Максим
я могу Добиваться целей
Never give up
Максим Девяткин
Все записи
текст

Генераторные идеи

"ММ" №12/135 2016, с. 100

Когда передо мной поставили задачу рассказать об инновациях в области силовой техники – а именно генераторных установок, – я задумался: что же нового произошло хотя бы за те восемь лет, что я работаю в этом направлении? Глобально – ничего. Конечно, появились новые производители, кто-то скорректировал внешний вид, но по большому счету изменилась только обертка, а самое главное – начинка – осталась прежней.

 

Технология современных двигателей внутреннего сгорания была разработана в далеком 1893 году. Венгерский инженер Донат Банки взял патент на карбюратор с жиклером, который стал прообразом всех современных карбюраторов. В отличие от своих предшественников, Банки предлагал не испарять бензин, а мелко распылять его в воздухе.

Постоянный процесс модернизации, конечно, привел к улучшению экологических качеств двигателя, его габаритных размеров, экономичности и эффективности. Но назвать эти изменения технологическим прорывом в широком смысле этого слова не получается. И если в обозримом будущем технологии не изменятся (вдруг к нам на помощь придет внеземная цивилизация?), взоры инженеров, скорее всего, будут обращены к новым видам топлива, которые смогут повысить КПД от использования ДВС. На сегодняшний день самым эффективным видом альтернативного топлива является природный газ – смесь газов, образовавшихся в недрах земли при разложении органических веществ. В качестве моторного топлива природный газ используется в двух видах: компримированном (сжатом) и сжиженном. Почему же именно он наиболее перспективен?

 


Во-первых, природный газ – это фактически готовое моторное топливо, поэтому он гораздо дешевле бензина и дизельного топлива. Второй важный фактор – его экологичность: при использовании природного газа вместо нефтяного топлива выброс токсичных веществ в окружающую среду значительно снижается.

А самый перспективный продукт, получаемый при определенной обработке природного газа, – это СПГ: сжиженный природный газ. Когда природный газ охлаждают до температуры 162 °С, он переходит в жидкое состояние, при этом его объем уменьшается в 600 раз.

Компания Questa, в которой я работаю, давно и успешно занимается реализацией энергетических проектов с использованием бензиновых и дизельных электрогенераторов. И основные потребности наших клиентов связаны с длительной автономностью, эффективностью и надежностью электростанций.

Компримированный природный газ (КПГ) по своим энергетическим свойствам полностью соответствует бензину, то есть расход топлива тот же. Но стоимость КПГ в 2,5 раза ниже – и это не единственный плюс. Второй – это запас работы на одном баке. Как я уже сказал, после криообработки объем газа уменьшается в 600 раз, что увеличивает запас работы в три-четыре раза на одном баке.

 

Какие же изменения конструкции бензинового генератора потребуются для его устойчивой работы на КПГ? Замена стандартного топливного бака на бак с экранно-вакуумной изоляцией, установка небольшого испарителя, а также замена топливной аппаратуры.

Но бензиновые генераторы применяются только как резервные источники электроэнергии. Соответственно, максимальный эффект от использования КПГ будет достигнут при длительной работе на дизельных генераторах (да и вообще на любом виде транспорта на базе дизельного двигателя).

Ситуация аналогична использованию КПГ в бензиновых генераторах, но есть одно большое «но»: для работы дизельного двигателя требуется двухтопливная смесь (КПГ + ДТ) в примерной пропорции 50 : 50. Вам уже неинтересно?! Подождите, я приведу простой пример, который заставит вас задуматься. Представим строительную площадку, где работу по снабжению электричеством выполняет дизель-генераторная установка Questa QG 150V на базе двигателя Volvo Penta. Так как электричества на объекте нет, Questa работает без перерыва, останавливаясь только на техническое обслуживание. Расчетное время использования ДГУ – шесть месяцев (до окончания работ). За это время она отработает 4320 м/ч и израсходует порядка 132 000 л дизельного топлива. Путем несложных вычислений переводим эту цифру в рубли и получаем затраты на топливо около 4,6 млн руб. А теперь представим ДГУ Questa QG 150V, работающую на КПГ, исходя из тех же задач. Затраты составят около 3,1 млн руб. Разница налицо, коммерсанты потирают руки, а если вы еще и защитник окружающей среды (как наш генеральный директор, входящий в партию «Зеленые»), то задача выполнена вдвойне успешно.

