Перспектива применения CNG и LNG на коммерческом транспорте
|
Введение
1Маркетинговый анализ рынка LCV при работе на природном газе
1.1Рынки сбыта
1.2Размер рынка, сегменты, потенциальные потребители
1.3Оценка рынка аналогичной продукции (услуг)
1.4Барьеры для выхода на рынок
1.5Возможность импортозамещения ранее используемой продукции
аналогичного назначения
1.6Экспортный потенциал продукции/услуг
2Основные требования к коммерческому транспорту (LCV)
2.1Основные технико-экономические характеристики продукции /
технологии, в том числе - определяющие ее наукоемкость
2.2Сведения о категориях потенциальных потребителей продукции
(технологии)
2.3Перечень стандартов и норм, которым должен соответствовать
автомобиль
3Анализ конкурентных преимуществ технологии CNG и LNG
3.1Ориентировочные затраты на внедрение технологии CNG и LNG
3.2Городское транспортное средство с силовой установкой CNG и LNG
Range Extender, с возможностью автономного хода при выключенном
ДВС
Заключение
Список используемых источников
1Маркетинговый анализ рынка LCV при работе на природном газе
1.1Рынки сбыта
1.2Размер рынка, сегменты, потенциальные потребители
1.3Оценка рынка аналогичной продукции (услуг)
1.4Барьеры для выхода на рынок
1.5Возможность импортозамещения ранее используемой продукции
аналогичного назначения
1.6Экспортный потенциал продукции/услуг
2Основные требования к коммерческому транспорту (LCV)
2.1Основные технико-экономические характеристики продукции /
технологии, в том числе - определяющие ее наукоемкость
2.2Сведения о категориях потенциальных потребителей продукции
(технологии)
2.3Перечень стандартов и норм, которым должен соответствовать
автомобиль
3Анализ конкурентных преимуществ технологии CNG и LNG
3.1Ориентировочные затраты на внедрение технологии CNG и LNG
3.2Городское транспортное средство с силовой установкой CNG и LNG
Range Extender, с возможностью автономного хода при выключенном
ДВС
Заключение
Список используемых источников
В период с 1901 по 2016 годы (115 лет) произошло повышение температуры приземного воздуха приблизительно на один градус на континентах и океанах. В истории современной цивилизации этот исторический период является самым теплым, к примеру, последние тридцать лет для Северного полушария, возможно, были самыми теплыми за 1400 лет.
Можно со сто процентной уверенностью утверждать, что именно человеческая активность, за последние 30 лет, явилась причиной превышения в районе одного градуса среднего уровня повышения температуры на планете, зафиксированного в доиндустриальный период с 1850 по 1900 годы. Последние годы также отмечены фиксацией
рекордных погодных аномалий, связанных с климатом, а три года в период 2013-2016 года стали самыми теплыми за всю историю наблюдений для земного шара. Помимо потепления, по всему мир проведено множество исследований, которые подтверждают изменения температуры поверхности, атмосферы и океана; уменьшение снежного покрова; тающие ледники; сокращение морского льда; повышение уровня моря; подкисление океана, а также увеличение атмосферного водяного пара.
Ожидается, что загрязнение воздуха, станет основной причиной преждевременной смертности человека, связанной с окружающей средой, к 2050 году.
Человек и его деятельность, особенно основанная на работе с выбросами парниковых газов, явились причиной наблюдаемого нами потепления. Это подтверждается многочисленными данными проведенных в этой области исследований.
Изменение климата и его масштабы в ближайшие десятки лет главным образом будут зависеть от количества парниковых (особенно углекислого) газов, выбрасываемых во всем мире. С наибольшей вероятностью прогнозируемое повышение средней температуры на планете достигнет 1,5 °C за период с 2032 по 2050 годы.
От развитых стран требуется значительное сокращение выбросов парниковых газов (например, на 50-80% ниже уровня 2005 года к 2050 году) для предотвращения вредного воздействия на климат.
Основным потребителем нефтяных топлив является транспортная отрасль, что составляет около 50% добываемой нефти, являясь в свою очередь главным источником выбросов углекислого газа и загрязнения вредными веществами окружающей среды.
Ссылаясь на данные Международного энергетического агентства (МЭА), в 2009 году транспортный сектор потреблял примерно одну пятую мирового потребления первичной энергии и около 25% (в США - до 33%) выбросов углекислого газа (CO2), связанных с ее преобразованием. Потребление транспортным сектором энергии нефтяных топлив составляет более чем в 93% (по итогам 2017 года в США - 91,8%) преобразуемой энергии и прогнозируется, что и в будущем нефть останется основным источником для транспортных топлив. Согласно последнему исследованию МГЭИК в Европейском Союзе на легковые автомобили приходится 12% и коммерческие автомобили 5% от общего объема выбросов CO2.
Поэтому сокращение выбросов CO2 от легковых и коммерческих автомобилей является важным компонентом в смягчении последствий дальнейшего изменения климата.
По мнению МЭА, даже при значительном повышении энергоэффективности и увеличении доли населения мира, проживающего в более компактных городах, спрос на транспорт может увеличиться на 46% к 2060 году.
