Поиск:

Газомоторное топливо: экобезопасность и качество жизни

18.04.2016 22:31:00 

Компания «Газпром» принимает самое активное участие в процессе поддержания экологического потенциала планеты. Газовой промышленности как одной из наиболее перспективных отраслей развития национальной экономики России принадлежит ключевая роль в формировании новой отрасли – рынка газомоторного топлива, задачи которого – обеспечение населения экологически чистым моторным топливом, повышение экологической безопасности и качества жизни населения России.

Процессы перехода на использование компримированного природного газа (КПГ) в качестве газомоторного топлива (ГМТ) в России активизированы на федеральном уровне. Приоритеты государственной политики в сфере внедрения газомоторной техники определены в указах и посланиях Президента России, Прогнозе долгосрочного социально-экономического развития РФ на период до 2030 г., Транспортной стратегии РФ на период до 2030 г., Энергетической стратегии России на период до 2030 г., Стратегии инновационного развития РФ на период до 2020 г. и других документах.

В целях развития рынка КПГ издано распоряжение Правительства РФ от 13.05.2013 г. № 767-р «О регулировании отношений в сфере использования газового моторного топлива». Во исполнение перечня поручений, данных Правительству РФ по вопросу расширения использования газа в качестве моторного топлива (№ Пр-1298), разработан и утвержден Комплексный план мероприятий по расширению использования ГМТ до 2020 г. (№ 6819п-П9 от 14.11.2013 г.), который предусматривает комплекс правовых, экономических, организационных мер поддержки производства и использования природного газа в качестве моторного топлива. Реализация мероприятий, предусмотренных в Комплексном плане, обеспечит к концу 2020 г. снижение объема выбросов загрязняющих веществ от техники спецназначения в окружающую среду на 6% по отношению к уровню 2013 года.

Замещение традиционных видов топлива на ГМТ направлено на снижение транспортных издержек в экономике, повышение конкурентоспособности транспортной системы России и уменьшение негативного воздействия на окружающую среду, климат и здоровье человека.

Для того, чтобы более полно представить картину развития рынка использования природного газа в качестве моторного топлива рассмотрено состояние сегментов рынка ГМТ в России и за рубежом и перспективы развития рынка до 2030 г. С использованием методологии жизненного цикла проведена оценка экоэффективности моторных топлив по показателям: выбросы загрязняющих веществ, углеродный след и токсический след. Сравнительная оценка негативного воздействия на окружающую среду в жизненом цикле топлив показывает безусловные преимущества природного газа как моторного топлива по всем исследованным показателям.

Интеграция для достижения экобезопасности

Динамичное развитие транспортного комплекса во всем мире, требует повышения его экономической эффективности, перераспределения потребления добываемых энергоресурсов и решения возникающих экологических проблем. При современном состоянии эксплуатации автотранспортных средств и процессов производства моторных топлив оказывается существенное техногенное воздействие на природные экосистемы, включая увеличение техногенной нагрузки (нагрузки загрязняющих веществ) на организм человека.

Как добиться глобальной и региональной экобезопасности при воздействии транспортного комплекса? Путь решения состоит в гармонизации технологических, экологических и коммерческих интересов компаний, деятельность которых предполагает создание и внедрение экологически ориентированных наилучших доступных технологий и тактических мер по минимизации техногенного воздействия на окружающую среду, требующих участия в решении этой проблемы всего мирового сообщества.

В рассматриваемом в настоящее время проекте Стратегии экобезопасности РФ на период 2025 года приоритеты в сфере охраны окружающей среды и обеспечения экобезопасности реализуются в рамках госпрограммы «Охрана окружающей среды», «Развитие водохозяйственного комплекса РФ», «Развитие лесного хозяйства». В документе дана оценка текущего состояния экобезопасности РФ, названы вызовы и угрозы, прорабатываются тенденции и возможные сценарии развития ситуации в сфере обеспечения экобезопасности. Реализация «Стратегии» позволит говорить о переходе к экологически ориентированной модели экономического развития, в числе приоритетов которой в области экологии Главой Минприроды России Сергеем Донским названы снижение техногенной нагрузки и поддержание благоприятного состояния природной среды и среды обитания человека; кардинальные изменения данной ситуации, повышение качества жизни и здоровья населения, требуют совместных и хорошо скоординированных действий органов государственной власти, бизнес-структур, производственных объединений, институтов гражданского общества и населения.

