Газомоторное топливо что это
Газомоторное топливо для подвижного состава
В статье приведено сравнение топливно-энергетических ресурсов автономных локомотивов ОАО «РЖД» по отношению к потреблению природного газа в России к 2030 году, описаны преимущества и недостатки использования природного газа как моторного топлива в сравнении с дизельным топливом, их физические отличительные особенности как то отличие по величине минимальной теплоты сгорания и плотности, а также влияние указанных параметров на конструкцию локомотивов, выполнено сравнение использования компримированного и сжиженного природного газа в условиях тягового подвижного состава, описаны системы газоподготовки локомотивов как сжатого, так и для сжиженного агрегатного состояния газового топлива – их отличия и необходимый состав оборудования, методы размещения запаса газа на борту ТПС, представлены возможные виды газомоторных локомотивов на примере перспективных проектов ТПС, определены критерии отбора ТПС для выполнения модернизации по переводу тепловозов на газодизельный цикл, приведен опыт АО «ВНИКТИ» по разработке и модернизации газомоторных локомотивов. В заключении констатируется необходимость развития направлений по уменьшению затрат и экологической нагрузки за счет использования природного газа в качестве моторного топлива, подкрепленная ресурсными возможностями России и возможностью технической реализации смены дизельного топлива на газовое для железнодорожного подвижного состава.
Прогноз потребления природного газа (далее – газ) в России к 2030 г. определен на уровне 372 846 тыс. т и при условии полного перевода автономной тяги ОАО «РЖД» на газомоторное топливо, его доля составит не более 1 % от общероссийского, а значит при данных потенциальных возможностях РФ, экономических и экологических преимуществах газа в качестве моторного топлива, потенциал газомоторных локомотивов является неисчерпаемым.
Газ или дизельное топливо?
Экономические и экологические преимущества использования природного газа
Одним из основных преимуществ перехода на газ является его стоимость. При величине 50% от стоимости дизельного топлива в массовом отношении возможна экономия на топливно-энергетических ресурсах (ТЭР) до 40%. Лимитная стоимость газомоторных локомотивов несколько выше их дизельных аналогов, но благодаря экономии на ТЭР, стоимость их жизненного цикла становится ниже. Снижение стоимости газа ниже 50% позволит повысить привлекательность газомоторных проектов за счет возможности увеличения лимитной стоимости, а значит вопрос снижения цены газа остается открытым.
Кроме того, газовое топливо компонентно более чистое, что положительно сказывается на ресурсе ДВС, стоимости и времени его ремонта.
Использование природного газа в качестве моторного топлива для тягового подвижного состава (ТПС) значительно снижает нагрузку на окружающую среду по оксидам азота и ведет к уменьшению выбросов парниковых газов на 25%.
Испытания показали, что при использовании локомотивов, работающих только на природном газе, происходит снижение выбросов оксидов азота NOX по сравнению с дизельными аналогами (более чем на 80 %) и практически полному отсутствию дымности (табл. 1).
Отличия газа от дизеля и их влияние на конструкцию тягового подвижного состава
Несмотря на столь явные преимущества, применение природного газа на железнодорожном транспорте несколько осложнено его отличительными физико-химическими свойствами относительно дизеля – энергоемкостью и плотностью.
Минимальная теплота сгорания природного газа марки Б по ГОСТ Р 56021-2014 для двигателей внутреннего сгорания допускает значения 45,4…52,6 МДж/кг. Анализ, выполняемый АО «ВНИКТИ» в течение 2014–2020 гг. при заправке газомоторных локомотивов от поставщиков четырех различных регионов, показал устойчивое среднее значение около 49 МДж/кг, что и принималось при выполнении причастных расчетов. Аналогичный параметр дизеля составляет 42,7 МДж/кг (табл. 2). Очевидно, что энергоемкость газа больше на 12 %.
Данное преимущество является достаточно субъективным, т.к. большая энергоемкость газа несет в себе:
— большую термическую нагрузку для деталей и узлов ДВС;
— необходимость изменения системы охлаждения.
СПГ и КПГ
Преимущества и недостатки СПГ и КПГ
Требования к компримированному природному газу (КПГ) определяются ГОСТ 27577-2000, к СПГ – ГОСТ Р 56021-2014.
Природный газ в использовании является более безопасным, чем любой другой вид топлива из-за своих физико-химических свойств, т.к. пожароопасен только при концентрации в окружающем воздухе 5÷15 %, для поджига требуется искра с большей энергией, при утечке уходит вверх, не образуя взрывоопасной концентрации, не ядовит, при нахождении в жидком агрегатном состоянии не воспламеняется, при вдыхании не вызывает отравления.
