Может ли СПГ стать альтернативой дизельному топливу? (Часть 2)

Европа в деле

Cоздание нового консорциума BioLNG EuroNet в ЕС призвано упорядочить розничную продажу СПГ. В число учредителей объединения вошли компании Shell, DISA, Scania, IVECO и Nordsol, которые объявили о строительстве сети заправочных станций СПГ в Бельгии, Франции, Германии, Нидерландах, Польше и Испании. АГНКС будут возводиться на всех основных европейских магистралях с примерным интервалом в 400 км.

В планах – развитие производства биогаза в Голландии из органических отходов (включая просроченные продукты из супермаркетов, нереализованная еда из ресторанов).

Финская компания Gasum в конце 2018 года также объявила о планах строительства 50 новых заправочных станций СПГ до 2020 года на ключевых автодорогах и транспортных узлах в Финляндии, Швеции и Норвегии в первую для большегрузных автомобилей. Благодаря запланированным инвестициям, газовая сеть АЗС Gasum в ближайшие несколько лет вырастет глобально и станет в несколько раз больше, чем сегодня.

Всё идёт к тому, что Европа намерена избавиться от дизельного засилия к 2025 году, оставив его на строительном, железнодорожном и морском транспорте.

Европейский опыт IVECO

Определённо лидером в Европе является компания IVECO Spa. Она первая в ЕС начала продвигать свои грузовики и тягачи, оборудованные двигателями с СПГ (см. «Все технологии в одном»). Нельзя сказать, что эта тема успешно развивалась: она существовала и ей не давали умереть. Постепенно количество газовых заправок росло, а правительства некоторых европейских стран предоставляли льготы для владельцев газовых грузовиков. Сравнительно недавно концерн выпустил на рынок свой самый мощный газовый турбодвигатель: 6-цилиндровый, рядный 460-сильный мотор IVECO N60 ENT G с искровым зажиганием, которым оборудовали магистральный тягач IVECO Stralis NP460 (премьера на выставке Solutrans-2017, Франция).

В 2018 году тяжеловоз установил рекорд дальности, проехав 1728 км на одном резервуаре СПГ из Лондона до Мадрида без промежуточной дозаправки. В этой поездке испытателям пришлось столкнуться с интенсивным трафиком на английских дорогах, сильным встречным ветром во Франции и горными перевалами в испанской части маршрута. В итоге средний расход топлива составил 22,6 кг СПГ на 100 км пути. Этим путешествием IVECO Spa наглядно показало, что природный газ является возможным, реалистичным, безопасным и экономически обоснованной альтернативой дизелю.

Потенциальным покупателям газовых грузовиков в компании советуют планировать маршруты с помощью веб-приложения MyBestRoute (разработка компании Michelin), чтобы ориентироваться в сети АНГКС.

Газовые наработки Scania

Scania недавно представила свой 13-литровый 6-цилиндровый газовый двигатель OC13 (Euro 6) для дальнобойных грузовиков. При мощности 410 л.с. он развивает максимальный крутящий момент 2000 Н·м в диапазоне от 1100 до 1400 об/мин. Размеры и производительность сопоставимы с дизелем аналогичной мощности. С экологической точки зрения газовый Scania показывает выбросы вредного CO2 на 15–90% меньше.

Адаптация к магистральным грузоперевозкам (1100 км с одной заправки) возможна благодаря большому криогенному топливному баку СПГ. А если смонтировать дополнительный топливный бак, то дальность действия увеличится до 1600 км.

Важным моментом является низкий уровень шума (не выше 72 дБА), чем у дизеля, что актуально в городской застройке. Заправочные клапаны бака обращены в противоположную сторону от направления движения, что сокращает риск повреждения клапанов от ударов камней или гравия.

Газовые двигатели Scania основаны на принципе стехиометрического сгорания, т. е. полном выгорании как топлива, так и кислорода. Сначала при входе в цилиндры происходит предварительное смешивание газового топлива и воздуха, потом эта масса поджигается свечами зажигания. Наличие искровых свечей обусловливает более короткие интервалы ТО у газовых моторов, если сравнивать с дизелями. Но Scania значительно увеличила интервал обслуживания до 45 000 км, после чего требуется замена свечей зажигания. У газовых моторов Scania предыдущего поколения интервал между ТО не превышал 30 000 км.

