Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Источники энергии для автомобильного транспорта и экологические аспекты их использования 11
1.1. Жидкие моторные топлива нефтяного происхождения 11
1.2. Альтернативные источники энергии 13
1.2.1. Сжиженный пропано-бутановыЙ (нефтяной) газ 14
1.2.2. Природный газ 16
1.2.3. Водород * 20
1.2.4. Метанол 23
1.2.5. Топлива растительного происхождения 26
1.2.6. Электроэнергия 28
1.3. Экологические аспекты использования моторных топлив 33
1.3.1. Влияние загрязняющих веществ на окружающую среду и человека 34
1.3.2. Влияние шума на человека 45
1.3.3. Пути снижения вредного воздействия от автомобильного транспорта, работающего на различных видах моторного топлива 50
Выводы по главе 1 61
Глава 2. Перевозки пассажиров общественным транспортом, технические и организационные аспекты организации автобусного движения 63
2.1. Общественный пассажирский транспорт 63
2.2. Автобусные перевозки 66
2.3. Подвижной состав для автобусных перевозок 73
2.4. Развитие спроса на пассажирские перевозки автомобильным транспортом 80
Выводы по главе 2 84
Глава 3. Использование природного газа на транспорте ..86
3.1. Опыт использования природного газа в различных странах 86
3.2. История развития использования газовых моторных топлив в России и странах бывшего СССР 90
3.3. Правовое обеспечение использования природного газа 94
3.4. Производство газобаллонных автомобилей и газового оборудования 97
3.5. Вопросы обеспечения взрывопожарной безопасности автомобильного транспорта, работающего на природном газе 102
Выводы по главе 3 106
Глава 4. Экономическое обоснование целесообразности использования сжатого природного газа в качестве моторного топлива для маршрутных автобусов в г. Москве 108
4.1. Обоснование методики расчета экономического эффекта от использования сжатого природного газа на городских автобусах 109
4.2. Методики определения экономического эффекта от снижения антропогенного воздействия на окружающую
среду 114
4.2.1. Методики определения экономического эффекта от снижения загрязнения окружающей среды отработавшими газами автомобиля 114
4.2.2. Методика определения экономического эффекта от снижения уровня шума автомобилем. 132
4.3. Определение экономического эффекта от перевода на природный газ автобуса ЛиАЗ-5256 136
4.3.1. Основные параметры, используемые для определения экономической эффективности применения природного газа на городских автобусах 136
4.3.2. Определение изменения цены автомобиля.... 139
4.3.3. Определение изменения количества ремонтных воздействий 140
4.3.4. Определение изменения затрат на топливо 141
4.3.5. Определение изменения ущерба от загрязнения окружающей среде 142
4.3.6. Определение изменения ущерба населению от шума 146
4.3.7. Определение экономического эффекта от перевода автобусов на газодизельный и газовый режим работы 148
Выводы по главе 4 150
Основные выводы 152
Список использованной литературы ...154
Приложения 167
- Жидкие моторные топлива нефтяного происхождения
- Общественный пассажирский транспорт
- Опыт использования природного газа в различных странах
- Обоснование методики расчета экономического эффекта от использования сжатого природного газа на городских автобусах
Введение к работе
Рост автомобильного парка в России требует решения целого комплекса проблем - экономических, градостроительных, социальных, ресурсных и экологических. К одним из основных следует отнести обеспечение потребностей автомобильного транспорта в моторном топливе и снижение негативного воздействия автомобилей на окружающую среду.
В настоящее время и ближайшее десятилетие нефть будет служить основным сырьем для получения моторных топлив. Однако, ограниченные ресурсы этого сырья и происходящее в последние годы снижение ее добычи ставит серьезные проблемы обеспечения топливом транспорта в ближайшем будущем.
По оценкам экспертов Минтопэнерго России уже к 2000 году может образоваться дефицит жидких моторных топлив в объеме до 13 млн. т, который будет необходимо заменять альтернативными источниками энергии.
В среднем по России, автомобильным транспортом выбрасывается в атмосферу более 50% общей массы вредных веществ, а в крупных городах доля этих источников загрязнения достигает 87%. Снижение этих выбросов может быть достигнуто как за счет совершенствования двигателей и их систем при работе на традиционных видах моторного топлива, так и использования их альтернативных видов, обладающих свойствами, позволяющими достигнуть высокие экологические качества транспортных средств.
Актуальность работы заключается в необходимости проведения оценки экономической целесообразности использования природного газа на различных типах автотранспортных средств.
Целью работы являются исследования и выработка методики определения экономической эффективности использования сжатого природного газа, в качестве топлива для газодизельных автобусов, а также автобусов, оборудованных газовым двигателем с искровым зажиганием, и внесение рекомендаций по стимулированию его применения.
Методы исследований базировались на отечественных и зарубежных материалах по экологическим характеристикам двигателей, экономических оценках ущерба, наносимого окружающей среде выбросами вредных веществ. Теоретической и методической основой работы послужили исследования российских и иностранных ученых по вопросам использования традиционных и альтернативных топлив на автомобильном транспорте.
