Метан в машине: считаем выгоду и ищем заправку
Полтора года назад президент страны заявил, что нужно развивать использование приоритетного для России альтернативного топлива – метана, а отнюдь не электричество. А где заправляться-то?
От сотен к тысячам
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.
Вам сжать или налить?
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.
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.
Брать будете?
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).
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.
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?
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.
Газовые нюансы
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.
Источник
5. Заправка автомобилей СПГ
5.1. Заправка топливных баков автомобилей сжиженным природным газом на ГЗС должна производиться на наполнительной рампе, представляющей собой систему технологических и вспомогательных трубопроводов, связывающих буферную емкость с раздаточными устройствами.
5.2. В состав раздаточных устройств должны входить:
- узел замера отпускаемого СПГ;
- гибкие шланги для залива и отвода паровой фазы из автомобильных баков;
- заправочные устройства с автоматической затворной системой;
- регулирующий клапан перекрытия подачи СПГ, связанный с датчиками измерения уровня и давления в баке автомобиля.
5.3. Узел замера отпускаемого в автомобильные баки СПГ должен включать в себя мерную емкость, установленную на пружинных весах и расположенную таким образом, чтобы сжиженный газ поступал в баки автомобилей самотеком.
5.4. Поступление СПГ из буферных резервуаров в мерные емкости следует предусматривать самотеком (при создании соответствующих условий) или за счет избыточного давления в буферных резервуарах, создаваемого системой «самонаддува».
5.5. Для защиты мерных емкостей от переполнения на линии подачи СПГ из буферных емкостей следует предусматривать отсечные клапаны, которые блокируют подачу СПГ при достижении заданного объема заполнения емкости (до 0,9 геометрического объема), с одновременной корректировкой по весу.
5.6. Подачу СПГ в автомобильные баки следует блокировать регулирующими клапанами, которые должны открываться только при герметичном соединении наполнительной линии бака с заправочным устройством и перекрывать поступление СПГ при заполнении бака.
5.7. При заполнении автомобильных баков, с помощью криогенных насосов или самотеком, паровое пространство бака и мерной емкости должны быть соединены газоуравнительной линией.
5.8. Заправочные устройства шкафного типа должны оборудоваться соответствующей трубной обвязкой с запорной и предохранительной арматурой и специальными ложементами для укладки гибких шлангов.
Заправочные устройства должны быть снабжены автоматическими затворными механизмами, которые, после заполнения бака автомобиля, герметизируют их заправочные линии бака, так и гибкие шланги.
5.9. Все разъемные соединения заправочных устройств в нерабочем состоянии должны быть закрыты заглушками, предотвращающими доступ к соединениям пыли и влаги, а также должны быть предусмотрены меры по исключению льдообразования на заправочных устройствах.
5.10. Мерные емкости СПГ для защиты от нагрева при пожаре должны оборудоваться автоматической системой водяного орошения.
5.11. При заправке автомобилей через передвижные газозаправочные станции технологическая схема станции должна предусматривать возможность заправки СПГ в двух вариантах:
- с обвязкой «по газу» топливного бака и цистерны и закачкой СПГ в бак с помощью насоса, при утилизации (сбросе) паров только из самой цистерны (основной режим);
- с использованием для закачки СПГ наддува на цистерне и независимой утилизацией паров из топливного бака и цистерны.
5.12. Все холодные технологические коммуникации (за исключением линий сброса паров), а также корпуса вентилей и гофрированные шланги должны быть надежно теплоизолированы с целью сокращения до минимума (не более 2 %) потерь СПГ в трубопроводах при заправках топливных баков. С этой же целью в режиме простоя ПГЗС целесообразно сбрасывать (утилизировать) холодные пары СПГ из цистерны через линию подачи жидкости в топливный бак.
5.13. Соединения гофрированных шлангов с технологическими линиями должны обеспечиваться герметичными быстроразъемными узлами типа «гайка Рота».
5.14. Схема подключения загрузочного насоса должна предусматривать байпасирование жидкости обратно в цистерну через предохранительный клапан, установленный на линии нагнетания и настроенный на величину, близкую к предельному давлению, развиваемому насосом «на закрытую задвижку».
5.15. Насос должен иметь следующие технологические параметры (при заправке топливных баков объемом 150¸200 л):
5.17. Узел соединения гофрированных шлангов ПГЗС с патрубками топливного бака автомобиля следует рассматривать как единый, наиболее ответственный; элемент системы заправки, к которому предъявляются повышенные требования по герметичности, функциональной надежности и уровню безопасности.
Узел должен состоять из двух сопряженных затворных элементов: на гофрированных шлангах (заправочный «пистолет») и на соответствующих патрубках топливного бака. Каждый из затворных элементов должен иметь отсекающий клапан и обеспечивать полную герметичность при разъеме соединения.
5.18. Посадка пистолета в соответствующее герметичное замковое соединение приемной горловины топливного бака должна регистрироваться датчиками, вмонтированными в пистолет и горловину бака с передачей светового (звукового) сигнала на общий пульт ПГЗС.
Все операции по заправке топливного бака должны регистрироваться на пульте управления и сопровождаться соответствующей сигнализацией. Заполнение бака до заданной величины делано фиксироваться уровнемером бака с выдачей сигнала о максимальной величине уровня СПГ в баке и с отключением подачи топлива в бак.
5.19. Для поддержания цистерны ПГЗС в захоложенном состоянии, слив из нее СПГ следует производить до определенного, заданного для данной цистерны, уровня.
© 2007–2023 «Газовик». Все права защищены.
Использование материалов сайта без разрешения владельца запрещено и будет преследоваться по закону.
Источник