: VYUŽITÍ ZEMNÍHO PLYNU PRO POHON DOPRAVNÍCH PROSTŘEDKŮ

Dopravní fakulta Jana Pernera, Univerzita Pardubice šk. rok 2003/2004,letní semestr I. ročník (obor TŘD,KS Praha), ŠANDA Martin 12.4.2004 Název práce: VYUŽITÍ ZEMNÍHO PLYNU PRO POHON DOPRAVNÍCH PROSTŘEDKŮ

Prohlášení: Prohlašuji, že předložená práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracoval samostatně. Literaturu a další zdroje, z nichž jsem při zpracování čerpal, v práci řádně cituji. Anotace: Tato semestrální práce se zabývá v širší souvislosti nahrazením fosilních paliv (benzín, nafta, zemní plyn aj.) k životnímu prostředí šetrnějším palivem-zemním plynem. Jsou zde uvedeny jak základní charakteristiky zemního plynu, tak i jeho využití k pohonu dopravních prostředků. Klíčová slova: složení zemního plynu, motory na NG, výhody a nevýhody použití

1

Obsah: Úvod 1. Charakteristika zemního plynu 1.1. Vznik zemního plynu 1.2. Zásoby ZP 2.Využití 2.1.Procesy při spalování 2.2.Vozidlové motory na NG 2.3.Vozidla s motory na NG 2.4.Plničky 3.Ze světa 3.1..Aktivity plynárenských společností při rozvoji plynofikace dopravy 3.2.Příklady z vybraných evropských zemí 3.3.Využití zemního plynu v železniční dopravě 3.4.Využití zemního plynu v lodní dopravě 4.Z domova 4.1. Potenciál trhu NGV v České republice 5.Náklady a návratnost 6.Výhody a nevýhody použití 6.1.Výhody 6.2.Nevýhody 7.Výhled do budoucnosti Použité informační zdroje

2 2 3 4 7 7 8 8 9 11 11 12 14 15 16 16 18 19 19 20 20 21

Úvod Jednou z možností jak „zekologizovat“ dopravu, zlevnit jí a snížit její strategickou závislost na ropných produktech, je nahrazení kapalných paliv ropného původu palivy plynnými, zejména pak zemním plynem. Na zemní plyn je oprávněně poukazováno jako na palivo, které je ze všech fosilních paliv nejšetrnější k životnímu prostředí a může zásadním způsobem přispět k dosažení udržitelného vývoje lidské společnosti s minimálními dopady na životní prostředí[3].

1.Charakteristika zemního plynu Zemní plyn je přírodní směs plynných uhlovodíků s převažujícím podílem metanu CH4 a proměnlivým množstvím neuhlovodíkových plynů (zejména inertních plynů).

2

1.1.Vznik zemního plynu Na vznik zemního plynu existuje více teorií. Jelikož se zemní plyn vyskytuje velice často spolu s ropou (naftový zemní plyn) nebo s uhlím (karbonský zemní plyn), přiklánějí se teorie jeho vzniku nejčastěji k tomu, že se postupně uvolňoval při vzniku uhlí nebo ropy jako důsledek postupného rozkladu organického materiálu. Podle teorií preferujících organický původ zemního plynu byly tedy na začátku vzniku zemních plynů rostlinné a živočišné zbytky. Podle anorganické teorie vznikal zemní plyn řadou chemických reakcí z anorganických látek. V poslední době američtí vědci přišli s další tzv. abiogenetickou hypotézou, podle které zemní plyn vznikl štěpením uhlovodíků, které se na naší planetu dostaly v době jejího vzniku z vesmírné hmoty. Tyto vyšší uhlovodíky se postupně štěpily až na metan, který pak pronikal k povrchu Země. Zemní plyn (ve zkratce ZP)se získává těžbou a je (až na výjimky) jediným plynem, který se u nás v dnešní době centrálně rozvádí plynovody ke spotřebitelům. Zemní plyn je čirý, lehčí než vzduch, bez zápachu, není jedovatý, je však nedýchatelný. Hlavní naleziště jsou v hloubkách několika set metrů až několika kilometrů při tlaku až 50MPa. Lokalizace světových nalezišť je značně nerovnoměrná, k největším patří západní Sibiř, Írán, Severní Amerika a Severní moře[9].

Obrázek 1

Hlavní hořlavou složkou ZP je metan CH4, mezi další hořlavé složky patří vyšší uhlovodíky (etan, propan, butan), další složkou může být dusík a CO2. Poměr jednotlivých složek plynu je

3

však velmi různorodý, především v závislosti na umístění naleziště existují dvě zásadně rozdílné skupiny (některé prameny uvádí čtyři): 1) L plyn s nízkým energetickým obsahem, tj. s velkým podílem inertů(inertní=chemicky netečný), který se těží v jižní části Severního moře nebo v Pobaltí a používá v části Nizozemí, Německu, Francii a Polsku; příklad složení : 54,5 % metanu, 0,2 % etanu, 27,3 % CO2, 18 % dusíku. 2) H plyn s vysokým energetickým obsahem, tj. s malým podílem inertů(jedná se hlavně o oxid uhličitý a dusík), který se těží v ostatních oblastech zásobujících Evropu (Rusko, Norsko, Střední východ) a používá u nás; příklad složení : 98,4 % metanu, 0,4 % etanu, 0,2 % propanu, 0,4 % n-butanu, 0,6 % dusíku (ruský). V jednotlivých kategoriích se samozřejmě vyskytují plyny s odlišnou výhřevností v závislosti na obsahu vyšších uhlovodíků - norský plyn s jejich vyšším obsahem patří mezi výhřevnější, ruský plyn, který je téměř čistý methan, je na spodní hranici skupiny H plynů. Tabulka 1. Přibližné údaje o složení a výhřevnosti NG z různých míst těžby. Složení a výhřevnost NG CH4 C2H6 a vyšší N2 CO2

Jednotky % hmot. % hmot. % hmot % hmot

Ruský NG 98,3 0,8 0,8 0,1

Norský NG 84,7 13 0,4 1,9

Holandský NG 82,6 4,6 11,7 1,1

Jak je patrné z tabulky č.1, složení zemního plynu je podle míst těžby odlišné. Spalováním zemního plynu vznikají pouze oxid uhličitý, voda a podle podmínek spalovacího procesu i oxidy dusíku, či malé množství oxidu uhelnatého. Při spalování se objevuje i zvýšené množství formaldehydu. Množství oxidu siřičitého a pevných uhlíkatých látek je naprosto zanedbatelné. Na rozdíl od klasických kapalných paliv nevznikají alifatické uhlovodíky(uhlovodíky s nasyceným nerozvětveným řetězcem), které oxidují atmosférickým kyslíkem za vzniku aldehydů a ketonů. Nevznikají polycyklické aromatické uhlovodíky(karcinogenní látky, způsobující poruchy chromozómů[14]. 1.2.Zásoby ZP Celkové zásoby zemního plynu jsou odhadovány na cca 400 bilionů kubických metrů.Toto množství by při současné spotřebě vystačilo přibližně na 190 let. Prokázané zásoby zemního plynu(tj.zásoby v současné době hospodárně těžitelné) neustále stoupají(ve srovnání s rokem 1990 byly prokázané zásoby v roce 2000 o 17% vyšší) a při současné úrovni těžby(2100 miliard metrů kubických) jsou postačující téměř na 70 let(tj.zhruba o 25 let více než u ropy). Pro Evropu je důležité, že přes 70% prokázaných světových zásob zemního plynu se nachází na území Evropy nebo v jejím dosahu.

