Старые ошибки, сегодняшние проблемы, новые тенденции в сфере использования газомоторного топлива
(аналитическое обозрение)
■
В.А. Усошин, эксперт Российского газового общества, к.т.н.,
А.Н. Ковалев, генеральный директор ОАО «Касимовское ПОАТ», г. Касимов
Статья подготовлена на основе доклада, который впервые был прочитан в ноябре 2013 г. в Минске на конференции, проведенной Российским газовым обществом. Но с того времени мало что изменилось в газомоторном бизнесе, более того -добавились новые проблемы. Поэтому авторы решили, что переработанный доклад с учетом последних событий был бы полезен всем, кто занимается проблемой газификации транспорта.
__Ключевые слова:
газомоторное топливо, автомобильная газонаполнительная компрессорная станция, газобаллонное оборудование, проблемы газомоторного рынка.
М
ы живем в очень динамичном мире. Не успеваем решить старые проблемы, как уже появляются новые. Проблемы в области внедрения газомоторного топлива на транспорте можно разделить на четыре этапа:
• первый - с 1970 по 1990 г.;
• второй - с 1990 по 2000 г.;
• третий - с 2001 по 2012 г.;
• четвертый - с 2013 по 2016 г.
Первый этап: 1970-1990 гг.
Эти годы пришлись на советский период, который характеризовался полным отсутствием рыночных отношений и планово-директивным управлением. Рассмотрим ошибки этого периода. Программно-проектные:
• строительство АГНКС велось в
полном отрыве от переоборудования автотранспортных средств (АТС) на газомоторное топливо (ГМТ);
• площадки под строительство АГНКС местные органы выделяли на самых неудобных землях без учета наличия потенциальных потребителей (владельцы автотранспортных средств, которые можно было бы перевести на газ) в радиусе 10 км от строящейся станции;
• как правило мощности по заправкам АГНКС были завышены (250, 500 заправок в сутки). Организационные:
• бойкотирование перевода автотранспортных средств на газомоторное топливо водителями и часто руководителями автотранспортных предприятий;
• отсутствие синхронизации планов строительства АГНКС и планов перевода автотранспортных средств на ГМТ;
• отсутствие системы подготовки кадров;
• низкое качество или отсутствие нормативно-технической документации;
• низкое качество рекламно-агитаци-онных материалов. Производственно-технические:
• использование устаревшей газобаллонной техники;
• отсутствие планов развития производства легких композитных баллонов для автотранспорта;
• не было предусмотрено производство под эту программу надежной запорной и регулирующей арматуры. Экономические:
• отсутствие государственной поддержки, финансовых, налоговых и прочих льгот для владельцев АТС на ГМТ.
Эта совокупность ошибочных решений привела к тому, что сеть мощных АГНКС оказалась неэффективной, так как не удалось достигнуть их проектной загрузки. При удалении автомобилей от места заправки на 30 км объем производимой ими транспортной
работы снижался на 20 %. Такое положение полностью исключало преимущество низкой цены газового топлива, и использование газобаллонной автотехники становилось экономически нецелесообразным. Причем снижалась эффективность не только АГНКС -объекта продажи газа, но и самого автотранспорта - объекта потребления газа.
Максимальный эффект, при котором сроки окупаемости инвестиций в строительство газозаправочного комплекса (АГНКС + парк газобаллонных автомобилей) могут составлять от года до двух лет, зависит от степени загрузки АГНКС (рис. 1).
График показывает, что эффективность работы АГНКС резко повышается, начиная с 30%-й загрузки. Ранее построенные (без учета модульности) и действующие сегодня АГНКС большой мощности работают в диапазоне загрузки от 7 до 25 %, что приводит к высокой себестоимости КПГ и оказывает негативное влияние на привлекательность инвестиций в эту сферу деятельности.
Рис. 1. Себестоимость КПГ в зависимости от загрузки АГНКС (на основе фактических данных 1985-1998 гг.)
Второй этап: 1990-2001 гг.
Это период перестройки, когда главенствуют полурыночные, монопольно-олигархические отношения. Почти полностью отсутствует государственное управление.
