Газомоторное топливо

Стратегия

Производство и реализация компримированного и сжиженного природного газа в качестве моторного топлива — одно из приоритетных направлений деятельности ПАО «Газпром». Для системной работы по развитию рынка газомоторного топлива создана специализированная компания — ООО «Газпром газомоторное топливо».

Самое экономичное и экологичное топливо

На сегодняшний день природный газ является наиболее экономичным, экологичным и безопасным топливом. Природный газ — это фактически готовое моторное топливо, поэтому он гораздо дешевле бензина и дизельного топлива. При этом двигатель такого транспортного средства соответствует высочайшим стандартам — Евро-5 и Евро-6. Согласно классификации МЧС, природный газ относится к самому безопасному классу горючих веществ.

Что такое компримированный (сжатый) природный газ

 

Что такое сжиженный природный газ

В качестве моторного топлива используется природный газ двух видов: компримированный (КПГ) и сжиженный (СПГ).

Целевые сегменты рынка:

• КПГ — пассажирский, легкий грузовой, легковой транспорт и коммунальная техника;
• СПГ — магистральный автомобильный, железнодорожный, водный транспорт, карьерная и сельскохозяйственная техника.

Российский рынок газомоторного топлива

Потребление природного газа в качестве моторного топлива в России стабильно увеличивается.

Значительному потенциалу роста отечественного рынка газомоторного топлива способствуют:

• существенные запасы природного газа и развитая газораспределительная сеть, позволяющие обеспечивать стабильность поставок газомоторного топлива в долгосрочной перспективе;
• внедрение энергоэффективных видов топлива на транспорте, в том числе перевод пассажирского транспорта и коммунальной техники на природный газ в городах с численностью населения более 100 тыс. человек;
• расширение ассортимента техники, работающей на природном газе, и газозаправочной инфраструктуры;
• низкая по сравнению с традиционными видами топлива цена на газомоторное топливо.

На территории Российской Федерации по состоянию на 31 декабря 2020 года действовали 348 автомобильных газонаполнительных компрессорных станции (АГНКС), принадлежащих Группе «Газпром» и ООО «Газпром газомоторное топливо».

Объем реализации КПГ через газозаправочную сеть «Газпрома» в 2020 году составил 842,4 млн куб. м., что на 8,1% превышает этот показатель 2019 года.

Развитие газомоторной инфраструктуры

Стратегический подход к созданию розничной сети на территории России предусматривает развитие газомоторной инфраструктуры в 58 субъектах Российской Федерации.

Совместно с Федеральным дорожным агентством разработана Генеральная схема размещения объектов газозаправочной инфраструктуры на автомобильных дорогах федерального значения, предполагающая строительство до 2030 г. опорной сети из 181 объекта и создание так называемых «газомоторных коридоров» на ключевых действующих и перспективных автомагистралях России.

В 2020 году завершено строительство 30 АГНКС и одной криоАЗС с возможностью реализации СПГ и КПГ.  

Зарубежный рынок газомоторного топлива

Расширением использования природного газа как топлива для автомобильного и водного транспорта «Газпром» занимается и на зарубежных рынках.

В Европе в этом сегменте «Газпром» представлен на рынках Германии и Чехии через компанию Gazprom NGV Europe GmbH, а также через компанию NIS, входящую в Группу «Газпром нефть», которая реализует КПГ на рынке Сербии.

В 2020 году количество АГНКС в странах Европы составило 65. Продажи КПГ и СПГ через собственные станции Группы «Газпром» в Европе в 2020 году составили 13,6 млн куб. м.

Также Группа «Газпром» реализует КПГ через АГНКС в Армении, Белоруссии, Киргизии. В 2020 году объем продаж составил 71,7 млн куб. м.

Ведется совместная работа по развитию рынков газомоторного топлива с партнерами из Венгрии, Вьетнама, Германии, Казахстана, Китая, Республики Корея.

Газ как топливо будущего – ТЭК 360

В то время как в передовых странах мира разрабатывают все новые способы получения «чистой энергии», большая часть мира до сих пор потребляет такие энергоносители, как дрова, уголь и нефть. Даже в развитых странах уголь до сих пор сохраняет свои позиции. Поэтому в глобальном масштабе переход на газовое топливо считается большим шагом вперед в силу его энергетической эффективности и экологической чистоты.

Природный газ мог бы занять еще большее место в структуре мирового потребления, если бы расширялась его роль как автотранспортного топлива. Использовать природный газ сложнее, чем привычный бензин или дизельное топливо, но выигрыш может быть тоже очень большим.

Экологи и медики не устают говорить о необходимости снижения загазованности больших городов. И речь идет в данном случае не только о выбросах углекислоты — самого известного парникового газа. Выхлоп автомобиля богат и другими ядовитыми веществами — угарным газом, соединениями азота и серы, частицами сажи. Важно уменьшить долю вредных веществ, а для этого молекулы топлива должны быть максимально простыми, чтобы процесс горения был самым полным. Метан, чья формула СН4, — как раз такое топливо.

Именно поэтому в наши дни все чаще воспринимают природный газ как альтернативу нефти. Важно отметить, что когда говорят о природном газе, то речь идет именно о метане, так как под словом «автогаз» часто понимаются другие вещества: пропан и бутан, которые являются продуктами перегонки нефти.

Цена на природный газ меньше цены на бензин или дизельное топливо. Запасы его на планете несоизмеримо больше, чем запасы нефти, особенно это справедливо для России. Поэтому развитие транспортной инфраструктуры, ориентированной на эксплуатацию автомашин, работающих на природном газе, является выгодным долгосрочным вложением.

География мировой газовой автомобилизации весьма причудлива — это и бедные, и богатые страны. Все приходили к идее использования природного газа своим путем исходя из своих потребностей. Европейским лидером является Италия, где число газовых автомобилей приближается к миллиону, но ей еще далеко до таких стран, как Иран и Пакистан, в каждой из которых бегает более 3 миллионов автомашин на природном газе. Существует государственная программа по развитию автотранспорта на сжатом природном газе и в России.

Весьма методично развивает буквально с нуля свой газовый транспорт Финляндия, которая удовлетворяет свои потребности целиком за счет российского природного газа. Это не только вклад автотранспортных предприятий в решение экологических задач, но и прямая экономия.

Метан как моторное топливо вдвое эффективнее бензина, его использование увеличивает ресурс двигателя, и, что особенно важно для северных стран, мотор на метане легко заводится даже при очень низких температурах.

Есть и сложности в его эксплуатации, так как его приходится возить в баллонах высокого давления. Чаще всего природный газ сжимают до 200 атмосфер, и заправка одного стандартного 35-литрового баллона эквивалентна примерно 7–8 литрам бензина или солярки. Поэтому и развитие газотранспорта началось с автобусов — у этих машин большая плоская крыша, на которой можно удобно расположить батарею из 90-литровых металлопластиковых баллонов.

Опыт показывает, что одной заправки вполне хватает на смену, а сама заправка длится меньше минуты.

Появление новых типов газовых баллонов позволило устанавливать их и на других машинах — в первую очередь на микроавтобусах, грузовиках, специальном транспорте. Однако крупнейшие мировые производители уже выпускают и легковые «гибриды» на сжатом природном газе (CNG). Это топливо — и для развитых стран по причине своей экологичности, и для развивающихся — по причине дешевизны. Но оно находит себе место и там, где хотят использовать самый чистый транспорт — электромобили.

Проблема электротранспорта — это необходимость частой зарядки, особенно при низких температурах воздуха. Экологов беспокоит также, откуда берется электричество, — одно дело, если источником является солнечная батарея, и совсем другое — коптящая угольная теплоэлектростанция.

Поэтому весьма интересным решением является использование топливных элементов, напрямую вырабатывающих электроэнергию при окислении метана.

Эти топливные элементы можно установить в жилом доме, близ офиса или электрозаправочной станции. Они преобразуют энергию природного газа в электричество с высоким коэффициентом полезного действия. Электричество, получаемое таким образом, будет иметь самый маленький углекислотный побочный шлейф из всех возможных, и, как показывает опыт применения подобных устройств, цена его оказывается ниже, чем электричества, полученного «из розетки».

Специалисты обращают внимание, что метан при этом — самое безопасное горючее вещество. В силу того что он легче воздуха, он стремится всегда вверх, рассеиваясь в атмосфере. Даже в случае возгорания его горящее облако уходит вверх, а не держится у поверхности земли. При этом октановое число у метана выше 100, как у самых лучших видов топлива.

И газозаправочные станции, и метановые топливные соединены с газопроводной сетью. Таким образом, развитая газопроводная сеть будет стимулом для развития газозаправочной и электрозаправочной инфраструктуры, но справедливо и другое — стремление развивать такую структуру потребует строительства новых газопроводов — как местных, так и новых магистральных, чтобы удовлетворить растущий спрос на это топливо — топливо XXI века.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Общая информация О МЕТАНЕ

Использование природного газа в качестве моторного топлива

           Использование природного газа в качестве моторного топлива – важнейшее направление развития мировой газовой индустрии и экономической политики Российской Федерации.

          Расширение применения природного газа (метана) в качестве моторного топлива ведется в рамках подпрограммы “Развитие рынка газомоторного топлива” государственной программы Российской Федерации “Развитие энергетики”.        

          Реализация мероприятий, направленных на развитие рынка газомоторного топлива предусмотрены государственной программой Волгоградской области “Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в Волгоградской области”, утверждённой постановлением Администрации Волгоградской области от 31 декабря 2014 г. № 136-п.

До конца 2024 г. на территории Волгоградской области планируется:

– довести количество автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) до 40 ед.;

– увеличить количество транспортных средств использующих компримированный природный газ (КПГ) в качестве моторного топлива на 5200 ед.

         Для   увеличения   автопарка   на    природном   газе программой предусматривалось выделение субсидий на возмещение 30% затрат по переоборудованию техники. Решением Председателя Правительства Российской Федерации Михаила Мишустина размер субсидий на перевод транспорта на природный газ в 2020 году увеличен в два раза: с 30 % до 2/3 затрат.

         Реализация данной программы является эффективным антикризисным инструментом по переходу к использованию наиболее доступного по цене топлива – природного газа.

        Компримированный природный газ (КПГ)  — сжатый природный газ (метан), используемый в качестве моторного топлива полностью заменяемый бензин или пропан, и частичное замещение дизельного топлива. В разы дешевле традиционного топлива, а вызываемый продуктами его сгорания парниковый эффект меньше по сравнению с обычными видами топлива, поэтому он безопаснее для окружающей среды. Компримированный природный газ производят путем сжатия (компримирования) природного газа в компрессорных установках. Хранение и транспортировка компримированного природного газа происходит в специальных накопителях газа под давлением 200−220 бар. Также используется добавление к компримированному природному газу биогаза, что позволяет снизить выбросы углерода в атмосферу.

Преимущества КПГ:

ЭКОНОМИЧНОСТЬ
Стоимость 1 км пробега автомобиля на метане в среднем в 2−3 раза ниже, чем в традиционных видах топлива. Средняя цена на метен (КПГ) по РФ 17 руб/м3.

БЕЗОПАСНОСТЬ
У метана среди моторного топлива самый высокий класс пожарной безопасности 4.

ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ
Метан — это чистое моторное топливо без примесей и добавок, что позволяет продлить срок службы двигателя автомобиляв 1,5 раз.

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ
Метан соответствует самым высоким стандартам экологической безопасности «EURO – 6». При использование метана в качастве моторного топлива, выброс токсичных веществ в окружающую среду снижается в 10 раз.

      

Компримированный природный газ – Что такое Компримированный природный газ?

25 июня 2018 в 15:45

18156

Компримированный природный газ (CNG, Compressed Natural Gas) – сжатый природный газ, используемый в качестве моторного топлива.
Он дешевле традиционного топлива, а вызываемый продуктами его сгорания парниковый эффект меньше по сравнению с обычными видами топлива, поэтому он безопаснее для окружающей среды.

Компримированный природный газ производят путем сжатия (компримирования) природного газа в компрессорных установках.
Хранение и транспортировка компримированного природного газа происходит в специальных накопителях газа под давлением 200—220 бар.

