Метан або пропан? газомоторні питання

Про газ, як про моторному паливі, відомо давно, і він звичний. Правда в основному в своїй пропанового-бутанової іпостасі, яка є похідною від нафти. Причому в зрідженому вигляді (ЗВГ / LPG). Природний газ (метан), що часто використовується в стислому (компримованому) стані (КПГ / CNG), теж не новинка. Але в силу певних причин він менш популярний. Однак, останнім часом інтерес до нього помітно зріс. Зокрема, про нього навперебій заговорили перші особи Росії, а «Газпрому» доручено провести щось на зразок «метанової революції». Так вона де факто в деяких країнах вже і відбувається: в Пакистані, В Ірані, в Латинській Америці ... А які вітри дмуть в Європі? Питань виникає багато, на них ми спробуємо відповісти в цьому циклі статей.

Ну, а почати варто з статистики. Ось як розвивалися два основних види газомоторного палива в останньому десятилітті:

Статистика показує, що парк газобалонних машин, що працюють на пропані (ЗВГ), істотно випереджав метановий. Хоча розрив і швидко скорочується. У 2011 в світі газобалонних автомобілів, що працюють на ЗВГ, налічувалося близько 15 млн.м, а на КПГ - 12 млн., А в 2012 відповідно вже 16 млн. І 15,5 (за іншими даними навіть - 17,25). І це при тому, що в 2000 р метанових машин було лише 1 млн. Річний оборот пропану в 2011 був 34 млн. Т., А метану - 23 млн. Т.

Чому так відбувається?

Про переваги газомоторного палива відомо всім: воно і дешевше і екологічніше звичайного, і для двигуна корисніше. А ось якщо порівняти протановое і метанове паливо між собою: яке краще?

Багато експертів з піною біля рота доводять, що баланс плюсів і мінусів - на користь метану. Але не будемо поспішати з висновками і подивимося на аргументи уважніше.

Порівняння перша: метан безпечніше пропану. Хоча страхи перед пропаном і перебільшені, але, тим не менш, він важчий за повітря, тому при витоку може накопичуватися в будь-який ямці. А метан легший за повітря, тому утворює летку суміш, яка швидко випаровується і не утворює вибухонебезпечних ситуацій.

Зворотним боком медалі використання газу в якості палива стає можлива нерівномірність роботи двигуна. Це пов'язано з резонансом у впускний системі і розшаруванням газоповітряної суміші. Ускладнюється і пуск холодного двигуна внутрішнього згоряння взимку. Це пояснюється більш високою температурою займання газового палива і меншою швидкістю згоряння. Втім, останній легко усувається при комбінованому варіанті палива, коли запускати двигун можна на нафтовому паливі.

Серйозним мінусом КПГ є громіздкість його упаковки і обладнання. Стиснутий до 250 атмосфер метан доводиться зберігати в сталевих балонах вагою близько 60 кг. Залежно від кількості балонів зі стисненим газом маса вантажівки збільшується на 400 -900 кг. При цьому знижується його вантажопідйомність і зростає витрата палива. Звичайно, технології розвиваються, і сьогодні вже з'явилися металопластикові метанові балони ємністю 34 л. і 50 л. і масою 23 і 30-40 кг. Але вони ще дороги, а довговічність значно нижче, ніж у металевих.

До числа плюсів КПГ відносять його дешевизна. Якщо ЗВГ зазвичай на 50% дешевше бензину, то КПГ - в 2-3 рази. Втім, розрив цей сильно залежить від регіонів і від динаміки цін на нафтопродукти. Крім того, картина повністю змінюється, якщо витрати розглядати в комплексі. Справа в тому, що обладнання для - автомобільних газонаповнювальних компресорних станцій (АГНКС) досить складне, і його важко комбінувати зі звичайними АЗС. Тому воно значно дорожче: якщо установка модуля по заправці ЗВГ коштує близько 15 тис. USD, то для КПГ - починаючи з 100 тис. USD.

Крім того, стиснений газ програє зрідженому в концентрації теплової енергії на одиницю об'єму. Грубо кажучи, одного однакового обсягу балона з пропаном вистачить на пробіг, в 3-4 рази триваліший, ніж з метаном. Це означає, що частота розташування АГНКС повинна бути набагато більше, ніж для протанових заправок. І це дуже вагома причина, що гальмує їх будівництво.

Ось порівняльні дані про кількість протанових і метанових заправок в деяких країнах Європи (табл. 2):

Країна К-сть заправок ЗВГ К-сть АГНКС Німеччина 6500 900 Польща 5000 32 Великобританія 1400 12 Франція 1700 125 Італія 3164 790 Нідерланди 2100 56 Бельгія 650 5 Чехія 700 33 Словаччина 100 7 Румунія 100 0 Литва 581 3 Туреччина 10000 12

При такому відставанні утворюється замкнене коло: водії не хочуть ризикувати, купуючи обладнання, коли немає гарантій, що їм завжди можна скористатися. А компанії побоюються вкладати гроші в будівництво АГНКС, на які низький попит, і вони можуть виявитися нерентабельними.

