Природный газ — топливо XXI века

NovaInfo 25, скачать PDF
Опубликовано
Раздел: Экономические науки
Просмотров за месяц: 22
CC BY-NC

Аннотация

В данной статье описываются с экономической и экологической точки зрения преимущества использования природного газа в качестве моторного топлива

Ключевые слова

ЭКОНОМИКА, МЕТАН, ПРИРОДНЫЙ ГАЗ, ГОСУДАРСТВЕННО-ЧАСТНОЕ ПАРТНЕРСТВО

Текст научной работы

Введение

Природный газ играет одну из ключевых ролей в мировом энергопотреблении, являясь относительно доступным по цене, экологичным и надежным источником энергии. Мировые запасы природного газа по состоянию на конец 2012 года составили 187,3 трлн. куб. м, из которых 17,6% находятся в России (рис. 1) [1].

Мировые запасы природного газа. Примечание: в категории «Другие» отнесены страны, чьи подтвержденные запасы природного газа составляют менее 3% от мировых
Рисунок 1. Мировые запасы природного газа. Примечание: в категории «Другие» отнесены страны, чьи подтвержденные запасы природного газа составляют менее 3% от мировых

За последние 40 лет добыча природного газа в мире увеличилась в более чем в 3 раза и в 2013 г. достигла 3 435 млрд. м3, что на 10,5% больше, чем в 2012г. [2]. Согласно данным Международного энергетического агентства за 2013 год [3] Россия занимает второе место по добыче природного газа (656 млрд. м3 в 2012 г.).

Тенденцией последнего десятилетия является использование природного газа в качестве моторного топлива. Ежегодно число транспортных средств, использующих природный газ в качестве моторного топлива, постоянно растет. В Таблице 1 и на Рисунке 2 показана динамика увеличения количества транспортных средств в мире.

Таблица 1. Количество транспортных средств в разных странах

Страна

ГБА

Иран

3 500 000

Китай

3 000 000

Пакистан

2 790 000

Аргентина

2 271 351

Бразилия

1 753 762

Индия

1 500 000

Италия

823 000

Колумбия

456 902

Узбекистан

450 000

Таиланд

413 047

Украина

388 000

Боливия

273 342

США

250 000

Армения

244 000

Бангладеш

220 000

Египет

193 555

Перу

162 516

Венеция

105 890

Германия

96 349

Россия

90 000

Динамика увеличения количества транспортных средств в мире
Рисунок 2. Динамика увеличения количества транспортных средств в мире

Возможности применения природного газа

Перспективы и возможности природного газа как универсального энергоносителя будущего не вызывают каких- либо сомнений. Широкое применение природного газа на транспорте, во всех сферах российской экономики позволит кардинально улучшить экологическую обстановку и снизить затраты на ГСМ в бюджетах всех уровней. Созданная в России Единая система газоснабжения охватывает большую часть населённой территории и готова к расширенному использованию.

Для чего же и как может быть использован природный газ?

Природный газ отлично вступает в химическую реакцию горения. Поэтому чаще всего его используют в качестве топлива для получения электрической и тепловой энергий, а также в качестве моторного топлива. Но на основе газа можно сделать еще удобрение, краску и многое другое.

Природный газ — самое чистое среди углеводородных ископаемых топлив. При его сжигании образуются только вода и углекислый газ, в то время как при сжигании нефтепродуктов и угля образуются еще копоть и зола. Кроме того, эмиссия парникового углекислого газа при сжигании природного газа самая низкая, за что он получил название «зеленое топливо». Благодаря своим высоким экологическим характеристикам природный газ занимает доминирующее место в энергетике мегаполисов. В России около половины поставок газа приходится на энергетические компании и коммунальное хозяйство. Даже если в доме нет газовой плиты или газового водонагревателя, все равно свет и горячая вода, скорее всего, получены с использованием природного газа.