В связи с развалом СССР наблюдаются относительное удешевление жидкого топлива и избыток на рынке предложения СУГ (пропан-бутан). Предприятия начинают освобождаться от навязанного им административно метанового топлива. Частники и мелкие предприниматели срочно переводят АТС на пропан-бутан.
Тем временем на Украине, в Армении и ряде других уже бывших союзных республик в связи с подорожанием жидкого топлива начинается бум перевода автотранспорта на метан. На АГНКС выстраиваются длинные очереди, в которых транспорт стоит по 4-5 часов для заправки метаном. Появляются заказы на строительство частных АГНКС. Резко возрастает спрос на баллоны с рабочим давлением 20 МПа. Металлические баллоны становятся дефицитом. Некоторые предприятия пытаются освоить производство композитных баллонов с различными типами лейнеров.
В России создается стандарт на баллоны четырех типов. Национальный стандарт России по автомобильным баллонам ГОСТ51753-2001 «Баллоны высокого давления для сжатого природного газа, используемого в качестве моторного топлива на автомобильных транспортных средствах. Общие технические условия» действует в РФ уже более десяти лет. Разрабатывали стандарт ведущие организации России в сфере создания баллонов высокого давления и нормативно-технической документации: ДАО «Оргэнергогаз», ЗАО «Тех-номаш», ЗАО «НПП Маштест», ФГУП «НАМИ». Требования стандарта максимально приближены к требованиям международного К011439-2000 и стандарта США NGV 2-1998 [1].
СПРАВКА.
Баллоны для компримированного природного газа
Баллоны для КПГ, как правило, имеют цилиндрическую форму и традиционно изготавливаются из стали, а облегченные производятся с использованием полимерных композиционных материалов на основе стеклянных, углеродных или органических волокон. Баллоны условно подразделяются на четыре конструктивных типа:
1-й тип. Бесшовные стальные баллоны (рис. 2).
2-й тип. Металлопластиковые баллоны с металлической толстостенной оболочкой (лейнер), несущей основную нагрузку, и внешней армирующей оболочкой (на цилиндрической части) из полимерного композиционного материала (см. рис. 2).
3-й тип. Металлопластиковые баллоны с тонкостенным металлическим лейнером и армирующей оболочкой из полимерного композиционного материала типа «кокон» на всей поверхности (рис. 3).
4-й тип. Композитные баллоны с полимерным лейнером с закладными металлическими элементами для присоединения запорной аппаратуры и силовой оболочкой из композиционного материала (см. рис. 3).
Сравнительные массовые характеристики баллонов различных конструктивных типов вместимостью 50 л приведены на рис. 4.
Все перечисленные выше конструкции баллонов освоены российскими предприятиями. Баллоны из углеродистой стали выпускает Первоураль-ский новотрубный завод. Облегченные баллоны второго типа - Орский машиностроительный завод и Котласский электромеханический завод. ОАО «Ижевские баллоны» специализируется на выпуске баллонов третьего типа с лейнером из алюминия. Композитные
Рис. 2. Баллоны для КПГ 1-го и 2-го типов
Рис. 3. Баллоны для КПГ 3-го и 4-го типов
Рис. 4. Соотношение массы и вместимости баллонов для КПГ
баллоны четвертого типа производит Казанское ОКБ «Союз» и ДАО «Оргэнер-гогаз».
В связи с подорожанием нефти растет влияние нефтяного лобби. Попытки пробить через правительство постановление об «Альтернативном топливе» встречают постоянные отказы. Нефтяное лобби против.
Построенные в восьмидесятые годы АГНКС, как правило, убыточны. Не хватает клиентуры, чтобы загрузить станции как минимум на 30 % (см. рис. 1). Использование ГМТ держится
на энтузиазме частных предпринимателей [2].
Однако и частное предпринимательство сталкивается с огромными трудностями при проектировании, строительстве, оформлении разрешения на АГНКС. Только решение земельных и разрешительных проблем занимает минимум от двух до трех лет. Огромную проблему также представляет собой получение от структур ПАО «Газпром» разрешения на места врезки в действующий газопровод и получение лимита на поставку природного газа.