Ну, а в фундаменті нинішньої ситуації лежить вже той факт, що пропаном, який згорав в факелах біля нафтових свердловин, стали активно займатися значно раніше, ніж метаном. Свої лідерські позиції, можливо, він утримував би і далі, якби не з'явилася одна дуже вагома причина.

Дивитися в корінь

По суті, безперечний аргумент на користь природного газу - один, але він за своїм значенням перекриває всі інші: нафта закінчується. І використовувати її в якості палива стає розкішшю - треба поберегти для нафтохімії. У тому числі і пропан / бутан.

Навіть оптимісти вважають, що її залишилося років на 50 - не більше. У той час як природного газу - років на 200, причому з розвитком сланцевої жили і ці прогнози можуть покращитися. Крім того, метан можна видобувати і на біоснове. Що вже успішно засвоюється, наприклад, в Швеції.

Якщо ми порівняємо метан і пропан за поширеністю, то виявляється цікава картина.

Табл. 3. Розвиток автотранспорту, що працює на природному газі (метан):

Країни К-ть автомобілів, тис. К-ть автомобілів, тис. К-сть АГНКС, од. К-ть АГНКС, од. 2005 2011 2007 2011 Світові лідери: Іран 63,7 2859 96 1574 Пакистан 700 2740 766 3285 Аргентина 1446 1900 1400 1 878 Бразилія 1 052 1 694 +1338 +1725 Індія 278 1100 259 571 Китай 97,2 1000 356 1350 Європейські лідери: Італія 382 730 521 790 Німеччина 33 96,2 622 900 Різне: Україна 67 390 147 285 Росія 41,7 86 213 244 США 146,8 123 1340 1000 Всього в ЄС 461 1013 тисячі сімсот тридцять шість 2508 Всього в світі 4596 15192 10695 18154

Джерело: Wikipedia

Табл. 4. Світові лідери зі споживання ЗВГ, 2010 р .:

Країни Тис. тонн К-ть автомобілів Число АЗС Южн. Корея 4450 2300 1611 Туреччина 2490 2394 8700 Росія 2300 1282 2000 Польща 1660 2325 5900 Італія 1227 1700 2773 Японія 1202 288 1900 Австралія 1147 655 3200 Всього в світі: 22866 17473 57150

Джерело: World LP Gas Association (2011).

Порівняння цих двох таблиць вказує на абсолютну несхожість списків лідерів за популярністю двох видів палива. Безумовними лідерами споживання КПГ є країни Азії та Латинської Америки: Пакистан, Іран, Аргентина, Бразилія, Індія і Китай. Їх «могутня шістка» за кількістю автомобілів, що працюють на ньому, відтягує на себе 75% їх загальної кількості. А частка європейська частка (ЄС) не перевищує і 7%.

Зовсім інший набір в першій шістці в таблиці по ЗВГ. Якщо в першому варіанті в неї не потрапив жоден європеєць, то в другому їх четверо (Польща, Італія, Туреччина і Росія). Та й дві інших країни - Південна Корея і Австралія - ​​відносяться до групи країн, які узагальнено називають Заходом. За даними Всесвітньої асоціації ЗВГ (World LP Gas Association) за 2010 (більш свіжих даних, на жаль, вона поки не дає), вони займали 58% ринку з продажу газу і 60% по числу використовують його автомобілів. Частка Європи на світовому ринку по протановому паливу цілком відповідає її географічному і демографічному значенням - близько 30-35% (5, 5 млн. Автомобілів). Зокрема, в Німеччині на ЗВГ їздять близько 0,5 млн. Машин, тобто в п'ять разів більше, ніж на КПГ. Мережа заправок налічує 35 тис., Тобто приблизно в 14 разів перевищує рівень розвитку мережі КПГ, в Німеччині (6,5 тис.) - в 7 разів. Разюче відрізняються щільності мереж протанових і метанових заправок і в Литві: в кінці 2012 їх було відповідно 581 (в т.ч. 140 спеціалізованих) і 3.

Здається, що це пояснюється тим, що країни Заходу набагато раніше, ніж інші регіони почав використовувати СГУ. І під нього в основному формувалася інфраструктура заправки, і орієнтувалися автопрому. А такі країни, як Пакистан, Іран та ін. З т.зв. «Третього світу» звернулися до газомоторне паливо, коли людство вже задумалося про цінності нафтових продуктів і стало говорити про «золоту добу метану». Тому їм легше було спочатку зробити «правильний вибір».

Звичайно, це спрощене трактування, і напевно в кожному конкретному випадку для кожної країни знайдуться свої пояснення. Але зациклюватися на них навряд чи доцільно.

І ще один важливий момент. Багато експертів, аналізуючи плюси і мінуси метанового палива, прогнозують, що розвиток цього напрямку піде з сильним акцентом на комерційний транспорт. І це вже помітно.

Далі буде.