На газе можно ездить! Природный газ может использоваться в качестве моторное топливо. Согласно [4], стоимость компримированного (сжатого) природного газа (КПГ) не может превышать 50% стоимости 76-го бензина. Кроме того, использование природного газа в качестве моторного топлива продлевает ресурс двигателя и улучшает экологию городов. Двигатель на природном газе соответствует экологическому стандарту Евро-5, и даже в некоторых моделях Евро-6. Газ можно использовать для обычных автомобилей, сельскохозяйственного, водного, воздушного и железнодорожного транспорта. Еще из природного газа можно производить жидкие моторные топлива по технологии «газ-в-жидкость» (gas-to-liquid, GTL). Поскольку природный газ — достаточно инертный продукт, практически всегда при переработке на первом этапе его превращают в более реакционно-способную парогазовую смесь — так называемый синтез-газ (смесь СО и Н2). Далее ее направляют на синтез для получения жидкого топлива. Это может быть так называемая синтетическая нефть, дизельное топливо, а также смазочные масла и парафины.

Значительные объемы газа использует также металлургическая промышленность. Но и здесь природный газ также используется как источник энергии — для разогрева доменных печей.

Первичная переработка газа происходит на ГПЗ — газоперерабатывающих заводах. Обычно в природном газе помимо метана содержатся разнообразные примеси, которые необходимо отделить. Это азот, углекислый газ, сероводород, гелий, пары воды. Поэтому в первую очередь газ на ГПЗ проходит специальную обработку — очистку и осушку. Здесь же газ компримируют до давления, необходимого для переработки. На отбензинивающих установках газ разделяют на нестабильный газовый бензин и отбензиненный газ — продукт, который впоследствии и закачивают в магистральные газопроводы. Этот же уже очищенный газ идет на химические заводы, где из него производят метанол и аммиак. А нестабильный газовый бензин после выделения из газа подается на газофракционирующие установки, где из этой смеси выделяются легкие углеводороды: этан, пропан, бутан, пентан. Эти продукты тоже становятся сырьем для дальнейшей переработки. Из них в дальнейшем получают, к примеру, полимеры и каучуки. А смесь пропана и бутана сама по себе является готовым продуктом — ее закачивают в баллоны и используют в качестве бытового топлива.

Краска, клей и уксус также могут быть произведены из природного газа. По схеме, похожей на процесс Фишера-Тропша, из природного газа получают метанол (CH3OH). Он используется в качестве реагента для борьбы с гидратными пробками, которые образуются в трубопроводах при низких температурах. Метанол может стать и сырьем для производства более сложных химических веществ: формальдегида, изоляционных материалов, лаков, красок, клеев, присадок для топлива, уксусной кислоты.

Путем нескольких химических превращений из природного газа получают также минеральные удобрения. На первой стадии это аммиак. Процесс получения аммиака из газа похож на процесс gas-to-liquid, но нужны другие катализаторы, давление и температура. Кстати, аммиак сам по себе является удобрением, а также используется в холодильных установках как хладагент и в качестве сырья для производства азотсодержащих соединений: азотной кислоты, аммиачной селитры, карбамида.

Потенциальные преимущества использования природного газа

По экономическим, экологическим, ресурсным и техническим критериям природный газ еще долго будет оставаться наилучшим моторным топливом.

Главным преимуществом является его экологическая безопасность. Исследования шведских экологов установили, что природный газ на 75% благоприятнее дизельного топлива и на 50% — бензина. Отработавшие газы метановых двигателей на 60% менее вредны для человека, практически не содержат канцерогенных компонентов; на 60-80% меньше разрушают озоновый слой; на 50% меньше способствуют формированию кислотных осадков; на 25% меньше провоцируют возникновения парникового эффекта.

Использование природного газа в современных двигателях, при минимальных доработках позволяет достичь норм выброса, соответствующих стандарту «ЕВРО-5», «ЕВРО-6» кроме того:

  • природный газ чище бензина на 37%. Он не образует нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания, не смывает масляную пленку со стенок цилиндров и не разжижает масло в картере. Снижается нагрузка на цилиндро-поршневую группу, двигатель работает мягче и тише;
  • содержание вредных веществ в выхлопных газах снижается в автомобилях с карбюраторным двигателем — на 70%, с дизельным двигателем — на 53%.

Мировые запасы природного газа существенно превышают запасы нефти. Россия входит в тройку лидеров по объемам запаса природного газа.

Экономичность

«Метан» — это выгодно!

