В Европе и США активно продвигается моторное топливо — метан. Так в Италии уже больше 40 тыс. автомобилей заправляются метаном. В Германии каждый месяц открывается больше 10 заправок метаном, а во всей Европе их уже более 2000.
Для заправки автомобиля метаном необходимо сильное сжатие природного газа. Рабочее давление газобаллонного оборудования 200-220 атм. В баллон емкостью 100 л. входит 20-23 кубических метров природного газа. Максимальное давление на которые рассчитаны баллоны 250 атм., проверочное 300 атм.
Вес баллонов зависит от материала. Металлический баллон 50 л. весит более 60 кг, металлокерамический того же объема более 40 кг.
Компрессор АК-150
В Италии, Канаде и США заправиться метаном можно у себя в гараже (видеоролик есть ниже, уже сие новшество дошло и до Украины). Необходимо наличие компрессора, стоимость его от 3000 до 10000 долларов. Производительность 20 кубических метров газа (заправка одного автомобиля) за 4-10 часов. Производительность зависит как от компрессора, так и от входного давления.
При неправильной установке или расчете мини — АГНКС существует опасность посадить всю газовую сеть микрорайона. Подключение компрессора может привести к выкачке газа из газовой сети подобно пылесосу, вплоть до срабатывания защитного оборудования ГРП. Избыточное давление в газовой сети должно быть около 2 кПа. При незапроектированном отборе газа свыше производительности редукторов, установленных в ГРП, сработает защитная автоматика и весь микрорайон останется без газа.
Например для заправки 20 кубических метров газа автомобиля необходимо выкачать природный газ из 1,3 км трубопровода сети низкого давления диаметром 140 мм.
Подключение компрессора технически возможно к сетям среднего давления 3-12 атм, например при персональном ГРП в частном доме. Со среднего давления компрессор легче и быстрее поднимет давление, так же меньше тратится электроэнергии.
Кроме вышеописанного существует проблема сертификации такого оборудования в странах СНГ.
Чтобы сжать газ до давления в 40-70 атмосфер для его транспортировки по магистральному газопроводу от скважин добычи до места реализации на расстояние 1000-2000 км сжигается в турбинах около 10% транспортированного газа. Далее газ приходит через некоторое количество регуляторов, которые «обмерзают», но снижают давление. Давление является потенциальной энергией. Сейчас проектируются к установке на ГРС турбодетандеры — турбины с электрогенератором, которые раскручиваются потоком газа и вырабатывают электроэнергию, при этом снижая давление газа. Таким образом можно вернуть до одной четвертой части энергии, потраченной на сжатие газа на компрессорных станциях.
Альтернативным вариантом может быть использование военного компрессора АК-150С, устанавливаемого на танки, самолёты, БМП и другую военную технику в комплексе с электромотором 1,5 — 3 кВт.
Также рекомендуем к прочтению статью: Заправка природным газом на АГНКС.
И напоследок, видеоролик по компактной малогабаритной сертифицированной заправке природным газом
В видеоролике представлена малогабаритная газовая заправка бытового типа.
Если статья оказалась полезной, в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже - это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!Полтора года назад президент страны заявил, что нужно развивать использование приоритетного для России альтернативного топлива — метана, а отнюдь не электричество. А где заправляться-то?
Материалы по теме
Лада Ларгус CNG: на метане и правда можно сэкономить?
Локомотивом развития сети автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) выступает Газпром. Он же фактически монополист: из 423 работающих в стране метановых заправок ему принадлежат 312. В 2015–2018 годах Газпром построил 86 и реконструировал 13 АГНКС. План на уходящий год — 43 станции. В следующем году сеть должна вырасти до 500 комплексов. Лет через десять, глядишь, будем считать уже тысячами.
В стратегии развития значатся 17 приоритетных регионов. В частности, в Белгородской области число АГНКС вырастет к 2022 году с 8 до 39, в Ростовской — с 11 до 39 к 2021‑му. И это только станции Газпрома.
Появляются заправки, появляются и автомобили. Сейчас на российском рынке продается 229 метановых моделей. Почти все они коммерческие: автобусы, легкие, средние и тяжелые грузовики, спецтехника. Есть чисто метановые и битопливные версии российских и иностранных марок, заводские и переоборудованные спецфирмами.
Новеньких АГНКС в фирменной раскраске Газпрома становится больше с каждым месяцем.
Новеньких АГНКС в фирменной раскраске Газпрома становится больше с каждым месяцем.
Десятидневный автомобильный пробег «Газ в моторы — 2019» стартовал в Краснодарском крае и завершился в Санкт-Петербурге. В нем приняли участие Лады, автобусы четырех классов, включая туристический Volgabus Марафон, и грузовики — от УАЗа Профи до магистральных тягачей. И весь маршрут (2760 км) караван прошел исключительно на метане. Мы оказались в числе участников пробега.