С точки зрения хранения и размещения на локомотиве и стоимости размещения наиболее эффективным является СПГ.
Размещение на борту локомотива СПГ более чем в два раза дешевле размещения аналогичного количества КПГ.
Возникновение утечек газа при КПГ возможно не обнаружить без использования газоанализирующих устройств, в то время как утечка СПГ всегда сопровождается локальным образованием характерно направленного «белого пара» и обмерзанием места утечки «шубой инея». Малые утечки СПГ могут самогерметизироваться за счет конденсации атмосферной влаги на поверхности трубопровода. Оперативное устранение нарушения герметичности возможно путем наложения на поврежденный участок мокрых материалов на тканевой основе, что приведет к обмерзанию последних и восстановлению требуемой герметичности.
Единственным неоспоримым преимуществом КПГ перед СПГ является простота системы газоподготовки. Для КПГ это:
· комплект газовых баллонов высокого давления;
· запорная газовая арматура (вентили, клапаны отсечные, клапаны предохранительные) нормального климатического исполнения;
· редуктор понижения давления газа до рабочего давления силовой установки (3…10 атм. для поршневых двигателей и до 40 атм. для газотурбинных двигателей)
· газовый ресивер для компенсации возможных пульсаций газа;
Двухтопливные системы и акциз на метан: что показали и о чем рассказали на выставке GasSuf
В «Крокус Экспо» состоялась 19-я Международная специализированная выставка газобаллонного и газозаправочного оборудования GasSuf 2021. Коммерческая техника на этом мероприятии была представлена продукцией ПАО «КАМАЗ».
Что интересно, ПАО «КАМАЗ» с собственным стендом приняло участие в выставке GasSuf впервые, прежде на данном мероприятии технику под брендом Камского автозавода демонстрировал официальный дилер «РариТЭК».
Седельный тягач КАМАЗ-5490-008082-5P (4х2) с двумя криобаками объёмом по 530 л каждый для работы на СПГ.
Лидер российского грузового машиностроения в своей экспозиции продемонстрировал актуальные газомоторные магистральные тягачи КАМАЗ-54901-802-DA в газодизельном исполнении и КАМАЗ 5490-80802-5Р на сжиженном природном газе.
КАМАЗ-54901 с двухтопливным режимом работы двигателя на смеси дизельного топлива и КПГ в пропорциях 60/40.
На КАМАЗ-5490-008082-5P установлены два криобака объёмом по 530 л каждый, что позволяет ему преодолеть путь в 1400 км, и, как обещает завод-изготовитель, экономия составит 8 рублей на километр пробега по сравнению с дизельным аналогом.
Что же касается новой модификации КАМАЗ-54901, являющейся продолжением линейки магистральных тягачей поколения К5, то в ней применён двухтопливный режим работы двигателя на смеси дизельного топлива и компримированного природного газа (КПГ) в пропорциях 60/40, что позволяет экономить на дизельном топливе при эксплуатации автомобиля. В топливное оснащение КАМАЗ-54901 входят газовые баллоны объёмом 400 л и 400-литровый бак под дизельное топливо. При движении в газодизельном режиме, КАМАЗ-54901 способен пройти путь в 500 км. Применение двухтопливной системы питания снижает загрязнение окружающей среды за счёт отсутствия выбросов твёрдых частиц при сгорании газа, позволяет повысить ресурс двигателя, сохраняя все его мощностные характеристики благодаря меньшему отложению продуктов сгорания на поршневой группе. При отключении подачи газа, автомобиль способен работать на дизельном топливе. Кстати, оба представленных автомобиля можно приобрести в лизинг по разным программам Лизинговой компании «КАМАЗ».
Ещё один КАМАЗ–54901 с газодизельной системой, в которой применены комплектующие ведущих итальянских изготовителей показала компания «Италгаз», специализирующаяся на переоборудовании находящегося в эксплуатации транспорта. Инженеры «Италгаз» оснастили грузовик криобаком объёмом 450 л для сжиженного природного газа и четырьмя баллонами для компримированного природного газа по 150 м 3 каждый. Расчёты показали, что экономия при движении КАМАЗ–54901 с газодизельной системой в режиме дизельное топливо и сжиженный природный газ составляет 400,3 рублей или 28,17%.
Седельный тягач КАМАЗ – 54901 с газодизельной системой «Италгаз».