Приведем список факторов, из которых складывается сумма затрат на строительство АГНКС. Это стоимость следующих составляющих [3]:
• земельного участка, на котором планируется поставить станцию;
• согласования и сбора исходно-разрешительной документации (ИРД) по отводу земельного участка;
• проектирования;
• согласования и экспертиз по проекту;
• оборудования;
• строительства;
• внешних инженерных сетей;
• отчислений на развитие инженерных сетей при получении технических условий;
• отчислений на развитие района и области;
• технического и авторского надзоров при строительстве;
• непредвиденных расходов.
По этому перечню видно, что точные цифры по пунктам назвать невозможно. Но можно составить краткую ориентировочную справку по стоимости АГНКС (цифры представлены в ценах 2005-2011 гг.):
• оформление ИРД до начала проектирования - 300 тыс. руб.;
• проектирование - 600...2000 тыс. руб.;
• согласование проекта - 150 тыс. руб.;
• оборудование АГНКС - 30.40 млн руб.;
• очистные сооружения - 300 тыс. руб.;
• ТРК 4 ед. (импортные) - 960 тыс. руб.;
• строительство - 4500.9000 тыс. руб.;
• прочие расходы, в которые входят 10-12 млн руб. в качестве оплаты услуг «Управляющей компании» (фирма, создаваемая для исполнения функции заказчика с последующим исполнением функции эксплуатации объекта за три года реализации проекта).
ИТОГО: стоимость АГНКС -39,31.55,21 млн руб. (площадь земельного участка: min 0,5 га).
Третий этап 2001-2012 гг.
Эпоха характеризуется внедрением новых технологий в автотранспортные средства (стремительное совершенствование систем управления двигателями внутреннего сгорания), введением норм токсичности на АТС (Евро-2-4), ужесточением требований к производителям моторных топлив, что приводит к резкому росту цен на жидкое топливо.
Также возрастает интерес к использованию сжатого природного и сжиженного углеводородного газов в качестве газомоторного топлива. Частники начали вкладывать средства в строительство АГНКС и АГЗС, но использовалось в основном старое оборудование как для строительства газозаправочных станций, так и для переоборудования АТС. Было выкуплено со складов трансгазов хранившееся там и не поступившее в монтаж оборудование различных заводов-изготовителей. Также были выкуплены уже установленные, но не пущенные в эксплуатацию, АГНКС на территории Мосавтотранса и других автотранспортных предприятий в местах, где уже была создана более-менее необходимая клиентура [4].
Причем переоборудование АТС велось в основном за счет частного капитала. И хотя регулирующая аппаратура была преимущественно импортного производства, сами баллоны - в основном бывшие в употреблении в цельнометаллическом исполнении из низкоуглеродистой стали, произведенные еще в СССР на Мелитопольском и Уральских заводах (баллоны 1-го типа). Баллоны остальных типов были не востребованы из-за сравнительно высокой стоимости. Вместо того, чтобы совершенствовать технологию производства баллонов 3-го и 4-го типов, которое было в общем освоено в ДОАО «Оргэнергогаз» (г. Видное, Московской области) и на заводе ЗАО «Газ-композит» (г. Пермь), это производство было свернуто.
'**оци»Г'
48
Основная проблема этого периода - отсутствие финансирования из-за финансовых кризисов 1998 и 2008 гг.
Новая тенденция последних трех лет (2013-2016 гг.)
Анализ, проведенный за последние три года, показывает падение количества реализуемого газа через АГНКС. Общение с владельцами АТС позволило выявить следующие основные причины этой тенденции [5]:
• подошел срок списания большого количества работающих на бензине грузовых автомобилей устаревших марок ЗИЛ, ГАЗ и прочей техники на их базе (краны, вышки, поливомоечные и пр.);
• вместо выходящих из строя АТС на бензиновом топливе заводы-изготовители стали выпускать двигатели на дизельном топливе в связи с их экономичностью и исчезновением на заправках дешевых бензинов типа Аи-76 и Аи-80;
• произошло списание АТС марок ЛАЗ, ЛИАЗ, ПАЗ с ранее установленными на них карбюраторными двигателями из-за их физического износа и начался выпуск уже новых автобусов подобного типа, но уже с дизельными двигателями;
• под действием нефтяного лобби, из-за неустойчивости пассажирских моделей «Газель» и других недостатков во многих регионах произошла замена мини-автобусов типа «Газель» на импортные варианты, но уже с дизельными двигателями.