Научная новизна работы заключается: в уточнении методик определения экономической эффективности использования альтернативных топлив на транспорте; в обосновании приоритетности использования на городских автобусах газовых двигателей с искровым зажиганием по сравнению с газодизелями. в обосновании целесообразности первоочередного перевода на газовое топливо городских автобусов, как наиболее энергоемких транспортных средств, работающих в густонаселенных зонах.
В первой главе произведена классификация источников энергии для автомобильного транспорта и экологических аспектов их использования, а также уделено внимание влиянию вредных веществ и шума на человека и окружающую среду. Показано, что в ближайшей перспективе сжатый природный газ будет наиболее применяемым и доступным видом альтернативного моторного топлива.
Вторая глава посвящена рассмотрению вопросов перевозки пассажиров городским общественным транспортом, техническим и организационным аспектам организации автобусных перевозок. Этот вид транспорта является доминирующим и его доля составляет примерно 60% от общего объема перевозок городским пассажирским транспортом в России. Автобусные маршруты проходят, как правило, по густонаселенным территориям, специфика режимов движения автобуса предполагает значительные расходы топлива и выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Поэтому для этой категории транспортных средств, применение двигателей с низкими уровнями выбросов вредных веществ с отработавшими газами является наиболее актуальной задачей.
Во второй главе рассмотрены требования к подвижному составу для автобусных перевозок, динамика производства и платежеспособный спрос на транспортные средства предназначенные для перевозки пассажиров. Прогноз объема пассажирских транспортных услуг показывает, что несмотря на существенное увеличение парка легковых автомобилей, доля автобусных перевозок в среднесрочной перспективе останется значительной и составит примерно 50% от общего объема пассажирских услуг.
Вопросы использования природного газа на транспорте рассмотрены в третьей главе. В ней проведен анализ опыта использования природного газа в качестве моторного топлива в различных странах. Показано, что необходимым условием для расширения его применения является целенаправленная политика государства, направленная на расширение парка газобаллонных автомобилей.
На примере России показано, что прекращение воздействия органов государственной власти на процесс расширения парка газобаллонных автомобилей привело к резкому снижению его численности. Отсутствие экономических стимулов у автоперевозчиков в эксплуатации автомобилей на газовом топливе привело к тому, что за период с 1990 по 1997 год численность парка газобаллонных автомобилей в России снизилась с 70 тыс. до 10 тыс. единиц. Построенные около двухсот автомобильных газокомпрессорных станций, имеющие общую производительность около 2 млрд. куб. м газа в год (что эквивалентно примерно 1,7 млн. тонн жидкого топлива), используются на 3-5% от номинальной производительности. Созданные производственные мощности для выпуска газового оборудования и баллонов для автомобилей в объеме до 250 тыс. комплектов в год также практически не востребованы.
В третьей главе рассмотрены предложения по правовому обеспечению использования газа на транспорте. К ним относятся: создание льготных налоговых условий для организаций и частных лиц в начальный период эксплуатации газобаллонных автомобилей; создание правовых предпосылок для регулирования соотношения цен на газовое и жидкое топлива для автомобильного транспорта; разработка федеральной и региональной программ по переводу на газ транспорта, находящегося в государственной и муниципальной собственности.
Для установления правовых отношений между потребителями газового моторного топлива и государственными структурами необходимо принятие федерального закона «Об использовании природного газа в качестве моторного топлива».
В главе проведен анализ отечественных и зарубежных материалов по безопасности автомобилей, работающих на сжатом природном газе, который показывает, что при соблюдении действующих норм к конструкции газового оборудования и правил по эксплуатации таких транспортных средств, их безопасность не ниже, чем у автомобилей, работающих на жидких топливах.
Четвертая глава посвящена вопросам разработки методик расчета экономического эффекта от использования сжатого природного газа в качестве топлива для городских автобусов.
Автором предложена уточненная методика оценки экономической целесообразности перевода автомобилей с традиционных видов топлива на альтернативные. В основе этих предложений лежит расширение числа параметров, учитываемых при расчетах. При определении экономических характеристик автобуса учитывались параметры, определяющие антропогенное воздействие транспортного средства на окружающую среду, а также затраты непосредственно влияющие на себестоимость перевозок.
В качестве антропогенного воздействия рассматривались выбросы вредных веществ дизельным, газодизельным и газовым с искровым зажиганием двигателей, а также шум, производимый автобусами с этими видами двигателей. К параметрам, влияющим на себестоимость перевозок, были отнесены стоимость автобусов, работающих на различных видах щ топлива, затраты на их техническое обслуживание и ремонт, а также затраты на топливо.
Проведенные исследования показали экономическую эффективность перевода автобусного парка с дизельного топлива на сжатый природный газ. При этом экономический эффект от эксплуатации автобуса, с двигателем с искровым зажиганием, работающим на природном газе в четыре раза выше эффекта от использования газодизельного автобуса.
В заключении приводятся выводы и рекомендации по дальнейшему направлению научной работы в области использования природного газа в качестве моторного топлива. В результате выполненной работы даны рекомендации по использованию сжатого природного газа на транспорте.