4

Tabulka 2.Světové zásoby zemního plynu v mld.m3 podle odhadu „Cedigaz“ a „Oil and Gas Journal“[12]. Cedigaz

Albánie Bulharsko Býv. Jugoslávie býv. SSSR Česká rep. Dánsko Francie Chorvatsko Irsko Itálie Maďarsko Německo Nizozemí Norsko Polsko Rakousko Rumunsko Řecko Jugoslávie Slovensko Slovinsko Španělsko Turecko Velká Británie Abu Dhabi Bahrajn Dubai Irán Irák Izrael Jordánsko Kuvajt Neutrální Zóna Omán Katar Kajmanské ostr. Saúdská Arábie Zaire Sýrie Jemen

Oil and Gas Journal

% Podíl % Podíl Konec Konec Konec na světových Konec Konec Konec na světových 1990 1999 2000 zásob. 1999 1990 1999 2000 zásob. 1999 19 2 2 0.00 – 3 3 0.00 7 6 6 0.00 – 6 6 0.00 82 82 74 0.05 82 83 83 0.06 55000 56475 56706 34.55 45280 55949 55949 37.45 4 4 2 0.00 4 4 4 0.00 167 142 144 0.09 127 96 96 0.06 35 10 8 0.00 37 14 14 0.01 – 35 29 0.02 – 35 35 0.02 46 20 35 0.02 48 20 20 0.01 350 215 200 0.12 329 228 228 0.15 114 30 26 0.02 113 81 81 0.05 244 270 264 0.16 351 339 325 0.22 1950 1714 1680 1,02 1723 1770 1770 1,18 2353 3808 4017 2,45 1717 1171 1246 0.83 126 146 146 0.09 – 145 145 0.10 18 24 26 0.02 11 26 26 0.02 500 348 335 0.20 133 374 374 0.25 9 9 1 0.00 1 1 1 0.00 – 45 43 0.03 – 48 48 0.03 9 15 15 0.01 – 15 15 0.01 – 2 2 0.00 – – – 0.00 20 – – 0.00 22 2 1 0.00 28 26 9 0.01 33 9 9 0.01 540 745 735 0.45 560 755 760 0.51 5335 5620 5550 2,38 5173 5550 5550 3,72 173 136 137 0.08 177 110 110 0.07 127 110 115 0.07 136 116 116 0.08 19800 24200 25800 15.72 16990 22988 22988 15.39 3100 3188 3285 2.00 2689 3107 3107 2,08 1 2 42 0.03 – 0 42 0.03 15 5 7 0.00 11 7 7 0.00 1500 1475 1480 0.90 1375 1477 1477 0.99 – – – 0.00 283 28 28 0.02 480 568 605 0.37 204 804 829 0.55 6428 10900 14443 8,80 4619 8490 11145 7,46 34 31 34 0.02 57 31 34 0.02 5170 5790 6020 3,67 5104 5773 6036 15,85 297 296 292 0.18 306 303 303 0.20 200 244 248 0.15 156 241 241 0.16 396 479 479 0.29 198 478 478 0.32

5

Celkem UAE Střední východ Alžírsko Angola Benin Kamerun Kongo Dem. rep. Kongo Egypt Rovníková Guinea Etiopie Gabon Ghana Pobřeží slonov. Libye Madagaskar Maroko Mozambik Namibie Nigérie Rwanda Senegal Somálsko Jihoafrická rep. Súdán Tanzánie Tunis Afrika Afghánistán Bangladéš Brunei Čína Tchaj-van Indie Indonésie Malajsie Barma Pákistán Papua N. Guinea Filipíny Thajsko Vietnam Japonsko Kanada Mexiko USA Argentina

5793 43056 3626 49 – 110 77 1 396 37 25 11 – 100 1309 2 3 65 147 3400 57 – 6 56 86 118 90 9771 100 720 396 1400 68 1090 2950 1674 278 632 404 51 245 15 35 2719 2009 4650 643

6057 53044 4200 48 – 110 122 1 1500 38 25 33 24 30 1315 2 3 62 85 3520 57 11 6 20 86 28 73 11399 100 350 374 1400 76 650 4300 2490 291 695 428 165 223 197 39 1745 1222 4590 685

5991 58537 4100 269 – 102 122 1 1444 38 25 33 24 30 1315 2 3 62 85 3610 57 11 6 19 86 28 78 11550 100 332 366 1515 76 660 3790 2410 287 651 428 165 352 170 40 1680 870 4750 745

3,65 35.67 2,5 0.16 0.00 0.06 0.07 0.00 0.88 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.80 0.00 0.00 0.04 0.05 2,2 0.03 0.01 0.00 0.01 0.05 0.02 0.05 7,4 0.06 0.20 0.22 0.92 0.05 0.40 2,31 1,47 0.17 0.40 0.26 0.10 0.21 0.10 0.02 1,02 0.53 2,89 0.45

6

5671 37476 3246 51 – 110 73 1 351 – 25 14 – 99 1217 2 1 65 0 2473 – – 6 50 85 116 85 8070 – 359 317 999 20 709 2588 1610 286 550 226 51 166 3 32 2762 2059 4704 764

6000 49504 4520 46 1 110 1 91 996 37 25 34 24 30 1313 2 1 57 85 3509 57 – 6 22 85 28 78 11155 100 300 391 1367 76 648 2045 2312 283 611 154 79 355 192 40 1808 851 4642 686

6002 52491 4520 46 1 110 1 91 996 37 25 34 24 30 1313 2 1 57 85 3509 57 – 6 22 85 28 78 11155 100 300 391 1367 76 647 2045 2312 283 611 224 79 333 192 40 1727 860 4738 748

4,02 35.14 3,03 0.03 0.00 0.07 0.00 0.06 0.67 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.88 0.00 0.00 0.04 0.06 2,35 0.04 0.00 0.00 0.01 0.06 0.02 0.05 7,47 0.07 0.20 0.26 0.92 0.05 0.43 1,37 1,55 0.19 0.41 0.15 0.05 0.22 0.13 0.03 1,16 0.58 3,17 0.50

Bolívie Brazílie Chile Kolumbie Kuba Ekvádor Guatemala Peru Trinidad&Tobago Venezuela Latin. Amerika Austrálie Nový Zéland CELKEM SVĚT

185 518 855 124 229 238 110 97 91 203 221 193 – 18 18 110 102 103 – – – 338 255 270 451 602 705 3530 4148 4150 5694 6875 7368 2294 3450 3530 132 72 65 141995 158266 164123