«В процессе сжигания нет разницы между СПГ и КПГ (компримированный природный газ), но есть значительные различия в эксплуатационном диапазоне», – говорит представитель Scania Ян Фрицсон. «С СПГ это доходит до 1100 км, если рассматривать типичный 40-тонный автопоезд, двигающийся по ровной дороге. Для газобаллонного варианта КПГ нормальной дальностью является расстояние в 500 км», – добавил он.

Газовые варианты Volvo FH LNG и Volvo FM LNG

Компания Volvo Trucks позже других европейских конкурентов представила на рынок свой 12,8-литровый, рядный, 6-цилиндровый двигатель G13C LNG уровня Euro 6, работающий на сжиженном природном газе (LNG) или биогазе. Он развивает мощность 460 л.с. и выдает максимальный крутящий момент 2300 Н·м. Есть ещё и 420-сильный мотор (крутящий момент 2100 Н·м).

Силовые агрегаты имеет такую же производительность, расход топлива и продолжительность эксплуатации, как и аналогичные по мощности дизели Volvo. При этом выбросы ОГ у газовых моторов получаются чище, особенно в количестве CO₂. Оба двигателя можно установить на новые модели Volvo FH LNG и Volvo FM LNG. Эти газовозы уже получили одобрение и сертификаты согласно европейскому стандарту ECE R110.

Главное отличие двигателя Volvo G13C LNG от газовых конкурентов IVECO и Scania – это конструкция, обходящаяся без цикла Otto. В нём нет искрового зажигания и работает по принципу самовоспламенения. Эту технологию уже несколько лет использует в США компания Cummins Westport. Перед тем, как газ попадает в цилиндры, он нагревается, сжимается (с помощью гидравлического насоса) и затем смешивается с небольшим количеством дизельного топлива. Топливная смесь (90–95% сжиженного газа и примерно 5–10% дизеля) впрыскивается через инжектор в цилиндры и воспламеняется без присутствия каких-либо свечей зажигания. Расход топлива у газового грузовика находится на одном уровне с дизельным Volvo и на 15–25% ниже, чем у обычных искровых газовых моторов. В итоге новый газовый мотор Volvo G13C обладает такой же эффективностью как у дизеля. При том, что сохраняются те же межсервисные интервалы ТО, характеристики и долговечность. Как и в других грузовиках Volvo стандарта Euro 6, в серии Volvo LNG для обработки ОГ применяется система SCR с реагентом AdBlue и сажевый фильтр.

Обычно запас хода является критическим параметром для работающих на газе тяжёлых грузовиков, поэтому заказчики СПГ-грузовиков смогут выбрать один из 3 баков различной ёмкости: 115 кг (275 л), 155 кг (375 л) и 205 кг (495 л). Самый большой топливный бак обеспечит грузовику запас хода вплоть до 1000 км. СПГ хранится в баках при давлении 4–10 бар и при температуре от –140 до –125 °C. Процесс заправки занимает примерно столько же времени, сколько и заправка дизельного автомобиля.

Сравнительный тест дизеля и СПГ

В конце 2018 года был проведён сравнительный тест двух равносильных тягачей Volvo по маршруту из Мюнхена в Больцано с перевалом через Альпы. Горная дорога в направлении Италии пролегает через длинный подъём на Europabrücke и является довольно сложной задачей для тягачей. Итогом этого нужно было получить ответ: сможет ли газ для 40-тонного автопоезда быть по отдаче равным дизельному аналоги или ему место на кухонной конфорке?

Перед стартом организаторы заправили тягач Volvo FH 460 LNG с помощью мобильной станции техобслуживания. Её специально пригнали в Мюнхен, поскольку в Германии практически нет АЗС с СПГ, хотя для КПГ имеется 900 заправок (хотя в маленьких Нидерландах станций СПГ уже 25!).

Перед стартом два автопоезда загрузили балластом до 40 т. В тягач FH 460 LNG залили 205 кг сжиженного газа, которого хватило бы на 1000 км, но маршрут до Больцано не равнинный.

Движение шло плавно. Газовый и дизельный тягачи хорошо вписались в насыщенный трафик обгоняя как целые конвои грузовиков, так и неспешный местный транспорт. Тягач СПГ не проигрывал своему дизельному собрату. Трансмиссия I-Shift переключала передачи аналогичным образом. Единственное отличие – это индикация на приборной панели. У дизельного автомобиля запас топлива тарируется в литрах, а у газового – в килограммах.

На перевале Бреннера дорога наверх прошла без заметных отличий. Ощущения по тяге при движении в гору были идентичны, хотя у газового были немного повышенные обороты двигателя, чем у дизеля, но скорость была точно такая же.