Экономия ресурсов имеет первостепенное значение, являясь, по сути, чистой прибылью. КПГ получают на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) без использования сложных технологических процессов, что отражается в стоимости КПГ.

КПГ — единственный вид моторного топлива, уровень цен на который ограничен законодательно. Согласно постановлению Правительства РФ № 31 от 15.01.1993 предельная отпускная цена на КПГ, производимый на АГНКС, не должна превышать 50% от цены реализуемого в регионе бензина А-76, включая НДС.

При использовании природного газа в качестве моторного топлива в 2-3 раза увеличивается срок службы моторного масла и свечей зажигания на 40% и 35-40% соответственно, увеличивается моторесурс двигателя и межремонтный пробег. При этом не образуется нагар на поршнях, клапанах и свечах зажигания. Природный газ не смывает масляную пленку со стенок цилиндров и не разжижает масло в картере; не содержит вредных примесей, на химическом уровне разрушающих детали камеры сгорания, каталитический нейтрализатор и лямбда зонд. 1 м³ КПГ по пробегу эквивалентен 1 литру высокооктанового бензина.

Безопасность

С точки зрения взрыво-пожаробезопасности природный газ является самым безопасным видом топлива. Природный газ легче воздуха, поэтому при разгерметизации оборудования, в отличие от жидких видов топлива, газ сразу улетучивается, а не оседает. Приказом МЧС № 404 от 10 июля 2009 года, метан отнесен к самому безопасному 4-му классу (слабочувствительные). К примеру: пропан относиться ко 2-му классу (чувствительные вещества), бензин к 3-му (среднечувствительные).

Существует утверждение о том, что установка системы газового питания ведет к увеличению риска возгорания автомобиля. Что тут можно возразить?

В принципе, две топливных системы в одном автомобиле — это усложнение конструкции, и если не следить за состоянием трубок и шлангов (что как для бензиновой, так и для газовой системы входит в перечень работ, выполняемых в рамках ТО), то возможно появление неисправностей, которые могут стать причиной возгорания.

Однако не это вызывает претензии и сомнения. Говорят, как правило, об опасности размещения газового баллона в багажнике, рисуя страшные картины последствий взрыва. И вот что странно: баллон из 3,5-4мм стали, размещенный в багажнике — это страшно и может взорваться, а топливный бак, по толщине не сильно отличающийся от консервной банки, расположенный в арке заднего правого крыла у ВАЗов 01-07 — это нормально.

В реалиях, газовый баллон, оснащенный запорной арматурой с предохранительными клапанами способен выдержать сильнейший удар, и даже обрыв магистральных трубок не вызовет сколько-нибудь значительной и пожароопасной утечки. Разрушение же баллона может произойти лишь в той ситуации, когда водителю и пассажирам будет, увы, безразлично, что произойдет с ними и с машиной после удара. Например, после наезда грузового состава двигающегося со скоростью в 80 км/ч на неподвижно стоящий автомобиль.

Еще ряд вопросов и возражений касается непосредственно совместимости систем подачи бензина с газовыми системами. В качестве примеров приводят пересыхание резиновых уплотнителей и засорение жиклеров у карбюраторных автомобилей, выход из строя форсунок и бензонасоса у автомобилей с инжекторной подачей топлива.

Здесь нужно обратиться к инструкции по эксплуатации, где черным по белому написано, что у автомобиля, оснащенного газотопливной системой, запуск двигателя должен осуществляться на бензине с последующим переходом на газ, что топливный бак никогда не должен быть пустым, и что бензонасос на автомобилях с электрическими форсунками не отключают. Экономия на топливе не должна доходить до абсурда, если Вы, разумеется, не хотите пополнить ряды противников газа, предварительно потратившись на ремонт системы подачи бензина.

Дополнительные преимущества

Важным преимуществом метана является независимость его физико-химических свойств от низких температур. Многие владельцы автомобилей, переведенных на пропан-бутан, сталкивались с ситуацией, когда при температуре окружающего воздуха ниже 27 градусов по Цельсию на автомобильных газозаправочных станциях (АГЗС) появлялись обращения к водителям с просьбой ездить на резервном топливе (т.е. бензине) до повышения температуры.