0.52 117 123 518 0.15 114 226 233 0.06 116 98 98 0.12 127 196 196 0.01 3 18 18 0.06 112 104 104 0.00 0 3 3 0.16 200 255 246 0.43 252 559 604 2,53 2991 4033 4154 4,49 4798 6301 6923 2,15 437 1263 1263 0.04 116 69 69 100.00 118890 145638 149381

0.35 0.16 0.07 0.13 0.01 0.07 0.00 0.16 0.40 2,78 4,63 0.85 0.05 100.00

2.Využití 2.1.Procesy při spalování Nejprve je potřeba si říci, kde se vlastně energie bere: Při spalování platí dva známé základní zákony - zákon zachování hmoty a zákon zachování energie. Spalováním zemního plynu tedy nelze žádnou energii vyrobit, ale pouze přeměnit energii v něm uloženou v energii tepelnou. Při dokonalém spalování zemního plynu dochází k jeho chemické přeměně na směs oxidu uhličitého a vodní páry. Každá chemická sloučenina má určité tzv. slučovací teplo. A to je vlastně energetický potenciál, který daná chemická sloučenina přináší do chemické reakce. Reakční teplo, tj.teplo, které se při reakci vymění s okolím, se vypočítá jako rozdíl sumy slučovacích tepel látek vystupujících a sumy slučovacích tepel látek vstupujících do reakce. V praxi mohou nastat dva případy: - při reakci se teplo uvolňuje (exotermní reakce),výsledná hodnota reakčního tepla je záporná, - reakci je třeba k jejímu průběhu teplo Obrázek 2-průmyslový hořák dodávat (endotermní reakce),hodnota reakčního tepla je kladná. Proces spalování zemního plynu lze jednoduše popsat chemickou rovnicí: CH4 + 2 O2 => CO2 + 2 H2O Spalujeme-li čistý metan, dostáváme hodnotu reakčního tepla -802,762 kJ/mol v případě, kdy zůstává vzniklá voda ve skupenství plynném nebo -890,94 kJ/mol v případě úplné kondenzace vzniklé vodní páry na kapalnou vodu. V plynárenství se množství plynu nevyjadřuje v molech, ale převážně v objemových jednotkách. Přepočítáme-li tyto hodnoty na krychlové metry zemního plynu (1 m3 = cca 44,62 molu), získáme hodnoty reakčních tepel: -35,82 MJ/m3 v případě, kdy veškerá vzniklá voda je ve formě vodní páry (výhřevnost), -39,75 MJ/m3 v případě, kdy veškerá vodní pára zkondenzovala na kapalnou vodu[9].

7

2.2.Vozidlové motory na NG Stlačený zemní plyn je výhodné, s ohledem na možnost snížení emisí, využívat u motorových vozidel s velkoobjemovými spalovacími motory (autobusy,těžká nákladní vozidla,lokomotivy,plavidla). Menší uplatnění je u osobních automobilů, kde většímu rozšíření brání zejména doposud nízký počet čerpacích stanic[4]. Vozidlové motory na NG se zpravidla nevyrábějí jako motory speciální konstrukce. Využívá se sériově vyráběných naftových nebo benzinových motorů, u kterých se provedou potřebné úpravy a jejich vybavení plynovým palivovým příslušenstvím(viz.obr.3) Plynové motory mohou být nepřeplňované i přeplňované buď se vznětovým pracovním oběhem, kdy se palivová směs ve válci zapaluje zapalovací dávkou nafty, nebo se zážehovým pracovním oběhem s elektrickým zapalováním[4]. Obrázek 3-úprava na zemní plyn Zážehové motory spalují buď stechiometrickou palivovou směs(směs takového složení, která neobsahuje ani přebytek paliva, ani přebytek kyslíku) a plynné výfukové škodliviny oxid uhelnatý, nespálené uhlovodíky a oxidy dusíku se snižují pomocí třísložkového katalyzátoru, nebo spalují chudou palivovou směs a produkují relativně málo oxidů dusíku. Obsah oxidu uhelnatého a nespálených uhlovodíků se pak snižuje oxidací v oxidačním katalyzátoru. Benzinové zážehové motory bývají pro provoz na CNG upravovány doplněním plynovým palivovým příslušenstvím tak, aby umožňovaly provoz jednak na CNG, jednak na benzin[4]. Odlišnosti plynových motorů: Plynové motory mají určité odlišnosti od klasických benzinových či naftových motorů, což je způsobeno různými vlastnostmi paliva. • vyšší kompresní poměr, • nižší celková účinnost, • jednodušší příprava směsi paliva se vzduchem, • vyšší zapalovací energie palivové směsi, • vyšší spalovací teplota, • vyšší teplota výfukových spalin[4]. 2.3.Vozidla s motory na NG Při vývoji vozidel s pohonem na NG se podobně jako v případě motorů vychází zpravidla z původní konstrukce vozidla s naftovým nebo benzinovým motorem. Těžištěm úprav vozidla je instalace palivových nádrží na CNG nebo LNG a palivové instalace. Pro porovnání parametrů tlakových nádrží na CNG ( tlak 20 MPa ), kryogenních nádrží na LNG ( tlak do 1 MPa, teplota přibližně minus 160 stupňů Celsia ) a nádrží na naftu mohou posloužit jako příklad parametry nádrží určených pro městské autobusy, uvedené v tabulce T 3[3].

8

Tabulka 3 Hmotnostní parametry autobusových nádrží na CNG, LNG a na naftu, dojezd autobusů[3]. Hmotnost prázdných nádrží /kg/

Hmotnost paliva /kg/

Dojezd autobusu /km/

Hmotnost nádrží s palivem /kg/

Nafta - obsah 240 l

40

198

580

238

LNG - kryogenní (-161oC )

165

97

280

262

CNG - ocelové ( 20 MPa ) CNG - kompozitové ( 20 MPa )