Материалы по теме
Грузовики на метане: много ли экономится? (спойлер — очень!)
Scania выставила два седельных тягача нового поколения. Один работает на компримированном (сжатом до 200 бар) природном газе — КПГ (по-английски — CNG). Говоря проще, это классический вид метана как автомобильного топлива. Вторая машина питается сжиженным природным газом (СПГ, латинская аббревиатура — LNG). Чтобы метан перевести в жидкое состояние, его охлаждают до —161,5 °C. Поэтому в автомобилях он хранится не в простых баллонах, а в криобаках под давлением до 16 бар. В чем преимущества? При сжижении метан уменьшается в объеме в 600 раз, и запаса газа в криобаке хватает примерно на столько же километров, сколько можно проехать на солярке в сравнимом по размеру топливном баке.
Классно? Разумеется! Но вот беда: СПГ-заправок в России — по пальцам можно пересчитать. Например, на всю Москву и область лишь одна, причем открыли ее только минувшей весной. А во всей стране — хорошо если пара десятков. Поэтому автомобили, питающиеся сжиженным метаном (в караване такой была не только Scania), сопровождал мобильный заправщик. Кстати, некоторые перевозчики, чьи машины работают вблизи заветной АГНКС, уже рискнули купить себе грузовики на СПГ.
Баллоны для сжатого метана (фото слева) и криобак для сжиженного (фото справа) на примере одной и той же модели Скании. И те и другие баки стоят с обеих сторон рамы и требуют равных объемов для размещения. Запас хода различается более чем вдвое: 500 км на сжатом метане против 1100 км на сжиженном.
Баллоны для сжатого метана (фото слева) и криобак для сжиженного (фото справа) на примере одной и той же модели Скании. И те и другие баки стоят с обеих сторон рамы и требуют равных объемов для размещения. Запас хода различается более чем вдвое: 500 км на сжатом метане против 1100 км на сжиженном.
С 2014 по 2018 год в России куплено 15 тысяч метановых автомобилей заводского исполнения. Поскольку ежегодно у нас продается около 200 тысяч единиц коммерческой техники — показатель неплохой.
Запас хода у газовых машин разный: Веста проезжает 350 км, туристический Volgabus Марафон и фуры на сжатом метане — до 450–600 км. По европейской части страны уже вполне можно передвигаться исключительно на метане, дотягиваясь от одной заправки до другой. Но есть еще одна проблема: львиная доля АГНКС расположена неудачно — на городских окраинах (это неудобно жителям города) либо в стороне от трассы (а это неудобно перевозчикам).
Разношерстная колонна пробега «Газ в моторы — 2019» заезжала в городá по маршруту следования.
Разношерстная колонна пробега «Газ в моторы — 2019» заезжала в городá по маршруту следования.
Я проехал с колонной газовых машин от Ростова-на-Дону до Москвы. На 500‑километровом перегоне от Воронежа до столицы непосредственно на трассе ни одной метановой заправки нет. Есть только в Новомосковске, в 16 километрах от М4. Пришлось делать крюк, иначе многие машины не дотянули бы.
Материалы по теме
11 главных вопросов и ответов про ГБО — экспертиза «За рулем»
С сопутствующими удобствами беда. Заправка в Россоши — это разбитая дорога, удручающая советская архитектура, нулевой сервис. Комплексы в Белгороде и Семилуках новенькие, с иголочки, но даже воды попутно не купишь. Зато везде исправно требуют документы на ГБО: 200 бар в баллоне — не шутки.
Со сжиженным метаном всё сложнее, чем со сжатым. Магистральные тягачи на сжиженном природном газе даже на одном криобаке проходят до 750–800 км, но для них инфраструктуры нет совсем — Газпром только планирует создать ее. Для начала — на трассах М1, М4, М10 и М7 до Новосибирска. Заправки обойдутся дорого. Сами машины дороже дизельных примерно на треть.
А еще СПГ расходуется даже на стоянке! При нагреве криобака автоматика начинает стравливать давление, выпуская лишнее топливо. Расти температура будет неизбежно. Хорошо, если заправился и сразу поехал в рейс, - а как быть при вынужденном простое фуры или в жару?
* * *
Материалы по теме
Для машин на газе парковка и дороги будут бесплатными (возможно)
Для частников вся эта история пока что не слишком привлекательна: экономить можно, но неудобно. И мизерные продажи метановых Лад это подтверждают. В коммерческом сегменте экономит хозяин (ему важно минимизировать расходы, а проблемы водителя его мало интересуют), поэтому спрос на газовую технику будет уверенно расти.