Еще одним плюсом природного газа является то, что его нельзя испортить. Этот продукт поступает, по сути, из недр земли прямо в «бак» автомобиля. Происходит только его необходимая очистка и осушка на специальных установках.

Важным конкурентным преимуществом природного газа является бесперебойность его поставок. Этот факт в последние время по достоинству оценили предприниматели, которые уже используют этот газ на своем автотранспорте. При росте цен на бензин, а главное, возникшем дефиците бензина на многих АЗС, что особенно сильно отмечалось в Томске, автобусы на природном газе не испытывали никаких проблем ни с ценой, ни с наличием топлива. Причина в том, что природный газ — это трубопроводный газ, который поступает к АГНКС по трубопроводу. А в трубопроводе газ есть всегда.

Стагнация использования природного газа в качестве моторного топлива

Основные причины стагнации газомоторного рынка:

  1. В РФ внятная и активная государственная политика по развитию газомоторного бизнеса и использованию на автотранспорте природного газа в качестве моторного топлива до сей поры отсутствовала и только в настоящее время начинает формироваться;
  2. Отсутствие системы стимулирующего государственного регулирования;
  3. В настоящее время проектирование и строительство АГНКС ограничено весьма жесткими требованиями, вследствие чего, требуются высокие капитальные вложения;
  4. Слаборазвитая существующая инфраструктура — не отвечающая требованиям рынка сеть АГНКС и сравнительно мало пунктов переоборудования и технического обслуживания газовых автомобилей;
  5. Низкая доступность газобаллонной техники (высокая стоимость переоборудования, недостаточная распространенность современной газобаллонной техники).

Пути решения

Позитивным сдвигом в вопросе использования природного газа в качестве моторного топлива является вышедшее 13 мая 2013 года Постановление Правительства РФ № 767-р «О расширении использования природного газа в качестве моторного топлива». Документ устанавливает сроки подготовки соответствующими организациями предложений в отношении мер стимулирования использования природного газа в качестве моторного топлива на различных видах транспорта и регламентирует численность единиц общественного транспорта, использующего природный газ в качестве топлива в зависимости от численности населения в городах.

14 мая 2013 года по итогам совещания по вопросу расширения использования природного газа в качестве моторного топлива В.В. Путин подписал перечень поручений. На основании данного поручения был разработан комплексный план мероприятий 2013- 2020 года по расширению использования природного газа в качестве моторного топлива. В данном плане указаны такие мероприятия как:

  1. Создание инфраструктуры для развития рынка газомоторного топлива РФ;
  2. Координация программ развития инфраструктуры участников рынка газомоторного топлива в целях создания синергетических эффектов развития газомоторной отрасли;
  3. Консолидация инвестиционных ресурсов для создания инфраструктуры рынка газомоторного топлива Российской Федерации;
  4. Обеспечение работ по оптимизации законодательства РФ в области газомоторного рынка и создание эффективных механизмов государственного регулирования отрасли;
  5. Создание инфраструктуры развития потребительского спроса.

Согласно [8], инвестиционная программа ООО «Газпром газомоторное топливо» на 2013-2014 годы предусматривает проектирование и строительство 86 автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) в 30 субъектах РФ, реконструкцию 8 существующих АГНКС в 6 субъектах РФ и строительство 5 пунктов переоборудования и технического обслуживания в Ставропольском крае.

В Санкт-Петербурге, Рязанской, Воронежской, Челябинской, Оренбургской, Омской и Ростовской областях, Ставропольском крае, республиках Татарстан и Башкортостан запланировано строительство четырех и более АГНКС.

Для развития газомоторной инфраструктуры Инвестиционной программой на 2014 год дополнительно предусмотрено проектирование 206 объектов газомоторной инфраструктуры, включая АГНКС.

ООО «Газпром газомоторное топливо» формирует Инвестиционную программу с учетом объемов закупки газомоторной техники регионами Российской Федерации.

Для реализации Инвестиционной программы ООО «Газпром газомоторное топливо» проводит работу по созданию 9 филиалов в Москве, Санкт-Петербурге, Казани, Екатеринбурге, Томске, Самаре, Ставрополе, Краснодаре и Калининграде. Зоны ответственности каждого из филиалов включают от одного до двадцати одного субъекта РФ.