860

97

280

957

338

102

295

420

Nádrže

Motorová vozidla se spalovacími motory: • zážehovými s možností samostatného spalování stačeného plynu nebo benzinu, • zážehovými pouze na stačený plyn, • vznětovými na stačený plyn, které používají k zážehu menší množství nafty, • se dvěma odpojitelnými systémy, vznětovými pro chod na naftu a zážehovými pro chod na stačený plyn, • vznětovými, konstrukčně změněnými na zážehové s jediným palivem stačeným plynem[3]. 2.4.Plničky Odlišné skupenství paliva znamená samozřejmě odlišné technologie použité na plnicích stanicích. Plyn pro pohon vozidel je stlačen na tlak 200 bar. Komprimaci plynu a jeho natankování do vozidla umožňuje plnička stlačeného plynu. Je to soubor zařízení, ve kterém se plyn, nasáván obvykle ze sítí plynárenských společností suší, čistí, komprimuje, skladuje a vydává do vozidel. Hlavní komponenty jsou tedy vysokotlaký kompresor, tlakové zásobníky a výdejní zařízení. Hlavní komponenty plničky jsou dodávány v lehce manipulovatelných kontejnerech bez zvláštních nároků na stavební práce. Srdcem každé stanice je vysokotlaký kompresor. Kapacita (výkon) vyráběných kompresorů se pohybuje v širokém pásmu. Na jedné CNG stanici může být instalována jedna nebo více kompresorových jednotek. Kompresory jsou konstruovány jako vícestupňové. Jejich konstrukce vychází také ze vstupního tlaku. Ten může být 2 kPa (nízkotlaký domovní rozvod) nebo středotlaký či vysokotlaký plynovod.Platí, že čím vyšší vstupní tlak, tím méně energie je potřeba na stlačení na potřebných 20 – 35 MPa. Kompresor může být poháněn elektrickým nebo plynovým motorem. Instalace kompresoru s plynovým pohonem nevyžaduje zvláštní silnoproudou přípojku elektřiny a její provozní náklady jsou, při stávajících cenách energií, nižší. CNG stanice s plynovým pohonem lze snadno a rychle nainstalovat a může být konstruována jako mobilní. U CNG stanice umožňující rychlé plnění je nutný zásobník. Jeho velikost a uspořádání závisí na koncepci vybudované stanice. U stanic s menšími kompresory je uspořádán do tří sekcí a při plnění se používá postupné přepouštění tlaku „kaskády“. U stanic s velkokapacitními kompresory se používá velký vysokotlaký zásobník „buffer“, který umožňuje trvalý chod kompresoru při nerovnoměrném odběru. Výdejní zařízení – plnicí přípojka může být jednoduchá hadice s výdejní pistolí nebo výdejní stojan s měřidlem, tak jak jej známe z klasické čerpací stanice. Moderní výdejní stojany za pomocí elektroniky upravují výstupní tlak v závislosti na

9

vnitřní teplotě plynu a teplotě okolního vzduchu. To zaručuje, že vždy natankujeme „plnou“. (Změna objemu je u CNG v závislosti na teplotě). Základní hlediska dělení CNG stanic: - rychlost plnění - okruh uživatelů - způsob zásobování - použitá technologie Při čerpání u rychloplnící stanice je možné natankovat vozidlo za stejnou dobu, za kterou natankujeme ekvivalentní množství benzínu nebo nafty(tzn.zhruba za 5-10 minut v závislosti na velikosti nádrže a množství tankovaného paliva). U osobních aut a lehkých užitkových vozidel je rychlost plnění závislá hlavně na technologii stanice. U těžkých vozidel a autobusů, kde je objem nádrží podstatně větší, je rychlost dána také dimenzí palivového systému. V případě, že je instalováno palivové potrubí s malým průtokem, to se týká např. starších CNG autobusů u nás, trvá tankování o něco déle i u rychloplnicí stanice. U rychloplnicí CNG stanice uživatel natankuje stejně rychle jako u benzínu či nafty: Připojí tankovací pistoli na hrdlo nádrže a otevře plnicí ventil. Během několika minut se doplní požadované množství CNG do nádrže. Plnicí pistole se uzavře, odpojí od hrdla nádrže a řidič může s vozidlem odjet. Veřejné stanice jsou zpravidla vybaveny stojany s měřením množství natankovaného CNG a zásobníky pro rychlé plnění.

Obrázek 4-Schéma plničky

Stanice pro pomalé plnění není zpravidla vybavena zásobníkem s řízením priorit a sekvenčním systémem (postupné otevírání a uzavírání jednotlivých sekcí zásobníku podle tlaku paliva v nádrži vozidla). Při pomalém plnění, které trvá několik desítek minut až několik hodin, řidič (obsluha) připojí plnicí pistoli k vozidlu a nechá postupně doplňovat palivo po dobu, kdy není vozidlo používáno (například přes noc). Plnění je možné kdykoliv ukončit odpojením plnící pistole od vozidla nebo je ukončeno automaticky po úplném naplnění nádrže. Výhody pomalého plnění: Nižší investiční náročnost na pořízení plnicí stanice. Úspora času řidiče – nemusí jezdit tankovat. Existují malé „domácí“ plničky, které mohou obsluhovat jen jedno auto a mohou být nainstalovány i v podnicích a domácnostech. Stanice může být koncipována jako veřejná nebo privátní. Podnikové stanice mohou poskytovat rychlé i pomalé plnění a většinou je u nich kombinován obojí způsob. Podnikové autoparky, jako jsou autobusová stanoviště nebo garáže pošt a zásilkových služeb, využívají zejména výhod pomalého plnění. Plnicí přípojkou je 10

vybaveno každé parkovací místo.U autobusů to může být společně s přípojkou pro předehřev a dobíjení akumulátorů. Stlačeným zemním plynem může být stanice zásobována z různých zdrojů. CNG stanice může být napojena na plynovod. Toto řešení je dostupné v České a Slovenské republice díky rozvinutému plynárenství s hustou sítí plynovodů. CNG stanice mohou být budovány i v místech bez přímého zdroje plynu. Jedná se o systém mateřských a dceřiných stanic. Mateřská stanice je napojena na zdroj plynu a pomocí mobilních zásobníků je komprimovaný nebo zkapalněný plyn dopravován k dceřiným stanicím.

3.Ze světa V polovině roku 2003 ve světě na zemní plyn jezdilo téměř 3 miliony vozidel.V Evropě využívá zemní plyn přibližně 550 tisíc automobilů (Itálie 434 tisíc, Ukrajina 41 tisíc, Rusko 32 tisíc, Německo 15 tisíc …).Evropská unie má zájem na prosazení nových, alternativních pohonných hmot v dopravě, akční plán EC z roku 2001 předpokládá 20% náhradu benzínu a nafty alternativními palivy do roku 2020. Plán stanovuje 10% podíl pro zemní plyn, což představuje v roce 2020 23,5 milionu vozidel na zemní plyn, spotřebu zemního plynu jako motorového paliva ve výši 47 miliard m3 a síť 20 tisíc plnicích stanic zemního plynu.EC předpokládá využití zemního plynu jako obnovitelného zdroje (bioplyn), ve formě stlačeného (CNG) a zkapalněného plynu (LNG) a také jako zdroje pro výrobu vodíku v budoucnu[10]. 3.1.Aktivity plynárenských společností při rozvoji plynofikace dopravy Většina významných světových a evropských plynárenských společností má ve svých dlouhodobých podnikatelských záměrech programy podpory užití zemního plynu pro pohon vozidel. Aktivity plynárenských společností spočívají zejména ve financování a výstavbě plnicích stanic zemního plynu, řešení legislativních problémů, marketingových a PR aktivitách. Pro nastartování programu plynofikace dopravy je zapotřebí určitého počátečního impulsu (podnětu, iniciace) a jak potvrzují zkušenosti ze zemí, kde se plynofikace dopravy prudce rozvíjí, tento impuls zajišťují zejména plynárenské společnosti. Cílem činností plynárenských společností při rozvoji plynofikace dopravy musí být kromě odstraňování překážek bránících tomuto rozvoji i vlastní podpora tohoto způsobu užití plynu, spočívající ve vytváření výhod oproti konkurenčním pohonným hmotám, sdělování je veřejnosti a získávání zájmu (odstraňování nedůvěry) veřejnosti pro užití zemního plynu v dopravě. Plynárenské podniky musí věřit zemnímu plynu - "své energii", že i v této oblasti užití je životaschopná a ukázat, že to jde a jak na to. Plynárenské podniky musí jít příkladem. Je obtížné přesvědčovat o výhodách používání zemního plynu v dopravě a jezdit v automobilech poháněných benzínem nebo naftou. Pro plynárenství průnik na vysoce konkurenční trh dopravy představuje nejen zvýšení prodeje plynu, dlouhodobou perspektivu tohoto způsobu užití plynu, rovnoměrný odběr plynu v průběhu roku, ale i prezentaci v oblasti používání moderních, ekologických technologií. Většina významných světových plynárenských společností má ve svých dlouhodobých podnikatelských záměrech programy podpory užití zemního plynu pro pohon vozidel, obecně deklarují potřebu investovat do pohonu aut na zemní plyn[10].

