Метан или пропан? Газомоторный вопрос

О газе, как о моторном топливе, известно давно, и он привычен. Правда в основном в своей пропаново-бутановой ипостаси, которая является производной от нефти. Причем в сжиженном виде (СУГ/LPG). Природный газ (метан), обычно используемый в сжатом (компримированном) состоянии (КПГ/CNG), тоже не новинка. Но в силу определенных причин он менее популярен. Однако, в последнее время интерес к нему заметно возрос. В частности, о нем наперебой заговорили первые лица России, а «Газпрому» поручено провести нечто вроде «метановой революции». Да она де факто в некоторых странах уже и происходит: в Пакистане, В Иране, в Латинской Америке… А какие ветры дуют в Европе? Вопросов возникает много, на них мы попытаемся ответить в этом цикле статей.

Ну, а начать стоит со статистики. Вот как развивались два основных вида газомоторного топлива в последнем десятилетии:

Статистика показывает, что парк газобаллонных машин, работающих на пропане (СУГ), существенно опережал метановый. Хотя разрыв и быстро сокращается. В 2011 в мире газобаллонных автомобилей, работающих на СУГ, насчитывалось около 15 млн.м, а на КПГ – 12 млн., а в 2012 соответственно уже 16 млн. и 15,5 (по другим данным даже – 17,25). И это при том, что в 2000 г. метановых машин было только 1 млн. Годовой оборот пропана в 2011 был 34 млн. т., а метана – 23 млн. т.

И это, несмотря на то, что еще в декабре 2001 г. Европейская экономическая комиссия ООН приняла резолюцию, предусматривающую перевод к 2020 году на природный газ 10% парка автотранспортных средств стран Европы — около 23,5 млн единиц с ежегодным потреблением 47 млрд куб. м газа.

Почему так происходит?

О преимуществах газомоторного топлива известно всем: оно и дешевле и экологичней обычного, и для двигателя полезней. А вот если сравнить протановое и метановое топливо между собой: которое лучше?

Многие эксперты с пеной у рта доказывают, что баланс плюсов и минусов – в пользу метана. Но не будем спешить с выводами и посмотрим на аргументы повнимательней.

Сравнение первое: метан безопаснее пропана. Хотя страхи перед пропаном и преувеличенные, но, тем не менее, он тяжелее воздуха, поэтому при утечке может скапливаться в любой ямке. А метан легче воздуха, поэтому образует летучую смесь, которая быстро испаряется и не образует взрывоопасных ситуаций.

Оборотной стороной медали использования газа в качестве топлива становится возможная неравномерность работы мотора. Это связано с резонансом во впускной системе и расслоением газовоздушной смеси. Усложняется и пуск холодного двигателя внутреннего сгорания зимой. Это объясняется более высокой температурой воспламенения газового топлива и меньшей скоростью сгорания. Впрочем, последний легко устраняется при комбинированном варианте топлива, когда запускать двигатель можно на нефтяном топливе.

Серьезным минусом КПГ является громоздкость его упаковки и оборудования. Сжатый до 250 атмосфер метан приходится хранить в стальных баллонах весом около 60 кг. В зависимости от количества баллонов со сжатым газом масса грузовика увеличивается на 400 –900 кг. При этом снижается его грузоподъемность и возрастает расход топлива. Конечно, технологии развиваются, и сегодня уже появились металлопластиковые метановые баллоны емкостью 34 л. и 50 л. и массой 23 и 30-40 кг. Но они еще дороги, а долговечность значительно ниже, чем у металлических.

К числу плюсов КПГ относят его дешевизна. Если СУГ обычно на 50% дешевле бензина, то КПГ – в 2-3 раза. Впрочем, разрыв этот сильно зависит от регионов и от динамики цен на нефтепродукты. Кроме того, картина совершенно меняется, если затраты рассматривать в комплексе. Дело в том, что оборудование для — автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) достаточно сложное, и его трудно комбинировать с обычными АЗС. Поэтому оно значительно дороже: если установка модуля по заправке СУГ стоит около 15 тыс. USD, то для КПГ – начиная со 100 тыс. USD.

Кроме того, сжатый газ проигрывает сжиженному в концентрации тепловой энергии на единицу объема. Грубо говоря, одного одинакового объема баллона с пропаном хватит на пробег, в 3-4 раза более продолжительный, чем с метаном. Это означает, что частота расположения АГНКС должна быть намного больше, чем для протановых заправок. И это очень веская причина, тормозящая их строительство.