С муниципальными парками проще. Например, в Москве строят АГНКС непосредственно у конечных остановок автобусов — их водителям удобно. Впрочем… В пробеге я невольно подслушал рассказ представителя липецкого автобусного парка: он сетовал на дорогое обслуживание газовых моторов. И на то, что в городе никто не проводит поверку баллонов, приходится гонять машины в другие областные центры.
Расширение сети АГНКС — дело хорошее и перспективное. И газовая тема наверняка получит продолжение. Тем более что за процессом наблюдает президент.
На битопливном Ларгусе CNG в этом году я проехал больше 1000 километров, поэтому в пробеге сразу уселся в Весту. Двигатели у машин идентичные — 1.6 мощностью 106 л.с. (на бензине). Но при работе на метане Веста чуть мощнее: 96 против 94 л.с. у Ларгуса. Предельный крутящий момент у машин одинаковый: 148 Н·м на бензине и 135 Н·м на метане.
У Весты лучше аэродинамика, она легче, а передаточное отношение главной пары — 3,9 против 4,2 у Ларгуса. Поэтому Веста экономичнее: по трассе на 22 кубометрах метана можно пройти до 400 км, а Ларгус проезжает на сотню меньше.
По части эргономики между Вестой и Ларгусом — пропасть, а перевод на метан ее лишь увеличил. На Ларгусе шайба управления ГБО перекрыта правым коленом водителя, а штатный топливомер показывает только остаток бензина.
На Весте блок управления установлен на виду.
При переключении с бензина на газ меняется и положение стрелки на панели приборов. Правда, уровень метана она умеет показывать с шагом в четверть бака — идентично четырем лампочкам на кругляше ГБО.
Просадка мощности на газовом топливе (- 10 %) есть, и она чувствуется. В очередной раз поразился тому, сколь разительно отличаются новые вазовские моторы от побегавших. В колонне ехали две Весты CNG — с пробегами 1500 и 45 000 км. По отклику на педаль газа создавалось впечатление, что на них установлены моторы разного объема: вторая машина явно живее.
Метан в машине: считаем выгоду и ищем заправку
Метан в машине: считаем выгоду и ищем заправку
Новое исследованиеТем не менее, внедрение технологий и методов сокращения выбросов, необходимых для ограничения выброса метана при производстве, транспортировке и доставке природного газа, имеет решающее значение для раскрытия полного экологического потенциала этих транспортных средств. Метан, основной компонент природного газа, является мощным парниковым газом, выбрасываемым в атмосферу на каждом этапе от добывающих скважин до топливных баков автомобилей. Как показало исследование EDF, даже небольшое количество метана, выбрасываемого в цепочку поставок природного газа, может подорвать климатические преимущества перехода транспортных средств на природный газ на некоторый период времени.
Недавно опубликованное научное исследование, проведенное исследователями из Университета Западной Вирджинии в Центре альтернативных видов топлива, двигателей и выбросов, измеряло выбросы метана от большегрузных автомобилей, работающих на природном газе, и заправочных станций, и значительно расширяет наши знания о выбросы от автомобилей, работающих на природном газе. Это исследование является первым проектом в серии скоординированных исследований EDF по метану, направленных на анализ того, где и в каком объеме происходят выбросы метана при конечном использовании природного газа.
Исследование WVU показало, что выбросы из выхлопной трубы автомобиля и картера двигателя были самыми высокими источниками метана, составляя примерно 30 и 39% (соответственно) от общего количества выбросов насос-колеса (PTW). К счастью, двигатели с закрытыми картерами недавно были сертифицированы Агентством по охране окружающей среды, что позволяет избежать крупнейшего источника выбросов метана от этих автомобилей.
Сообщалось, что выбросы метана на заправочных станциях были относительно низкими и составляли около 12% от общего объема выбросов PTW. Исследователи WVU основывали оценки выбросов заправочных станций на предположении, что станции сжиженного природного газа (СПГ) имеют достаточный объем продаж, чтобы эффективно управлять выкипанными газами или топливом, теряемым в виде паров, когда СПГ нагревается выше точки кипения. Без альтернативных методов управления выпарным газом низкий объем продаж может привести к большим выбросам метана.
Одиннадцать отраслевых групп приняли участие в исследовании WVU — Американская газовая ассоциация, Chart, Clean Energy, Cummins, Cummins Westport, Международный совет по экологически чистому транспорту, PepsiCo, Shell, Volvo Group, Waste Management и Westport Innovations — и предоставили исследователям важные выводы. Их активное участие и решимость идти туда, куда их ведет наука, в снижении выбросов метана грузовиками значительно усилили исследование.