11

3.2.Příklady z vybraných evropských zemí Itálie Zejména Itálie je ve využití plynu jako pohonné hmoty v Evropě nejdále, je tam 380 čerpacích stanic na stlačený plyn a evidováno je přes 400 000 tisíc těchto vozidel. Italská vláda chce ale během pěti let dosáhnout v počtu pump i vozidel dvojnásobných čísel. Německo Již tradičně se ve využívání alternativních paliv angažuje Německo, kde v současnosti jezdí okolo 15 tisíc vozidel na zemní plyn, k dispozici mají 370 plnících stanic. Cílem je 2 až 5 milionů NGV v roce 2020. V roce 2000 založilo 19 významných plynárenských společností (RWE Gas, Ruhrgas, Thyssengas, Verbundnetz Gas, BEB, Bayerngas ...) sdružení "Erdgas Mobil GmbH &Co.KG" za účelem budování infrastruktury plnicích stanic zemního plynu. Cílem je vybudovat 1.000 nových plnicích stanic v Německu v příštích 5 letech tak, aby vznikla dostatečná síť plnicích stanic zemního plynu v Německu pro další rozvoj užití zemního plynu v dopravě. Plnicí stanice budou rozmístěny tak, aby vzdálenosti mezi nimi ve městech nepřesáhly 5 km, v příměstských oblastech se pohybovaly mezi 10-15 km, mimo města mezi 20-25 km. Takto vybudovaná infrastruktury umožní zásobování až 1 milionu vozidel využívajících zemní plyn. Celkové náklady budou představovat cca 250 milionů Euro. Jeden příklad z Berlína: Spolkové ministerstvo životního prostředí, berlínský senát a plynárenské společnosti GAS AG, Ruhrgas AG a Verbundnetz Gas AG společně realizují projekt “TUT“-Tausend Umwelt-Taxis in Berlin. Cílem projektu je provozování 1 000 vozidel taxi a 100 vozidel autoškol na zemní plyn v Berlíně. Projekt, jehož celkové náklady se odhadují na 11 milionů Euro, byl započat v říjnu 2000 a měl by být dovršen v roce 2005. Výhodou je, že firmy TotalFinaElf, DEA, ARAL, BP, Shell, Sprint a Esso umožňují již dnes na 12ti klasických čerpacích stanicích pohonných hmot v Berlíně plnit nádrže automobilů i CNG. Francie Ve Francii ke konci roku 2002 využívalo zemní plyn 5 tisíc dodávkových automobilů, 1100 autobusů a 120 nákladních automobilů (např. svoz odpadů). Gaz de France provozuje více než 1 200 vozidel na zemní plyn, a jako dodavatel zemního plynu, úzce spolupracuje s městy, obcemi a provozovateli vozových parků se záměrem zaujmout na trhu dopravy významné místo. Prioritou GdF v první fázi rozvoje NGV je využívání zemního plynu ve městech - v autobusech městské hromadné dopravy, ve vozidlech zajišťujících městské služby např. zásobování, svoz domovního odpadu, služební vozidla plynárenských společností. Pro tyto účely GdF založil dceřinou společnost GNVert mající na starosti jednání se starosty, výstavbu plnicích stanic zemního plynu apod. V další fázi se GdF chce zaměřit i na osobní automobily, cílem je 5% podíl CNG vozidel ve Francii v roce 2010. Představitelé mnoha francouzských měst(Besancon, Bordeaux, Clermont-Ferrand, Dunkerque, Grenoble, Le Mans, Montpellier, Nancy, Nantes, Nice, Paris, Poitiers, Strasbourg, Toulouse a šestnácti dalších)se rozhodli používat k pohonu městských autobusů a dalších vozidel ekologicky příznivý zemní plyn. Rozhodnutí měst se totiž týká nejen autobusů, nýbrž i vozů na svoz odpadků a běžných užitkových vozidel. Ve Francii dnes jezdí na zemní plyn třetina všech nových autobusů, více než 100 vozů na svoz odpadků a okolo 5 000 podnikových užitkových vozů, což Francii zajišťuje 3. místo mezi uživateli vozidel na ZP.

12

Rakousko V Rakousku je v současnosti 10 veřejných plnících stanic zemního plynu (Feldkirch, Dornbirn, Graz, Linz, Maria Enzersdorf, Schwechat, Wien, Villach, Salzburg (2) a hlavním iniciátorem je společnost OMV, jejíž strategií je vybudování potřebné infrastruktury CNG stanic v Rakousku jak pro domácí uživatele vozidel na zemní plyn, tak pro CNG vozidla Rakouskem projíždějící. OMV plánuje v nejbližších 3 letech vybudovat 20 veřejných CNG stanic, především ve velkých městech. Předpokládá se, že na konci roku 2004 bude v Rakousku 30-35 CNG stanic. Paralelně k výstavbě stanic budou probíhat marketingové aktivity zaměřené na zvýšení prodeje CNG vozidel, na projektu se budou podílet automobilky Volvo, Fiat, Daimler. OMV pořádá technická školení pro dealery CNG vozidel, novým uživatelům plynových vozidel poskytuje poukaz na bezplatné čerpání CNG v hodnotě 500-1500 Euro. Dlouhodobým cílem do roku 2020 je 450 tisíc CNG vozidel, 400 CNG stanic a prodej zemního plynu ve výši 800 milionů. Slovensko Slovenský plynárenský priemysel, š. p. se již řadu let problematice NGV věnuje, aktivně ovlivňuje dění při rozvoji potenciálního NGV trhu. Spolupracuje s českým výrobcem plynových motorů JAMOT, a.s. a s Technickou univerzitou Liberec, finančně podporuje vývoj motoru na zemní plyn splňující EURO III. a IV. Realizuje marketingové aktivity za účelem prosazení CNG v autodopravě např. projekt DRAK. Na konci roku 2003 jezdilo na Slovensku cca 110 CNG autobusů (DP Bratislava, Nitra, Košice, Trnava, Banská Bystrica a další). Slovenský plynárenský priemysel, š. p. má uzavřenu smlouvu na vybudování CNG stanic a dodání CNG městských autobusů do Bratislavy, cílem je 300 CNG autobusů do roku 2005. Strategií SPP je rozšiřovat síť plnících stanic ve vybraných městech a tím vytvářet předpoklady pro plynofikaci městské veřejné a příměstské dopravy. Řecko V řeckých Aténách začalo jezdit počátkem roku 2001 prvních čtyřicet autobusů poháněných zemním plynem. Stejné autobusy v roce 2002 postupně nahradily téměř tři stovky již zastaralých vozů. Město Atény zvolilo tuto variantu jako způsob snižování znečištění ovzduší. Používání autobusů na zemní plyn by totiž mělo městu umožnit snížit na polovinu emise sloučenin dusíku a až 85% emise CO. Autobusy zajišťují spojení mezi centrem města a západním a severozápadním předměstím. Autobusy jsou francouzské provenience a mají plnou nádrž natankovánu během 4 minut[10].