Природный газ – альтернативное моторное топливо

В настоящее время в России возникла новая экономическая, технологическая, экологическая и социальная ситуация для внедрения технологий по использованию КПГ и сжиженного природного газа (СПГ) в качестве моторного топлива.

Замещение традиционных видов топлива на ГМТ является также стимулом развития отечественной автомобильной отрасли. Спрос на газомоторный транспорт и технику растет как со стороны коммерческих, так и муниципальных предприятий. Сегодня газомоторные модели присутствуют в линейке выпускаемой продукции большинства российских автопроизводителей.

Целевые сегменты газомоторного рынка как альтернативы по отношению к традиционно применяемому бензину и дизельному топливу – КПГ, СПГ и сжиженный углеводородный газ (СУГ). В России применяется в основном КПГ – это метан, сжатый под давлением 200-220 атм. и СУГ – получаемый из попутного нефтяного газа (ПНГ).

Рост использования природного газа в качестве моторного топлива становится мировой тенденцией. Как моторное топливо природный газ применяется более чем в 80 странах мира. Мировой опыт свидетельствует о том, что перевод транспорта на природный газ является приоритетным направлением в части обеспечения устойчивого энергетического развития и экологической безопасности страны.

Развитие и перспективы роста рынка ГМТ

Мировой рынок

Созданная в ряде стран мира система организационных, финансовых и технических мер стимулирования использования ГМТ позволила за последние 10 лет увеличить мировой парк автомашин на газовом топливе в 10 раз. Многие эксперты считают, что наиболее достоверным показателем развития газомоторного рынка является спрос на газ в транспортном секторе. По данным Агентства NGV Communications Group учтенный спрос на КПГ/СПГ (учтенное потребление КПГ/СПГ) на начало 2015 г. составил 29,4 млрд м3. Этот показатель может вырасти до 200 млрд м3 к 2020 г.

На рис. 1 представлены страны-лидеры по парку газомоторных автомобилей, потреблению природного газа в качестве моторного топлива и количеству газовых заправочных станций в 2014 г.

 

Рис. 1. Лидеры мирового газомоторного рынка в 2014 г. (Минэнерго, 2015; NGV Market Top 20)

 

Мировой парк автомобилей, работающих на КПГ, ежегодно увеличивается на 25-30% и по данным Агентства NGV Communications Group по состоянию на начало 2015 г. парк метановых автомобилей насчитывал 22,3 млн, что составляет 1,5% от всего мирового парка.

Потенциал роста мирового парка газобаллонной автотехники (ГБА) оценивается на уровне 50 млн ед. к 2020 г.; к 2025 г. парк вырастет на 35 млн и к 2030 г. составит более 100 млн ед. Согласно данному прогнозу можно ожидать, что доля ГБА в общемировом транспортном парке к 2020 г. будет составлять около 4,5%, к 2030 г. – 7%. Согласно исследованию Navigant Research, в период с 2015 до 2025 гг. мировые продажи газомоторных автомобилей вырастут с 2,4 млн до 3,9 млн автомобилей в год.

Потребление природного газа парком ГБА увеличится к 2020 г. до 106 млрд м3, а к 2030 г. – до 207 млрд м3 в год.

Российский рынок

Производство и реализация природного газа в качестве моторного топлива – одно из приоритетных направлений деятельности ПАО «Газпром». Объем реализации КПГ через газозаправочную сеть компании увеличился в 2015 г. на 8% и составил 433 млн м3. Компания реализует масштабную программу строительства новых автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС). Только в 2016 г. планируется завершить строительство 35 АГНКС и реконструкцию четырех станций в 21 регионе России. В результате объем потребления газа через сеть АГНКС Газпрома увеличится на 11% – до 480 млн м3 (по данным Агентства «Автостат», 2016).