Вот сравнительные данные о количестве протановых и метановых заправок в некоторых странах Европы (табл. 2):

При таком отставании образуется замкнутый круг: водители не хотят рисковать, приобретая оборудование, когда нет гарантий, что им всегда можно воспользоваться. А компании опасаются вкладывать деньги в строительство АГНКС, на которые низкий спрос, и они могут оказаться нерентабельными.

Ну, а в фундаменте нынешней ситуации лежит уже тот факт, что пропаном, который сгорал в факелах близ нефтяных скважин, стали активно заниматься значительно раньше, чем метаном. Свои лидерские позиции, возможно, он удерживал бы и дальше, если бы не появилась одна очень веская причина.

Смотреть в корень

В сущности, бесспорный аргумент в пользу природного газа – один, но он по своему значению перекрывает все прочие: нефть заканчивается. И использовать ее в качестве топлива становится роскошью – надо поберечь для нефтехимии. В том числе и пропан/бутан.

Даже оптимисты считают, что ее осталось лет на 50 – не более. В то время как природного газа – лет на 200, причем с развитием сланцевой жилы и эти прогнозы могут улучшиться. Кроме того, метан можно добывать и на биоснове. Что уже успешно усваивается, к примеру, в Швеции.

Если мы сравним метан и пропан по распространенности, то обнаруживается интересная картина.

Табл. 3. Развитие автотранспорта, работающего на природном газе (метане):

Источник: Wikipedia

Табл. 4. Мировые лидеры по потреблению СУГ, 2010 г.:

Источник : World LP Gas Association (2011).

Сравнение этих двух таблиц указывает на абсолютную несхожесть списков лидеров по популярности двух видов топлива. Безусловными лидерами потребления КПГ являются страны Азии и Латинской Америки: Пакистан, Иран, Аргентина, Бразилия, Индия и Китай. Их «могучая шестерка» по числу автомобилей, работающих на нем, оттягивает на себя 75% их общего количества. А доля европейская доля (ЕС) не превышает и 7%.

Совершенно иной набор в первой шестерке в таблице по СУГ. Если в первом варианте в нее не попал ни один европеец, то во втором их четверо (Польша, Италия, Турция и Россия). Да и две других страны – Ю. Корея и Австралия – относятся к группе стран, которые обобщенно именуют Западом. По данным Всемирной ассоциации СУГ (World LP Gas Association) за 2010 (более свежих данных, к сожалению, она пока не дает), они занимали 58% рынка по продаже газа и 60% по числу использующих его автомобилей. Доля Европы на мировом рынке по протановому топливу вполне соответствует ее географическому и демографическому значению – порядка 30-35% (5-,5 млн. автомобилей). В частности, в Германии на СУГ ездят около 0,5 млн. машин, т.е в пять раз больше, чем на КПГ. Сеть заправок насчитывает 35 тыс., т.е. примерно в 14 раз превышает уровень развития сети КПГ, в Германии (6,5 тыс.) – в 7 раз. Разительно различаются плотности сетей протановых и метановых заправок и в Литве: в конце 2012 их было соответственно 581(в т.ч. 140 специализированных) и 3.

Думается, что это объясняется тем, что страны Запада гораздо раньше, чем другие регионы начал использовать СГУ. И под него в основном формировалась инфраструктура заправки, и ориентировались автопромы. А такие страны, как Пакистан, Иран и др. из т.н. «третьего мира» обратились к газомоторному топливу, когда человечество уже задумалось о ценности нефтяных продуктов и стало говорить о «золотом веке метана». Поэтому им легче было изначально сделать «правильный выбор».

Конечно, это упрощенная трактовка, и наверняка в каждом конкретном случае для каждой страны найдутся свои объяснения. Но зацикливаться на них вряд ли целесообразно.

И еще один важный момент. Многие эксперты, анализируя плюсы и минусы метанового топлива, прогнозируют, что развитие этого направления пойдет с сильным акцентом на коммерческий транспорт. И это уже заметно.

Продолжение следует.

Комментарии

На данный момент комментариев нет

---

Ваш комментарий

Для того, чтобы оставить комментарий, подключитесь

Подключиться с:

или зарегистрироваться.