CNG – что такое сжатый природный газ? Его значение в транспорте

В связи с растущей важностью защиты климата и ужесточением требований к выбросам в транспортной отрасли, автомобильная промышленность сегодня стоит перед необходимостью глубокой трансформации. Введение зон экологически чистого транспорта, рост цен на традиционные виды топлива и нормативные требования заставляют перевозчиков искать более устойчивые и рентабельные решения.

Одним из видов топлива, которое приобретает все большее значение, является CNG, то есть сжатый природный газ, который становится реальной альтернативой дизельному топливу, LPG или электромобилям, особенно в городском и региональном транспорте.

В этой статье мы подробно рассказываем, что такое CNG, каковы его свойства, где он применяется и когда его выбор может оказаться наиболее выгодным — не только для окружающей среды, но и для кошелька.

Что такое CNG?

CNG (Compressed Natural Gas), или сжатый природный газ, — это топливо, получаемое в результате сжатия природного газа — в основном метана (CH₄) — до давления 200–250 бар. Важно, что при этом газ не меняет свое состояние. В отличие от СПГ, он остается в газообразном состоянии, но с увеличенной плотностью.

CNG отлично подходит в качестве топлива для транспортных средств: от городских автобусов до легких грузовиков. Его использование в дорожном транспорте вписывается в глобальные стратегии по сокращению выбросов парниковых газов и поддержке альтернативных источников энергии.

Интересно, что CNG — это тот же газ, который поставляется в дома для отопления и приготовления пищи. Однако в автомобильной промышленности он тщательно очищается и сжимается, а затем транспортируется на заправочные станции CNG в виде готового топлива для двигателей транспортных средств.

Читайте также: СПГ — что такое сжиженный природный газ? Его значение в транспорте >>>

Состав и свойства CNG

Сжатый природный газ состоит в основном из метана – его содержание достигает даже 98%. По этой причине CNG имеет высокую энергетическую ценность, которая составляет около 50 МДж/кг. В составе газа также присутствуют небольшие количества других соединений, таких как азот, углекислый газ, этан или пропан.

Газ CNG бесцветный, без запаха и нетоксичен, поэтому для безопасности в него добавляют одорант – характерное запашное вещество, которое позволяет быстро обнаружить возможную утечку. К преимуществам использования CNG в автомобилестроении можно отнести тот факт, что в случае утечки газ улетучивается вертикально вверх, не образуя опасных луж, как в случае с бензином или LPG.

CNG характеризуется высокой температурой самовоспламенения – до 540 °C – поэтому является трудновоспламеняемым и стабильным с точки зрения безопасности топливом. Он также не вызывает коррозию топливной системы, что приводит к меньшему износу эксплуатационных частей и режему посещениям сервиса. Кроме того, его высокий октановое число (110–130) обеспечивает высокую устойчивость к детонации и плавную работу двигателя.

Хранение CNG требует соответствующих условий – газ хранится в специальных усиленных резервуарах, изготовленных из стали или композитных материалов. Благодаря этому баллоны устойчивы к механическим повреждениям даже в сложных условиях эксплуатации.

Преимущества CNG (сжатого природного газа) в транспорте

Сжатый природный газ (CNG) в настоящее время набирает популярность, и не без причины. В транспорте, особенно городском, автопарковом и коммунальном, он выделяется на фоне других видов топлива, предлагая ряд ощутимых преимуществ.

Низкий уровень выбросов

Транспортные средства, работающие на сжатом природном газе, выделяют значительно меньше вредных веществ, чем классические двигатели внутреннего сгорания. Их использование связано со следующими преимуществами:

• снижение выбросов углекислого газа (CO₂) даже на 20–25 % по сравнению с дизельным топливом,
• сокращением выбросов оксидов азота (NOx) на 70–90%,
• практически полной ликвидацией выбросов твердых частиц (PM) – даже до 99%.

Что это означает на практике? Такие параметры позволяют автомобилям на газе CNG соответствовать даже самым строгим нормам выбросов (Euro VI/6) и без ограничений передвигаться в зонах с низким уровнем выбросов (LEZ), которые динамично развиваются в Европе.

Подробнее о зонах с низким уровнем выбросов: Зона с ультранизким уровнем выбросов и другие зоны с низким уровнем выбросов в Европе >>>

Более низкие эксплуатационные расходы

Цены на CNG могут колебаться, но даже при немного более высоком уровне они по-прежнему могут быть конкурентоспособными по сравнению с дизельным топливом или бензином.