А фирменный установочный центр «Италгаз Сервис» в Долгопрудном установил газотопливную систему Saver Direct на кроссовер HAVAL F7. После автокалибровки, в процессе испытаний, автомобиль показал расход 10 л метана и 1 л бензина на 100 км пробега, при этом, никаких изменений в процессе работы двигателя замечено не было, двигатель работал в штатном режиме. С использованием газотопливной системы Saver Direct затраты на топливо составляют 309 рублей, что экономит 230 рублей по сравнению при движении на бензине.
Кроссовер HAVAL F7 с газотопливной системой Saver Direct.
Одновременно, в рамках выставки прошёл 2-й Форум «Транспорт на газомоторном топливе», на котором поднимались вопросы развития газомоторного пассажирского транспорта и заправочной инфраструктуры в регионах России, использования сжиженного природного газа на транспорте, вопросы установки и регистрации газобаллонного оборудования и другие вопросы, связанные с газомоторным топливом.
На практической сессии директор статистического агентства Russian Automotive Market Research (RAMR) Татьяна Арабаджи сделала весьма информативный доклад на тему «Перспективы рынка газомоторных транспортных средств в РФ». Применимость различных типов топлива, включая альтернативное (газомоторное, водород и электричество) по типам ТС. Нетрудно заметить, что для грузовиков общего назначения и тяжелых самосвалов водород в качестве топлива пока что не годится.
Традиционная часть экспозиции – газобаллонное оборудование.
Как перевести машину на газ и почему это выгодно
Природный газ сейчас стоит почти втрое дешевле бензина. Но это не единственная причина, почему стоит задуматься над тем, чтобы перевести машину на газ. У газомоторного топлива есть и другие преимущества
Сжиженный природный газ (СПГ) представляет собой природный газ, охлажденный до температуры –162 °С. Таким образом, агрегатное состояние вещества переходит в жидкую форму, и его объем уменьшается в 600 раз. СПГ транспортируется и хранится в криоемкостях, а реализуется через специальные крио-АЗС. Ожидается, что в скором времени основными потребителям СПГ станут железнодорожный, магистральный, автомобильный и водный транспорт, а также сельскохозяйственная и карьерная техника.
По многим фронтам КПГ обходит другие виды топлива — бензин, дизель и пропан-бутан. Во-первых, использование КПГ позволяет существенно сократить эксплуатационные расходы на транспорт за счет низкой стоимости. Цена за куб. м КПГ в сети АГНКС «Газпром» варируется от 11,5 до 17 р., в зависимости от региона. Средняя цена по стране — 13 р. К примеру, самый дешевый КПГ можно найти в Калининградской области, а самый дорогой — в Московской области и на Сахалине. Для сравнения, средняя розничная цена в России за литр АИ-95 в сентябре составляла 38,29 р., АИ-92 — 35,38 р., дизельного топлива — 35,55 р.
Во-вторых, КПГ экологичен. Двигатель, работающий на нем, соответствует стандарту «Евро-5». В сравнении с бензиновыми и дизельными моторами, выбросы агрегатов на КПГ содержат в 2 раза меньше углекислого газа, в 10 раз меньше угарного газа, задымленность окружающей среды в 9 раз меньше, а соединения серы и свинца и вовсе отсутствуют. Еще один плюс КПГ — положительное влияние на двигатель. Чистый природный газ не только не образует при сгорании отложений в моторе, но и не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, а также не детонирует. Мало того, поставляемый по трубопроводу природный газ невозможно разбавить и добавить примеси. Таким образом, использование КПГ продлевает срок службы двигателя в 1,5–2 раза.
Наконец, природный газ отнесен к самому безопасному четвертому классу в классификации горючих веществ по степени их чувствительности. К примеру, бензин отнесен к третьему классу, а пропан-бутан ко второму. Природный газ легче воздуха и в случае утечки мгновенно улетучивается. Баллоны, в которых хранится газ, также соответствуют всем стандартам безопасности. Они выполнены с высоким запасом прочности, выдерживают давление до 600 атмосфер, а на случай повреждения газопровода, отводящего газ к мотору, снабжены устройством, которое перекрывает подачу газа.
