Метан как перспективное топливо
Для нас с вами уже давно стало привычным, что автомобиль заправляют или бензином, или дизельным топливом. Эти виды топлива напрямую зависят от запасов обрабатываемой нефти. И неважно, когда эти запасы закончатся через 100 или 200 лет, очевидно, что источник энергии исчерпаем, поэтому необходимо альтернативное топливо. В качестве такого топлива и выступает газ, в частности, метан.
Метан – это газ природного происхождения, не имеющий цвета и запаха. Это вещество не представляет вреда и опасности для здоровья человека, так как не содержит вредных токсичных веществ. Наверняка многие из вас слышали иностранную аббревиатуру CNG, но не многие задумывались что же это такое. CNG (Compressed Natural Gas) – в переводе с английского это сжатый природный газ. Именно в таком сжатом виде метан используется в автомобильном топливе. По сравнению с бензином метан является экологически чистым и относительно дешевым природным компонентом. При его использовании объем отработанных вредных выбросов существенно уменьшается. Заправка автомобиля обходится в 2,5 — 3 раза дешевле заправки бензином или дизелем.
Уже сейчас многие готовы перейти на метан, отказавшись от других видов топлива. И если вас еще не посещала такая мысль, то скоро обязательно посетит.
На сегодняшний день метан является перспективным видом топлива и все сильнее набирает обороты.
Популярность автомобилей, оснащенных оборудованием для метанового топлива стремительно растет. На сегодняшний момент существует уже много заводов, которые реализуют выпуск автомобилей, потребляющих данный вид топлива. Это такие мировые производители, как Audi, Volkswagen, Mercedes, Volvo, Peugeot, Honda и многие другие.
Рассмотрим основные плюсы и минусы метана как топлива, чтобы выяснить есть ли смысл переводить на него свой автомобиль.
Плюсы.
- Дешевизна. Заправка автомобиля метановым топливом обойдется гораздо дешевле заправки бензином либо дизелем. Невысокая стоимость обуславливается тем, что в России имеются большие запасы данного газа, которого хватит, как минимум, на ближайшие лет двести. В дополнение к вышесказанному, метан не требует специальной обработки. Чтобы использовать метан в автомобильном топливе, достаточно его просто сжать специальным образом.
- Безопасность. Метан является летучим веществом и при попадании в воздух он не взрывается, а улетучивается, следовательно, он не представляет никакой опасности. В Америке неоднократно проводились краш-тесты, результаты которых показали, что даже при серьезных авариях баллоны с метаном не повреждаются. Но даже в случаем повреждения газ не способен привести к взрыву, т. к. мгновенно улетучивается при смешивании с воздухом. Метан признан самым безопасным видом топлива, которое имеет четвертый класс. Если сравнивать, например, с бензином, то у него третий, у пропана — второй.
- Чистая экология. Для нас с вами проблема вредных выбросов автомобилей является серьезной проблемой, т. к. мы сами каждый день дышим этим загрязненным воздухом. Особенно остро эта проблема стоит в маленьких городах с большим количеством машин. Каждый день мы сталкиваемся с ситуацией, когда огромное количество автомобилей, заправляющихся нефтепродуктами, выбрасывают отработанные вещества в атмосферу. Со временем данная проблема серьезно сказывается на нашем с вами здоровье и загрязнении природы. При использовании метана в качестве топлива, количество вредных выбросов сокращается в разы. Не зря метан является самым экологически чистым топливом и имеет стандарт Евро 5.
Минусы.
- В багажник автомобиля устанавливается объемный газовый баллон, занимающий много дополнительного места. Исключение составляют немецкие автомобили с заводским оборудованием. У таких автомобилей баллоны с метаном устанавливаются обычно под раму и не мешают перевозке багажа.
- Малое количество заправок, примерно 1 АГНКС на город средних размеров.
- Могут возникнуть трудности при заправке на различных АГНКС из-за потребности в переходнике для заправки метаном. Например, при заправке автомобиля в Европе с установленным метановым оборудованием российского стандарта, либо при заправке в странах России и СНГ автомобилей с заводским немецким оборудованием. Многие заправки не предоставляют переходников, поэтому нужно будет покупать оборудование самостоятельно.