Сжатый природный газ как топливо имеет преимущества:

• метан легче воздуха и в случае аварийного разлива он быстро испаряется;
• не токсичен в малых концентрациях;
• не вызывает коррозии металлов;
• компримированный природный газ дешевле, чем любое нефтяное топливо, в том числе и дизельное, но по калорийности их превосходит;
• низкая температура кипения гарантирует полное испарение природного газа при самых низких температурах окружающего воздуха;
• природный газ сгорает практически полностью и не оставляет копоти, ухудшающей экологию и снижающей КПД;  
• отводимые дымовые газы не имеют примесей серы и не разрушают металл дымовой трубы;
• эксплуатационные затраты на обслуживание газовых котельных также ниже, чем традиционных. Котлы, работающие на природном газе, имеют больший КПД — до 94%, не требуют расхода топлива на предварительный его подогрев зимой. Однако в автомобилях, работающих на газе, ощущается его запах, что приводит к не всегда приятным последствиям.

Отличие сжиженного природного газа (СПГ) от сжатого (компримированного ) газа

СПГ получается посредством снижения температуры исходного газа, что приводит к  преобразованию его в жидкость со снижением объема исходного газа в 600 раз.

Сжатый газ – тоже жидкое топливо, получаемое посредством сжатия под большим давлением со снижением объема исходного газа в 200 раз.

Природный газ как топливо для морских и речных судов – Транспортировка

Всего в мире на октябрь 2017 года было построено и заказано около 250 судов, работающих на сжиженном природном газе (что практически незаметно по сравнению с численностью мирового гражданского флота).

Поэтому тезис о наступлению новой эры в отношении судового топлива и судовых машин представляется несколько преувеличенным.

Наиболее жесткие ограничения установлены для Районов Контроля Выбросов (Emission Control Areas – ECA), к числу которых сейчас относят Балтийское и Северное моря, прибрежные воды США и Канады.

Газ действительно позволяет полностью исключить выброс окислов серы и твёрдых частиц, снизить на 90% выбросы окислов азота и уменьшить выбросы СО₂ на 30 процентов.

Однако альтернатива также существует – малосернистое топливо плюс скруббер или дизельное топливо. Кроме того, далеко не все суда и все время работают в ECA – выбор остается за судовладельцем.

Например, согласно MEPC.286(71) требования по выбросу NOx на уровне Tier III для Балтийского моря будут применяться к судам, построенным 1 января 2021 года или после этой даты. Скорее всего, часть новых судов успеют заложить раньше, что позволит более гибко подходить к решению вопроса соответствия международным требованиям.

Возможное применение газа на речном флоте может быть оправдано в будущем только экономическими критериями, так как ограниченная в силу естественных причин продолжительность эксплуатации судов (зима – лед) и так заметно увеличивает сроки окупаемости нового судостроения до предельных для бизнеса сроков (более 10-12 лет).

Например, на танкере проекта RST27 Морского Инженерного Бюро (см. рисунок 1, с 2012 года уже построено 40 таких танкеров – это самая большая постсоветская серия отечественных грузовых судов) предусмотрена главная энергетическая установка, состоящая из двух дизельных двигателей, работающих на 2 полноповоротные винторулевые колонки. В качестве топлива для работы главных двигателей используется тяжелое топливо IFO 380 вязкостью 380 сСт или дизельное топливо. Очевидно, что наиболее логичным решением в данной ситуации является замена дизелей марки 6L20 на сделанные на их базе двухтопливные (газ и жидкое топливо) 6L20DF. Такое решение позволит вести строительство новых судов серии без значительных изменений в проектах самих судов. Однако дизели 6L20DF обладают меньшей мощностью, чем двигатели 6L20 (И ЭТО ВЕРНО ДЛЯ ВСЕХ ТАКИХ ДИЗЕЛЕЙ – мощность их при одинаковых массо-габаритных размерах падает).

Природный газ может храниться на судах в двух видах: сжатом (компримированном) и сжиженном. Когда-то на советском речном транспорте широко применялся (перед войной и во время войны) бытовой газ – то есть пропан – бутан, однако сейчас использование такого аналога бензина на судах – не допускается.

Компримированный природный газ (КПГ) хранится и перевозится в сосудах под давлением без сжижения. Основное преимущество КПГ состоит в том, что для его транспортировки не требуются заводы по сжижению газа и его последующей газификации. Но несмотря на это, в настоящее время использование природного газа на судах в качестве топлива в компримированном виде не нашло широкого применения, так как эффективность перевозки газа в сжатом виде как минимум в 3 раза ниже, чем перевозка в сжиженном виде; требуемый объем емкостей для хранения КПГ на судне в 2,5 раза больше, чем для сжиженного; из-за высокого давления хранения (2025 МПа) КПГ масса емкостей также значительно больше.

Поэтому по соображениям увеличения автономности плавания судна и уменьшения веса емкостей для хранения газа, реально применяют именно сжиженный природный газ (СПГ).

Главная трудность при использовании СПГ на судах – сравнительно большое пространство, требуемое для криогенных емкостей. В сравнении с нефтяным топливом равное по энергетическому содержанию количество СПГ требует примерно в 1,9 раза большего объема. С учетом теплоизоляции емкости требуемый объем возрастает примерно в 2,3 раза. В случае установки емкостей для хранения СПГ внутри корпуса судна, требуемый объем может увеличиться в 4 раза.

На танкерах (а также железнодорожных паромах, где есть свободная от груза верхняя палуба, или, напротив, есть трюмные помещения без размещения груза) проблему объема емкостей для газового топлива удается решить размещением криогенных емкостей на грузовой палубе (в трюме парома), а вот на сухогрузных судах и судах вспомогательного флота это возможно только за счет уменьшения размеров грузовых трюмов (или полезных подпалубных объемов). Это действительно реальная проблема, так как в силу дефицита доступного объема автономность судов – газоходов (НЕ ГАЗОВОЗОВ, которые сами работают на том грузе, которые и перевозят), как правило, не превышает 10 суток.

Рисунок 1. Общий вид танкера-газохода смешанного плавания проекта RST27

Возможные варианты емкостей – это либо специальные судовые криогенные емкости либо контейнер-криогенные емкости в размерах стандартного 40-футового контейнера.

Варианты заправки судовых емкостей – с автопоездов-газовозов, с судна-бункеровщика, с портовой бункер-станции. Например, для железнодорожного парома проекта CNF19M общий объем газовых цистерн примерно 1500 куб. метров, бункеровка предполагается либо с применением автомобилей (одновременно четыре грузовика с подачей примерно 200 куб. метров в час) или судна-бункеровщика (до 1000 куб. метров в час).

Использование контейнер-криогенных емкостей позволит производить доставку СПГ на судно с помощью железнодорожного или автомобильного транспорта без выполнения бункеровочных операций классического типа. Потребуется лишь замена емкостей. При принятии решения об использовании контейнер-криогенных емкостей необходимо ясно понимать, что относительно небольшой полезный объем контейнер-криогенных емкостей потребует значительного их количества, например, для обеспечения автономности танкера проекта RST27 10 суток при работе на газе главных двигателей, котлов и дизель-генераторов необходимо 8 контейнеров; потребуется дополнительно предусмотреть на борту судна стационарные блоки испарителей и подогревателей газа с арматурой и трубопроводами, для контроля давления подачи газа к блокам газовых клапанов; для замены контейнеров в порту, должны быть предусмотрены соответствующие грузоподъемные средства.

Примеры всех решений по заправке газомоторным топливом в мировой практике уже есть, однако в применении к рассмотренным темам – танкер смешанного река-море плавания и аварийно – спасательное судно – именно отсутствие инфраструктуры бункеровки НЕ ПОЗВОЛИЛО реализовать функцию работы на газомоторном топливе.

Кроме того, на данный момент отсутствуют международные стандарты на судовое газовое топливо. Поэтому при эксплуатации таких судов следует учитывать, что расход газа будет зависеть от низшей теплоты сгорания СПГ, которая зависит от месторождения газа.

В свою очередь, отсутствие инфраструктуры на реке не позволило судовладельцам определить стоимость СПГ как топлива. Для примера, еще 3-4 года назад были озвучены соотношения цен СПГ/дизельное топливо примерно как 0,50, а сегодня оценки уже 0,70. Понятно, что при удельной цене на мазут примерно 0,60 (предположим для мазута с уменьшенным содержанием серы в будущем 0,80) и при увеличении строительной стоимости судна – газохода по сравнению с аналогом, работающим на тяжелом топливе, на 10-15% экономического смысла в строительстве, например, танкеров смешанного река-море плавания – газоходов – не будет. Таким образом, требуется «расшитие» проблем инфраструктуры бункеровки газомоторным топливом, например, на внутренних водных путях – или речные/река-море суда будут и в будущем работать на мазуте и дизельном топливе.

Однако по ряду проектов альтернативе газомоторного топлива уже нет. Например, новые железнодорожные паромы, соединяющие Калининград с остальной частью Российской Федерации, жизненно необходимы, так как основной грузопоток области сейчас следует по железной дороге через Литву и Беларусь. Кроме того, практически полностью отсутствует альтернативные варианты доставки специфических грузов, включая военные (паромное сообщение – единственный вариант доставить груз без транспортировки его по соседним государствам). Нет действующих паромов с максимально возможными габаритными размерениями и характеристиками под линию Усть-Луга – Балтийск. Необходимы суда, способных эффективно работать в ледовых условиях порта Усть-Луга. Балтийское море – особая зона по контролю выбросов окислов азота (NECA) и серы (SECA). С 1 января 2015 года в зонах особого контроля за выбросами (SulphurEmissionControlAreas – SECA) вступило в силу требование о том, что содержание серы в судовом топливе не должно превышать 0,1 процента. Обычное жидкое топливо с таким содержанием серы становится крайне дорогим и существенно увеличивает расходы на перевозку грузов морем. Газомоторное топливо позволяет полностью исключить выброс окислов серы и твёрдых частиц, снизить на 90% выбросы окислов азота и уменьшить выбросы СО₂ на 30 процентов.

Новый концепт железнодорожного парома для Балтики проекта CNF19M (см. рисунки 2 и 3) – это судно-газоход c арктической ледовой категорией Arc4, с грузовой палубой, обеспечивающей размещение 80 железнодорожных вагонов в одной плоскости без применения грузовых лифтов.

Технической особенностью разработанного проекта парома нового поколения, является соответствие самым современным требованиям по безопасности, включая требования по экологической безопасности – он работает на СПГ.

Это современное, безопасное и экономичное судно, которое позволит совершать 135 круговых рейсов в год, перевозить 8910 вагонов в год или 534 600 тонн груза. Продолжительность рейса при условии бункеровки во время грузовых операций – 2,7 суток.

При десятисуточной автономности для этого судна требуется примерно 1500 кубических метров газа, т.е. полная бункеровка предполагается один раз в три круговых рейса или частичная – при каждом заходе в Балтийск (Усть-Лугу).

В концепт заложены варианты заправки с автопоездов-газовозов и с судна-бункеровщика.

В связи с этим в ближайшее время мы надеемся увидеть вполне реальный переход от дебатов и идей к практическим действиям, в том числе новым судам, работающим на газомоторном топливе, стационарным станциям для заправки судов СПГ (порт Высоцк), суда для бункеровки других судов СПГ.

Рисунок 2. Общий вид парома проекта CNF19M

Рисунок 3. Общее расположение железнодорожного парома – газохода проекта CNF19M

Расширение использования природного газа в качестве моторного топлива

Природный газ – экологичное моторное топливо

Развитие рынка газомоторного топлива в России является программой государственного значения. Для реализации этой масштабной задачи при участии ОАО «Газпром» создана специализированная компания ООО «Газпром газомоторное топливо».

Экологический эффект от использования природного газа в качестве моторного топлива сложно переоценить. Количество вредных выбросов при горении сокращается, и это особенно важно, учитывая уникальность природного комплекса России. Знаменательно, что программа по повсеместному переходу на экологичный природный газ стартовала именно в 2013 году, который объявлен годом экологии.