ЛИДЕР СЕГМЕНТА
Масштабную работу по развитию российского рынка ГМТ ведет компания «Газпром газомоторное топливо». Специально для распространения КПГ в качестве топлива компания разработала и запатентовала бренд EcoGas. По последним данным, на территории России «Газпрому» принадлежат 238 из 304 АГНКС. До конца 2016 г. компания откроет 35 новых станций и реконструирует 4 действующих, а до конца 2020 г. сеть разрастется до 685 объектов. Выбор места строительства для новых станций осуществлялся таким образом, чтобы обеспечивалось создание газомоторных коридоров на востребованных направлениях автоперевозок
Отметим, что одним из самых активных регионов по «газификации» транспорта в России является Республика Татарстан. Здесь на 32 % увеличилось потребление природного газа в качестве моторного топлива. Кроме того, в Татарстане производится широкий ассортимент газомоторной техники, в частности, на дочерних предприятиях КамАЗа выпускают более 50 моделей транспортных средств, работающих на природном газе.
КАК ПЕРЕЙТИ НА ГМТ?
Чтобы перейти на газомоторное топливо, необязательно покупать «газовый» автомобиль. На сегодняшний день у компании «Газпром газомоторное топливо» насчитывается более 170 партнерских профессиональных сервисных центров, где можно переоборудовать автомобиль под газ с гарантией качества и безопасности. Отметим, что сеть постоянно расширяется.
Процесс переоборудования занимает 1–2 дня и в среднем обойдется в 70 000 р., в зависимости от типа транспортного средства. Происходит все в несколько этапов. Вначале устанавливаются баллоны, каждый из которых оснащен баллонным вентилем — устройством, моментально прекращающим поступление газа из баллона в двигатель в случае любой внештатной ситуации. Заправка баллонов осуществляется через внешнее заправочное устройство. Под капотом устанавливают электронный блок управления, датчик давления газа и разрежения во впускном коллекторе, редуктор регулятора давления, фильтр газа и рампу газовых форсунок. Количество форсунок зависит от количества цилиндров в двигателе; то есть на 4-цилиндровый мотор устанавливается рампа с 4 газовыми форсунками. Между баллонами и до редуктора регулятора давления проводится магистраль высокого давления, а в салоне устанавливается кнопка переключателя и индикатора топлива.
В эксплуатации автомобиля на газомоторном топливе нет ничего сложного. По крайней мере, пользоваться им не сложнее, чем стандартной машиной. При заправке КПГ поступает через выносное заправочное устройство и баллонный вентиль в баллоны. Баллоны заправляются одновременно, так как соединены между собой газовой магистралью. Заправка производится до достижения давления в 200 атмосфер. В момент запуска двигателя газ из баллонов по магистрали высокого давления поступает в редуктор, где давление газа снижается до величины, близкой к 2 атмосферам. Из редуктора, пройдя через фильтр очистки и газовые форсунки, газ подается в камеру сгорания двигателя. Датчик давления газа и разрежения во впускном коллекторе измеряет разницу между разрежением во впускном коллекторе и давлением газа в форсуночной планке. Работа всей системы контролируется электронным блоком управления, который определяет оптимальное время открытия газовых форсунок.
Не стоит забывать, что установка газобаллонного оборудования является внесением изменений в конструкцию транспортного средства и требует согласования в ГИБДД. Но все не так сложно, как может показаться. Для регистрации владельцу необходимо выполнить несколько пунктов:
— Получить заключение предварительной технической экспертизы конструкции своего ТС в аккредитованном испытательном центре, а также получить одобрение на внесение изменений в конструкцию в ГИБДД.
— Установить ГБО в сертифицированном сервисном пункте по переоборудованию.
— Оформить Протокол техэкспертизы конструкции ТС после внесенных изменений в центре, выдавшем заключение предварительной экспертизы. И зарегистрировать внесенные в конструкцию автомобиля изменения в ГИБДД.
Мало того, для максимального упрощения процедуры в рамках сотрудничества «Газпром газомоторное топливо» и Союза предприятий газомоторной отрасли автолюбителям, переоборудовавшим свой автомобиль под природный газ, предоставляется возможность оформить комплект технических экспертиз, соответствующих требованиям ГИБДД, прямо на сайте Союза.
ПРОГРАММЫ ПЕРЕОБОРУДОВАНИЯ
Компания «Газпром газомоторное топливо» на постоянной основе проводит работу с потенциальными и существующими потребителями ГМТ. Несмотря на более высокую стоимость переоборудования автомобиля под природный газ в сравнении с пропан-бутаном, участие в фирменных программах компании дает клиенту возможность компенсировать часть затрат. В частности, речь идет о следующих акциях, направленных на переоборудование транспортных средств для использования КПГ:
— Программа «Полгода без забот» предполагает предоставление клиенту целевого займа на переоборудование автопарка сроком от 6 до 12 месяцев под 1 % годовых.