13

Obrázek 5-země,ve kterých se využívá zemní plyn k pohonu dop.prostředků

Tabulka 4.Počet vozidel na zemní plyn ve vybraných zemích světa a západní Evropě: Bolívie Brazílie Čína Egypt Indie Indonésie Japonsko Kanada Kolumbie Nový Zéland Pákistán Rusko Ukrajina USA Venezuela Západní Evropa

6 000 380 500 36 000 36 500 101 000 35 000 12 500 20 500 10 000 12 000 200 000 31 000 35 000 112 000 44 000 390 000

3.3.Zemní plyn v železniční dopravě Obdobně jako na silnicích, tak i na kolejích se plyn dostával ke slovu v dobách nedostatku kapalných paliv, tedy v dobách světových válek(tehdy se však nejednalo o zemní plyn, ale především o dřevoplyn). Nejvíce plynových lokomotiv jezdilo v Německu, ale pohon dřevoplynem byl zaveden v době druhé světové války i na našem území u bývalých 14

Českomoravských drah. Jednalo se o dvě série motorových vozů řady M 133 v provedení na dřevoplyn. Po druhé světové válce přestal být plyn v železniční dopravě na dlouhá desetiletí využíván a teprve v 90.letech 20. století se plyn, tenkrát již zemní plyn opět začíná objevovat. Zajímavými příklady využívání zemního plynu v železniční dopravě jsou 2 německé projekty – motorové vlaky v lázeňské oblasti Usedom poháněné stlačeným zemním plynem(viz obr.6) a posunovací lokomotivy na zkapalněný zemní plyn v Mnichově. Německé dráhy Deutsche Bahn AG se v oblasti využití zemního plynu v železniční dopravě významně angažují. Důvod je zřejmý, dieselové motory po roce 2006 přestanou splňovat připravované emisní limity a zemní plyn je jedna z budoucích Obrázek 6 alternativ. První vlak na stlačený zemní plyn – CNG vyjel 23.srpna 1997. Postupně do provozu byly nasazeny tři vlakové soupravy - zadaptované lehké motorové vozy řady 772/972 s přívěsným vozem. Vlaky provozuje společnost Usedomer Bäder Bahn GmbH., dceřiná společnost Deutsche Bahn AG. K pohonu vlaku je využíván plynový motor MAN E 2866 DUH 01 o výkonu 170 kW (231 k). Zásoba plynu je uložena v zásobníkovém modulu, který se skládá ze dvanácti vysokotlakých ocelo-kompozitních lahví o vodním objemu 140 l/láhev (tj. celkový objem 12 x 140 = 1 680 l). Tento modul je vestavěn pod podlahu přívěsného vozu. Dojezd „plynového vlaku“ je asi 750 km. Spotřeba zemního plynu vychází na 65,2 m3/ 100 km. Tankovací stanice byla zřízena ve stanici Seebad Heringsdorf společnosti Gasversorgung Vorpommern GmbH. Stanice od firmy Mannesmann Demag je postavena tak, aby z jedné strany bylo možno tankovat vlak, z druhé strany pak silniční vozidla na CNG. Doba Obrázek 7 plnění jednoho vlaku trvá 10 min. Deutsche Bahn AG v roce 2001 zahájily na centrálním nádraží v Mnichově zkušební provoz posunovací lokomotivy poháněné zkapalněným zemním plynem(viz obr.7). Lokomotiva o celkové hmotnosti 54 tun je poháněna osmiválcovým plynovým motorem Caterpillar G 3508 TA-54 o výkonu 472 kW. LNG kryogenní tank, umístěný v zadní části lokomotivy, pojme až 770 litrů LNG, což odpovídá 400 litrům nafty. LNG pro plnění lokomotivy je uskladňován v zásobnících při teplotě – 1610C, jejich kapacita je 11,1 m3 LNG[7]. 3.4. Zemní plyn v lodní dopravě První projekt využívání stlačeného zemního plynu v lodní dopravě byl zahájen v roce 1982 v australské Adelaide. V současnosti je ve světě CNG v lodní dopravě využíván v osmi lokalitách, v roce 2000 započalo využívání i LNG v norském Molde.CNG „canal busy“(obr.8) v Amsterdamu.Amsterdamská společnost Canal Bike & Canal Bus provozuje na amsterdamských „grachtech“ čtyři vyhlídkové lodě poháněné zemním plynem. Vyplutí

15

plynových lodí nebylo rozhodně jednoduché. Hlavní překážkou byl platný, striktní předpis, zakazující pro lodě s cestujícími jiný pohon než diesel. Společné úsilí plynárenské společnosti Gasunie, města a výrobce motorů, spojené s vypracováním bezpečnostní studie přesvědčilo státní správu a výsledkem bylo povolení zkušebního provozu na dobu 2 let. Pilotní projekt byl zahájen v roce 1992, kdy na zkušební lodi byl původní dieslový motor Ford přestavěn na zemní plyn. Po jednoročním bezproblémovém provozu, ještě před uplynutím 2 leté zkušební lhůty, získala státní správa důvěru v techniku zemního plynu a odsouhlasila přechod na plyn i u dalších lodí. Kromě hlavních ekologických výhod oproti naftě (nižší emise CO2, NOx, výrazné snížení emise Obrázek 8 pevných částic) se plynové lodě vyznačují nižším hlukem a menšími vibracemi motoru. Na rozdíl od naftových nejsou také cestující obtěžováni škodlivými výpary výfukových plynů. Plynové „canal busy“ jsou oblíbené, cestující oceňují alternativní pohon na zemní plyn kvůli vyššímu komfortu a nižšímu zatížení životního prostředí. Správa města vydala nařízení směřující k přebudování všech osobních lodí v Amsterdamu do roku 2005 na využívání pohonných hmot šetrných k životnímu prostředí. Tradiční dieselové motory nebudou moci splňovat stanovené požadavky a tak lze očekávat, že počet lodí na zemní plyn v Amsterdamu významně vzroste. LNG trajekt v Norsku Norsko patří k nejvýznamnějším importérům zemního plynu do Evropy. Zároveň klade značný důraz na ochranu životního prostředí. V únoru 2000 byl ve fjordu u města Molde na západním pobřeží Norska uveden do provozu LNG trajekt pro přepravu osob a automobilů. První projekt využití LNG v lodní dopravě finančně podpořilo norské ministerstvo dopravy, cena LNG trajektu byla zhruba o 30% vyšší v porovnání s dieselovou verzí. Trajekt „Glutra“ o kapacitě 300 osob a 100 osobních automobilů je poháněn 4 plynovými motory Mitsubishi o výkonu 675 kW. LNG je uskladňován pod hlavní palubou ve 2 kryogenních tancích, každý z nich má kapacitu 32 m3 zkapalněného zemního plynu. Plnění lodi probíhá každý čtvrtý nebo pátý den v nočních hodinách z LNG automobilové cisterny. Doba plnění je přibližně 1 hodina. Po dobrých zkušenostech je již objednán a v norských loděnicích vyráběn další LNG trajekt stejného typu. Do provozu bude uveden koncem roku 2001[7].