Преимущества использования природного газа в качестве моторного топлива

90% загрязнения атмосферы приходится на долю транспортных средств. 

Перевод транспорта на экологически чистое моторное топливо – природный газ – позволяет сократить выбросы в атмосферу сажи, высокотоксичных ароматических углеводородов, окиси углерода, непредельных углеводородов и окислов азота.

При сжигании 1000 л жидкого нефтяного моторного топлива в воздух вместе с отработавшими газами выбрасывается 180-300 кг оксида углерода, 20-40 кг углеводородов, 25-45 кг окислов азота. При использовании природного газа вместо нефтяного топлива выброс токсичных веществ в окружающую среду снижается приблизительно в 2-3 раза по оксиду углерода, по окислам азота – в 2 раза, по углеводородам – в 3 раза, по задымленности – в 9 раз, а образование сажи, свойственное дизельным двигателям, отсутствует.

При использовании газомоторного топлива выброс парниковых газов в атмосферу сокращается более чем на 25%. Вредность отработавших газов при работе метановых двигателей для здоровья человека ниже на 60%, чем при работе двигателей, работающих на нефтяном топливе. 

Устойчивый рост количества автомобилей на метане

В природном газе сочетаются многие достоинства: он чище, экономичнее, безопаснее и технологичнее всех известных видов моторного топлива. 

Мировой парк автомобилей, использующих метан в качестве моторного топлива (ГБА), каждый год увеличивается на 25-35 процентов. 

Газомоторное топливо | ООО «Газпром экспорт»

В России природный газ реализуется на газозаправочных станциях сети Газпром под брендом «EcoGas»

Сокращение вредных выбросов на транспорте — глобальная задача. Ее решение возможно в том числе за счет использования экологически более безопасных видов топлива. Эффективным способом уменьшения выбросов является более широкое применение природного газа. Метан — это широко доступное, технически и экологически более безопасное и менее дорогое топливо по сравнению с традиционными нефтепродуктами. При этом двигатель транспортного средства, работающего на природном газе, соответствует высочайшим стандартам — «Евро-5» и «Евро-6».

Группа Газпром заинтересована в развитии рынка газомоторного топлива — как в России, так и за рубежом, в том числе на европейском рынке — и вносит существенный вклад в развитие газозаправочной инфраструктуры. Компании Группы Газпром занимаются маркетингом газомоторного топлива, его производством и розничной реализацией на территории европейских стран.

В Европе Группа Газпром представлена на рынках Германии и Чехии через компанию «Газпром Эн-джи-ви Юроп ГмбХ», а также через входящую в Группу «Газпром нефть» компанию НИС, которая реализует КПГ на рынке Сербии.  В 2020 г. количество АГНКС Группы Газпром в странах Европы составило 65. Продажи КПГ через собственные станции Группы Газпром в Европе в 2020 году составили 13,6 млн куб. м. Также Группа Газпром реализует КПГ через АГНКС в Армении, Белоруссии, Киргизии. В 2020 г. объем продаж в этих странах составил 71,7 млн куб. м. Для системной работы по развитию рынка газомоторного топлива в России создана специализированная компания — ООО «Газпром газомоторное топливо», продвигающая топливный бренд «EcoGas». 

 

Начиная с 2008 г. Группа Газпром регулярно организует пробег автомобилей на газомоторном топливе «Голубой коридор». С 2010 г. соорганизатором проекта стала германская компания «Юнипер» и проект стал международным. Позднее к нему присоединились и другие участники европейского и российского газового и автомобильного рынков. За время существования проекта в нем приняли участие в общей сложности более 200 газовых автомобилей заводского производства на КПГ и СПГ. Они проехали более 60 тыс. км по 130 городам 26 стран Европы и Азии от Атлантического до Тихокого океана.

Каждый год автомобили на компримированном и сжиженном природном газе преодолевают тысячи километров, доказывая, что технологии по использованию природного газа на транспорте уже являются доступным и экономичным решением для сокращения выбросов в транспортном секторе. В различные годы в автопробегах принимали участие модели легковых и грузовых автомобилей на КПГ и СПГ, а в 2013 г. часть маршрута участники преодолели на СПГ-пароме. В 2018 г. автопробег газомоторной техники впервые вышел за пределы европейского континента, пройдя почти 10 тыс. км по международному транспортному маршруту «Европа — Китай».

Следите за актуальными новостями в социальных сетях:

Facebook: @bluecorridor2020

Twitter: @bluecorridor

Instagram: @bluecorridor2020

или свяжитесь с нами по электронному адресу: [email protected]

 

 

 

 

Природный газ

Природный газ, ископаемое топливо, состоящее в основном из метана, является одним из самых экологически чистых альтернативных видов топлива. Его можно использовать в виде сжатого природного газа (СПГ) или сжиженного природного газа (СПГ) для заправки легковых и грузовых автомобилей.

Специализированные автомобили , работающие на природном газе, предназначены для работы только на природном газе, а двухтопливные автомобили также могут работать на бензине или дизельном топливе. Двухтопливные транспортные средства позволяют пользователям использовать широко распространенный бензин или дизельное топливо, но использовать более чистую и экономичную альтернативу, когда доступен природный газ.Поскольку природный газ хранится в топливных баках высокого давления, для двухтопливных транспортных средств требуются две отдельные топливные системы, занимающие пассажирское/грузовое пространство.

Транспортные средства, работающие на природном газе, не доступны в больших количествах в США — в настоящее время для продажи предлагается лишь несколько моделей. Однако обычные бензиновые и дизельные автомобили можно переоборудовать для работы на КПГ.

Преимущества и недостатки природного газа

Весь природный газ, используемый в США.S. отечественного производства 1 До 10 % меньше выбросов парниковых газов 2 Примерно вдвое меньше выбросов твердых частиц, которые могут нанести вред здоровью 2 Дешевле бензина

Ограниченная доступность транспортных средств Менее доступен, чем бензин и дизельное топливо Меньше миль на баке топлива

Дополнительная информация

Информация об экономии топлива для автомобилей, работающих на двух видах топлива и природном газе (СПГ) — Найти автомобиль

Центр данных по альтернативным видам топлива и передовым транспортным средствам

1. ОВОС.2021. Природный газ Ежемесячно . Июль 2021 г. Табл. 1, с. 3.
2. Аргоннская национальная лаборатория. 2017. Модель GREET (версия 1.3.0.13395). Примечание. Оценки основаны на сравнении жизненного цикла двухтопливного автомобиля с искровым зажиганием, работающего на сжатом природном газе, и обычного автомобиля с искровым зажиганием, работающего на бензине, содержащем 10 % этанола. Оценка парниковых газов (ПГ) основана на 100-летнем потенциальном потеплении выбросов ПГ.

Закрыть

Природный газ и окружающая среда

Природный газ обладает многими качествами, которые делают его эффективным, относительно чистым и экономичным источником энергии.Однако при добыче и использовании природного газа необходимо учитывать некоторые вопросы охраны окружающей среды и безопасности.

Природный газ представляет собой относительно чистое горючее ископаемое топливо

Сжигание природного газа для получения энергии приводит к меньшим выбросам почти всех типов загрязнителей воздуха и двуокиси углерода (CO ₂ ), чем сжигание угля или нефтепродуктов для производства такого же количества энергии. Около 117 фунтов CO ₂ производится на миллион британских тепловых единиц (MMBtu) эквивалента природного газа по сравнению с более чем 200 фунтами CO ₂ на MMBtu угля и более 160 фунтов на MMBtu дистиллятного мазута.Свойства чистого горения природного газа способствовали увеличению использования природного газа для производства электроэнергии и в качестве транспортного топлива для транспортных средств в Соединенных Штатах.

Природный газ в основном состоит из метана — сильного парникового газа

Некоторые утечки природного газа в атмосферу из нефтяных и газовых скважин, резервуаров для хранения, трубопроводов и перерабатывающих заводов. По оценкам Агентства по охране окружающей среды США, в 2019 году выбросы метана из систем природного газа и нефти, а также из заброшенных нефтяных и газовых скважин были источником около 29% общего количества U.Выбросы метана S. и около 3% от общего объема выбросов парниковых газов в США. ¹ Нефтяная и газовая промышленность принимает меры для предотвращения утечек природного газа.

Разведка, бурение и добыча природного газа влияют на окружающую среду

Когда геологи исследуют месторождения природного газа на суше, они могут повредить растительность и почву своими транспортными средствами. Для бурения газовой скважины на суше может потребоваться расчистка и выравнивание участка вокруг буровой площадки. Бурение скважин приводит к загрязнению воздуха и может беспокоить людей, дикую природу и водные ресурсы.Прокладка трубопроводов, транспортирующих природный газ из скважин, обычно требует расчистки земли для заглубления трубы. При добыче природного газа также могут образовываться большие объемы загрязненной воды. Эта вода требует надлежащего обращения, хранения и обработки, чтобы она не загрязняла землю и другие воды. Газовые скважины и трубопроводы часто имеют двигатели для работы оборудования и компрессоров, которые производят загрязнители воздуха и шум.

В районах, где природный газ добывается на нефтяных скважинах, но его транспортировка для продажи неэкономична или содержит высокие концентрации сероводорода (ядовитый газ), его сжигают (сжигают в факелах) на буровых площадках. При сжигании природного газа в факелах образуется CO ₂ , монооксид углерода, диоксид серы, оксиды азота и многие другие соединения, в зависимости от химического состава природного газа и от того, насколько хорошо природный газ сгорает в факеле. Однако сжигание в факелах безопаснее, чем выброс природного газа в воздух, и приводит к снижению общих выбросов парниковых газов, поскольку CO ₂ не является таким сильным парниковым газом, как метан.

Бурение скважин на природный газ

Источник: Бюро землеустройства (общественное достояние)

Передовые технологии, такие как спутники, глобальные системы позиционирования, устройства дистанционного зондирования и технологии трехмерной и четырехмерной сейсморазведки, позволяют обнаруживать запасы природного газа при бурении меньшего количества скважин.

Достижения в технологиях бурения и добычи оказывают положительное и отрицательное воздействие на окружающую среду

Новые технологии бурения и добычи природного газа значительно сокращают площадь земель, нарушаемых для разработки нефтегазовых ресурсов. Методы горизонтального и наклонно-направленного бурения позволяют добывать больше природного газа из одной скважины, чем раньше, поэтому для разработки месторождения природного газа требуется меньше скважин.

• Для гидроразрыва скважин требуется большое количество воды.В некоторых районах страны значительное использование воды для фрекинга может повлиять на водную среду обитания и доступность воды для других целей.
• При неправильном обращении жидкость для гидроразрыва пласта, которая может содержать потенциально опасные химические вещества, может быть выброшена в результате разливов, утечек, дефектов конструкции скважины или других путей воздействия. Эти выбросы могут загрязнить прилегающие территории.
• В результате гидравлического разрыва пласта на поверхности образуется большое количество сточных вод, которые могут содержать растворенные химические вещества и другие загрязняющие вещества, требующие обработки перед удалением или повторным использованием. Из-за количества производимой воды и сложности, связанной с очисткой некоторых компонентов сточных вод, важное значение имеет надлежащая очистка и утилизация сточных вод.
• По данным Геологической службы США, гидроразрыв пласта «…вызывает небольшие землетрясения, но они почти всегда слишком малы, чтобы представлять угрозу безопасности. Помимо природного газа, на поверхность возвращаются жидкости для гидроразрыва и пластовые воды. Эти сточные воды часто утилизируются путем закачки в глубокие скважины.Закачка сточных вод в недра может вызвать землетрясения, достаточно сильные, чтобы их можно было почувствовать, и причинить ущерб».
• Природный газ может быть выброшен в атмосферу во время и после бурения скважин, и количество этих выбросов находится в стадии расследования.

Производство, транспортировка, распределение и хранение природного газа требуют соблюдения строгих правил и стандартов безопасности

Поскольку утечка природного газа может привести к взрыву, действуют строгие государственные правила и отраслевые стандарты для обеспечения безопасной транспортировки, хранения, распределения и использования природного газа. Поскольку переработанный природный газ не имеет запаха, газовые компании добавляют в природный газ сильное вещество с запахом тухлых яиц, называемое меркаптаном, чтобы люди могли чувствовать запах утечек.