- Используя топливо метан, вы теряете в мощности двигателя порядка 20%.
Как перейти на метан.
Для перехода на альтернативное топливо нужно либо купить автомобиль с установленным метановым оборудованием, либо установить его в специализированном сервисном центре. В среднем метановая установка обойдется вам в 50 тысяч рублей, но, если вы планируете ездить на своем авто хотя бы в ближайшие пару лет, то данные затраты окупятся приблизительно через 30000 пробега – это в среднем 1 — 2 года езды.
Посчитаем экономию, которую вы получите. Допустим, в год вы проезжаете 30 тыс км. Цена за 1 м3 метана составляет 10 — 12 рублей. Расход метана на 100 км – примерно 15 м3. Таким образом, в год на заправку вы потратите приблизительно 33000 рублей. При таком же раскладе, но используя, например, бензин, вы будете тратить в 2 — 3 раза больше. В среднем, получится сумма около 81000 руб. Следовательно, при использовании метана вы получаете экономию в 48000 руб. Приведенный расчет приблизительный, в конкретном случае суммы могут отличаться, но в любом случае экономия будет очевидной, вы будете тратить на заправку, как минимум, в два раза меньше.
В европейских природный газ развит на порядок выше, чем в России. В ряде стран государство проводит стимуляцию с целью увеличения количества граждан, использующих метан. Например, единожды выплачиваются премии, либо уменьшается ставка транспортного налога. В нашей стране только сейчас начали задумываться о подобной системе мотивации. В настоящее время Россия принимает активное участие в строительстве метановых АГНКС. В ближайшие 10 лет планируется постройка порядка трех тысяч заправок. Это означает, что в скором будущем практически каждый автовладелец в России сможет перейти на перспективное метановое топливо, отказавшись от бензина и дизеля.
Метан в автомобиле: экономично или опасно?
Смотрите на эту статью как на предсказание из будущего: новая волна борьбы с глобальным потеплением и парниковыми газами в частности сместится с двигателей внутреннего сгорания и СО2 на автомобили на метане, автокомпании начнут душить за «метановые выбросы». Тем не менее, метан – идеальное топливо для автомобилей, и стоит присмотреться к автопроизводителям, которые сейчас разрабатывают двигатели, совместимые именно с метаном. Почему так? Сейчас разберемся.
Экология против автомобилей
В последние годы экологи прочно застолбили важнейший пункт повестки в инфополе — снижение выбросов парниковых газов. И под этим термином, как правило, подразумевают пресловутый CO2. Но все чаще звучат напоминания о другом веществе, ускоряющем глобальное потепление – метане, который уверенно прописывается и в ГБО российских автомобилей.
В последние 150-200 лет единственная пока заселенная людьми планета — Земля — здорово нагревается. Главные виновники процесса – парниковые газы. Сильнее всего на глобальное потепление влияют водяной пар, углекислый газ, метан и озон. Первые два составляют львиную долю выхлопных газов наших любимых автомобилей, а третий — является весьма перспективным топливом.
Главная проблема, что полностью избежать выбросов газообразных H2O и CO2 без отказа от привычных видов топлива невозможно: это основные продукты сгорания углеводородов. Поэтому все усилия инженеров тех автопроизводителей, что еще не начали разрабатывать электромобили, направлены на повышение топливной эффективности двигателей. Чем полнее мотор использует энергию сгорания бензина, солярки или газа, тем меньше ему нужно горючего для производства необходимого усилия.
Автомобили с электродвигателями, скорее всего, уже к середине XXI века будут составлять подавляющее большинство парка легковых и грузовых транспортных средств. Но полностью вытеснить ДВС у них не получится — углеводороды проще транспортировать туда, где нет инфраструктуры. Так что спецтехника и машины для разных «медвежьих углов» по-прежнему будут работать на горючем. Вопрос только на каком.
Метан как угроза всему живому
Одна тонна CH4, по разным оценкам, производит в 25-28 раз больший парниковый эффект, чем аналогичное количество углекислого газа. Причем это в расчете на 100 лет, то есть учитываются долгосрочные последствия присутствия этого соединения в атмосфере. Сам по себе метан под действием солнечного излучения и химических реакций в воздухе полностью распадается примерно за десятилетие. А если брать более короткий срок, например, 20 лет, то эффект от него в 84 раза больше, чем от CO2, который пусть и «живет» почти вечно, пока его не поглотит обратно биосфера, но гораздо слабее задерживает инфракрасное излучение от Земли.