Все эти процессы привели к росту спроса на дизельное топливо и, как следствие, к резкому повышению цены на него (здесь мы не будем останавливаться на его качестве), а также к уменьшению числа АТС, переводимых разными мелкими фирмами на ГМТ, так как конвертация
дизельных двигателей на газомоторное топливо является более сложной. Она требует вмешательства в сам двигатель, особой лицензии и более высокой квалификации персонала.
Окончательно созрела еще одна проблема, которая давно маячила на горизонте недалекого будущего, - практическое отсутствие на рынке отечественных баллонов на высокое давление всех четырех типов, разрешенных к применению на газобаллонном транспорте, и соответственно их высокая цена. Эта проблема усугубляется другими причинами.
Так, в последние годы повсеместно использовались баллоны, бывшие в употреблении, то есть демонтированные с АТС, предназначенных под списание по разным причинам (износ, попадание в аварию и пр.). Такие баллоны приобретались по низким ценам, проходили техническое переосвидетельствование и шли на установку. Цена комплекта ГБО выходила довольно-таки умеренной. Сейчас более чем на 80 % АТС, использующих КПГ в качестве моторного топлива, установлены баллоны, отработавшие свой срок.
В «Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» ПБ 03-576-03 в табл. 14 п. 2а периодичность технического освидетельствования баллонов, находящихся в эксплуатации, следующая:
• для баллонов из углеродистой стали (марка 50-200У из стали 45,Д, стандартная масса 93 кг, для простоты назовем их «тяжелые») - 3 года;
• для баллонов из легированной стали (марка 50-200Л, сталь, например, 30 ХГСА, стандартная масса 63 кг, для простоты «легкие») - 5 лет.
Контроль за соблюдением периодичности освидетельствования и само освидетельствование ГБО сегодня осуществлять некому. Поэтому можно смело утверждать, что более чем 50 %
газобаллонных АТС оснащены баллонами с истекшим сроком переосвидетельствования.
Кроме того, в ГОСТе Р 51 753-2001 «Баллоны высокого давления для сжатого природного газа, используемого в качестве моторного топлива на автомобильных транспортных средствах» в п. 5.4 сказано: «Расчетный срок службы баллонов определяется разработчиком и не должен превышать 20 лет». Основная масса бывших в употреблении баллонов выпущена в 19841989 гг. И сегодня огромное число АТС использует баллоны с истекшим сроком эксплуатации.
Однако устарело не только ГБО. Многие эксплуатируемые АГНКС также нуждаются в техническом перевооружении. Из-за длительной эксплуатации без реноваций возникли следующие проблемы:
• автоматическая система управления, как и основное оборудование АГНКС, морально и физически устарела, начались усталостные отказы [6];
• оборудование из ЗИПа исчерпало срок своего хранения;
• большая часть узлов и блоков АГНКС снята с производства на серийных заводах, а прямых аналогов для замены нет;
• режим реальной эксплуатации станций отличается от проектного, поэтому технология часто нарушается.
Кроме того, появились новые игроки на поле газомоторного бизнеса. Не выдержав неопределенности и безденежья, в отсутствие постоянных заказов закрылись или обанкротились основные производители оборудования для АГНКС и ПАГЗ. Резко сократилось производство баллонов всех четырех типов для КПГ (закрытие Мариупольского завода, получение оборонных и госзаказов Первоураль-ским и Орским заводами и пр.).
Что и как делать в этой ситуации, чтобы не получилось «как всегда»?
Отметим только самые необходимые меры [7, 8].