После окончания маршрута на финише провели контрольные замеры топлива: автопоезд с тягачом Volvo FH 460 LNG в среднем расходовал 21,7 кг СПГ на 100 км пути. Поскольку 1 кг СПГ имеет такую же энергетическую ценность, как и 1,39 л дизельного топлива, то после расчёта получаем: газовая сцепка показала средний расход 30,16 л на 100 км в пересчёте на солярку. Это близко к показателю дизельного FH 460 – 29,3 л на 100 км.

Теперь о деньгах

Известно, что среди факторов роста, благотворно влияющих на продажи машин с газовым оборудованием, являлся низкий индекс потребительских цен на газ. В 2017 году в России он составил 4,3% против 7,9% на бензин и 5,7% на дизельное топливо (при официальном уровне инфляции 2,5%.) Самый большой рост по данным сайта gks.ru пришёлся на декабрь 2018 года. Тогда цена газомоторного топлива к декабрю 2017 г. составила 122,1% (дизельное топливо 113,72%, бензин 109,55%). А к февралю произошла сезонная корректировка и газовое моторное топливо затормозило свой ценовой рост (см. таблицу). Тут важно понимать, что цены растут безотносительно курса валют или инфляции. Дешёвый газ подвержен подорожанию прежде всего зимой. Но надо учесть, что цена на газ за один кубометр в 2–3,5 раза дешевле одного литра бензина А-95 или дизельного топлива. В апреле–сентябре в Москве она составляла: EcoGas 14 руб., пропан-бутановый СУГ 16,5–18,5 руб., пропан 20–25 руб., а 1 кг СПГ метана стоил от 22–26 руб.

Цены на СПГ в Европе очень разнятся, и удивительно, что в Нидерландах, где тема газа лучше развита, чем у соседей, стоимость достаточно высока – более 90 евроцентов за 1 кг. В Германии дешевле, но там заправок ещё недостаточно. Ну а те, кто, например, может заправиться в Бельгии или Франции, то сразу получат небольшой бонус в виде 10 евроцентов за 1 кг. Различия в казалось бы едином Евросоюзе связаны в первую очередь с разницей в акцизных сборах и налогах. Но даже если заправляться СПГ в Голландии, то всё равно выгода для автоперевозчика очевидна.

Предложение Volvo

Главное в стоимостном вопросе остаётся цена грузовика. Разница между тягачом Volvo FH 460 LNG и его дизельным аналогом вырисовывается в колоссальные 45 тысяч евро. Это очень много при том, что это ещё не окончательная цена. Что тут сказать? Да, топливо имеет привлекательную цену, обслуживание не запредельно по затратам, но огромная разница в стоимости машины. Что с этим делать? Нужно заинтересовать автотранспортников в гарантированных заказах на долгосрочной основе и оказать патерналистскую поддержку. Недавно СМИ сообщили, что в Германии в первые два года все автомобили с СПГ освободят от платы за дороги.

Обслуживание автомобиля? Интервалы на ремонт и техническое обслуживание, а также их стоимость компания Volvo обещает сохранить на уровне, как у дизельного грузовика. Замена масла в гидросистеме и фильтра системы СПГ должны заменяться каждые 150 000 км.

А водитель? Он заметит разницу только во время заправки. Процесс заправки сжиженным газом значительно отличается от заправки дизельным топливом, но как показала практика, она проста в освоении и не сложнее и не дольше обычной. Ввиду низкой температуры жидкого топлива необходимо применять ряд мер предосторожности.

Итак, считаем: седельный тягач Volvo LNG стоит на 45 000 евро дороже. Он принимает на 500 кг меньше груза, так как его снаряженная масса больше. Поскольку сжиженный газ дешевле, чем дизельное топливо, и при цене в 88 евроцентов за 1 кг СПГ и годовом пробеге более 120 000 км можно сэкономить около 12 000 евро за год. Это будет означать, что у вас будет возврат дополнительных инвестиций через 3,7 года. Если ожидаются маршруты по автобанам Германии, то следует добавить и дорожную экономию, так как эти трассы будут для вас бесплатными в течение первых двух лет. Кроме того, в Германии автоперевозчики уже получают госсубсидию на газовый грузовик в размере 12 000 евро. Денежных составляющих много и разных. Они разнятся в зависимости от страны, но очевидно, что газовый грузовик вполне может стать рентабельным транспортным средством только у рачительного собственника легко ориентирующегося в законодательном крючкотворстве. И газ даёт выгоду лишь грузоперевозчикам, работающим на постоянных маршрутах.