Ниже также затраты на обслуживание – сжигание газа CNG более чистое, чем в случае жидких топлив, что приводит к меньшему расходу масла и более длительному сроку службы компонентов. Отсутствие отложений и сажи в выхлопной системе благоприятно влияет на производительность и снижает необходимость в дорогостоящем ремонте фильтров DPF или EGR.

Более тихая работа двигателей

Двигатели, работающие на природном газе, работают заметно тише, чем их дизельные аналоги. Разница может достигать 3–5 дБ, что в городских условиях приводит к реальному улучшению комфорта жизни жителей и водителей.

В ночном или коммунальном транспорте, например, при опорожнении контейнеров для отходов, более низкий уровень шума становится большим преимуществом, а в случае автопарков грузовых автомобилей улучшается комфорт повседневной работы. Это аспект, который в долгосрочной перспективе значительно влияет на качество городской среды.

Высокая безопасность

CNG является одним из самых безопасных видов топлива, доступных на рынке. Как уже упоминалось, благодаря очень высокой температуре самовоспламенения (540 °C), способу улетучивания газа вверх в случае утечки и современным системам безопасности резервуаров и клапанов, риск возгорания или взрыва минимален. Это делает сжатый природный газ успешным в применении в автопарках, коммунальных и городских транспортных средствах, где безопасность имеет ключевое значение.

Применение CNG в транспорте – где оно наиболее эффективно?

К мировым лидерам по количеству автомобилей, работающих на природном газе, относятся, в частности, Китай, Иран и Индия, однако на нашем европейском рынке такие виды топлива, как CNG, также становятся популярным решением. Почему? Потому что они подходят там, где важны экология, экономия и надежность – а эти ценности ценятся все выше. Давайте посмотрим, в каких отраслях транспорта сжатый природный газ находит сегодня практическое применение.

Городской и коммунальный транспорт

JОдними из первых и крупнейших потребителей CNG являются предприятия городского транспорта. Автобусы, работающие на CNG, курсируют по улицам многих городов, обеспечивая более низкий уровень шума, большую защиту окружающей среды и экономию (по сравнению с дизельными транспортными средствами). То же самое касается мусоровозов и других технических транспортных средств, которые работают в центрах городов, то есть там, где действуют строгие экологические нормы.

Логистика «последней мили» и городские доставки

В городах, где динамично развивается онлайн-торговля и услуги экспресс-доставки, газ CNG становится отличным решением для курьерских компаний и электронной коммерции – в качестве альтернативы дизельному топливу. Он не только позволяет сократить расходы на топливо и без ограничений въезжать в зоны с низким уровнем выбросов, но и не создает шума во время ночных доставок.

Еще одним преимуществом является возможность быстрой заправки — в городах, где доступность станций CNG выше, проблема с логистикой топлива практически не возникает. Хотя CNG также подходит для доставок в небольшие населенные пункты и сельские районы, отсутствие там инфраструктуры может потребовать поддержки в виде собственной заправочной станции или более тщательного планирования поездок.

➡ Попробуйте HOGS Maps в течение 14 дней бесплатно и начните экономить уже сегодня!

Легкий и автопарковый транспорт

Компании, владеющие парками грузовых, сервисных или представительских автомобилей, все чаще выбирают установку CNG уже на этапе покупки транспортных средств. В пользу этого говорят такие преимущества, как:

• налоговые льготы или освобождение от сборов в некоторых городах и регионах,
• больший контроль над расходами на топливо,
• экологический имидж, который становится все более важным для клиентов и государственных учреждений.

Кроме того, при больших пробегах возврат инвестиций (ROI) в автомобили на сжатом природном газе может принести значительные выгоды, особенно если компания располагает собственной заправочной инфраструктурой.

Подводя итог, можно сказать, что CNG лучше всего подходит для случаев, когда транспортные средства интенсивно эксплуатируются, а заправочная инфраструктура хорошо спланирована. В таких условиях это не только более экологичное решение, но и инвестиция с реальным потенциалом окупаемости. Стоит также упомянуть, что помимо автомобильного транспорта, CNG все чаще используется в прибрежном, паромном и портовом судоходстве. Таким образом, сжатый природный газ становится универсальным низкоуглеродным топливом, используемым в различных отраслях транспорта.

Заправка CNG шаг за шагом

Заправка CNG на первый взгляд может показаться сложной. Однако процедура интуитивно понятна и безопасна, если соблюдать несколько основных правил.

Как заправить CNG?