Несмотря на большие перспективы газомоторного топлива в России, на этом пути существует много проблем. Уровень потребления КПГ в России остается крайне низким – лишь 0,5% от всех видов моторных топлив, а средняя загрузка АГНКС составляет около 25%. Одна из причин заключается в стоимости газомоторного транспорта, выпускаемого автопроизводителями, более дорогой в сравнении с жидкотопливным аналогом, что существенно замедляет спрос на природный газ. Для дальнейшего развития рынка необходимо расширение газомоторного автопарка на 15-20 тыс. ед. автотехники в год и повышение ее доступности для потребителя.

Россия на мировом рынке природного газа в качестве моторного топлива занимает 14 место по общему спросу на КПГ.

Исполнение распоряжения Правительства РФ от 7 мая 2013 г. № 767-р об уровне использования к 2020 г. природного газа в качестве моторного топлива на общественном автотранспорте и транспорте дорожно-коммунальных служб потребует увеличения ввода в эксплуатацию ГБА в городах на 10% - 50% в зависимости от численности населения (рис. 2).

Рис. 2. Целевые установки ввода в эксплуатацию газобаллонных автомобилей в городах России к 2020 г. (по данным Минэнерго, 2015)

 

Экоэффективностькомплексный показатель оценки жизненного цикла моторных топлив

Автотранспорт, являясь существенной составляющей экономики России, создает экориски, связанные с воздействием на окружающую среду и здоровье населения. Выбросы автотранспорта являются одной из самых серьезных причин загрязнения воздуха в крупных городах. В Москве и др. мегаполисах России их доля доходит до 90% от валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

В России в общем объеме валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу доля автотранспорта составляет 44%. Газификация транспортного сектора – важная экологическая составляющая в вопросах сохранения климата. Перевод автотранспорта на газомоторное топливо внесет свой вклад в достижение цели, озвученной Президентом России В.В. Путиным на 70-ой сессии Генассамблеи ООН (г. Нью-Йорк, 28 сентября 2015 г.) об ограничении выбросов парниковых газов в РФ до 70-75% от уровня 1990 года.

Негативное воздействие на окружающую среду транспортных средств, работающих на разных видах топлива, не ограничивается только этапом их эксплуатации. Более детальная оценка воздействия конкретного вида альтернативного топлива на окружающую среду выполняется с использованием методологии жизненного цикла (ЖЦ). ЖЦ моторного топлива – комплекс последовательно реализуемых этапов обращения с углеводородным сырьем, начиная с процесса его добычи до конечной стадии – использования топлив на автотранспорте, в результате чего в атмосферный воздух выбрасываются загрязняющих веществ (ЗВ) и парниковые газы. К основным этапам ЖЦ моторных топлив относятся:

- для ГМТ – газодобыча углеводородного сырья, его транспортировка, хранение, производство КПГ на АГНКС, использование КПГ на автотранспорте;

- для нефтяного – добыча, транспортировка сырья, хранение, переработка с получением моторного топлива, реализация на автозаправочных станциях (АЗС), использование бензина и дизельного топлива (ДТ) в автотранспорте.

Схематично этапы ЖЦ производства и использования моторных топлив представлены на рис. 3.

Рис. 3. Жизненный цикл производства и использования моторных топлив

 

Требования при оценке топлив в ЖЦ включают: выполнение Российских (Европейских) норм на выброс загрязняющих веществ (СО, СхНу, NOx, твердые частицы,) по испытательным циклам, снижение выброса СО2, минимизацию расхода природных ресурсов и энергии, а также ущерба окружающей среде.