Удовлетворение растущего спроса должно быть сбалансировано с усилиями по сокращению выбросов парниковых газов. В период с 2010 по 2015 год выбросы парниковых газов от транспорта увеличивались в среднем на 2,5% каждый год.
По мнению большинства экспертов и политиков развитие человечества в дальнейшем не может происходить без повышения эффективности мировой энергетики за счет снижения использования углеводородного топлива с высоким содержанием углерода в химической формуле при производстве энергии. Во первых данное повышение эффективности использования энергии позволит обеспечить энергетическую безопасность, как отдельной страны, так и мира в целом, а во вторых, позволит быстро и экологично решить проблемы, связанные с нехваткой энергии.
Сокращение выбросов парниковых газов транспортным сектором имеет большое значение и может быть достигнуто следующими основными взаимодополняющими способами:
-радикальным повышением эффективности транспортного средства и транспортной системы, тем самым уменьшится количество топлива, используемого транспортными средствами;
-путем использования обезуглероженного (низкоуглеродного) топлива. Проект направлен на решение глобальных проблем, а именно:
-снижение выбросов СО2;
-повышение эффективности транспортных средств.
Для достижения поставленной цели, необходимо выполнить следующие задачи исследования:
-провести маркетинговый анализ CNG/LNG технологии
-определить перспективные направления развития технологии CNG/LNG;
-разработать рекомендации на основе проведенного анализа по повышению экономических показателей LCV.
Объектом исследования является процесс, обеспечивающий повышение эффективности LCV.
Предметом исследования являются силовая установка LCV оснащенная системой подачи природного газа CNG/LNG.
Гипотеза - применение CNG/LNG технологии на LCV транспорте позволяет обеспечить снижение выбросов СО2 и повышение эффективности транспортных средств с одновременным уменьшением и/или сохранением стоимости владения транспортного средства.
Научная новизна. Научная новизна заключается в обосновании метода, обеспечивающего повышение эффективных и экономических показателей силовой установки.
Практическая значимость. Практическая значимость работы заключается в разработке технического предложения, обеспечивающего улучшенные показатели транспорных средств LCV.
На защиту выносится:
- концепция силовой установкой CNG и LNG Range Extender.
Апробация работы: основные положения диссертации
докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах кафедры «Энергетические машины и системы управления» ТГУ.
Публикации: по теме диссертации опубликовано 2 печатных работ.
Структура и объем диссертации.
Диссертации состоит из введения, трех разделов, заключения включающего основные результаты и списка используемых источников, содержит 15 рисунков, 8 таблиц, 71 источника. Основной текст работы изложен на 73 страницах.
Можно со сто процентной уверенностью утверждать, что именно человеческая активность, за последние 30 лет, явилась причиной превышения в районе одного градуса среднего уровня повышения температуры на планете, зафиксированного в доиндустриальный период с 1850 по 1900 годы. Последние годы также отмечены фиксацией
рекордных погодных аномалий, связанных с климатом, а три года в период 2013-2016 года стали самыми теплыми за всю историю наблюдений для земного шара. Помимо потепления, по всему мир проведено множество исследований, которые подтверждают изменения температуры поверхности, атмосферы и океана; уменьшение снежного покрова; тающие ледники; сокращение морского льда; повышение уровня моря; подкисление океана, а также увеличение атмосферного водяного пара.
Ожидается, что загрязнение воздуха, станет основной причиной преждевременной смертности человека, связанной с окружающей средой, к 2050 году.
Человек и его деятельность, особенно основанная на работе с выбросами парниковых газов, явились причиной наблюдаемого нами потепления. Это подтверждается многочисленными данными проведенных в этой области исследований.
Изменение климата и его масштабы в ближайшие десятки лет главным образом будут зависеть от количества парниковых (особенно углекислого) газов, выбрасываемых во всем мире. С наибольшей вероятностью прогнозируемое повышение средней температуры на планете достигнет 1,5 °C за период с 2032 по 2050 годы.
От развитых стран требуется значительное сокращение выбросов парниковых газов (например, на 50-80% ниже уровня 2005 года к 2050 году) для предотвращения вредного воздействия на климат.
Основным потребителем нефтяных топлив является транспортная отрасль, что составляет около 50% добываемой нефти, являясь в свою очередь главным источником выбросов углекислого газа и загрязнения вредными веществами окружающей среды.
Ссылаясь на данные Международного энергетического агентства (МЭА), в 2009 году транспортный сектор потреблял примерно одну пятую мирового потребления первичной энергии и около 25% (в США - до 33%) выбросов углекислого газа (CO2), связанных с ее преобразованием. Потребление транспортным сектором энергии нефтяных топлив составляет более чем в 93% (по итогам 2017 года в США - 91,8%) преобразуемой энергии и прогнозируется, что и в будущем нефть останется основным источником для транспортных топлив. Согласно последнему исследованию МГЭИК в Европейском Союзе на легковые автомобили приходится 12% и коммерческие автомобили 5% от общего объема выбросов CO2.
Поэтому сокращение выбросов CO2 от легковых и коммерческих автомобилей является важным компонентом в смягчении последствий дальнейшего изменения климата.