4. Z domova V České republice se zemní plyn jako pohonná hmota začal uplatňovat od roku 1981, kdy byla provedena první přestavba vozidla na zemní plyn. Počátkem 90.let patřila Česká republika v plynofikaci dopravy na přední místa ve světě. Dobře rozbíhající program plynofikace se ale zpomalil až posléze téměř zastavil, nastala léta stagnace, která v podstatě trvají dodnes. Před nás se dostaly a dostávají další evropské země, které s plynofikací dopravy začínaly daleko později. V současné době zemní plyn využívá cca 400 vozidel, z toho je přibližně 150 osobních a dodávkových vozidel (především distribuční plynárenské společnosti /Pražská plynárenská, a. s., Západočeská plynárenská, a. s., Severočeská plynárenská, a. s., Jihočeská plynárenská, a. s., Jihomoravská plynárenská, a. s./ a 100 autobusů, jak městských (Havířov, Frýdek Místek, Prostějov ….), tak meziměstských (ČSAD Bus Ústí nad Labem). 16

V provozu je 13 CNG plnících stanic, z toho 8 veřejných (Praha 2x, Plzeň, Liberec, České Budějovice, Horní Suchá, Frýdek Místek, Prostějov) a 5 neveřejných stanic (především v areálech ČSAD Bus Ústí nad Labem). Existuje i 1 pomaluplnící stanice v areálu Českomoravské plynárenské,a.s. v Praze. Prodej zemního plynu pro pohon vozidel v České republice se pohybuje mezi 2-3 miliony a již řadu let se toto množství nemění. Deset let nebyl v ČR zemní plyn zdaněn (před rokem 1994 stát vybíral spotřební daň ve výši 2 Kč). Od 1.1.2004 stát uvalil spotřební daň 2,30 Kč na m3 zemního plynu(to je zhruba ekvivalent 1 litru kapalných paliv). Po zavedení spotřební daně, stojí kubický metr ZP cca 15,70 Kč, tedy přibližně stejně jako v SRN[10]. 4.1. Potenciál trhu NGV v České republice Pro budoucí rozvoj využívání zemního plynu v sektoru dopravy existují výhody: dostatečně hustá síť plynovodů, zkušenosti z dosavadních projektů, výhody zemního plynu v porovnání s klasickými pohonnými hmotami (ekologické, ekonomické, strategické, bezpečnostní) a také možnost prostřednictvím RWE Gas využití německých zkušeností. Významné pro budoucnost jsou i aktivity Evropské komise.Do roku 2020 by 1/5 benzinu a nafty měla nahradit alternativní paliva tzn.bionafta,vodík a především zemní plyn.Jeho podíl na celkové spotřebě paliva by měl činit 10% a EU bude tento podíl vyžadovat. Z pohledu státu znamená plynofikace dopravy řešení ekologické situace v nejvíce zatížených městech a lokalitách na severu Čech a Moravy. Z hlediska potenciálu trhu by celkový počet automobilů používajících zemní plyn v České republice v rozmezí let 2015 až 2020 mohl dosáhnout 200-300 tisíc, z toho 8-10 tisíc autobusů a nákladních automobilů. Potřebný počet CNG stanic je odhadován na 250-300. Celkový odhad reálné spotřeby zemního plynu pro pohon vozidel v České republice se pohybuje mezi 500-700 mil.m3 ročně. Toto číslo je i v souladu s vyhlášeným programem EK 20% alternativních paliv v roce 2020, z toho 10% zemní plyn (Ekvivalent spotřeby pohonných hmot přepočtený na zemní plyn se v posledních letech pohybuje okolo 5 miliard ). Uvedená čísla jsou ale dosažitelná pouze za předpokladu razantní změny dosavadního přístupu českého plynárenství k dané problematice. K hlavním nevýhodám patří malý počet CNG plnících stanic, jejich finanční náročnost, nulová nabídka CNG osobních automobilů od českých výrobců, "dotační" past při provozování plynových autobusů, chybějící dlouhodobá garance státu na nižší spotřební daň na CNG, absence komplexního programu na podporu rozvoje alternativní dopravy i dosavadní malé aktivity plynárenských společností[10].

Obrázek 9-CNG stanice v ČR( 01/2004)

17

Tabulka 5.CNG stanice v ČR[10]: Město

Adresa

Otevírací doba

Praha

Čerpací stanice Shell Švehlova 10 Praha 10

výluka

Praha

U hostivařského nádraží 276 Praha 10 – Měcholupy (areál Transgas)

Plzeň

Doudlevecká 48 Plzeň

Po-Ne 06:00 - 22:00 Po-Pá 6.00-14.00 (mimo dle dohody)

České Budějovice

Vrbenská 2 371 47 České Budějovice

Liberec

České mládeže 594/33, 460 06 Liberec 6

Po-Pá: 05:00-22:00 So, Ne: 08:00-22:00

Horní Suchá u Havířova

OKD Doprava, a.s. Těrlická 1118 735 35, Horní Suchá

Po-Pá: 05:00-20:30 So, Ne: 06:00-15:00

Frýdek Místek

Frýdek Místek – Slezská směr na Český Těšín

Po-Pá: 06:00-21:00 So, Ne 07:00 – 19:00

Prostějov

Kojetínská 1 796 01 Prostějov

Non-Stop

Po-Pá: 07:00-11:30, 13:30-19:00 So,Ne: 11:00-14:00

Boskovice

Neveřejná stanice

Znojmo

Oblekovice 6 Znojmo

Česká Lípa

Neveřejná stanice

Ústí nad Labem

Neveřejná stanice

Teplice – Krupka

Neveřejná stanice

Teplice – Dubí

Neveřejná stanice

Prunéřov

Neveřejná stanice

Roudnice

Neveřejná stanice

Non-Stop

5.Náklady a návratnost Návratnost přestaveb u autobusů je zpravidla kolem tří let, u osobních a dodávkových aut i méně a navíc známé automobilky již začaly nabízet sériově vyráběná auta s pohonem na stlačený plyn Důležitým faktorem je i cena ekologicky příznivějších vozidel. Zatímco naftový autobus přijde zhruba na 3,5 mil.Kč, autobus s motorem na zemní plyn stojí milionů nejméně pět. Stát sice používání stlačeného zemního plynu v městské hromadné dopravě finančně podporuje, avšak zatímco v minulých letech podnikatelé dostávali na tento pohon dotace, letos jsou k dispozici jen půjčky, a to 900 tisíc korun na jeden autobus. Dotace ve stejné výši mohou získat už jen obce v regionech vyžadujících zvláštní ochranu ovzduší[6].