— Программа «Первый раз — первый газ» дает клиенту возможность взять газобаллонное оборудование в аренду. Программа сформирована на основании неоднократных запросов потенциальных потребителей, в связи с чем ожидается высокий спрос на переоборудование.
— Программа «Ecogas — экономия для Вас!» направлена на переоборудование транспорта физических лиц. Новым клиентам, установившим ГБО на личный транспорт за собственные средства, компания предоставляет топливную карту с бонусным лимитом куб. м КПГ.
В экономии от перехода на газомоторное топливо можно не сомневаться. Например, при условии, что в год вы проезжаете не менее 30 тыс. км, 70 000 р. за переоборудование окупаются уже за первые полгода. Средний расход природного газа в переоборудованных автомобилях сопоставим со средним расходом топлива машин со стандартными бензиновыми моторами.
Кроме того, компания «Газпром газомоторное топливо» ведет работу с муниципальными и коммерческими перевозчиками по приобретению газомоторной техники в рамках программ обновления парков с использованием государственных субсидий.
ДЕНИС КОРНИЕНКО / ЧЛЕН ПРАВЛЕНИЯ, ЗАМЕСТИТЕЛЬ ГЕНЕРАЛЬНОГО ДИРЕКТОРА ПО КОММЕРЧЕСКИМ ВОПРОСАМ ООО «ГАЗПРОМ ГАЗОМОТОРНОЕ ТОПЛИВО»
В 2016 г. компания «Газпром газомоторное топливо» планирует завершить сооружение 35 АГНКС и реконструировать 4 станции в 21 регионе России. К концу 2020 г. газозаправочная сеть «Газпром» будет насчитывать порядка 685 объектов. Процесс строительства синхронизирован с приобретением газомоторной техники в регионах. Соглашения о расширении использования природного газа в качестве моторного топлива заключены с 50 субъектами РФ. По нашим данным, активно открываются новые АГНКС сторонних игроков. И это очень хороший сигнал для рынка, он означает, что спрос превышает предложение.
1 марта 2016 г. в Республике Татарстан вступила в силу программа возмещения части затрат при переводе автотранспорта на КПГ. Она разработана Правительством Республики Татарстан при участии «Газпром газомоторное топливо». Размер возмещения составляет до 30 % затрат на перевод ТС на природный газ. Общество обеспечивает участников программы бонусными куб. м КПГ либо целевым займом под 1 % годовых сроком на 1 год. Программа действует для юридических и физических лиц. Кроме того, уже действует программа «Все на ГАЗ», разработанная совместно с Группой ГАЗ. Она предполагает возмещение клиентам части затрат на приобретение новых газовых автомобилей в заводском исполнении. В рамках программы клиентам предоставляются бесплатные куб. м, а Группа ГАЗ дает дополнительную скидку на автомобили.
До конца года АвтоВАЗ начнет выпускать автомобили Vesta CNG, и к началу поставок планируется совместная программа дополнительной мотивации потенциальных потребителей.
Наша миссия — это комплексное развитие рынка газомоторного топлива в России и обеспечение ценового преимущества по сравнению с любыми конкурентными видами топлива. Для повышения привлекательности ГМТ мы гарантируем цену, выгодную для потребителей.
Газомоторка: перспективы и решения
Союз нефтегазопромышленников выступает за господдержку газобаллонного оборудования
О преимуществах и недостатках
Главное преимущество газомоторному топливу даёт его экономичность. Стоимость ГМТ для преодоления одинакового расстояния будет в 2-3 раза ниже по сравнению с традиционными топливами, с бензином и дизельным топливом.
Также немаловажным преимуществом является антидетонационные свойства газа (октановое число ГМТ, как правило, больше 105), что говорит о меньшей вероятности преждевременного самовоспламенения топлива в двигателе внутреннего сгорания.
Отсутствие отложений в топливной системе, нестираемость масляной пленки со стенок цилиндров снижает трение и уменьшает износ двигателя, тем самым продлевая его работу в 1,5-2 раза.
При сжигании газа образуется меньше токсичных веществ: в 1,5-3 раза оксидов азота, в 10 раз угарного газа по сравнению с бензином, в 9 раз ниже задымленность, а образование сажи практически отсутствует (рис.1). Все эти показатели делают ГМТ в рамках крупных городов весьма перспективным в рамках экологического воздействия.
Рисунок №1 Относительное содержание вредных выбросов в отработанных газах двигателей
Источник: Яицких Г.С., Вахрушин П.А., Колесников К.Э. Ещё раз про газ // Химическая техника, № 8, 2017
Что касательно шумового воздействия, то газовый двигатель в два раза тише, что благоприятно сказывается на близко находящихся организмах, прежде всего на человеке.