Последнее обновление: 8 декабря 2021 г.

Роль природного газа в качестве основного топлива в ближайшем будущем, включая сравнение затрат на приобретение, транспортировку и обращение с отходами с конкурентными альтернативами | BMC Chemistry

Природный газ имеет ряд коммерческих применений в домах, промышленности и транспортном секторе.

Жилищное использование

Природный газ является одним из самых дешевых видов энергии, доступных для бытовых потребителей; это даже дешевле, чем электричество как источник энергии. По данным Министерства энергетики, в 2007 году природный газ был самым дешевым традиционным источником энергии, доступным для использования в качестве источника энергии; это стоит менее 30% стоимости электроэнергии за БТЕ (британская тепловая единица). [См. Точную стоимость в Таблице 2]

Таблица 2 Установка системы распределения природного газа в жилых помещениях

Природный газ используется для отопления и приготовления пищи.Приготовление пищи на природном газе обеспечивает такие преимущества, как простой контроль температуры, самовозгорание и самоочистка. Газовая плита стоит примерно вдвое меньше, чем электрическая плита, и она быстро нагревается. Газовые плиты нового поколения являются наиболее эффективными, экономичными и универсальными кухонными приборами.

Природный газ является наиболее популярным топливом для отопления жилых помещений. По данным Американской газовой ассоциации (AGA), в 2000 году 51% отапливаемых домов в США использовали отопление на природном газе.

Кондиционеры, работающие на природном газе, как и многие другие газовые приборы, изначально дороже электрических, но дешевле в эксплуатации. и они имеют более длительный ожидаемый срок службы и требуют минимального обслуживания. Поскольку природный газ требует очень мало электроэнергии, он высвобождает электроэнергию в существующих зданиях для других целей. Мало того, что потребность в электричестве на новых объектах может быть значительно снижена, меньший спрос на электроэнергию также означает меньшие потребности и расходы на аварийное резервное производство [4]. Современные бытовые кондиционеры потребляют почти на 30 процентов меньше энергии, чем в прошлые годы, и имеют ожидаемый срок службы 20 лет при минимальном техническом обслуживании [5]. Все приборы, работающие на газе, представляют собой безопасную, эффективную и экономичную альтернативу другим источникам топлива.Почти 70% новых домов в США используют для отопления природный газ, поэтому во многих из них уже имеется инфраструктура для подачи природного газа. Газовые трубы, которые могут подавать газ к печам, могут использоваться для подачи энергии для всех газовых приборов, поэтому их установка проста.

Топливные элементы и микротурбины, работающие на природном газе, позволяют бытовым потребителям отключаться от своего местного распределителя электроэнергии и вырабатывать столько электроэнергии, сколько необходимо для удовлетворения их потребностей. Хотя эта технология все еще находится на ранних стадиях, она обещает обеспечить независимое, эффективное, надежное и экологически чистое электричество для бытовых нужд.

Коммерческое использование

Основное коммерческое использование природного газа включает отопление помещений, подогрев воды и охлаждение. См. Таблицу 3 для точного процента, выделенного для каждого типа использования. По данным Управления энергетической информации, по состоянию на 2003 год коммерческий сектор ежегодно потреблял около 6 523 триллионов БТЕ энергии (за вычетом потерь в электрических системах), большая часть которых использовалась для отопления, освещения и охлаждения.

Таблица 3 Использование природного газа в коммерческих целях

Природный газ является эффективным и экономичным топливом для коммерческих зданий. Ожидается, что на применение природного газа в некосмическом отоплении будет приходиться большая часть роста использования природного газа в коммерческом секторе. Он обеспечивает 13% энергии, используемой в коммерческом охлаждении, но ожидается, что этот процент увеличится благодаря технологическим инновациям в методах коммерческого охлаждения природного газа.

В частности, наблюдается рост спроса на природный газ в сфере общественного питания.Природный газ является гибким источником энергии, и приборы, работающие на природном газе, могут готовить пищу различными способами, которые являются экономичными и эффективными для крупных коммерческих предприятий по приготовлению пищи. Небольшие системы, использующие природный газ, могут включать в себя газовую фритюрницу, сковороду, жаровню, зоны горячего/холодного хранения и несколько вариантов вентиляции в небольшом пространстве, поскольку приборы, работающие на природном газе, могут быть простыми и эффективными, но при этом компактными.

Технологические достижения позволяют использовать природный газ для повышения энергоэффективности в коммерческих целях.Топливные элементы, работающие на природном газе, поршневые двигатели и турбины могут вырабатывать электроэнергию. Эти агрегаты, работающие на природном газе, предлагают коммерческим предприятиям большую независимость от перебоев в подаче электроэнергии, а также стабильное высококачественное электричество и контроль над собственным энергоснабжением.

Кроме того, для повышения эффективности использования энергии используются комбинированные системы отопления и производства электроэнергии (ТЭЦ) и комбинированные системы охлаждения, отопления и электроснабжения (CCHP). Эти системы способны использовать энергию, которая обычно теряется в виде тепла, и, используя эту энергию, которая обычно тратится впустую, можно значительно повысить энергоэффективность.Например, в определенных промышленных условиях избыточное тепло и пар, произведенные в этом процессе, могут использоваться для выполнения других промышленных задач, таких как отопление помещений, нагрев воды и питание промышленных котлов. Повышение эффективности экономит деньги, а горючие свойства природного газа помогают промышленным предприятиям сокращать вредные выбросы.

Промышленное использование

Природный газ обеспечивает основные ингредиенты для таких продуктов, как пластик, удобрения, антифриз и ткани. На промышленность приходится около 25% потребления природного газа во всех секторах.Это второй наиболее используемый источник энергии в промышленности после электричества.

Природный газ используется главным образом в металлургической, химической, нефтеперерабатывающей, каменной, глиняной и стекольной, целлюлозно-бумажной, пластмассовой и пищевой промышленности. На эти предприятия приходится более 84% всего промышленного использования природного газа. Природный газ используется для переработки и сжигания отходов, предварительного нагрева металла, плавки стекла, сушки и осушения, пищевой промышленности и заправки промышленных котлов. Он также используется в качестве сырья для производства ряда химикатов и продуктов и в качестве строительного блока для метанола, который имеет ряд промышленных применений.Природный газ преобразуется в синтез-газ (смесь водорода и оксидов углерода, образующаяся в процессе паровой конверсии. В процессе природный газ подвергается воздействию катализатора, вызывающего окисление природного газа при контакте с паром). Синтез-газ используется для производства метанола (может использоваться в качестве источника топлива в топливных элементах) — используется для производства таких веществ, как формальдегид, добавка для более чистого сжигания бензина, называемая МТБЭ (метил-трет-бутиловый эфир), и уксусная кислота. Такие газы, как бутан, пропан и этан, можно извлекать из природного газа и использовать в качестве сырья для таких продуктов, как удобрения и фармацевтическая продукция.

Системы осушителя природного газа (используемые для осушения) используются в фармацевтической, пластмассовой, кондитерской и перерабатывающей промышленности. Абсорбционные системы используются для нагрева и охлаждения воды экономичным, эффективным и экологически безопасным способом.

Природный газ в транспортном секторе

По оценкам коалиции транспортных средств, работающих на природном газе, в США насчитывается 120 000 транспортных средств, работающих на природном газе (NGV), и более 8,7 миллионов NGV по всему миру. Только в США насчитывается около 1100 заправочных станций, работающих на природном газе.

Недостатки газомоторного топлива, такие как ограниченный запас хода, объем багажника, более высокая начальная стоимость, отсутствие заправочной инфраструктуры, являются препятствиями для распространения газомоторного топлива в будущем. Некоторые транспортные средства, работающие на природном газе, работают на двух видах топлива [6], что обеспечивает гибкость выбора топлива. Многие из этих транспортных средств изначально были только бензиновыми, но были преобразованы в двухтопливные. Конверсия является дорогостоящей и приводит к менее эффективному использованию природного газа.

Более новые, строгие федеральные законы и законы штата о выбросах требуют улучшения выбросов транспортных средств, а природный газ является самым экологически чистым альтернативным транспортным топливом и дает возможность соответствовать строгим экологическим стандартам выбросов.Природный газ безопасен и легче воздуха, поэтому в случае аварии природный газ просто рассеивается в воздухе и не образует опасную горючую лужу на земле, как другие виды топлива. Загрязнение грунтовых вод в случае разлива отсутствует. Резервуары для хранения природного газа на NGV оказываются прочнее и надежнее, чем резервуары для бензина. В целом природный газ является экономичной альтернативой другим видам топлива для транспорта. NGV примерно на 30% дешевле, чем автомобили с бензиновым двигателем, заправка и затраты на техническое обслуживание ниже.Кроме того, Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и Национальное управление безопасности дорожного движения (NHTSA) находятся в процессе внедрения нового поколения экологически чистых транспортных средств за счет сокращения выбросов парниковых газов (250 миллионов метрических тонн), повышения энергонезависимости (сокращение 500 миллионов баррелей) и повышение эффективности использования топлива дорожными транспортными средствами и двигателями. Это новое предложение повысит конкурентоспособность автомобилей, работающих на природном газе, за счет повышения стоимости транспортных средств, работающих на бензине.

Кроме того, использование природного газа снижает вредные для окружающей среды выбросы, связанные с автомобилями.Транспортные средства на дороге составляют 60% загрязнения угарным газом, 31% оксидов азота и 29% выбросов углеводородов в США. Эти выбросы способствуют загрязнению смогом и увеличивают опасный приземный озон. На транспортные средства приходится более половины всех опасных загрязнителей воздуха и около 30% всех выбросов углерода в США. Этому способствует наличие парниковых газов в атмосфере. Воздействие NGV на окружающую среду менее пагубно, чем у других.

Благодаря химическому составу природного газа газомоторный газ горит намного чище, чем другие.Природный газ – в основном метан – выделяет небольшое количество этана, пропана и бутана. Бензин/дизельное топливо – содержат вредные соединения – выделяют двуокись серы и оксиды азота (взаимодействуя в атмосфере с образованием приземного озона), мышьяк, бензол, никель и более 40 других токсичных веществ. NGV производят в среднем на 70% меньше угарного газа, на 80% меньше оксидов азота и на 87% меньше неметановых органических газов, чем другие транспортные средства.

Теперь, когда были объяснены различные потребители природного газа, мы приведем примеры некоторых технологических достижений в области природного газа, которые повышают его конкурентоспособность.

Инфракрасные обогреватели

Природный газ используется для инфракрасных (ИК) обогревателей и представляет собой инновационный и экономичный метод использования природного газа для выработки тепла. ИК-нагреватели повышают эффективность производственных процессов порошковой окраски. ИК-нагреватели нагревают материалы более эффективно и быстро. Природный газ вступает в реакцию с панелью из керамических волокон, содержащей платиновый катализатор, вызывая реакцию с кислородом, которая резко повышает температуру без образования пламени. Использование природного газа таким образом увеличивает скорость производственного процесса и является экономичной альтернативой электричеству.

Водонагреватели с прямым контактом

Энергия от сгорания природного газа напрямую передается от пламени в воду. Это эффективное приложение для нагрева воды. В то время как обычные промышленные водонагреватели работают с КПД 60-70%, водонагреватели прямого контакта могут достигать КПД до 99,7%. Таким образом, в отраслях, где требуется подогрев воды, достигается экономия средств.

Промышленное комбинированное производство тепла и электроэнергии

Промышленные потребители получают большие преимущества от эксплуатации комбинированных систем охлаждения, производства тепла и электроэнергии (CCHP) и систем комбинированного производства тепла и электроэнергии (CHP), работающих на природном газе.Природный газ может использоваться для выработки электроэнергии в определенных промышленных условиях, а избыточное тепло и пар, получаемые в результате этого процесса, могут использоваться для других промышленных целей, таких как отопление помещений, подогрев воды и питание промышленных котлов. Повышение эффективности экономит деньги, а горючие свойства природного газа помогают промышленным предприятиям сокращать вредные выбросы.

