Природният газ като алтернативно гориво в България

В България като основни горива за моторните превозни средства с двигатели с вътрешно горене се използват т.нар. "стандартни горива" - различните видове бензини и дизеловото гориво. От семейст-вото на "алтернативните горива" -
сгъстен природен газ (compressed natural gas - CNG), пропан-бутан (LPG), безсерен дизел (ultra-low sulfur diesel), биодизел, етанол (E-85) и др., единственото широко разпространено у нас гориво е втечненият въглеводороден газ пропан-бутан.
Какво знаем за природния газ?
Залежите на природен газ са практически неограничени. Едва сега предстои разра-ботването на нови находища, а в изчерпаните нефтени находища остават огромни количества природен газ. Освен разходите за пренос и компресиране той няма допълнително оскъпяване поради липса на вторична обработка. Това го прави една от алтернативите на бъдещия транспорт. Освен като масово гориво, използвано за отопление, в редица страни като Италия, Германия, Бразилия, Аржентина метанът е много популярен и като автомобилно гориво.


При бензиновите двигатели природният газ заменя на 100% бензина при превключване на горивото, докато при дизеловите двигатели горивото се смесва с природен газ с 55-65% (при експлоатация в населени места) и 75-80% (извън населени места).

В България от няколко години съществува преносна мрежа и експериментално газифицирани райони на някои градове. Първата метанстанция е от началото на
90-те години, обслужваща газо-дизеловите автобуси в София, но едва сега, когато в началото на 2003 г. отвориха врати няколко метанстанции - в София, в Русе и в Пловдив, започват истинските опити природният газ да се наложи като автомобилно гориво.
Природният газ може да се прилага както при специално проектирани газови двигатели с вътрешно горене (ДВГ), работещи само с газово гориво, така и при двигатели, работещи с бензин или дизелово гориво. Във втория случай освен стандартната захранваща система на двигателя се монтира и допълнителна газозахранваща система.
Всички превозни средства с бензинови и дизелови двигатели могат да се преустроят за работа и с природен газ.
Газозахранващата система за природен газ се различава от газовите системи за работа с пропан-бутан, тъй като е оразмерена за налягане 25 МРа и е съобразена с физикохимичните свойства на природния газ.
При бензиновите двигатели основните елементи на системата за природен газ са: газова бутилка (или комплект бутилки), тръбопровод, магистрален и заряден ел. клапан, газов смесител, редуктор-изпарител за газ и ел. превключвател. При дизеловите двигатели освен тези основни елементи допълнително се монтират и: дозатор на природния газ, ограничител на максималните обороти на двигателя, вакуумен ел. ключ, устройство за автоматично осигуряване на запална порция дизелово гориво, блокиращо предпазно устройство и специален тристепенен редуктор-изпарител за газ.
Основното предимство на природния газ за автомобили е ниската му цена спрямо другите горива. В момента тя е 0,81 лв. за килограм, или в еквивалент на литър бензин около 0,30 лв.
Природният газ наред с ниската цена има и редица други предимства. Той се състои основно от метан (85-99%). Съдържа още: етан (1,0-8,0%), пропан и бутан (0,5-3%), азот (0,5-0,7%), въглеродни окиси (до 1,8%). От всички въглеводори метанът има най-високо съотношение в молекулата си на водородните към въглеродните атоми (4:1), поради което има висока температура при изгаряне, широки граници на възпламеняване на гориво-въздушната смес, по-пълно горене и по-ниско съдържание на токсични вещества в продуктите на горенето. От всички видове
въглеводородни горива за ДВГ природният газ е с най-ниски детонационни свойства при изгаряне, което подобрява дългия живот и икономичността на двигателя.
Изключително високата топлина при изгаряне на метана естествено води до повишаване на топлинния КПД