В атмосферу метан попадает несколькими путями, часть из которых естественная, часть — связана с человеческой деятельностью. Люди нашли сразу несколько возможностей повысить содержание метана в воздухе.
Во-первых, мы копаем глубокие угольные шахты и таким образом высвобождаем огромное количество CH4, запертого в породах (11% антропогенных выбросов метана). Во-вторых, мы разводим скот, в желудках которого симбиотические бактерии вырабатывают много этого газа (около трети всех выбросов). В-третьих, человечество потребляет огромное количество риса (поля для его выращивания обеспечивают 8% антропогенных выбросов CH4) и прочих продуктов сельского хозяйства. В-четвертых, мы выбрасываем еду, которая, разлагаясь, выдает 18% от общего числа поступающего в атмосферу в результате человеческой деятельности метана. Наконец, газо- и нефтедобывающая отрасль теряет часть добытого ископаемого сырья либо в результате утечек, либо в ходе контролируемого сброса в атмосферу (еще 22% от всех выбросов).
Источники выбросов метана
Причем, что самое опасное, общее повышение годовых температур в результате деятельности человека провоцирует и природные механизмы производства парниковых газов. Например, очень много углекислого газа и метана высвобождается в результате таяния вечной мерзлоты. Это еще не говоря о том, что чем теплее, тем больше воды испаряется из мирового океана, а пар оказывает самый сильный парниковый эффект.
На метановую проблему уже начинают все энергичнее обращать внимание ведущие экологические активисты мира. Об этом, например, можно судить по недавней публикации в журнале The Economist. Издание авторитетное, и его редакторы провели большую работу, собирая все данные воедино. Результатом стала подробная статья о том, откуда в атмосфере Земли берется метан, насколько он опасен и что с ним можно сделать. В этом году вышла новая книга Билла Гейтса «Как избежать климатической катастрофы». В интервью порталу MIT Technology Review известнейший миллиардер и филантроп отдельно отмечает существенный вклад сельского хозяйства в общие выбросы парниковых газов, особенно — метана.
CH4 как спасение автомобильной отрасли
На этом месте впечатлительный читатель воскликнет что-то вроде «Вы таки что, там с ума посходили, еще и все машины на этот яд переводить». А скептично настроенный подумает (небезосновательно), что скоро автомобильную отрасль могут начать душить еще и за выбросы метана. Для последнего опасения действительно есть причины. Какие-нибудь излишне эмоциональные политики помимо «углеродного налога» могут ввести еще один, учитывающий утечки CH4 во время производства топлива.
Автобус на метане для Челябинска
Но на самом деле, метан действительно имеет все шансы стать тем самым спасением для оставшихся ДВС на фоне повального отказа от ископаемых видов топлива. У него для этого есть все необходимые преимущества, и потенциальные поборы экологов тут не помеха. Потому что любые утечки — это убытки нефтедобывающей и перерабатывающей индустрии. На деле, даже при том, что при Трампе в США сняли ранее введенные штрафы за превышение выбросов метана, крупные компании платят «частникам» за поиск мест, где газопроводы «травят». Отрасль таких услуг только растет, так что «метановый налог» если и появится, то существенное влияние на стоимость топлива оказать не должен.
С точки зрения топливных качеств CH4 почти идеален.
Среди всех углеводородов он сгорает наиболее полно и не производит сажи. Она, кстати говоря (а не отдаленные эффекты потепления), уже стоила многих миллионов человеческих жизней. Подробнее о «смертельном следе» тепловых электростанций и автомобилей с ДВС писал в свое время, например, Forbes. Если кратко, то при сгорании большинства видов топлива возникают мельчайшие твердые частицы, которые не фильтруются легкими. В организме они накапливаются и приводят к заболеваниям органов дыхания, а также сердечно-сосудистой и нервной систем.
Существующие двигатели внутреннего сгорания (как бензиновые, так и дизельные) сравнительно легко можно перенастроить или переделать для работы на метане. Его легко транспортировать, технологии добычи, хранения и очистки CH4 хорошо известны. К тому же газовые ТЭС никуда не денутся ближайшие несколько десятилетий, да и химической промышленности он нужен, так что всегда будет доступен.