Совместное сжигание в промышленности

Технологии совместного сжигания природного газа помогают повысить эффективность использования энергии в промышленности и снизить вредные выбросы в атмосферу.Совместное сжигание — это процесс, при котором природный газ используется в качестве дополнительного топлива при сжигании других видов топлива, таких как уголь, энергия биомассы и древесина. Использование природного газа может улучшить эксплуатационные характеристики котла, в том числе его энергоэффективность. Совместное сжигание можно использовать для выработки электроэнергии.

Производство электроэнергии с использованием природного газа

В 2009 г. в США планируется построить 23 475 МВт новых генерирующих мощностей, из которых 50% (12 334 МВт) будут построены на природном газе. Уголь — самое дешевое ископаемое топливо для выработки электроэнергии, но в то же время и самое грязное.Он выбрасывает в воздух самые высокие уровни загрязняющих веществ. Производство электроэнергии является одной из самых загрязняющих отраслей в США. Новая технология позволяет более чистое производство электроэнергии с использованием природного газа.

Природный газ используется в парогенерирующих установках, централизованных газовых турбинах, парогазовых установках, локомотивах, распределенной генерации, промышленных турбинах, работающих на природном газе, микротурбинах и топливных элементах.

Приложение: производство электроэнергии в дополнительном файле 1 иллюстрирует рыночную долю различных видов топлива в производстве электроэнергии в США.С. и отдача, связанная с каждым видом топлива, включая ядерное, ветровое и угольное. Как показано, ветряные, атомные и гидроэлектростанции имеют самую высокую отдачу от вложенной энергии, но, вероятно, менее привлекательны из-за их высоких фиксированных затрат (которые включают строительство инфраструктуры, эксплуатацию, техническое обслуживание и деньги, которые необходимо тратить независимо от действительно ли производится энергия). Согласно данным, предоставленным крупнейшей коммунальной компанией Северо-Запада, PacifiCorp, самая высокая стоимость естественных затрат — это «переменная стоимость», которая может варьироваться в зависимости от таких факторов, как тип технологических достижений в области природного газа или законодательство о сокращении/смягчении загрязнения. Неопределенный характер последнего, к которому мы вернемся позже, увеличивает «стоимость» природного газа. Кроме того, в исследовании, представленном Конгрессу (также имеется в дополнительном файле 1), прогнозы затрат даны для каждого типа топливной технологии при сценарии, в котором существует цена, взимаемая с таких выбросов, как SO ₂ , NOx и CO _{. 2} . В этой гипотетической ситуации электростанция с комбинированным циклом на природном газе без улавливания углерода оказывается относительно конкурентоспособной благодаря низким капитальным затратам, высокому коэффициенту мощности и низким выбросам CO ₂ на мегаватт-час вырабатываемой электроэнергии.

После объяснения науки о природном газе в следующем разделе мы рассмотрим рынки природного газа, так как это является решающим фактором в преобладании природного газа в качестве основного топлива в будущем.

Больше природного газа — это не золотая середина, это климатическая катастрофа

Мнения экспертов о политике в области изменения климата быстро менялись. Мнение политиков не всегда совпадало. Одной из областей, где этот раскол особенно заметен, является роль природного газа в будущем экологически чистой энергии.

Для демократов поддержка природного газа всегда была признаком умеренности в климатической политике. Президент Обама поощрял добычу природного газа и с гордостью брал на себя ответственность за сокращение выбросов, которое он произвел при замене угля. В годы правления Обамы было модно называть природный газ «переходным топливом», ископаемым топливом, которое может помочь сократить выбросы, пока разрабатываются действительно чистые альтернативы.

По сей день существуют «центристские» демократические группы, настаивающие на том, что использование природного газа (а также ядерной энергии и секвестрации углерода) является «умеренным» путем к изменению климата.

Пока никто не знает, что имел в виду Джо Байден, когда несколько недель назад обещал «золотую середину» по климатической стратегии (ожидается, что в ближайшее время он опубликует какую-то политику). Но первое, о чем я подумал, когда он сказал, что это природный газ. Байден, скорее всего, попытается показать, что он центрист, воспользовавшись ролью природного газа в качестве промежуточного топлива.

Это заманчивая стратегия для демократов, которые боятся показаться слишком либеральными. Но боюсь, это тупик.

Видите ли, все те аргументы в пользу природного газа, которые казались такими убедительными в годы правления Обамы, развалились.Теперь ясно, что если мир хочет достичь климатических целей, обещанных в Париже, природный газ, как и уголь, должен быть преднамеренно и быстро выведен из употребления. Нет времени на мост. А чистые альтернативы готовы .

Поскольку климатическая политика обещает стать горячей темой в этом первом сезоне, давайте быстро рассмотрим причины, по которым природный газ должен исчезнуть. К счастью, аналитический центр Oil Change International (OCI) только что опубликовал документ, в котором излагаются именно эти аргументы. Давайте рассмотрим пять основных вопросов, почему природный газ не является и не может быть мостом к более чистой энергетической системе.

Фрекинг устья скважины и насосов в Техасе. Шаттерсток

Утечка метана может сделать природный газ таким же вредным, как уголь, но это не причина, по которой у газа нет будущего

В начале статьи приводится краткая заметка об утечке метана при добыче природного газа. Метан является быстродействующим парниковым газом с огромным краткосрочным воздействием на климат. Утечки происходят на каждом этапе добычи и транспортировки природного газа.

Хотя газ сам по себе менее углеродоемкий, чем уголь, если при его производстве происходит утечка достаточного количества метана, его преимущества в отношении парниковых газов сводятся на нет.

Так много метана вытекает? Некоторые исследования показали, что да, утечка метана достаточно опасна, чтобы сделать природный газ парниковым эквивалентом угля. Другие исследования показали, что газ по-прежнему имеет преимущество (и сторонники отмечают, что утечка может быть уменьшена).

Для наших целей это не имеет значения. Ни один из пяти аргументов против природного газа не основан на какой-либо конкретной оценке утечки.Все они будут применяться, даже если утечка природного газа будет нулевой (что невозможно). То же самое можно сказать и о локальном воздействии добычи природного газа на окружающую среду (загрязнение воздуха, потеря среды обитания, землетрясения) — они ужасны, но даже если их устранить, все равно будут применяться следующие аргументы.

1) Газ нарушает баланс углерода

Честно говоря, этого достаточно, чтобы исключить газ.

Все просто: даже если не принимать во внимание утечку метана, в природном газе, который мы уже обнаружили, слишком много углерода, чтобы мы могли оставаться в рамках углеродного бюджета, обещанного в Париже.Неважно, если мы найдем еще — если мы сожжем то, что уже нашли, мы разорим бюджет.

Страны мира договорились удерживать повышение средней глобальной температуры не более чем на 2 градуса Цельсия, приложив усилия к тому, чтобы удержать его на уровне 1,5. (Вы помните, что в отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата, опубликованном в прошлом году, специально исследовалась разница в воздействии между 1,5 и 2 градусами. Короче говоря: разница существенна, а 2 градуса были бы ужасающими.) Оставаясь в рамках этих целей, человечество остается с ограниченным количеством парниковых газов, которое оно все еще может выбрасывать — его углеродный бюджет.

Приведенная ниже диаграмма OCI открывает глаза. Слева — содержание углерода в «разрабатываемых запасах» ископаемого топлива по всему миру, т. е. «уже действующих или строящихся месторождениях и рудниках». Справа – углеродные бюджеты для 1,5 и 2 градусов соответственно.

ОКИ

Если мы будем сжигать ископаемое топливо, которое мы уже используем, мы израсходуем бюджет 2-го градуса.Даже если глобальное использование угля будет прекращено за одну ночь, сжигание нефти и газа, которые мы уже добываем, приведет к сокращению углеродного баланса на 1,5 градуса.

OCI подчеркивает очевидный вывод: «Нет места для разработки новых ископаемых видов топлива, включая газ, в рамках целей Парижского соглашения». Если страны мира серьезно относятся к своим общим целям, они должны прекратить новые исследования ископаемого топлива и отменить планы строительства новых скважин и шахт.

МГЭИК говорит, что мир должен быть наполовину обезуглерожен к 2030 году и полностью обезуглерожен к 2050 году, чтобы достичь 1.5-градусная цель. Чтобы дать развивающимся странам больше возможностей, богатые развитые страны, такие как США, в идеале должны быстрее обезуглероживаться.

Для этого США должны будут отказаться от использования ископаемого топлива как можно скорее. Там нет места для моста. Политики должны начать сознательно поощрять и разрабатывать энергетические системы, полностью работающие на безуглеродных ресурсах.

2) Переход с угля на газ не спасает

Закрытие угольных электростанций и открытие газовых электростанций на их месте, как правило, снижает выбросы, в зависимости от множества переменных (опять же, включая выбросы метана). Переход с угля на газ стал причиной значительного сокращения выбросов в электроэнергетическом секторе США за последние несколько лет.

Но одно можно сказать наверняка: переход с угля на газ не снижает выбросы до нуля. И цель – ноль как можно скорее.

В своем прогнозе по новой энергетике на 2018 год агентство Bloomberg New Energy Finance (BNEF) представило сценарий, согласно которому глобальное использование угля будет прекращено к 2035 году, а в остальном рынок будет работать. Было обнаружено, что газ заполнит около 70 процентов пустоты.Это несоизмеримо с парижскими целями.

ОКИ

Даже при глобальном поэтапном отказе от угля мы преодолеем цель в 2 градуса, а тем более цель в 1,5 градуса, если только не будет поэтапно прекращено использование газа.

Отрасли производства ископаемого топлива в ответ указывают на возможность «отрицательных выбросов», но все такие технологии носят спекулятивный характер и сталкиваются с потенциально непреодолимыми проблемами. Позволить газовой инфраструктуре продолжать строиться в надежде на то, что отрицательные выбросы оправдаются, — это безумие.

3) Массовые возобновляемые источники энергии могут вытеснить как уголь, так и газ

На большинстве рынков массовые возобновляемые источники энергии — ветряные и солнечные электростанции — являются самой дешевой формой энергии, если судить по «нормированной стоимости энергии» (LCOE, которая стремится учитывать все затраты). Это было подтверждено в прошлом году финансовой консультационной фирмой Lazard, которая публикует ежегодные оценки LCOE.

ОКИ

BNEF также проводит ежегодный анализ LCOE и обнаружил то же самое:

Неумолимое снижение стоимости солнечной и ветровой энергии сделало эти технологии самыми дешевыми новыми источниками электроэнергии во всех основных странах, кроме Японии.Сюда входят Китай и Индия, где не так давно уголь доминировал в увеличении мощностей, а также США, где сланцевая революция сделала газ дешевым и доступным.

Возобновляемые источники энергии уже снижают цены на оптовых рынках и заставляют существующие газовые установки работать с гораздо более низким коэффициентом использования, чем они были спроектированы (и профинансированы). И возобновляемые источники энергии только дешевеют, а дешевый природный газ не может быть вечным.

Конечно, LCOE — это ограниченная мера.Для переменных возобновляемых источников энергии важна не их средняя стоимость, а их ценность в определенное время и в определенном месте. В конце концов, ветер и солнце приходят и уходят вместе с погодой. Что подводит нас к…

4) Газ не нужен для надежности сети

Скептики в отношении возобновляемых источников энергии любят утверждать, что электростанции, работающие на природном газе, необходимы в сети, чтобы сбалансировать переменную возобновляемую энергию, которая приходит и уходит вместе с ветром и солнцем.

OCI отвечает тремя аргументами.

Во-первых, большинство электростанций, строящихся в настоящее время на природном газе, представляют собой газотурбинные установки с комбинированным циклом (ПГУ), которые производят самую дешевую электроэнергию. «Только в Соединенных Штатах в 2017 и 2018 годах было введено в эксплуатацию около 24 гигаватт (ГВт) мощностей ПГУ, а на начало 2019 года строилось более 14 ГВт», — пишет OCI. «Во всем мире эксплуатируется более 425 ГВт ПГУ».