1. Остановите автомобиль в обозначенном месте и зафиксируйте его, чтобы он не сдвинулся с места.
2. Выключите двигатель и электрические устройства, включая радио и мобильный телефон. Выключите свет.
3. Ознакомьтесь с доступной инструкцией и маркировкой – некоторые шаги могут отличаться в зависимости от станции.
4. Убедитесь, что вы не видите повреждений или утечек в системе заправки – если что-то вызывает у вас сомнения, отойдите и свяжитесь с персоналом станции.
5. Подсоедините пистолет диспенсера к заправочному клапану и следуйте инструкции. Соединение должно быть герметичным и тщательно заблокированным.
6. Начните заправку – топливо поступает в бак под высоким давлением. Система контролирует этот процесс автоматически.
7. Отсоедините пистолет только после фактического завершения заправки и закройте клапан защитной заглушкой.

Внимание! Рекомендуется использовать перчатки и защитные очки.

Важно, что в целях безопасности диспенсеры заправочных станций CNG оснащены:

• системами автоматического отключения газа при обнаружении утечки,
• разъемными соединениями, предохраняющими от вырыва шланга в случае случайного отъезда автомобиля,
• датчиками температуры и давления, постоянно контролирующими процесс заправки.

Заправка CNG обычно занимает 3-5 минут на быстрых заправочных станциях CNG (так называемых fast-fill), то есть столько же, сколько заправка бензином или дизельным топливом. В случае станций типа slow-fill, например, на базах автопарков, заправка может длиться от нескольких десятков минут до нескольких часов и обычно проводится ночью, когда транспортные средства не используются.

Сравнение CNG, LNG и LPG

В таблице ниже представлены основные различия между тремя популярными видами газового топлива: CNG, LNG и LPG.

ХАРАКТЕРИСТИКА	CNG (сжатый природный газ)	LNG (сжиженный природный газ)	LPG (сжиженный нефтяной газ)
Основной компонент	Метан (CH₄): ~95–98%	Метан (CH₄): ~95–98%	Пропан (C₃H₈) и бутан (C₄H₁₀)
Состояние	Газ	Жидкость	Жидкость
Дополнительные условия	Сжатый под давлением 200–250 бар	-162°C (криогенные условия)	Хранится при температуре окружающей среды, под умеренным давлением 5–10 бар
Плотность энергии	Средняя	Высокая	Высокая
Тип транспортных средств	Городской транспорт, коммунальный транспорт, легкие грузовые автомобили	В основном грузовые автомобили для дальних перевозок	Легковые автомобили, грузовые автомобили, некоторые грузовые автомобили
Безопасность при утечке	Улетучивается вверх, не образует луж	Риск замерзания при контакте с жидкостью, быстро испаряется	После испарения опускается и скапливается у земли – образует легковоспламеняющиеся смеси
Выбросы выхлопных газов	Очень низкие (низкие выбросы CO₂, NOx, PM)	Как и CNG	Выше, чем у CNG, но ниже, чем у дизельного топлива
Применение	Городской и местный транспорт	Дальнемагистральный транспорт	Широко используется в Европе в легковых автомобилях
Сравнение с дизельным топливом	Более тихий, более чистый	Более тихий, больший запас хода	Более дешевый, более доступный

Резюме

В последние годы CNG, то есть сжатый природный газ, приобретает все большее значение как реальная альтернатива традиционным видам топлива, особенно в городском и автопарковом транспорте. Он отличается низким уровнем выбросов CO₂, твердых частиц и оксидов азота, более тихой работой двигателя, высоким уровнем безопасности и экономией в эксплуатации.

Хотя стоимость установки или покупки автомобиля на CNG может быть выше, во многих случаях эта инвестиция окупается, особенно при большом пробеге и хорошей заправочной инфраструктуре. Дополнительные преимущества, такие как возможность воспользоваться налоговыми льготами или освобождением от сборов в LEZ, повышают привлекательность этого вида топлива.

Сжатый природный газ – это не временная мода, а осознанный выбор многих компаний, которые стремятся к экономии и хотят снизить воздействие своего транспорта на окружающую среду.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Является ли CNG альтернативным топливом?

Да, CNG (сжатый природный газ) относится к альтернативным видам топлива – наряду с биотопливом, LPG, LNG и электричеством. Его главным преимуществом является более низкий уровень выбросов и меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с нефтепродуктами.

Чем отличается CNG от LPG?

CNG (сжатый природный газ) состоит в основном из метана и хранится под высоким давлением в газообразном состоянии. LPG (сжиженный газ) представляет собой смесь пропана и бутана, хранящуюся в виде жидкости под более низким давлением. Ключевое отличие заключается также в поведении при утечке — CNG, будучи легче воздуха, поднимается вверх, в то время как LPG опускается и может образовывать легковоспламеняющиеся смеси у земли.