Наконец, метан — побочный продукт нефтедобычи, которая жизненно необходима для производства пластмасс. Поэтому даже если электростанции перестанут его потреблять в больших количествах, CH4 все равно будет откуда брать.
В России
С 2020 года в 23 пилотных регионах России, где развита заправочная инфраструктура, действует программа господдержки. Автовладелец может установить в свою машину ГБО и получить компенсацию до двух третей его стоимости и еще 30% от перевода машины на метан. Также Минпромторг упрощает сертификацию автомобилей, переведенных на газ.
Matador.tech
Параллельно с выделением средств на газификацию в пилотных регионах расширяют сеть газовых заправок: как пропан-бутановых, так и метановых. При всем этом потребители жалуются, что цены на газ значительно выросли за последнее время — в процентах больше, чем на бензин и дизель. Читайте подробнее тут.
В сухом остатке
Судя по всему, ближайшие месяцы (а может даже и годы) ознаменуются очередной волной борьбы с парниковыми газами, теперь — с метаном. Рядовым автомобилистам, тем более российским, пока что беспокоиться не о чем. Зато если в течение 10-20 лет они хотят продолжить ездить на машинах с ДВС, стоит присмотреться к тем производителям, что разрабатывают двигатели, котоыре совместимы с метаном. А они есть не только в грузовом, но и в легковом сегменте. Проблема только в том, что выбора будет немного — места на рынке хватит лишь на пару марок. Как мы уже отметили выше, сегмент не электрических автомобилей с каждым годом сокращается и этот тренд, похоже, не переломить.
Газовое будущее: почему метан должен быть популярнее бензина
Рынок моторного топлива при кажущейся стабильности таковым сегодня не является. Перераспределение потребления углеводородов и популяризация альтернативных видов топлива вносят свои изменения в привычный баланс. Бензин и дизель по-прежнему удерживают лидерство, однако, в перспективе, природный газ может составить им достойную конкуренцию. Портал «Колеса.ру» решил выяснить, как сегодня развивается рынок газомоторного топлива.
Ликбез
Н ачнем с простых истин, которые должен знать каждый автовладелец. Природный газ, состоящий в основном из метана, на сегодняшний день является самым экономичным, экологичным, а главное – безопасным видом топлива. Его хранят в газообразном виде в баллонах и реализуют в кубических метрах. Средняя стоимость 1 м³ газа в России составляет 13 руб., что обеспечивает экономичность при превосходящих характеристиках по сравнению с бензином.
В природном газе нет примесей тяжелых металлов, серы и прочих веществ, поэтому при сгорании он не образует отложений в двигателе. Его вообще сложно с чем-либо перемешать ввиду газообразного состояния. Из этого следует, что риск заправиться некачественным топливом при использовании природного газа отсутствует.
Природный газ или метан важно отличать от другого вида газомоторного топлива – сжиженного углеводородного газа или пропан-бутана. Компримированный, или сжатый, природный газ (КПГ), используемый в качестве моторного топлива, постоянен по своему составу и соответствует государственному стандарту ГОСТ 27577-2000, а пропан-бутановые смеси соответствуют лишь техническим условиям, которые существенно отличаются у каждого производителя. Также, в отличие от пропан-бутана, природный газ невосприимчив к низким температурам зимой. Кроме того, у КПГ самый высокий класс безопасности – степень его чувствительности к самовоспламенению ниже, чем у других видов моторного топлива, согласно классификации МЧС.
Из всего этого становится понятно, почему природному газу отдают главную роль в странах по всему миру. В этом же направлении работают сегодня США, Евросоюз, Канада и другие государства. В качестве автомобильного топлива природный газ наиболее широко используется в Иране, Китае, Пакистане, Аргентине, Индии, Бразилии, Италии, Колумбии – там сформированы самые большие газомоторные автопарки. При этом природный газ применяется на всех видах транспорта – от частного до коммерческого, включая легковые и грузовые автомобили, а также пассажирский и спецтранспорт.