Особую значимость в оценке ЖЦ моторных топлив имеет экоэффективность, которая является комплексным показателем и оценивается по всему жизненному циклу топлива по параметрам: удельные выбросы загрязняющих веществ, «углеродный след», «токсический след». Сравнительная экологическая оценка топлив нефтяного и газового происхождения по этим параметрам позволяет выявить наиболее эффективные, дружественные окружающей среде виды топлива. Удельные выбросы загрязняющих веществ, как известно, являются основными параметрами, которые следует контролировать для соблюдения технических нормативов выбросов и оценки результатов внедрения природоохранных мероприятий.

Понятие «углеродный след» определяется как совокупность выбросов всех парниковых газов, произведенных субъектами, предметами, действиями (человеком, организацией, мероприятием, продуктом, городом, государством). Проблема снижения «углеродного следа» сегодня становится важной, поскольку, наращивание объемов потребления энергии в результате сжигания полезных ископаемых приводит к росту выбросов парниковых газов в атмосферу.

«Токсический след» топлива (впервые введенный показатель) по аналогии с «углеродным следом» определяется как совокупность выбросов всех загрязняющих веществ с учетом их токсичности прямо или косвенно произведенных через повседневную деятельность. Токсический след является показателем антропогенного давления на экосистемы и позволяет провести сравнительную оценку экологических преимуществ использования разных видов топлив, например, ГМТ в сравнении с нефтяными топливами.

Сравнительная оценка экоиндикаторов моторных топлив

Рассчитанные значения экологических индикаторов в комплексе последовательно реализуемых этапов обращения с углеводородным сырьем – от процесса добычи (получения) до использования моторных топлив на транспорте – «удельные выбросы ЗВ», «углеродный след» и «токсический след» при использовании различных видов моторного топлива представлены в табл. 1 (экологические показатели для природного газа приведены к единице).

Табл. 1

Сводная таблица индикаторов экологической эффективности использования разных видов топлива на автотранспортных средствах

Вид топли-ва

Удельные выбросы ЗВ,

тЗВ/т н.э.

Кратность

выбросов по отноше-нию к КПГ

Углеродный след, т СО2-экв. /т н.э.

Кратность

выбросов по отноше-нию к КПГ

Токсический след, усл. ед.

Кратность

выбросов по отношению к КПГ

Бензин

0,06

6

5,03

2,1

1,51

3

ДТ

0,03

3

4,01

1,7

2,63

5

КПГ

0,01

1

2,34

1

0,51

1

 

Сравнительная оценка негативного воздействия на окружающую среду по критериям, характеризующим экоэффективность моторных топлив в ЖЦ, показывает безусловные преимущества природного газа как моторного топлива по всем исследованным показателям. Значения удельных выбросов ЗВ и СО2, а также токсического следа, полученные суммированием их по этапам жизненного цикла, составили для разных топлив следующие соотношения:

- «Удельный выброс ЗВ» – 6 : 3 : 1 для бензина, ДТ и КПГ;

- «Углеродный след» – 2,1 : 1,7 : 1 для бензина, ДТ и КПГ;

- «Токсический след» – 3 : 5 : 1 для бензина, ДТ и КПГ соответственно.

Газомоторное топливо – значение для социальной сферы и здоровья

В масштабах страны перевод автотранспорта на газомоторное топливо приведет к сокращению стоимости автоперевозок за счет разницы в цене на газомоторное топливо и бензин, что влечет за собой снижение издержек во всех отраслях экономики и социальной сфере, обеспечивает рост промышленного производства и жизненного уровня населения. Перевод транспорта на природный газ отвечает основным приоритетам современной политики государства в социально-экономической сфере:

- снижение темпов инфляции, одним из факторов которой является рост цен на нефтяное моторное топливо в отличии от газового;

- перераспределение потребления добываемых энергоресурсов (углеводородного сырья), рациональное использование природных ресурсов;

- повышение уровня жизни населения (газ – сравнительно дешевый вид топлива, доступный населению с низким уровнем доходов);

- развитие малого бизнеса (в т.ч. на автотранспорте);

Реализация мероприятий по развитию газозаправочной сети и парка техники, работающей на природном газе, способствует развитию АПК и строительству доступного жилья за счет снижения затрат на топливо.