Но электростанции ПГУ не могут быстро увеличиваться и уменьшаться, чтобы сбалансировать возобновляемые источники энергии. Они большие и относительно медленные, предназначены для работы с высокой степенью использования и обеспечения большой мощности. Другими словами, они конкурируют с возобновляемыми источниками энергии, а не дополняют их.

Во-вторых, более быстрые установки на природном газе — газопоршневые двигатели (GRE) и газовые турбины открытого цикла (OCGT), или «пикеры», названные в честь их функции раскручивания во время пиков потребления энергии — все чаще вытесняются батареями, которые отвечают еще быстрее.

ОКИ

Ветряные и солнечные электростанции в сочетании с аккумуляторными батареями, которые могут напрямую конкурировать с пиковыми электростанциями, дешевеют. OCI цитирует отчет BNEF, показывающий, что они «уже могут конкурировать с новыми угольными или газовыми электростанциями на основе LCOE в Германии, Великобритании, Китае, Австралии и США».

На данный момент срок службы аккумуляторов большинства коммунальных предприятий составляет четыре часа. Ожидается, что в начале 2020-х годов эти аккумуляторные установки станут дешевле, чем пиковые установки на природном газе. Но они все еще имеют несколько ограниченное применение.

Однако OCI отмечает: «Исследование, проведенное Wood Mackenzie в 2018 году, показало, что шести- и восьмичасовые аккумуляторные системы хранения данных, которые сегодня начинают вводить в коммерческую эксплуатацию, могут удовлетворить 74% и 90% пикового спроса соответственно.«Как только аккумуляторы станут более сложными и дешевыми, пикерам природного газа нечего будет делать. (Более подробно о том, как вытесняется природный газ, см. мою статью здесь.)

В-третьих, OCI утверждает, что ключом к стабильным и надежным сетям является не какая-либо отдельная технология, а структура рынков электроэнергии и энергосистем. Сегодня десятками, иногда изощренными и техническими способами, они проектируются вокруг крупных централизованных электростанций и односторонних потоков энергии. Чтобы сохранить надежность сетей во время энергетического перехода, директивным органам необходимо перестроить рынки, чтобы поощрять разнообразные портфели энергетических технологий, от распределенной генерации до хранения и реагирования на спрос.(Отчет содержит некоторые предложения по политике.)

OCI не затрагивает сложный вопрос о том, требуется ли для достижения 100-процентного чистого электричества какая-либо форма управляемой энергии (мощность, которую можно включать и выключать), включая ядерную энергию и, возможно, природный газ или биомассу с улавливанием и хранением углерода. (Подробнее об этих дебатах см. здесь и здесь.) Несмотря на это, было довольно хорошо продемонстрировано, что мы знаем, как достичь 80-процентного использования возобновляемых источников энергии — если газ играет скромную роль в достижении 100-процентного уровня, это, конечно, не будет выглядеть ни на что похоже. современная газовая промышленность.

5) Новая инфраструктура природного газа блокируется углеродом

Когда строятся большие капиталоемкие активы, они, как правило, остаются. В США более 400 заводов по производству природного газа, построенных до 1970 года (даже старше меня!)

Коммунальные предприятия в настоящее время заинтересованы в создании именно таких крупных капиталоемких активов. И после того, как они построены, не требуется много времени, чтобы поддерживать их в рабочем состоянии. «После того, как капитал был потрачен, — пишет OCI, — операторы могут продолжать эксплуатировать электростанцию ​​до тех пор, пока она может продавать энергию по цене, превышающей предельные затраты на ее производство, даже если она несет убытки от вложенного капитала.Это означает, что даже более дешевые возобновляемые источники энергии не обязательно заставят электростанции, работающие на ископаемом топливе, выйти из эксплуатации.

Тем не менее, десятки новых газопроводов, электростанций и экспортных терминалов находятся на той или иной стадии планирования. США находятся в запое строительства природного газа.

Каждая часть этой газовой инфраструктуры, которая строится сегодня, должна быть выведена из эксплуатации до того, как она окупится, «застряв на мели», если у США есть хоть какая-то надежда достичь своих парижских целей. Чем больше мы построим в ближайшие годы, тем больше нам придется отказаться позже.Скорее всего, это не будут крупные инвесторы коммунальных услуг, которые застрянут с этим счетом.

Существующие газопроводы США. ИНГАА

Одобрение целей МГЭИК означает поэтапный отказ от природного газа

Пока что на предварительных выборах Демократической партии Бето О’Рурк, Джей Инсли и Майкл Беннет обнародовали комплексные планы по борьбе с изменением климата. Все они признают необходимость полной декарбонизации США к 2050 году (Inslee нацелена на 2045 год и, если возможно, раньше), согласно МГЭИК.

Когда эта цель достигнута, нет места для расширения газовой инфраструктуры — скважин, трубопроводов, экспортных терминалов или электростанций. Этот круг не может быть квадратным.

Скорее, природный газ, как и уголь, должен быть выведен из системы электроснабжения как можно быстрее, а максимальное количество источников энергии должно быть электрифицировано как можно быстрее.

Пока не ясно, полностью ли это понимают основные демократы. В борьбе с углем помог рынок.Природный газ не пойдет так тихо; его экономический след намного больше. Нефтяные и газовые компании имеют значительно большее политическое влияние, чем угольные компании. Впереди целый ряд новых сражений и сложных политических дилемм.

Тем не менее, поддержка дальнейшего наращивания активов по добыче природного газа в США не является ни «умеренной» климатической политикой, ни «золотой серединой». Это признание неудачи, признание того, что США не будут вносить свой вклад в предотвращение потепления на 2 градуса и ужасов, которые последуют за ним.Ни одному кандидату не должно сойти с рук утверждение обратного.

Энергия: Мир зависим от природного газа.

Компании, занимающиеся добычей ископаемого топлива, борются за то, чтобы так и оставалось.

В водородную промышленность вливаются миллиарды долларов, но не все виды водорода одинаковы. Водород — самый распространенный элемент на планете, но его необходимо изолировать от источника, а это само по себе требует энергии. На данный момент его в основном получают из ископаемого топлива — природного газа, угля и нефти — в так называемом «сером» водороде.Если углекислый газ (CO2), выделяемый во время производства, улавливается, вы получаете «голубой» водород.

В то время как правительства по всему миру разрабатывают новые энергетические стратегии для быстрого удаления углерода из своей экономики, крупные компании, работающие на ископаемом топливе, активно лоббируют сохранение голубого водорода в смеси. При этом, по словам экспертов в области энергетики и климата, они зафиксируют глобальное использование природного газа, ископаемого топлива, согревающего планету, потенциально на десятилетия вперед.

Анализ, предоставленный CNN независимым аналитическим центром по климату InfluenceMap, который использует данные для отслеживания влияния бизнеса и финансов на климатическую политику, показал, что несколько крупных компаний, работающих на ископаемом топливе, используют водородную рекламу, чтобы сохранить природный газ на игровом поле. и это оказывает влияние на важное предстоящее решение в Европейском союзе.

27 стран ЕС настолько расходятся во мнениях относительно будущей роли природного газа, что исполнительный орган блока, Европейская комиссия, в течение нескольких месяцев не может предоставить то, что должно быть простым списком источников энергии, которые она считает устойчивыми.

После нескольких задержек решение снова было отложено на этой неделе, так как страны спорили о том, должны ли газ, как и ядерная энергетика, попасть в список, и следует ли их называть «зелеными» или «переходными» формами энергия.

В более ранних черновых версиях списка, известного как Таксономия устойчивого финансирования, не упоминались ни газ, ни ядерная энергия, сообщил CNN источник, близкий к переговорам, и теперь официальные лица ЕС публично заявляют, что они почти наверняка будут включены. Это может позволить продолжить операции с природным газом с одобрением «зеленой» марки и высвободить волну частных инвестиций и государственных средств «зеленого восстановления» для новых проектов.

В статье для веб-сайта Euractiv Грета Тунберг и ее активисты назвали этот список «фальшивыми действиями по борьбе с изменением климата».

Используя базу данных более чем 350 крупнейших компаний мира, InfluenceMap определила ряд крупных компаний, работающих на ископаемом топливе, которые активно лоббировали в ЕС решение об устойчивом топливе, а также две другие политики в отношении газа и водорода.Анализ заключает, что в тройку самых активных компаний вошли Equinor, TotalEnergies и BP.

Ассоциации газовой промышленности, представляющие некоторые из крупнейших компаний, работающих на ископаемом топливе в Европе, также утверждают, что природный газ в новых проектах можно смешивать с водородом, включая голубой водород, чтобы сделать его «чище». Вивек Парех, аналитик InfluenceMap, назвал это лоббирование CNN «медленным возвращением» природного газа в энергетическую политику ЕС.

«Позиция, изначально выдвинутая Европейской комиссией, была направлена ​​на то, чтобы отодвинуть инфраструктуру ископаемого газа на задний план и попытаться избежать ее, насколько это возможно», — сказал Парех.

“Но похоже, что газовая промышленность – после столь долгой борьбы – сумела ослабить критерии устойчивости в свою пользу. И это, по сути, обеспечивает роль ископаемого газа и его долгосрочное энергетическое будущее. Это в Европейский Союз, который должен быть политическим лидером, когда речь идет о климате».

ЕС имеет один из самых амбициозных планов по борьбе с изменением климата в мире, с закрепленной в законе целью сократить выбросы на 55% к 2030 году по сравнению с уровнем 1990 года. Его политика имеет тенденцию влиять на политику в других частях мира, делая это решение особенно последовательно.

Паскаль Канфин, депутат ЕС, возглавляющий влиятельный экологический комитет блока, сказал, что надеется найти компромисс, чтобы выйти из тупика. Одно из выдвинутых предложений, сказал Канфин CNN, состоит в том, чтобы включить газ, но установить ограничение на количество выбросов углекислого газа (CO2), которое должны выбрасывать новые проекты. Другим может быть разрешение новых газовых проектов только тогда, когда они заменят уголь, и «оговорка об истечении срока действия», прекращающая любую новую газовую инфраструктуру с 31 декабря 2030 года.

«Итак, вот три ключевых условия, при которых вы можете определить свой проект, пространство, где газ можно считать полезным для перехода, даже если это ископаемое”, – сказал он.

По данным InfluenceMap, Equinor и TotalEnergies были среди компаний, которые выступили против предложенного ограничения выбросов CO2.

Equinor, которая инвестирует в экологически чистый водород, но также продолжает добывать нефть и газ, подтвердила CNN, что сотрудничает с ЕС по этой политике, и заявила, что поддержит ограничение выбросов CO2 в проектах по производству электроэнергии и тепла. но этого не произошло бы при других обстоятельствах, например, новые газовые проекты помогут региону перейти от угля.

«Как и многие правительства стран-членов, мы рассматриваем природный газ как ключ к усилиям ЕС по декарбонизации», — говорится в заявлении компании для CNN. Он подчеркнул, что природный газ можно «обезуглерожить» за счет улавливания и хранения углерода.

Но ни одна технология, существующая сегодня, не может удалить 100% CO2 из природного газа, а эпохальное исследование голубого водорода, проведенное Корнельским университетом в августе, показало, что в настоящее время синий водород выделяет на 20% больше, чем природный газ. . Отчасти это связано с тем, что метан, вызывающий парниковый эффект, имеет тенденцию к утечке в процессе улавливания углерода.

Французская компания TotalEnergies не прокомментировала свою позицию по лимиту выбросов, но заявила, что инвестирует как в голубой, так и в зеленый водород. В нем утверждалось, что природный газ в настоящее время является «лучшим вариантом для обеспечения мира энергией, в которой он нуждается, при борьбе с глобальным потеплением», и даже является «поборником энергетического перехода».

BP не ответила на запрос CNN о комментарии.

Растущая зависимость от газа

Несмотря на чистое название, природный газ вносит большой вклад в климатический кризис. Он состоит в основном из метана, парникового газа, в краткосрочной перспективе более чем в 80 раз более мощного, чем углекислый газ. Его использование резко возросло в 70-х годах и взлетело в 90-х, когда его продавали как «переходное топливо» — более чистую альтернативу углю, от которой в конечном итоге отказались, когда возобновляемые источники энергии стали популярными.