По мнению МЭА, даже при значительном повышении энергоэффективности и увеличении доли населения мира, проживающего в более компактных городах, спрос на транспорт может увеличиться на 46% к 2060 году.
Удовлетворение растущего спроса должно быть сбалансировано с усилиями по сокращению выбросов парниковых газов. В период с 2010 по 2015 год выбросы парниковых газов от транспорта увеличивались в среднем на 2,5% каждый год.
По мнению большинства экспертов и политиков развитие человечества в дальнейшем не может происходить без повышения эффективности мировой энергетики за счет снижения использования углеводородного топлива с высоким содержанием углерода в химической формуле при производстве энергии. Во первых данное повышение эффективности использования энергии позволит обеспечить энергетическую безопасность, как отдельной страны, так и мира в целом, а во вторых, позволит быстро и экологично решить проблемы, связанные с нехваткой энергии.
Сокращение выбросов парниковых газов транспортным сектором имеет большое значение и может быть достигнуто следующими основными взаимодополняющими способами:
-радикальным повышением эффективности транспортного средства и транспортной системы, тем самым уменьшится количество топлива, используемого транспортными средствами;
-путем использования обезуглероженного (низкоуглеродного) топлива. Проект направлен на решение глобальных проблем, а именно:
-снижение выбросов СО2;
-повышение эффективности транспортных средств.
Для достижения поставленной цели, необходимо выполнить следующие задачи исследования:
-провести маркетинговый анализ CNG/LNG технологии
-определить перспективные направления развития технологии CNG/LNG;
-разработать рекомендации на основе проведенного анализа по повышению экономических показателей LCV.
Объектом исследования является процесс, обеспечивающий повышение эффективности LCV.
Предметом исследования являются силовая установка LCV оснащенная системой подачи природного газа CNG/LNG.
Гипотеза - применение CNG/LNG технологии на LCV транспорте позволяет обеспечить снижение выбросов СО2 и повышение эффективности транспортных средств с одновременным уменьшением и/или сохранением стоимости владения транспортного средства.
Научная новизна. Научная новизна заключается в обосновании метода, обеспечивающего повышение эффективных и экономических показателей силовой установки.
Практическая значимость. Практическая значимость работы заключается в разработке технического предложения, обеспечивающего улучшенные показатели транспорных средств LCV.
На защиту выносится:
- концепция силовой установкой CNG и LNG Range Extender.
Апробация работы: основные положения диссертации
докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах кафедры «Энергетические машины и системы управления» ТГУ.
Публикации: по теме диссертации опубликовано 2 печатных работ.
Структура и объем диссертации.
Диссертации состоит из введения, трех разделов, заключения включающего основные результаты и списка используемых источников, содержит 15 рисунков, 8 таблиц, 71 источника. Основной текст работы изложен на 73 страницах.
В ходе выполнения работы были получены следующие основные результаты:
-проведен маркетинговый анализ CNG/LNG технологии;
-определены перспективные направления развития технологии CNG/LNG;
-разработаны рекомендации на основе проведенного анализа по повышению экономических показателей LCV.
В частности, проведен подробный анализ возможностей применения CNG/LNG технологии для лёгкого коммерческого транспорта, включающего:
-рынки сбыта;
-размер рынка, сегменты, потенциальные потребители;
-оценка рынка аналогичной продукции;
-барьеры для выхода на рынок
-экспортный потенциал и др.
Также определены ключевые требования к транспортному средству с точки зрения действующих нормативных документов, технических регламентов, ГОСТов и т.д. Показана возможность применения рассматриваемой технологии без увеличения стоимости владения транспортным средством. Определены ориентировочные значения требуемых инвестиций для адаптации транспортных средств.
Предложена концепция силовой установкой CNG и LNG Range Extender позволяющая использовать малоразмерные двигатели в составе ТС массой более 3,5 тонн и тем самым расширить возможности применения CNG/LNG технологии. Проведен подробный анализ аналогов предложенной силовой установки, в том числе использующейся на городском транспорте.
-проведен маркетинговый анализ CNG/LNG технологии;
-определены перспективные направления развития технологии CNG/LNG;
-разработаны рекомендации на основе проведенного анализа по повышению экономических показателей LCV.
В частности, проведен подробный анализ возможностей применения CNG/LNG технологии для лёгкого коммерческого транспорта, включающего:
-рынки сбыта;
-размер рынка, сегменты, потенциальные потребители;
-оценка рынка аналогичной продукции;
-барьеры для выхода на рынок
-экспортный потенциал и др.
Также определены ключевые требования к транспортному средству с точки зрения действующих нормативных документов, технических регламентов, ГОСТов и т.д. Показана возможность применения рассматриваемой технологии без увеличения стоимости владения транспортным средством. Определены ориентировочные значения требуемых инвестиций для адаптации транспортных средств.
Предложена концепция силовой установкой CNG и LNG Range Extender позволяющая использовать малоразмерные двигатели в составе ТС массой более 3,5 тонн и тем самым расширить возможности применения CNG/LNG технологии. Проведен подробный анализ аналогов предложенной силовой установки, в том числе использующейся на городском транспорте.