Сценарий развития рынка газомоторного топлива практически во всех странах похожий – чтобы внедрить на высококонкурентном топливном рынке природный газ, необходимо создать развитую инфраструктуру, наладить производство газовых автомобилей и сформировать стимулы для автовладельцев. Как обстоят дела у нас с этим в России?
Инфраструктура
Сегодня в России более 270 автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС). Это немного, учитывая масштабы нашей страны, однако, если посмотреть на карту АГНКС, то можно увидеть, что станции есть практически во всех крупных городах и административных центрах.
Основная доля станций принадлежит «Газпрому», что вполне объясняет, почему газовый монополист является ключевым игроком на рынке. Согласно опубликованному в марте докладу Минэнерго, в 2016 году планируется открыть 52 новые АГНКС, 35 из которых строит «Газпром газомоторное топливо».
С прошлого года компания «Газпром газомоторное топливо» открыла семь новых станций: три в Ставропольском крае, три в Республике Татарстан, одну в Великом Новгороде. Еще две АГНКС, расположенные в Уфе, были введены в эксплуатацию после реконструкции. На данный момент к открытию готовятся станции в Новокузнецке, Томске, Южно-Сахалинске.
В перспективе природным газом можно будет заправиться и на традиционных АЗС. Модули компримирования природного газа могут появиться на станциях «Газпром нефть», «Газпром газэнергосеть» и «Лукойл». Эксперты рынка полагают, что это позволит ускорить темп развития рынка газомоторного топлива.
Автомобили на природном газе
Если говорить об автомобилях, использующих природный газ в качестве топлива, то тут возможны два подхода: переоборудовать имеющийся или купить готовый газовый транспорт. Согласно статистике, сегодня гораздо чаще устанавливают газобаллонное оборудование на автомобили, чем покупают готовые заводские версии. В 2015 году рост российского парка газобаллонной техники составил порядка 8 000 автомобилей, из них большая доля – 5 000 транспортных средств – была переоборудована.
Если выбирать «готовое решение», то на российском рынке доступна заводская техника как отечественного производства, так и зарубежных автопроизводителей – европейских и азиатских:
Источник: Каталог газомоторной техники Ecogas-auto.ru *в таблице указаны основные модели транспортных средств, на базе которых возможно создание разнообразных комплектаций (свыше 2 500)
Сегодня количество моделей, использующих природный газ, достаточно обширно. В сегменте легкого коммерческого и пассажирского транспорта, а также спецтехники лидируют российские производители – Группа «ГАЗ» и «КАМАЗ». Компании создали нишевые продукты на природном газе, которые уже сегодня доступны для приобретения.
Азиатские автопроизводители нацелены на внедрение газомоторных моделей на российском рынке пассажирских перевозок и спецтранспорта. А вот газомоторная стратегия «европейцев» в России направлена на магистральный сегмент, и здесь наиболее активны – Scania, Iveco и Volvo.
Однозначно наблюдается перекос в сторону «тяжелой» техники – на российском рынке до сих пор не представлено ни одной заводской легковой модели на природном газе. Возможно, серийное производство Lada Vesta CNG и выход на рынок других автопроизводителей смогут удовлетворить растущий спрос на легковой газовый транспорт.
Мы обратились за комментариями по данной ситуации к автопроизводителям.
Сергей Ильинский
руководитель пресс-центра «АВТОВАЗа»
«В настоящее время у нас отработаны технологии CNG для Весты, Ларгуса и 4х4. Массовое производство этих автомобилей зависит от темпов строительства необходимой заправочной инфраструктуры и запросов со стороны потребителей. Сейчас мы применяем самое современное газовое оборудование, которое достаточно дорого. Мы внимательно изучаем рынок таких автомобилей и ищем пути снижения их стоимости. Кроме того, АВТОВАЗ был бы заинтересован в том, чтобы его модели CNG были включены в список транспорта на газомоторном топливе, покупка которого субсидируется со стороны государства».
Пока автопроизводители сетуют на отсутствие развернутой инфраструктуры, коммерческие потребители успешно эксплуатируют газовый транспорт. Примером служат «ХАВИ Логистикс» (ООО «РУЛОГ»), обеспечивающие доставку продуктов питания для сети ресторанов «Макдоналдс», «Подолький хлебокомбинат» и другие. В сегменте легкового транспорта, работающего на природном газе, особый спрос со стороны служб такси. Экологичные автопарки на природном газе уже работают в Москве, Краснодаре, Калининграде, Казани, Тольятти, Саратове, Астрахани и ряде других городов России.