Но мир несколько пристрастился к газу, и этот «мост» стал таким длинным, что правительства понимают, что они на самом деле не знают, когда и где он заканчивается.

По данным Международного энергетического агентства, мировое потребление природного газа находится на рекордно высоком уровне.В ЕС он немного снизился по сравнению с пиком 2010 года, но не настолько сильно, и все еще выше уровня 90-х годов.

Масштаб роста в ЕС является явным признаком того, что даже в Европе газ никуда не денется в ближайшее время.

Данные Global Energy Monitor (GEM) показывают, что на конец 2020 года в ЕС находилось около 17 000 километров (около 1500 миль) газопроводов в разработке. Это 65 проектов в 23 странах на сумму 72,6 млрд евро (81,8 млрд долларов).Были еще проекты по сжиженному природному газу на 15,5 млрд евро.

И, в зависимости от того, как они построены, новые газовые проекты, как правило, задерживаются на некоторое время.

Грейг Эйткен, управляющий GEM Europe Gas Tracker, сказал, что трубопроводы и газовые заводы, которые они обслуживают, обычно имеют срок службы от 30 до 40 лет, предупредив, что любая новая газовая инфраструктура либо заблокирует ископаемое топливо и подорвет климатические цели блока, либо заставить отказаться от проектов.

«Переломный момент достигнут, и с этого момента действительно не должно быть никаких новых вводов в эксплуатацию газовой инфраструктуры, учитывая соответствующие сроки, если только компании и их финансовые покровители действительно не одобрят идею иметь в своих книгах застрявшие активы», — сказал Эйткен.

Так где остается зеленый водород? Промышленность нуждается в неожиданном финансировании для строительства большего количества электролизеров — машин, необходимых для извлечения водорода из воды, а также в огромном увеличении возобновляемых источников энергии.

Такое решение, как решение ЕС по таксономии, потенциально может означать, что деньги, которые могли бы пойти на зеленый водород, перенаправляются на синий.

Но есть огромный импульс. Еженедельно где-то в мире появляется новый проект зеленого водорода, и даже компании, работающие на ископаемом топливе, продвигающие голубой водород, также начинают присматриваться к зеленому. Международное агентство по возобновляемым источникам энергии заявляет, что к 2030 году зеленый водород может стать дешевле, чем голубой водород, если — и это большое «если» — отрасль получит достаточную поддержку.

«Зеленый водород доказывает, что у мира есть чистый, практичный и осуществимый способ избежать глобального потепления», — сказал Эндрю Форрест, чья компания Fortescue Future Industries вкладывает значительные средства в зеленый водород.

Форрест, австралиец, сколотивший состояние на добыче полезных ископаемых в Fortescue Metals Group, делает большие ставки на зеленый водород, чтобы не только обезуглероживать всю горнодобывающую деятельность своей компании, но и превратить Fortescue в глобального гиганта возобновляемых источников энергии.

Для Форреста все эти разговоры о смешивании голубого водорода с природным газом — отвлечение.По его словам, преобразование энергии должно произойти сейчас, а не запирать еще одно «мостовое» топливо.

«Компании, занимающиеся ископаемым топливом, пытающиеся рассказать миру, что природный газ, голубой водород или серый водород являются решением проблемы изменения климата, лгут», — сказал Форрест.

«Синий водород, серый водород, любой тип водорода, кроме зеленого, является грязным и использует ископаемое топливо для его производства. Это как чистый уголь или табак без рака».

Чистое энергетическое топливо — как цели устойчивого развития становятся реальностью

Веб-трансляция «Чистая энергия» для стратегии RNG и финансовых перспектив

Компания «Чистая энергия» назначает лидера энергетического сектора Лоррейн Паскетт членом Совета директоров

Веб-трансляция «Чистая энергия» для стратегии RNG и финансовых перспектив

Чистая энергия расширяет возможности сокращения выбросов углерода на транспорте; Подписывает сделки на более возобновляемый природный газ, новые станции

Компания Clean Energy назначает Карин Буасси-Руссо членом Совета директоров

Компания «Чистая энергия» открывает новые горизонты в производстве молочных продуктов, работающих на возобновляемом природном газе, в совместном предприятии с TotalEnergies

Clean Energy и bp расширяют совместное предприятие, ориентированное на разработку проектов по возобновляемому природному газу, направленных на производство топлива с более низким уровнем выбросов углерода

Компания «Чистая энергия» заключила контракт на строительство водородной станции и поставку топлива для автобусов в предгорьях

«Чистая энергия» подписывает соглашения о поставках устойчивого возобновляемого природного газа в секторы грузоперевозок, транзита и утилизации для сокращения выбросов

Компания Clean Energy присоединяется к World Fuel Services для поставки СПГ в Pasha, одной из первых морских операций по бункеровке СПГ на западном побережье США

Корпоративное видео о чистой энергии

Чистая энергия представляет новую визуальную айдентику, чтобы обозначить свою роль в будущем углеродно-нейтральном мире

Chevron, Clean Energy Fuels расширяют инициативу Adopt-a-Port для сокращения выбросов

Чистая энергия заключает новые сделки для удовлетворения растущего спроса на экологически чистый возобновляемый природный газ с низким содержанием углерода

Подписание соглашения о чистой энергии с Amazon о низком и отрицательном уровне выбросов углерода RNG

Компания Clean Energy открывает заправочную станцию ​​на возобновляемом природном газе в Карсоне, чтобы обеспечить сверхчистое топливо с низким содержанием углерода для парка большегрузных автомобилей

Clean Energy и bp создают СП для инвестиций в производство топлива RNG

Совместное предприятие Clean Energy и Total Sign для разработки углеродоотрицательного топлива и инфраструктуры

Компания Clean Energy назначает Томаса Морисса членом Совета директоров

Компания «Чистая энергия» открывает заправочную станцию ​​на возобновляемом природном газе в Уиттьере, чтобы расширить доступность низкоуглеродистого топлива для парка большегрузных автомобилей

Компания Clean Energy подписывает многолетний контракт с метро Лос-Анджелеса на поставку более 47 миллионов галлонов возобновляемого природного газа

Чистая энергия приветствует принятие Конгрессом налоговой льготы на альтернативное топливо

Чистая энергия, чтобы сделать больше углеродно-отрицательного топлива доступным для транспорта с bp

Clean Energy и Total разработают дополнительное топливо с отрицательным выбросом углерода и инфраструктуру

Природный газ | Национальное географическое общество

Природный газ является ископаемым топливом. Как и другие ископаемые виды топлива, такие как уголь и нефть, природный газ образуется из растений, животных и микроорганизмов, живших миллионы лет назад.

Существует несколько различных теорий, объясняющих образование ископаемого топлива. Наиболее распространенная теория состоит в том, что они образуются под землей в интенсивных условиях. По мере разложения растений, животных и микроорганизмов они постепенно покрываются слоями почвы, отложений, а иногда и камней. За миллионы лет органическое вещество уплотнилось.По мере того, как органическое вещество продвигается глубже в земную кору, оно сталкивается с все более и более высокими температурами.

Сочетание сжатия и высокой температуры приводит к разрушению углеродных связей в органическом веществе. Этот молекулярный распад производит термогенный метан — природный газ. Метан, вероятно, самое распространенное органическое соединение на Земле, состоит из углерода и водорода (Ch5).

Месторождения природного газа часто находятся рядом с нефтяными месторождениями. Месторождения природного газа, расположенные близко к поверхности Земли, обычно затмеваются близлежащими месторождениями нефти.Более глубокие месторождения, образованные при более высоких температурах и большем давлении, содержат больше природного газа, чем нефти. Самые глубокие залежи могут состоять из чистого природного газа.

Однако природный газ не обязательно должен образовываться глубоко под землей. Он также может быть образован крошечными микроорганизмами, называемыми метаногенами. Метаногены обитают в кишечнике животных (включая человека) и в районах с низким содержанием кислорода вблизи поверхности Земли. Свалки, например, полны разлагающегося вещества, которое метаногены расщепляют до типа метана, называемого биогенным метаном.Процесс образования метаногенами природного газа (метана) называется метаногенезом.

Хотя большая часть биогенного метана улетучивается в атмосферу, создаются новые технологии для удержания и сбора этого потенциального источника энергии.

Термогенный метан — природный газ, образовавшийся глубоко под поверхностью Земли — также может попадать в атмосферу. Часть газа может подниматься через проницаемый материал, такой как пористая порода, и в конечном итоге рассеиваться в атмосфере.

Однако большая часть термогенного метана, который поднимается к поверхности, сталкивается с геологическими образованиями, которые слишком непроницаемы для выхода. Эти скальные образования называются осадочными бассейнами.

Осадочные бассейны содержат огромные запасы природного газа. Чтобы получить доступ к этим резервуарам природного газа, необходимо пробурить отверстие (иногда называемое скважиной) в скале, чтобы газ мог выходить и собираться.

Осадочные бассейны, богатые природным газом, встречаются по всему миру.Пустыни Саудовской Аравии, влажные тропики Венесуэлы и ледяная Арктика американского штата Аляска — все это источники природного газа. В Соединенных Штатах за пределами Аляски бассейны в основном расположены вокруг штатов, граничащих с Мексиканским заливом, включая Техас и Луизиану. Недавно в северных штатах Северная Дакота, Южная Дакота и Монтана были созданы значительные буровые установки в осадочных бассейнах.

Типы природного газа

Природный газ, добыча которого является экономичной и легкодоступной, считается «традиционным».«Обычный газ находится в ловушке в проницаемом материале под непроницаемой породой.

Природный газ, найденный в других геологических условиях, не всегда так просто или практично добывать. Этот газ называют «нетрадиционным». Новые технологии и процессы постоянно разрабатываются, чтобы сделать этот нетрадиционный газ более доступным и экономически выгодным. Со временем газ, считавшийся «нетрадиционным», может стать обычным.

Биогаз представляет собой тип газа, который образуется при разложении органических веществ без присутствия кислорода.Этот процесс называется анаэробным разложением и происходит на свалках или там, где разлагаются органические материалы, такие как отходы животноводства, сточные воды или побочные продукты производства.

Биогаз – это биологическое вещество, получаемое из растений или животных, которое может быть живым или неживым. Этот материал, такой как лесные отходы, можно сжигать для создания возобновляемого источника энергии.

Биогаз содержит меньше метана, чем природный газ, но его можно очищать и использовать в качестве источника энергии.

Глубинный природный газ
Глубинный природный газ — это нетрадиционный газ.В то время как большую часть обычного газа можно найти на глубине всего в несколько тысяч метров, глубинный природный газ находится в месторождениях на глубине не менее 4500 метров (15 000 футов) от поверхности Земли. Глубокое бурение природного газа не всегда экономически целесообразно, хотя методы его добычи были разработаны и усовершенствованы.

Сланец
Сланцевый газ — еще один тип нетрадиционных месторождений. Сланец – это мелкозернистая осадочная горная порода, не распадающаяся в воде.Некоторые ученые говорят, что сланец настолько непроницаем, что мрамор по сравнению с ним считается «губчатым». Толстые листы этой непроницаемой породы могут «зажать» между собой слой природного газа.

Сланцевый газ считается нетрадиционным источником из-за сложных процессов, необходимых для доступа к нему: гидроразрыва пласта (также известного как гидроразрыв пласта) и горизонтального бурения. Фрекинг — это процедура, при которой порода раскалывается струей воды под высоким давлением, а затем «подпирается» мельчайшими песчинками, стеклом или кремнеземом.Это позволяет газу более свободно выходить из скважины. Горизонтальное бурение — это процесс бурения прямо в землю, а затем бурение вбок или параллельно поверхности земли.
 
Газ в плотных породах
Газ в плотных породах — это нетрадиционный природный газ, запертый под землей в непроницаемом горном массиве, извлечение которого чрезвычайно затруднено. Добыча газа из «плотных» горных пород обычно требует дорогостоящих и сложных методов, таких как фрекинг и кислотная обработка.

Кислотная обработка аналогична фрекингу. Кислота (обычно соляная кислота) закачивается в скважину природного газа. Кислота растворяет плотную породу, блокирующую поток газа.

