LNG של איטליה מורכב ממכוניות נוסעים לשימוש אישי. למשאיות יש מנועי דיזל.
בארה"ב, פורד פיתחה דגם מכונית מיוחד להפעלה על גז טבעי. מתבצעת עבודה על שימוש במתקנים של צילינדר גז בלחץ בינוני (2 MPa) באמצעות סופח מוצק. כיום נוצרו סופחים וצילינדרים ניסיוניים שבלחץ של 2 מגפ"ס מכילים רזרבת גז שווה ערך לזה שבגלילים בלחץ של 15 מג"פ, כלומר מספקים מקדם מילוי של 7.5.
צי הרכבים המונעים ב-LNG גדל גם בקנדה. עבור רכבי גפ"מ בקנדה, לחץ הגז התפעולי הוא 21 MPa. גלילי פלדה נבדקים (בדיקות הידראוליות) אחת לשלוש שנים. התקנת צילינדרים על גגות רכבים אסורה.
כיוון דומה בפיתוח HBA מתבצע במדינות אחרות.
חברת Landi Renzo האיטלקית מייצרת ציוד גז להפעלה על LNG (מתאן) וגז פחמימני נוזלי (LPG). מבחינה מבנית, שני סוגי הציוד עובדים על פי תכנית אוניברסלית, כלומר, הם מבטיחים את פעולתו המלאה של המכונית על גז ובנזין. אופייני לחברה זו הוא השימוש הנרחב בשסתומי סולנואיד ומפעילים חשמליים. החברה רואה שלא כדאי לייצר תיבות הילוכים אוניברסליות להפעלה על גזים דחוסים ומנוזלים ומייצרת שני סוגים של תיבות הילוכים. כמו כן, החברה שמה לב לשיפור ציוד הדלק למנועי דיזל גז.
לצד המוצרים של לנדי רנצו, ציוד בלוני גז טרטריני לאספקת מנועי בנזין פופולרי מאוד. השימוש הנרחב באלקטרוניקה מבטיח ייצור של ציוד ערבוב גז איכותי.
אחת החברות המובילות בייצור בלוני גז היא פייבר.