В действительности, проблема дефицита заводских автомобилей на природном газе намного шире – за 2015 год в России было продано лишь 3 172 единицы техники на метане, и это – самый высокий показатель за последние годы. По данным «Газпрома», их сеть станций загружена лишь на 26%, а для того, чтобы загрузить действующую и строящуюся инфраструктуру, по подсчетам специалистов, необходимо производить не менее 15–20 тыс. автомобилей в год.
Ответ на наш вопрос открывается при изучении статистики продаж отечественной газомоторной техники: в 2012 году продано 536 единиц, в 2013 – 1 187, в 2014 – 2 156, в 2015 – 3 044. Рост продаж газомоторной техники в 2013 году обусловлен тем, что Правительство подписало распоряжение, согласно которому к 2020 году от 10 до 50 процентов общественного и коммунального транспорта в городах с населением более 100 тыс. человек должны работать на природном газе. В 2014 году стартовала программа государственного субсидирования закупки газомоторной техники отечественного производства. По результатам двух лет регионами было приобретено порядка 2 200 единиц транспорта.
Свою лепту в стимулирование отечественных автопроизводителей внес и «Газпром» – за эти два года компания закупила порядка 2 858 единиц газовой техники, основными поставщиками которой стали «КАМАЗ» и Группа «ГАЗ».
Таким образом, из 5 200 единиц российской техники, проданной в 2014–2015 гг., большая часть была приобретена с помощью государственных субсидий и «Газпрома».
Стратегия победителя
Хочется привести в пример европейский рынок, который лучше сбалансирован и ориентирован на массового потребителя: в Европе продают 23 модели легковых битопливных (бензин/природный газ) автомобилей, 14 моделей легких коммерческих автомобилей, 8 моделей грузовых автомобилей и 12 моделей автобусов (источник: Европейская ассоциация транспорта на природном газе).
Стратегию ориентированности на интересы потребителя европейские компании принесли и в Россию, этим обусловлена политика Scania, Iveco, Volvo, которые предлагают газовые версии своих моделей в грузовом сегменте, составляющие львиную долю автомобильного рынка России. Компании оценивают перспективы данного вида топлива прежде всего с точки зрения их пользы для потребителя и глобальной мировой конъюнктуры рынка, ведь они – не участники программы субсидирования, а залог их успеха – сильная стратегия и высокое качество производимой продукции и сервиса.
Сергей Яворский
коммерческий директор ООО «Скания-Русь»
«Мы давно зафиксировали на российском рынке рост заинтересованности в инновационности модельного ряда двигателей. Одним из ключевых преимуществ газовой техники является экономия топлива. Так, мы провели мониторинг работы первого газового автомобиля и зафиксировали, что при пробеге 190 000 км была достигнута экономия топлива, составившая без малого 900 000 рублей. Однако, переход на газовое топливо связан не только с экономической выгодой, но и с глобально растущим запросом на замену дизельного топлива природным газом и биогазом, позволяющим значительно снизить выброс углекислого газа».
Но это совсем не означает, что данному топливу не нужна государственная поддержка.
Ларс Мортенссон
директор по экологии VolvoTrucks
«Метан — это уникальный продукт, который в долгосрочной перспективе станет равноценной заменой дизельному топливу. А различные исполнительные органы должны создать правила и условия для развития и популяризации данного вида топлива».
Мировая практика показывает, что государственная стратегия поддержки данного вида топлива должна быть направлена прежде всего на автовладельцев – на увеличение их выгоды от приобретения экологичной техники. Снижение налоговых ставок на газомоторные автомобили, субсидирование автовладельцев, преференции для экологичной техники на парковках и другие подобные меры – это и есть эффективная общепризнанная практика стимулирования спроса на газомоторные автомобили.
Источник https://ikarm.ru/metan-kak-toplivo
Источник https://matador.tech/articles/metan-v-avtomobile-ekonomicno-ili-opasno
Источник https://www.kolesa.ru/article/gazovoe-budushhee-pochemu-metan-dolzhen-byt-populyarnee-benzina