В настоящее время ведется активная работа с администрациями субъектов РФ и муниципальных образований:

  • по подбору площадок для нового строительства сети АГНКС и реконструкции АЗС с целью размещения блоков КПГ;
  • по резервированию территорий для перспективного строительства сети АГНКС.

С целью развития рынка газомоторного топлива ведется работа с производителями газомоторной техники по увеличению ассортимента производимой продукции и налаживанию выпуска транспортных средств, работающих на газомоторном топливе, а также с производителями оборудования.

Заключены соглашения о взаимодействии в области использования природного газа в качестве моторного топлива с российскими и иностранными производителями транспортных средств, а также с ОАО «РЖД».

С целью привлечения наиболее квалифицированных генеральных проектировщиков, выполняющих проектно-изыскательские работы, поставщиков оборудования, подрядчиков, их выбор в ООО «Газпром газомоторное топливо» осуществляется на конкурсной основе, путем проведения конкурентных закупочных процедур, что позволяет получить оптимальное соотношение цены и качества закупаемых услуг.

В настоящее время, ОАО «Газпром» принимает участие в мероприятиях, направленных на внесение изменений в существующие НТД, и участвует в разработке новых НТД, призванных способствовать развитию газозаправочной инфраструктуры и расширению парка АТС, использующих природный газ в качестве моторного топлива.

Строительство новых газозаправочных станций должно быть максимально синхронизировано с появлением новых АТС, использующих природный газ в качестве моторного топлива. Наиболее перспективно рассматривать в этом направлении перевод государственного и муниципального транспорта (автобусного парка и парка коммунальной техники) и корпоративного автотранспорта компаний, имеющих собственные парки АТС.

Заключение

Стратегической целью ООО «Газпром газомоторное топливо» является закрепление Общества в качестве отраслевого лидера на рынке газомоторного топлива России и обеспечение значительного и стабильного роста продаж природного газа на рынке моторного топлива в России и за рубежом.

Использование природного газа в качестве моторного топлива снижает экологический ущерб, в сравнении с АТС, использующими нефтяное топливо, и позволяет экономить средства, затрачиваемые на моторное топливо.

Широкое применение природного газа во всех сферах российской экономики позволит кардинально снизить затраты на бюджеты всех уровней и улучшить экологическую обстановку.

Газомоторная отрасль динамично развивается, совокупный объем потребления компримированного природного газа (КПГ) за десятилетний период выросли в 10 раз — до 28,6 млрд м3 [3].

За последние 5 лет экономический эффект от замещения ДТ на КПГ значительно вырос и можно с уверенностью сказать, что он продолжит расти. Так, например, если в 2009 году экономия от замещения топлива составляла 9,3 руб., то в 2014 году составляет уже 23 руб.

Целью данной статьи было повышение информационной составляющей рынка природного газа. В свете приведенных данных можно с уверенностью утверждать, что рынок природного газа ждет большое будущее, в том числе и на территории Российской Федерации.

Читайте также

Список литературы

  1. Британская нефтегазовая компания «Beyond petroleum» BP Statistical Review of World Energy. — June 2013.
  2. Периодическое издание. KeyWordStatistics2013 Report «International Energy Agency».
  3. Периодическое издание. Журнал «The CVR». Выпуск 02-2014.
  4. Постановление Правительства РФ от 15.01.1993 №31 «О неотложных мерах по расширению замещения моторных топлив природным газом»
  5. Постановление Правительства Российской Федерации от 13 мая 2013 года № 767-р.
  6. Поручение Президента РФ №ППр-1298 от 11.06.2013г.
  7. Комплексный план мероприятий по расширению использования природного газа в качестве моторного топлива. От 14 ноября 2013 г. №6819п-П9. Документ утвержден Заместителем Председателя Правительства Российской Федерации А.Дворковичем.
  8. Официальный сайт ООО «Газпром газомоторное топливо»: http://www.gazprom-gmt.ru/

Цитировать

Новицкий, Я.Ю. Природный газ — топливо XXI века / Я.Ю. Новицкий. — Текст : электронный // NovaInfo, 2014. — № 25. — URL: https://novainfo.ru/article/2172 (дата обращения: 22.05.2022).

Поделиться