Конечно, газомоторное топливо имеет не только преимущества, но и недостатки. В первую очередь это размеры емкостей хранения, тут приходится искать компромисс между размерами баллонов и дальностью пути на полном «баке».
Также опасения вызывает разгерметизация баллонов хранения газа. Дело в том, что легкие углеводороды образуют взрывоопасные смеси с воздухом, способные самовоспламеняться даже при малых концентрациях углеводородов.
Несмотря на высокую прочность баллонов хранения КПГ, велик риск его разрыва в случаях прямого воздействия, например, в аварийных ситуациях. Утечка газа под такими давлениями приведет к плачевным последствиям.
Для заправки автотранспорта используются два вида газовых заправок:
Несмотря на огромные запасы природного газа в РФ,на нем передвигаются только 0,3 % автомобилей, что соответствует 181 тысяче единиц. Наибольшую популярность КПГ пользуется у транспорта с большим расходом топлива:
— грузовой городской транспорт;
— легкий коммерческий транспорт.
На сегодняшний день рынок ГМТ в РФ развивается постепенно. АГНКС присутствует в 18 регионах РФ, планируется ещё постройка в 27. Более чем в 50 субъектах РФ разработаны документы стратегического планирования и нормативные правовые акты в области развития рынка ГМТ. Такой большой акцент на ГМТ связан со стимуляцией со стороны государство, так в 2020 году на развитие газомоторного топлива было выделено 3,3 млрд рублей из федерального бюджета.
По официальным данным, на территории РФ насчитывается порядка 455 газозаправочных станций, 326 которых принадлежат Группе «Газпром». В числе передовых регионов по использованию газа в качестве топлива можно выделить Республику Татарстан и Башкортостан, Свердловскую область, Ставропольский и Краснодарский края, Ростовскую и Волгоградскую области. Однако даже в данных регионах не достигается необходимый для дальнейшего развития отрасли уровень потребления ГМТ.
В течение последних 3 лет количество автомобилей на природном газе увеличилось на 20 %, с 150000 до 181000 ед. Министерство энергетики нацелено на дальнейшее увеличение данного количества, по которому уже в 2024 году оно будет достигать 274000 ед.[1]
ГМТ в сфере железнодорожных перевозок
Сферой газомоторного топлива в РФ заинтересованы не только автомобильные транспортировки, но и железнодорожные перевозки, в частности компания ОАО «РЖД». Под ГМТ в данном случае подразумевается СПГ, так как только он может обеспечить необходимое для железных дорог соотношение теплотворности к объему топлива и логистику.
На сегодняшний день на территории Российской Федерации функционируют 3 локомотива на СПГ: газотепловоз ТЭМ 19, газотурбовозыГТ1h-001 и ГТ1h-002. В качестве полигона для испытаний локомотивов на СПГ была выбрана Свердловская область, имеющие протяженные неэлектрифицированные участки различного профиля[2].
Компания ОАО «РЖД» с переходом на СПГ с более традиционного дизельного топливо видит много перспектив, некоторые из которых были упомянуты ранее:
— стоимость перевозки, наверное, одно из приоритетных преимуществ, так как снижение издержек повысит прибыль компании;
— уменьшение выбросов, газовозы показали пятикратный запас по вредным выбросам относительно действующих требований к дизельным двигателям;
— увеличение тяги двигателя, позволяющая увеличивать вес возимых грузов практически в 2 раза;
— увеличение срока эксплуатации локомотива в 2 раза, это связано с уменьшением загрязнения движущихся частей двигателя;
снижение операционных затрат на обслуживание и ремонт.
Что касается проблем, с которыми связано низкой распространение данных локомотивов, то всё сводится к слаборазвитой инфраструктуре. Во-первых, отсутствие малотоннажных заводов СПГ вдоль железных дорог. Во-вторых, слабая подготовка обслуживающего персонала. В-третьих, необходимость больших капитальных затрат на покупку локомотивов, так как переоборудование нынешних мощностей нерентабельно в связи с высокой степенью износа существующего парка.
Компания ОАО «РЖД» видит в СПГ больше плюсов, чем минусов, поэтому в 2018 году подписала программу совместных мероприятий по реализации соглашения о сотрудничестве в области использования природного газа в качестве моторного топлива с ПАО «Газпром», АО «Группа Синара» и ЗАО «Трансмашхолдинг», первая будет заниматься поставкой газа, а последние две постройкой локомотивов. В соответствии с программой планируется увеличить парк с 3 до 22 единиц, постройка двух малотоннажных заводов СПГ, а также площадки для размещение передвижных заправщиков[3].