Високото октаново число (около 110) позволява да се повиши степента на сгъстяване на двигателя, при което също се подобрява горивната икономичност. Поради еднаквите агрегатни състояния на въздуха и природния газ смесообразуването между тях е многократно по-добро от това на течните горива, което води до по-пълно горене и намаляване с около 15% на неравномерното разпределение на горивовъздушната смес в отделните цилиндри на двигателя. Използването на природния газ поз-волява токсичните вещества, саждите и димността на отработените газове да намалеят многократно. След водорода природният газ е най-екологично чистото гориво за топлинните машини с вътрешно и външно горене.
Основният недостатък на природния газ като гориво за ДВГ е ниската му обемна енергийна концентрация (960 пъти по-малка от тази на бензина). Това води до оскъпяване и отежняване на газозахранващата система и до намаляване на максималния пробег на автомобила с едно зареждане.
Сгъстяването на природния газ до високо налягане (20-22 МРа) най-широко се прилага като подготовка на достатъчен запас от гориво. Алтернативните подходи са: охлаждане до втечняване (-162о) или химическо превръщане на метана (CH4) в метанол (CH3OH).
Засега при стандартното сгъстяване в ролята на "резервоари" най-често се прилагат цилиндрични дебелостенни бутилки, изработени от легирана стомана. Една класическа бутилка с обем 50 л, с дължина 1660 мм, диаметър 219 мм, запълнена с природен газ под налягане
20 МРа, тежи 62,5 кг и осигурява максимален пробег приблизително колкото 11 литра бензин. В близко време обаче ще бъдат пуснати в широка употреба газови бутилки, изработени от твърди полимери или леки сплави, заздравени със стоманени нишки. Единственият начин за увеличаване на максималния пробег е увеличаване на обема на бутилката, тъй като налягането е стандартизирано и не може да се променя. При автомобилите, работещи на метан, често се наб-людава използването на пакет от няколко бутилки. Относително малкият максимален пробег се компенсира от една добре развита газозарядна мрежа. Тъй като в България все още липсва такава, засега сгъстеният природен газ е подходящо гориво само за автомобили, работещи в градски цикъл, в градовете с метанстанции.
Интересен е въпросът за цената на една система за метан. Без бутилката цената на метановата уредба се оскъпява с около 10-15% в сравнение с цената на пропан-бутановата уредба. В зависимост от литрите цената на една комплектована с кран метанова бутилка е около 300-400 лв.
За компенсиране на чувствителната разлика в октановото число при преминаване от бензин към метан трябва да добавим вариатор за ъгъла на изпреварване на запалването (timing advance processor) с цена около 100-200 лв. Крайната стойност на стандартна метанова сис-тема с две бутилки надхвърля 1000 лв. с монтажа. Както се вижда, основното оскъпяване, в сравнение с пропан-бутановата система, се получава от високата засега цена на бутилките и основно зависи от техния брой.
У нас около 20 фирми са в бизнеса с метан
Вече има 10 станции за зареждане със сгъстен природен газ и се строят 4 нови.
Над 600 автомобила вече използват това гориво
Министерството на финансите и тази година не предвижда акциз на метана.
Съществуват обаче и сериозни пречки за развитието на този сектор у нас, въпреки силния му старт. Страх от страна на сервизите, които досега работеха само с пропан-бутан, да инвестират в познания и екипировка. Страх при консултант-продавачите от това да станат повече консултанти, отколкото продавачи. На фона на занижения държавен контрол, както и на стремежа за конкурентност на пазара чрез снижаване на цената, у нас често се наблюдава неспазване на международно утвърдените технологични стандарти (най-вече с непълно комплектоване или неправилен монтаж). Опасността от подобно непознаване и неспазване на изискванията на стандартите е много по-висока при използването на природен газ, отколкото при използването на пропан-бутан като автомобилно гориво.
Все пак не се колебайте, ако живеете в София, в Пловдив или в Русе, ако рядко пътувате извън града и ако не ви трябва целият багажник!
Все пак това е най-евтиното и най-екологичното гориво!
Все пак това е горивото на бъдещето!
За контакти:
steph@abv.bg

 

 

 

Facebook comments