Измерения, полученные в ходе исследования WVU, помогают лучше понять влияние автомобилей, работающих на природном газе, на климат. Этот документ, наряду с другими анализами, предоставляет как отрасли, так и политикам новые идеи для улучшения технологий и выявления передовых методов минимизации выбросов. Но сопоставление данных о транспортных средствах с выбросами метана в течение жизненного цикла по всей цепочке поставок по-прежнему важно для полной оценки того, как грузовики, работающие на природном газе, работают с климатической точки зрения по сравнению с дизельными грузовиками.
В то время как только около 3 процентов большегрузных автомобилей сегодня работают на природном газе, некоторые аналитики предполагают, что их рыночная доля может достичь 50 процентов в течение следующих двух десятилетий, если вернутся высокие цены на нефть и дизельное топливо. Тем временем растут инвестиции в грузовые автомобили и транзитные автобусы, работающие на природном газе, причем 11 процентов таких транспортных средств уже работают на природном газе.
По мере роста интереса к транспортным средствам, работающим на природном газе, настало время опередить эту проблему утечки метана в цепочке поставок, прежде чем в отрасли произойдет значительный всплеск роста. Сокращение утечек метана перед самими транспортными средствами будет ключевым фактором, определяющим, приведет ли изменение вида топлива к положительному или отрицательному эффекту для климата.
Источник изображения: Flickr/TruckPR
Эта запись была опубликована в рубрике Общие, Метан, Природный газ. Английский язык. Добавьте постоянную ссылку в закладки. И комментарии, и обратные ссылки в настоящее время закрыты.
Основной проблемой транспортных средств, работающих на природном газе, является несгоревший метан, вытекающий из цепочки поставок природного газа, заправочных станций и транспортных средств. Метан является мощным парниковым газом, который, как известно, в 84 раза сильнее углерода за первые 20 лет пребывания в атмосфере. Исследование, проведенное в 2015 году в журнале Environmental Science & Technology , показало, что переход коммерческого флота с дизельного топлива на природный газ может привести к большему глобальному потеплению в течение следующих 50–90 лет, прежде чем он принесет пользу для климата.
Выбросы большегрузных автомобилей превышают выбросы заправочных станций
Новое исследование Будущие выбросы метана в секторе транспортировки природного газа большегрузными автомобилями для стазисного, высокого, среднего и низкого сценариев в 2035 году , расширяет исследование, проведенное вокруг выбросы метана от коммерческого транспорта и автозаправочных станций. В исследовании, проведенном исследователями из Университета Западной Вирджинии, использовались данные первого исследования, опубликованного в январе, для оценки выбросов и изучения способов сокращения выбросов от насоса к колесу в цепочке поставок природного газа с использованием передовых методов управления.
В исследовании представлены будущие сценарии, основанные на транспортных средствах и двигателях, которые в настоящее время производятся, поскольку они, скорее всего, будут пополнять парк в 2035 году. Четыре рассмотренных сценария включали сценарий стазиса, основанный на производительности лучших современных транспортных средств и технологий заправочных станций и высоких , средний и низкий сценарии.
Новые методы работы операторов парка природного газа
Одним из наиболее заметных новых результатов исследования является то, что транспортные средства выбрасывают 79процентов от общего объема выбросов по сравнению с заправочными станциями. В самих транспортных средствах картеры двигателей были крупнейшим источником выбросов метана, что составляет 39 процентов от общего объема выбросов от транспортного средства.
Значительная доля выбросов метана от транспортных средств дает возможность производителям и операторам автопарков, управляющим парками, работающими на природном газе, немедленно сократить выбросы метана, закрыв картеры двигателей с искровым зажиганием и следуя нескольким рекомендуемым передовым методам выброса метана, определенным в исследовании, таким как минимизация ручного управления. вентиляция топливных баков перед заправкой.
К счастью, двигатели с искровым зажиганием и закрытым картером недавно были сертифицированы EPA.
Хотя эти возможности по сокращению выбросов важны, их самих по себе недостаточно, чтобы грузовики, работающие на природном газе, сразу же приносили пользу для климата. В настоящее время США ежегодно теряют метана на 1,5 миллиарда долларов из нефтегазовой отрасли.
Метановый след подрывает преимущества парка природного газа
Чтобы получить потенциальные преимущества для климата с помощью грузовиков, работающих на природном газе, необходимо сократить выбросы метана по всей цепочке создания стоимости. Имея это в виду, компании, занимающиеся модернизацией своего автопарка, должны сосредоточиться, во-первых, на приобретении и модернизации своих грузовиков, чтобы максимизировать эффективность использования топлива, а во-вторых, эксплуатировать их таким образом, чтобы максимизировать производительность грузовых перевозок.
Для компаний, которые уже эксплуатируют парки природного газа, выбросы метана как от транспортных средств, так и от грузовиков должны тщательно контролироваться, а операторы должны придерживаться передовой практики, изложенной в исследовании Университета Западной Вирджинии, опубликованном на этой неделе.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