18

Tabulka 6.Propočet návratnosti vynaložených finančních prostředků na pořízení vozidla na zemní plyn[6] Škoda Felicia

Škoda Octavia

7,8

8.8

2,03 Kč / 0,73 Kč

2,29 Kč / 0,83 Kč

úspory při používání zemního plynu oproti benzínu při ujetí 100 km

130 Kč

146 Kč

náklady na přestavbu automobilu na pohon zemním plynem

39 000 Kč

39 000 Kč

návratnost investice do přestavby vozidla na zemní plyn

po ujetí 30 000 km na CNG

po ujetí 26 700 km na CNG

průměrná spotřeba litrů benzínu nebo m3 / 100 km provozní náklady - benzín / plyn

Z výše uvedených dat vyplývá, že provozování vozidel na zemní plyn je výhodné zejména u aut s vysokým počtem ujetých kilometrů za rok. U nich se prostředky vynaložené na provoz zemním plynem rychle vrátí. Pak jsou již provozní náklady oproti provozu na benzín výrazně nižší. Vozidlo jezdí levněji a jeho provoz je šetrný vůči našemu životnímu prostředí[6]. Tabulka 7. Počet kilometrů ujetých osobním automobilem za 100 Kč při použití různých paliv: PALIVO POČET KM CNG 140 LPG 110 Nafta 90 Benzin 54

6.Výhody a nevýhody 6.1.Přednosti použití zemního plynu pro pohon vozidel Ekologické - snížení škodlivin v emisích výfukových plynů(oxidů dusíku, oxidu uhelnatého, oxidu uhličitého, pevných částic, ale i polyaromatických uhlovodíků, aldehydů, aromátů včetně benzenu) než vozidla s klasickým pohonem. - snížení tvorby ozonu a smogu a tím snížení tvorby skleníkového efektu - odstranění tvorby pevných částic (sazí) a aromatických uhlovodíků, které na sebe váží karcinogenní složky emisí výfuku - snížení hlučnosti motoru, především oproti vznětovým motorům - zamezení znečištění životního prostředí při případném úniku paliva

19

Ekonomické - Jízda autem na zemní plyn je výrazně levnější než autem poháněným benzínem nebo naftou. snížení nákladů na PHM, a to u autobusů a nákladních vozidel o 35 %, tedy pro městskou autobusovou dopravu o 2,10 Kč/km, což odpovídá roční úspoře jednoho autobusu až 150 000,- Kč - snížení nákladů na PHM u osobních automobilů o 45 % - zvýšení životnosti motorů Strategické - těžba a dovoz ropy z rizikových oblastí - zásoby plynu se odhadují na cca 100 let, zásoby ropy na cca 40 let - za palivo budoucnosti se považuje vodík, pohon CNG je mezistupněm pro přechod na vodíkové palivo Bezpečnostní -Zápalná teplota zemního plynu je oproti benzínu dvojnásobná. Tlakové nádrže vyrobené z oceli, hliníku nebo kompozitních materiálů jsou bezpečnější než nádrže na kapalné pohonné hmoty. -plynové zásobníky jsou testované tlakové nádoby, které i v případů havárie zajistí dostatečnou bezpečnost skladovaného paliva, nádrže na kapalná paliva jsou běžné plechové, nebo plastových výlisků -Výhodnými vlastnostmi NG jako paliva pro zážehové motory, jsou v porovnání s benzinem vysoká antidetonační odolnost (OČVM) a široké rozmezí zápalnosti palivové směsi (λ)[4],[5]. 6.2.Nevýhody použití -Nevýhodou je poměrně nízká energetická kapacita v porovnání s energetickou kapacitou stejného objemu kapalných paliv. Například zemní plyn stlačený na 20 MPa má jen 20% energetické kapacity kapalných paliv. -Jako nevýhody lze uvést zejména vyšší náklady na vozidla s hmotnějšími palivovými nádržemi a menším dojezdem, v ČR řídkou síť plnicích stanic a vyšší nároky na servis vozidel. -Obecně se má za to, že LNG je v případě úniku z palivového systému do okolí méně nebezpečný než LPG. Při úniku LNG je ohrožen obsluhující personál, kterému může LNG způsobit omrzliny. LNG může při styku s nekryogenními materiály vyvolat jejich zkřehnutí a praskání[3],[4].

7.Výhled do budoucnosti Za perspektivní motorové palivo je obecně považován vodík. Je pravděpodobné, že v časovém období přechodu na vodíkové pohony vozidel budou jako motorová paliva používána převážně: NG, syntetická paliva vyrobená z NG a paliva rostlinného původu. Jeden z odhadů rozsahu očekávaného využití zdrojů motorových paliv, tj. ropy, zemního plynu, paliv rostlinného původu (biopaliv) a vodíku, do roku 2030 v Evropě je ukázán v grafu na obr.10.[3]

20

Obrázek 10

Použité informační zdroje: [1]URL://www.tzb-info.cz/t.py?t=1&i=9 [3]URL:< http://www.cappo.cz/veletrh/laurin.html [4]URL:< http://www.energ.cz/index.phtml?polozka=50 [5]URL:< http://www.synergie.cz/jcp/cng.php [6]URL:< http://www.ppdsro.cz/plynofikace.html [7]URL:
21

I. ročník (obor TŘD,KS Praha), ŠANDA Martin Připomínky: • Název souboru není podle pokynů • Chybí souhlas se zveřejněním • Neopravené chyby a překlepy („...prostředí[3].“, „chromozómů[14].“, „70%“, „v mld.m3“, „CH4 + 2 O2 => CO2 + 2 H2O“, „m3“ – indexy! aj.) • Některé obrázky nemají popis, nejsou na ně odkazy v textu, není uveden zdroj • Chybí odkazy na zdroje, „(některé prameny uvádí čtyři):“ – které??? • Tabulka 1 – není uveden zdroj • Formulace „Nejprve je potřeba si říci, kde se vlastně energie bere:“ nepatří do vysokoškolské práce (požadován je ODBORNÝ styl!) “ Srdcem každé stanice je vysokotlaký kompresor“ • Mnoho nadbytečných znaků • Zdroje nejsou citovány podle ISO 690. Po odborné stránce pěkná práce − obsahuje však mnoho formálních chyb. Hodnocení: nezveřejňuje se 21. 5. 2004 JM

22