Строительство сети АГНКС предполагает создание соответствующего количества новых рабочих мест по организации обслуживания потребителей и безаварийной эксплуатации сооружений и оборудования.

Кроме того, газомоторное топливо как топливо, оказывающее положительное влияние на состояние окружающей среды и качество жизни, является комфортным топливом для жизни в городе. Пассажиры и водители оценят малую вибрацию от двигателей внутреннего сгорания, работающих на газе. Комфорт также почувствуют люди, живущие у автомагистралей, и пользователи автотранспортом, т.к. шум от автомобилей и автобусов, работающих на газовом топливе в три раза ниже, чем от автобусов, работающих на дизельном топливе.

Перевод транспорта на природный газ позволяет почти вдвое снизить выбросы диоксида углерода в составе отработанных газов. Таким образом, использование природного газа в качестве топлива для АТС при перевозке на большие расстояния и автобусов международного сообщения могло бы улучшить экологическую обстановку в стране.

Использование ГМТ способствует реализации национальных проектов в области здравоохранения за счет снижения негативного воздействия на окружающую среду. В крупных городах, в частности в Москве, с высокой долей транспортных средств переход на ГМТ может обеспечить снижение нагрузки выбросов загрязняющих веществ на человека и, как следствие, улучшить показатели здоровья.

Одним из наиболее важных показателей, отражающих изменения качества окружающей среды, который может значительно измениться при использовании на транспорте ГМТ, является состояние здоровья детей. Потенциальная нагрузка на ребенка по сравнению со взрослым увеличивается в связи с повышенной чувствительностью детского организма к негативному воздействию экологических факторов. Проведенный расчет изменения нагрузки выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта на жителя г. Москвы показал, что эта нагрузка может снизится с 65 до 34 кг ЗВ на человека в год, если предположить, что 50% существующего московского парка автотранспортных средств будет переведено на компримированный природный газ.

Таким образом, газомоторное топливо, как наиболее безопасное для окружающей среды, экономически целесообразное и технологичное в сравнении с традиционными видами моторных топлив имеет весомые обоснования быть наиболее востребованным в ближайшие годы, что подтверждено проведенными исследованиями по оценке комплексного экологического эффекта замещения нефтяных топлив.

Эксперты считают, что природный газ более предпочтителен, чем электричество. Суммарные выбросы по так называемой цепочке «от скважины до колеса» (Well-to-Wheel) у природного газа ниже, метан дешевле, а газовая заправочная инфраструктура развита лучше, чем электрическая. Автопроизводители должны учитывать все эти факторы при разработке бизнес стратегии лидерства.

Несмотря на экономическую выгоду ГМТ в России, его использование занимает неадекватно узкую нишу на рынке ГМТ в сравнении со многими европейскими странами. Системный комплексный подход к развитию рынка ГМТ в России является актуальной государственной задачей, отраженной в Федеральном законе «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (ФЗ-339 от 04.11.2014).

В стремлении к более устойчивому энергетическому будущему преимущества природного газа заслуживают большего признания и определяют целый ряд причин, почему природный газ должен играть центральную роль, для чего необходимо построение системы развитого рынка ГМТ в масштабах страны с объединением усилий всех заинтересованных сторон.

А.Г. Ишков, д.х.н., проф.,
вице-президент Росэкоакадемии,
замдиректора Департамента ПАО «Газпром»

Бюллетень

© 1998-2015, Национальное информационное агентство «Природные ресурсы»
При перепечатке ссылка на источник обязательна
Адрес: 142784, г. Москва, г.п. Московский, Бизнес-парк "Румянцево", офис 352-Г, НИА-Природа тел./факс: 8(499)240-51-27, 611-82-69, тел.: 721-43-65, e-mail: nia_priroda@mail.ru