Проблемы, препятствующие использованию газомоторного топлива
Несмотря на большое количество преимуществ газомоторного топлива по сравнению с более традиционными бензином и дизельным топливом, ГМТ не получает широкое распространение. С чем это связано? Главный тормозом данного развития является низкая степень развитости инфраструктуры заправочных станций. Так, например, в восточной части нашей страны всего шестьгазонаполнительных станций: в Братске, Петропаловске-Камчатском и по два в Южно-Сахалинске и Якутске.
Если у водителя транспортного средства вдруг будет заканчиваться бензин или ДТ, он без проблем сможет найти АЗС в радиусе 30 км. Намного сложнее будет водителю транспортного средства на природном газе, ведь во многих крупных городах нашей огромной страны количество АГНКС может не превышать и одной-двух штук, если они вообще будут в нём находиться. Тогда как быть водителю, когдаколичество КПГ подходит к концу в области? Конечно, есть автомобили с двигателем, топливом которого может служить как газ, так и жидкие виды топлива. Однако емкости хранения для обоих топлив уменьшают тягу транспортного средства засчет увеличения массы самого транспортного средства.
Также нельзя не сказать о меньшей теплотворной способности природного газа, то есть при одинаковом объеме КПГ и АИ (ДТ), КПГ даст меньше энергии. Так, теплотворность 1 литра жидкого топлива соответствует теплотворности 1 м 3 природного газа, который под давлением в 200 атмосфер занимает 5 литров, иными словами, для преодоления одинакового расстояния необходимо в 5 раз больше газа по сравнению с АИ (ДТ). А в рамках страны, где порой нужно преодолеть не одну сотню километров, это может стать критичным показателем при выборе типа автомобиля.
Отдельно можно назвать проблемы ГМТ для двухколесного транспорта, емкость бака которого составляет примерно 12 литров, тогда, учитывая толстостенный сосуд хранения КПГ, какое расстояние сможет преодолеть данный вид транспорта? Очевидно, небольшое, поэтому о внедрении ГМТ для двухколесного транспорта можно услышать весьма редко.
Несомненно, у нас есть хороший пример развития ГМТ в европейских странах, таких как Италия и Германия, но корректно ли сравнивать наши государства?
Западные государства отличаются относительно небольшой территорией и большей плотностью населения. Что нельзя сказать о РФ: несмотря на дешевый газ, для постройки АГНКС требуется доступ к единой системе газоснабжения (ЕГС) РФ, отсутствующий в малонаселенных районах. Лидерами же в области развития ГМТ на сегодняшний день являются Иран, Пакистан, где доля автомобилей, работающих на газе, превышает 25% автопарка. В данных странах государственная поддержка получила широкий отклик, выразившейся в резком развитии рынка ГМТ.
Также ингибитором развития природного газа как топлива служит отношение цены жидкого топлива к ПГ. Соотношение в 2-3 раза является недостаточным для резкого развития отрасли в случае стимулирования со стороны государства. Можно сделать вывод, что развитие отрасли без стимулирования является маловероятным.
Пути решения проблем и перспективы
Основными путями решения является дальнейшее стимулирование развития сферы газомоторного топлива на всех этапах производства: от производства баллонов для хранения до самих транспортных средств.
Уменьшение налогов на выпуск газопотребляющих транспортных средств и различного рода льготы могут уменьшить стоимость автомобилей, тем самым можно нивелировать разницу в стоимости автомобилей, работающих на разном топливе.
Также немаловажным является развитие сферы обслуживания и ремонта транспортных средств на ГМТ.Вливание денежных средств в наукоемкие технологии позволит разработать собственные патенты и наработать необходимую для дальнейшего развития научную базу.
Что касательно перспектив, существует много прогнозов, но почти все они положительные.В ближайшие два десятилетия в мире предполагается увеличение потребления газа на 20% с достижением к 2040 году объема потребления более 5,4 трлн куб. м газа, в том числе 3,4 трлн куб. м, приходящихся на долю ГМТ, а доля двигателей, работающих на альтернативных традиционному видах топлива, к 2030 году должна составить не менее 49% от общего количества.
При этом доля, приходящаяся сейчас на автотранспорт на газомоторном топливе, составляла в 2018 году не более 1,5% от общего потребления газа. Доля ежегодного роста потребления газа, приходящаяся на транспорт, составляет 4,2%, при этом на энергетику приходится 2,2% роста потребления газа. То есть, статистические данные свидетельствуют о постепенном росте потребления ГМТ, этот рынок имеет существенный потенциал роста вследствие позитивного фактора низкой базы.