Организационные мероприятия
Следует создать рабочую группу, включив в нее независимых специалистов (именно специалистов, а не чиновников) в области АГНКС и ГМТ. В эту группу необходимо ввести представителей частного бизнеса, владельцев АГНКС и газобаллонных автотранспортных средств, изготовителей ГБО, представителей сервисных и сертификационных организаций. Рабочей группе следует поручить следующее:
• на основе опыта иностранных государств, где широко используется газ в виде моторного топлива (США, Аргентина, Бразилия, Германия, Украина, Армения и пр.), разработать ряд законопроектов по стимулированию перевода автомобилей на ГМТ, включающих различные поощряющие меры, например, субсидии при переводе АТС на газомоторное топливо, «налоговые каникулы» для автомобилей, использующих ГМТ;
• обновить редакцию проекта закона «Об альтернативном топливе», включив туда разделы по экономическим, законодательным, финансовым и прочим льготам для предприятий и физических лиц, использующих ГМТ;
• составить перечень нормативно-технической документации, которая требует доработки и приведения в соответствие с современными европейскими стандартами.
Также государственным и муниципальным предприятиям при проведении тендера по выбору транспортной организации по пассажиро- и грузоперевозкам предпочтение следует отдавать компаниям, где автопарк переведен на газомоторное топливо.
И, наконец, пора разработать Программу по широкому внедрению ГМТ на транспорте.
Технические и технологические мероприятия
В рамках этих мероприятий следует поручить заводам-изготовителям организовать выпуск расширенной линейки автомобильной и тракторной продукции, работающей по чисто газовому или газодизельному циклам. Ростехнадзору и соответствующим надзорным организациям необходимо проработать вопрос и принять решение о процедуре переаттестации используемых баллонов высокого давления для работы на АТС.
ООО «Газпром газомоторное топливо» могло бы профинансировать строительство и перевооружение заводов по выпуску баллонов высокого давления всех четырех типов. У компании есть возможность создать современные пункты по переосвидетельствованию газобаллонного оборудования в нескольких регионах с учетом наличия в них АТС на ГМТ. Компания также должна подумать о продаже или передаче в лизинг/аренду отдельных нерентабельных АГНКС частным предпринимателям, для чего нужно разработать механизмы передачи объектов и возврата инвестиций в них.
Следует объединить по времени (синхронизировать) строительство АГНКС с переводом необходимого парка АТС на ГМТ в радиусе не более 10 км от станций, используя принцип модульности, с расчетом чтобы каждая АГНКС с момента своего пуска в эксплуатацию имела загруженность не менее 70 %. Именно таким модульным объектам надо уделять первоочередное внимание. При этом необходимо иметь в виду, что окупаемость средств, вложенных в перевод АТС на ГМТ, составляет от трех до шести месяцев, а вложенных в строительство АГНКС -3-4 года.
Также нужно организовать заводам-изготовителям и их дилерам сеть сервисных центров по ремонту, гарантийному обслуживанию автотранспортных средств на ГМТ и регламентным работам на них.
Общие мероприятия
Нужен государственный сайт, где будет список официально аккредитованных организаций и компаний с единым прайс-листом и единой сетью технического обслуживания, а также с возможностью предоставления скидок льготным категориям населения (ветераны, пенсионеры и т.д.) при переводе ими на ГМТ своих АТС.
Что касается государственных, региональных и муниципальных администраций, то им следует обеспечить перевод своих АТС на ГМТ, синхронизировав их с планами строительства АГНКС на территории их административной ответственности.
Необходимы меры и относительно подготовки специалистов. Для этого надо создать (или реорганизовать) кафедры на базе институтов МАДИ, НАМИ и т.д., наладить филиальную сеть с целью подготовки или повышения квалификации специалистов по переводу на газомоторное топливо (метан) автотранспортных средств и техническому обслуживанию их.
ООО «Газпром газомоторное топливо» совместно с соответствующими надзорными организациями следует разработать систему статистического и технологического мониторинга ГБО, находящегося в эксплуатации. Это необходимо для обеспечения безопасности при эксплуатации такой техники.
Безусловно, это неполный перечень необходимых и желательных мероприятий. Проблемы будут возникать по мере их реализации и, конечно, все это требует детальной проработки.
Литература
1. Осадчий Я., Строганов А., Строганов В. Национальный стандарт по автомобильным баллонам. Успехи и проблемы // ГАЗ. - 2006. - № 2. - С. 16-18.
2. Усошин А. Принцип модульности газификации автотранспорта // ГАЗ. -2006. - № 2. - С. 7-10.