После всего этого так и хочется написать: «Топливо будущего!»

 

Но сразу возникает вопрос – а почему же мы еще не используем это топливо, не бережем кошельки и не заботимся об окружающей среде?

Все просто. Инфраструктура и технологии.

На данный момент в России всего два комплекса по сжижению природного газа, а также около 30 специализированных заправок КПГ, что пока тормозит развитие столь перспективного рынка. Работа активно ведется, но для создания инфраструктуры нужны большие инвестиции, в том числе государственные. Вы спросите – а почему государственные? Потому что Россия располагает самыми большими запасами природного газа в мире. Его прогнозные ресурсы оцениваются в 151,3 трлн кубометров, что составляет около 40 % мировых. Около половины перспективных ресурсов располагается в Западной Сибири, более четверти – на шельфах Баренцева и Карского морей. Подавляющая часть прогнозных ресурсов газа сосредоточена в азиатской части России и в морях Арктики и Дальнего Востока. Более двух третей разведанных запасов свободного природного газа находится в Ямало-Ненецком автономном округе. На европейскую часть страны приходится менее 10 % разведанных запасов. Почти 40 % запасов российского газа сосредоточено в неосвоенных и/или труднодоступных районах.

Чтобы быть одним из лидеров энергетической гонки, Россия должна активно развивать этот рынок и технологии. Для этого и нужны инвестиции.

 


Что удивительно, многие ругают нефтегазовую отрасль за то, что она является основной движущей силой нашей экономики. Почему же другие отрасли так отстают? Развитие рынка газомоторного топлива подтолкнет развитие и других отраслей, таких как машиностроение и нефтехимия. Это, в свою очередь, будет способствовать созданию дополнительных рабочих мест. И уже есть некоторое движение в этом вопросе: 12 июля Дмитрий Медведев подписал Постановление о предоставлении субсидий в 2016 году производителям автобусов и техники для жилищно-коммунального хозяйства, работающих на природном газе. Объем средств, направленных на реализацию мер поддержки, составит 3 млрд рублей.

Важный момент – это уровень технологий на сегодняшний день. Для использования КПГ в качестве топлива для бензиновых и дизель-генераторных установок нужны новые технологические решения, которые позволят сохранить экономическую обоснованность использования КПГ. Один из законов экономики гласит: если часть системы требует улучшений, значит, их требует и вся система. Замена необходимых узлов в генераторной установке может потребовать замены сопутствующих узлов, что в итоге приведет к удорожанию конечного продукта. Очевидно, что нужны новые решения, на которые в дальнейшем можно будет ориентироваться.

Одним из них стало участие газового КАМАЗа в ралли «Шелковый путь 2013»: автомобиль стал серебряным призером Чемпионата России по ралли-рейдам 2014 года и международного ралли-марафона Africa Eco Race 2015 года в классе грузовиков.

Но это единичный проект, над которым работала целая группа инженеров, а рынку нужны готовые заводские решения, предложенные производителями автотранспорта. На данный момент их практически нет, но как только они появятся, магистральный, железнодорожный, водный транспорт, карьерная и сельскохозяйственная техника, а также генераторные установки встанут в один ряд газомоторной техники.

 

Если же говорить о рынке генераторных установок, то сначала мы проиграли европейским производителям, а потом и азиатским. Сегодня в России есть только сборочные производства по генераторным установкам. Мы не производим, мы собираем. Заказываем генераторную часть в Италии или Китае, двигатели – в Италии, Германии, Великобритании, а чаще, опять же, в Китае, так как известные производители двигателей превратились в транснациональные корпорации и перенесли свои производства в азиатские страны. А что Россия, производящая современнейшую военную технику, которая не знает равных и работает в любых сложных условиях? На генераторном рынке ее нет.

Но нам предоставляется шанс разрабатывать эффективные генераторные установки на газомоторном топливе. По расчетам аналитиков, потребление СПГ к 2030 году на магистральном транспорте составит 33 % общего объема, на водном транспорте – 27, на карьерной технике – 23, на железнодорожном транспорте – 9, на сельскохозяйственной технике – 8 %.

Топливо сегодняшнего дня? Скорее, нет. Топливо будущего – однозначно да!

Читать эту статью в онлайн версии журнала "ММ": 


Всего 0 комментариев
Комментарии
OK OK OK OK OK OK OK
Яндекс.Метрика