Метан угольных пластов
Метан угольных пластов — еще один вид нетрадиционного природного газа. Как следует из названия, метан угольных пластов обычно встречается вдоль угольных пластов, уходящих под землю. Исторически сложилось так, что при добыче угля природный газ намеренно выбрасывался из шахты в атмосферу в качестве побочного продукта.Сегодня метан угольных пластов собирается и является популярным источником энергии.

Газ в зонах геобарического давления
Еще одним источником нетрадиционного природного газа являются зоны геобарического давления. Зоны геобарического давления формируются на глубине 3 000–7 600 метров (10 000–25 000 футов) ниже поверхности Земли.

Эти зоны образуются, когда слои глины быстро накапливаются и уплотняются поверх более пористого материала, такого как песок или ил. Поскольку природный газ вытесняется из спрессованной глины, он оседает под очень высоким давлением в песок, ил или другой абсорбирующий материал ниже.

Зоны геобарического давления очень трудно разрабатывать, но они могут содержать очень большое количество природного газа. В Соединенных Штатах наибольшее количество геобарических зон было обнаружено в районе побережья Мексиканского залива.

Гидраты метана
Гидраты метана — еще один вид нетрадиционного природного газа. Лишь недавно были обнаружены гидраты метана в океанических отложениях и районах вечной мерзлоты Арктики. Гидраты метана образуются при низких температурах (около 0°C или 32°F) и под высоким давлением.При изменении условий окружающей среды в атмосферу выбрасываются гидраты метана.

По оценкам Геологической службы США (USGS), гидраты метана могут содержать в два раза больше углерода, чем весь уголь, нефть и обычный природный газ в мире вместе взятые.

В океанских отложениях гидраты метана образуются на континентальном склоне по мере того, как бактерии и другие микроорганизмы опускаются на дно океана и разлагаются в иле. Метан, захваченный в отложениях, обладает способностью «цементировать» рыхлые отложения на месте и поддерживать стабильность континентального шельфа.Однако, если вода становится теплее, гидраты метана разрушаются. Это вызывает подводные оползни и выбросы природного газа.

В экосистемах вечной мерзлоты гидраты метана образуются по мере замерзания водоемов, а молекулы воды создают отдельные «клетки» вокруг каждой молекулы метана. Газ, заключенный в замороженную решетку воды, имеет гораздо более высокую плотность, чем он был бы в газообразном состоянии. По мере таяния ледяных клеток метан улетучивается.

Глобальное потепление, текущий период изменения климата, влияет на выделение гидратов метана как из вечной мерзлоты, так и из слоев океанических отложений.

В гидратах метана хранится огромное количество потенциальной энергии. Однако, поскольку они являются такими хрупкими геологическими образованиями, способными разрушаться и нарушать условия окружающей среды вокруг них, методы их добычи разрабатываются с особой осторожностью.

Бурение и транспортировка

Природный газ измеряется в нормальных кубических метрах или стандартных кубических футах. В 2009 году Управление энергетической информации США (EIA) подсчитало, что доказанные запасы природного газа в мире составляют около 6 289 триллионов кубических футов (трлн куб. футов).

Большая часть запасов находится на Ближнем Востоке: в 2011 г. они составляли 2 686 трлн куб. футов, или 40% мировых запасов. Россия занимает второе место по объему доказанных запасов: 1680 трлн куб. футов в 2011 году. В Соединенных Штатах находится чуть более 4 процентов мировых запасов природного газа. <

По данным EIA, общее мировое потребление сухого природного газа в 2010 году составило 112 920 миллиардов кубических футов (млрд куб. футов). В том году Соединенные Штаты потребили чуть более 24 000 млрд куб. футов, больше, чем любая другая страна.

Природный газ чаще всего добывается путем вертикального бурения с поверхности Земли. От одного вертикального бурения скважина ограничена обнаруженными запасами газа.

Гидравлический разрыв пласта, горизонтальное бурение и кислотная обработка — это процессы, позволяющие увеличить количество газа, доступного для скважины, и, таким образом, повысить ее производительность. Однако такая практика может иметь негативные экологические последствия.

Гидравлический разрыв пласта или гидроразрыв пласта представляет собой процесс, при котором открытые горные породы расщепляются потоками воды, химикатов и песка под высоким давлением.Песчаные опоры открывают скалы, что позволяет газу выходить и храниться или транспортироваться. Однако фрекинг требует огромного количества воды, что может радикально уменьшить уровень грунтовых вод в районе и негативно повлиять на водную среду обитания. В процессе образуются высокотоксичные и часто радиоактивные сточные воды, которые при неправильном обращении могут просочиться и загрязнить подземные водные источники, используемые для питья, гигиены, а также в промышленности и сельском хозяйстве.

Кроме того, фрекинг может вызывать микроземлетрясения.Большинство этих землетрясений слишком малы, чтобы их можно было почувствовать на поверхности, но некоторые геологи и защитники окружающей среды предупреждают, что землетрясения могут привести к структурным повреждениям зданий или подземных сетей труб и кабелей.

Из-за негативного воздействия на окружающую среду фрекинг подвергся критике и был запрещен в некоторых регионах. В других областях фрекинг представляет собой прибыльную экономическую возможность и обеспечивает надежный источник энергии.

Горизонтальное бурение – это способ увеличения площади скважины без создания множества дорогостоящих и экологически чувствительных буровых площадок.После бурения прямо с поверхности земли бурение можно направить вбок — горизонтально. Это увеличивает производительность скважины, не требуя нескольких буровых площадок на поверхности.

Кислотная обработка представляет собой процесс растворения кислых компонентов и введения их в скважину природного газа, в результате чего растворяется горная порода, которая может блокировать поток газа.

После добычи природного газа его чаще всего транспортируют по трубопроводам диаметром от 2 до 60 дюймов.

Континентальная часть Соединенных Штатов имеет более 210 трубопроводных систем, состоящих из 490 850 километров (305 000 миль) магистральных трубопроводов, по которым газ транспортируется во все 48 штатов. Для этой системы требуется более 1400 компрессорных станций, чтобы обеспечить движение газа по его пути, 400 подземных хранилищ, 11 000 точек доставки газа и 5 000 точек приема газа.

Природный газ также можно охладить примерно до -162°C (-260°F) и преобразовать в сжиженный природный газ или СПГ.В жидком виде природный газ занимает лишь 1/600 объема своего газообразного состояния. Его можно легко хранить и транспортировать в места, где нет трубопроводов.

СПГ перевозится специализированным изотермическим танкером, в котором СПГ поддерживается при температуре кипения. Если какой-либо из СПГ испаряется, он выбрасывается из зоны хранения и используется для питания транспортного судна. Соединенные Штаты импортируют СПГ из других стран, включая Тринидад и Тобаго и Катар. Однако в настоящее время США наращивают собственное производство СПГ.

Потребление природного газа

Хотя для разработки природного газа требуются миллионы лет, его энергия была использована только в течение последних нескольких тысяч лет. Около 500 г. до н.э. китайские инженеры использовали природный газ, просачивающийся из-под земли, для строительства бамбуковых трубопроводов. По этим трубам транспортировался газ для нагрева воды. В конце 1700-х годов британские компании поставляли природный газ для освещения уличных фонарей и домов.

В настоящее время природный газ используется бесчисленным множеством способов в промышленных, коммерческих, жилых и транспортных целях.По оценкам Министерства энергетики США (DOE), природный газ может быть на 68% дешевле электроэнергии.

В жилых домах природный газ чаще всего используется для отопления и приготовления пищи. Он используется для питания бытовой техники, такой как печи, кондиционеры, обогреватели, наружное освещение, гаражные обогреватели и сушилки для белья.

Природный газ также используется в больших масштабах. В коммерческих условиях, таких как рестораны и торговые центры, это чрезвычайно эффективный и экономичный способ питания водонагревателей, обогревателей, сушилок и печей.

Природный газ также используется для обогрева, охлаждения и приготовления пищи в промышленных условиях. Однако он также используется в различных процессах, таких как обработка отходов, пищевая промышленность и очистка металлов, камня, глины и нефти.

Природный газ также можно использовать в качестве альтернативного топлива для автомобилей, автобусов, грузовиков и других транспортных средств. В настоящее время в мире насчитывается более 5 миллионов автомобилей, работающих на природном газе (NGV), и более 150 000 в Соединенных Штатах.

Хотя изначально газомоторные автомобили стоят дороже, чем автомобили, работающие на газе, они дешевле заправляться топливом и являются самыми экологически чистыми автомобилями в мире. Бензиновые и дизельные автомобили выделяют вредные и токсичные вещества, в том числе мышьяк, никель и оксиды азота. Напротив, газомоторные автомобили могут выбрасывать незначительное количество пропана или бутана, но выбрасывать в атмосферу на 70% меньше угарного газа.

Используя новую технологию топливных элементов, энергия природного газа также используется для производства электроэнергии. Вместо сжигания природного газа для получения энергии топливные элементы вырабатывают электроэнергию с помощью электрохимических реакций. Эти реакции производят воду, тепло и электричество без каких-либо других побочных продуктов или выбросов.Ученые все еще исследуют этот метод производства электричества, чтобы по доступной цене применить его к электрическим продуктам.

Природный газ и окружающая среда

Прежде чем использовать природный газ, его обычно необходимо обработать. При добыче природный газ может содержать множество элементов и соединений, кроме метана. В скважине природного газа могут присутствовать вода, этан, бутан, пропан, пентаны, сероводород, двуокись углерода, водяной пар и иногда гелий и азот.Для использования в качестве энергии метан перерабатывается и отделяется от других компонентов. Газ, который используется для получения энергии в наших домах, представляет собой почти чистый метан.

Как и другие ископаемые виды топлива, природный газ можно сжигать для получения энергии. На самом деле, это самое экологически чистое топливо, а это означает, что оно выделяет очень мало побочных продуктов.

При сжигании ископаемого топлива могут выделяться (или выделяться) различные элементы, соединения и твердые частицы. Уголь и нефть представляют собой ископаемое топливо с очень сложными молекулярными образованиями и содержат большое количество углерода, азота и серы.Когда они сжигаются, они выделяют большое количество вредных выбросов, в том числе оксиды азота, диоксид серы и частицы, которые дрейфуют в атмосферу и способствуют загрязнению воздуха.

Напротив, метан в природном газе имеет простой молекулярный состав: Ch5. При сгорании выделяется только углекислый газ и водяной пар. Люди выдыхают те же два компонента, когда дышат.

Углекислый газ и водяной пар, наряду с другими газами, такими как озон и закись азота, известны как парниковые газы.Увеличение количества парниковых газов в атмосфере связано с глобальным потеплением и может иметь катастрофические последствия для окружающей среды.

Хотя при сжигании природного газа по-прежнему образуются парниковые газы, выбросы CO2 почти на 30% меньше, чем при сжигании нефти, и на 45% меньше CO2, чем при сжигании угля.

Безопасность

Как и при любой другой деятельности по добыче природного газа, бурение скважин на природный газ может привести к утечкам. Если буровая установка неожиданно наткнется на карман природного газа под высоким давлением, или скважина будет повреждена или прорвана, утечка может быть немедленно опасной.

Поскольку природный газ так быстро рассеивается в воздухе, он не всегда вызывает взрыв или возгорание. Тем не менее, утечки представляют опасность для окружающей среды, так как грязь и масло вытекают в прилегающие районы.

Если для расширения скважины использовался гидроразрыв пласта, химические вещества, полученные в результате этого процесса, могут загрязнить местную водную среду обитания и питьевую воду высокорадиоактивными веществами. Неудерживаемый метан, выбрасываемый в воздух, также может вынудить людей временно покинуть этот район.

Утечки также могут происходить медленно с течением времени. До 1950-х годов чугун был популярным выбором для распределительных трубопроводов, но он позволяет выходить большому количеству природного газа. Чугунные трубы становятся негерметичными после многих лет циклов замораживания-оттаивания, интенсивного движения над головой и нагрузок от естественной подвижности почвы. Утечки метана из этих распределительных трубопроводов составляют более 30 процентов выбросов метана в секторе распределения природного газа США.