3. Дементьев В., Баулина Л. Сколько стоит АЗС построить // АГЗК+АТ. -2009. - № 1. - С. 60-62.
4. Усошин В., Усошин А., Поздняков Н. Новые подходы к реализации процесса перевода автотранспорта на КПГ // АГЗК+АТ. - 2010. - № 3 (51). - С. 58-62.
5. Яжиньски Г. Портрет владельца автомобиля, работающего на газе // Транспорт на альтернативном топливе. - 2009. - № 2 (8). - С. 12-15.
6. Бунин В., Евдокимов Я. Повышение эффективности АГНКС за счет реновации систем автоматизированного управления // Транспорт на альтернативном топливе. - 2009. - № 2. - С. 54-56.
7. Усошин В., Прокопович Д., Ковалёв А., Воробьёв В. Предложения по дальнейшему развитию ЦКП ОАО «Газпром» с учетом прошлых, сегодняшних и будущих проблем // АГЗК+АТ. - 2010. - № 6. - С. 16-22.
8. Усошин В., Прокопович Д. К вопросу синхронизации программы ОАО «Газпром» с региональными программами на примере Калужской области // Газовый бизнес. - 2007. - Июль-август. - С. 8.
Требования по подготовке статей к опубликованию в журнале
В связи с тем, что Международный научно-технический журнал Национальной газомоторной ассоциации «Транспорт на альтернативном топливе» включен в обновленный Перечень ВАКа, просьба ко всем авторам строго выполнять следующие требования при подготовке статей к публикации:
1. Все научно-технические статьи должны иметь на русском и английском языках следующие составляющие:
заголовок, ФИО авторов полностью, их должности, ученая степень (при наличии), контакты (e-mail, телефоны), аннотации, ключевые слова.
2. Все английские тексты следует набирать только строчными буквами, сохраняя начальные прописные буквы в именах собственных.
3. Авторы остальных публикаций (информационных, рекламных и т.д.) представляют на русском и английском языках: заголовок, ФИО авторов полностью, их должности, адрес и контакты (e-mail, телефоны).
Редакция журнала также доводит до сведения авторов требования, которые необходимо соблюдать при подготовке статей для публикации.
Материалы статей должны быть представлены по электронной почте в программе WinWord. Объем статьи -не более 15 000 знаков с пробелами.
Представленный текстовый материал с иллюстрациями и таблицами должен иметь сквозную нумерацию. Графический материал должен быть выполнен в формате, обеспечивающем ясность всех деталей рисунков. Формулы и символы должны быть четкими и понятными. Все обозначения в формулах необходимо расшифровать. Нумеруются только те формулы, на которые сделаны ссылки в тексте. Обозначения физических величин и единиц измерений необходимо давать
в Международной системе единиц (СИ). Обязательно соблюдение действующих ГОСТов. Текст и таблицы должны быть выполнены в программе Word в формате doc, rtf. Фотографии и графические рисунки (не менее 300 dpi, CMYK) - в формате jpg, jpeg, tiff, pdf. Не следует форматировать текст самостоятельно.
При пересылке материалов по е-mail следует сопровождать их пояснительной запиской (от кого, перечень файлов и т.д.). Объемные файлы должны быть заархивированы. При подготовке статей к печати необходимо руководствоваться документами, определяющими правила передачи информации через СМИ. Авторский коллектив должен указать ответственное лицо, с которым редакция будет вести переговоры в процессе подготовки статьи к изданию. В список литературы включаются источники, на которые есть ссылки в статье. Ссылаться можно только на опубликованные работы. Список литературы составляется в порядке употребления. В нем приводятся следующие сведения: фамилия и инициалы авторов, название работы; для журнала - название, год издания, номер, страницы, на которых размещена статья; для книг - место и год издания, издательство, общее число страниц. Редакция оставляет за собой право редакторской правки и не несет ответственности за достоверность публикации. Все внесенные изменения и дополнения в представленную к изданию статью согласовываются с автором или представителем авторского коллектива.
Редакция оставляет за собой право размещать опубликованные статьи на сайтах журнала и Национальной газомоторной ассоциации. Редакция не передает и не продает материалы для публикации в других печатных и электронных изданиях без согласования с автором (представителем авторского коллектива).