Общий объем потребления газомоторного топлива в России к 2040 году составит от 100 до 250 млрд куб. м, а темпы роста потребления газа в мире составляют около 10% в год; наиболее весомый вклад в потребление газа приходится на страны Азии, где ожидается увеличение потребления газа к 2030 году на 30% по сравнению с 2018 года. Следует учитывать, что страны Азии активно проводят политику энергетической и топливной диверсификации, комбинируя потребление и ориентируясь на газ, нефть, водород, электричество.
Союз нефтегазопромышленниково ГМТ
Союз нефтегазопромышленников считает, что на сегодняшний день ГМТ представлено в РФ сравнительно неплохо в ряде регионов. Ещё несколько лет назад впереди многих была Республика Башкирия, и их организация ООО «Газпром Трансгаз Уфа» очень много занималась этим. Сейчас они немного сдали позиции изанимают четвертое место в России, уступив Татарстану и двум южным регионам: Ставропольскому краю и Ростовской области. Позиция союза всегда была, есть и будет заключаться в том, что необходимо использовать возможности газов в качестве моторного топлива, это может быть и сжатый газ, и жидкий газ (пропан-бутан), и сжиженный газ (СПГ), пусть каждый из этих направлений имеет свои плюсы и минусы.
Что касается компримированного газа, то тут уже имеется неплохо отработанная система, сейчас уже появилось довольно много заправок, дефицит которых зачастую является главной проблемой. Если на весь регион приходится одна заправка, нужно заправить и проехать хотя бы 500-600 км, чтобы это было оправдано, поэтому я не за то, чтобы количество газовых заправок сегодня было таким же, как и АЗС, но тем не менее нужно, чтобы в радиусе 150-200 км обязательно были заправки. Тогда спрос будет больше, и больше людей будут ориентироваться на газ.
Этот вопрос в условиях борьбы за климат является весьма важным. Эксперты союза нефтегазопромышленников считают, что темпы перевода российского автотранспорта на газ очень невысоки, для сравнения приводят Пакистан, в котором автомобилей, работающих на газе, больше 2 млн, а у нас 150-200 тысяч.
Также эксперты придерживаются мнения, что Россия в этом отношении серьезно отстала, и предлагают принять такую программу действий, не выполнить которую было бы невозможно. Под программой они подразумевают механизмы, рычаги воздействия для того, чтобы ГМТ было бы выгодно для регионов, для компаний, для людей. Поэтому эксперты союза предлагают подумать о том, чтобы можно было бы в кредит, допустим, поставить это газобаллонное оборудование (ГБО), а проценты за кредит государство могло бы взять на себя.
В РФ часто говорят об институтах развития, когда многие из них совершенно не отвечают своему названию, за очень небольшим исключением сегодня это может быть ВТБ, Фонд развития промышленности, которые ежегодно могут направить 20 млрд рублей на поддержку каких-либо проектов.
Определенное количество машиностроительных предприятий пользуются такой возможностью, в том числе и те предприятия, которые занимаются выпуском продукции для нефтегазового комплекса. Представители союза придерживаются мнения о необходимости заинтересовать людей и компаний для развития ГМТ. Заинтересованность проявляется в стимулах и экономической выгоде. Если заинтересованность есть, то и люди занимаются очень активно, если её нет, то никто заниматься не будет, поэтому мы пока не сумели убедить людей в том, что этим делом, во-первых, безопасно заниматься, во-вторых, экономически целесообразно.
ПАО «КАМАЗ» сейчас выпускает определенное количество автомобилей на газе, но прежде всего надо наладить выпуск такого оборудования. В начале, 20-30 лет назад, рынок ГМТ заполнило итальянское оборудование, сейчас появились нашер – отечественное, но, на мой взгляд, качество и надежность ГБО не всегда устраивает людей.
Как распределить виды ГМТ по регионам? Отвечая на данный вопрос, эксперты союза предполагают, что в регионах со слаборазвитой инфраструктурой наиболее приемлемым будет СПГ, потому что протащить туда газопроводы для того, чтобы делать КПГ, нерентабельно, применение СУГ затруднено вследствие низких температур окружающей среды.
Автор: Шмаль Генадий Иосифович, президент Союза нефтегазопромышленников России, Черных Сергей Петрович, старший советник Межотраслевого экспертно-аналитического центра Хакимов Айрат, аналитик Межотраслевого экспертно-аналитического центра СНГПР