Практическая ценность работы состоит в получении инструмента для комплексного определения экономического эффекта от применения альтернативного топлива на транспорте, получаемого как от изменения затрат при его эксплуатации, так и от снижения его антропогенного
4 воздействия на окружающую среду.
Результаты работы использованы в Научно-исследовательском центре по испытаниям и доводке автомототехники (НИЦИАМТ) (г. Дмитров) при выборе направления и объектов исследований по применению природного газа в качестве моторного топлива на автомобильном транспорте. Теоретические и методические результаты исследований внедрены в учебный процесс Государственного университета управления (ГУУ).
Основные результаты исследований были доложены на научных конференциях в ГУУ, МАДИ, НИЦИАМТ, на заседаниях кафедры «Управление на транспорте» ГУУ.
По тематике диссертации выполнен грант Госкомвуза РФ, опубликованы статья в журнале «Автомобильная промышленность» и семь статей в сборниках научных трудов ГУУ, МАДИ, НИЦИАМТ.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии. Объем диссертации составляет 166 стр. машинописного текста (основной текст диссертации насчитывает 153 стр.) и двух приложений, В конце работы дан список используемой литературы, включающий 150 наименований (из них 146 - на русском и 4 - на иностранных языках).
Жидкие моторные топлива нефтяного происхождения
Нефть на ближайшую перспективу останется основным источником производства моторных топлив. Разведанные мировые запасы нефти составляют более 73,5 млрд. т., при средней добыче 3,11 млрд. т. в год. Динамика добычи нефти, а также глубина ее переработки в России приведена в таблице 1 [1Ц]. В настоящее время средний проектный коэффициент нефтеотдачи в России не превышает 42%, а по вновь вводимым в разработку месторождениям — 20-30%. Разрабатываемые месторождения вырабатываются, а вводимые в строй по объемным и качественным показателям не компенсируют выбывающие мощности. Объемы буровых работ уменьшились с максимального уровня 36,2 млн. м в 1988 году до 11 млн. м в 1995 году. В 1995-1996 гг. добыча нефти из старых месторождений составляла 95-96%, а из новых 4-5% от общего объема. Ожидать значительного роста добычи нефти после 2000 года не следует, так как ранее созданные резервы мощностей по добыче нефти практически исчерпаны. За период 1991-1994 тт. объемы выбытия мощностей превысили ввод новых на 255 млн.т. Для стабилизации и роста добычи нефти необходимо обеспечивать ввод новых мощностей не менее 100 млн.т. в год. В настоящее время в нефтяной промышленности около 30% станков-качалок, до 70% промысловых трубопроводов, фонтанной арматуры, 50% спецтехники и автотранспорта отработали свой срок службы. Замена устаревшего оборудования, разведка и освоения новых месторождений, находящихся, как правило, в труднодоступных местностях, создание необходимой инфраструктуры требует значительных финансовых затрат. При этом цена добываемой нефти существенно возрастает, а в ряде случаев ее добыча становится нерентабельной. Снижение добычи нефти оказывает существенное влияние на экономическую безопасность России. Без принятия действенных мер по корректированию топливно-энергетического баланса страны Россия из экспортера нефти может в ближайшее время стать ее импортером. В России создана мощная разветвленная инфраструктура производства и распределения жидких моторных топлив, состоящая из нефтеперерабатывающих производств, систем транспорта, хранения и снабжения потребителей нефтепродуктами. Отечественная нефтеперерабатывающая промышленность по глубине переработке нефти существенно отстает по этому показателю от ведущих мировых производителей нефтепродуктов. С 1997 по 2002 год прогнозируется увеличение парка легковых автомобилей более чем в 1,5 раза. В то же время производство бензинов (основного вида топлива для легковых автомобилей) в России будет увеличиваться незначительно (менее чем в 1,15 раза). Прогноз изменения производства бензинов и дизельного топлива приведен в таблице 2. Доля жидких топлив нефтяного происхождения в ближайшие десятилетия в общем объеме потребления энергоресурсов будет сокращаться и замещаться альтернативными видами топлив. В настоящей работе рассмотрены альтернативные источники энергии, вопросы использования которых, на автомобильном транспорте, наиболее отработаны в России и за рубежом. Сжиженный нефтяной газ (СжНГ) является одним из основных видов газового моторного топлива, применяемого на автомобильном транспорте. Основными компонентами СжНГ является пропан, бутан, пропилен. Характеристики СжНГ, используемого в качестве моторного топлива,, регламентируется ГОСТом 27578-87 «Газы углеводородные, сжиженные для автомобильного транспорта» [4%. В его состав входит 74-85% пропана, содержание пентанов и непредельных углеводородов не должно превышать соответственно 3-6%. Регламентируется также давление насыщенных паров, которые при температуре плюс 45 С должны составлять не более 1,6 МПа, а при температуре минус 30 С - 0,07 МПа. Указанные характеристики этого вида топлива обеспечивают возможность его хранения в жидком виде на борту автомобиля в количествах, достаточных для обеспечения запаса хода транспортного средства такого же, как и при использовании традиционных жидких топлив. Баллоны для хранения СжНГ рассчитаны на давление 1 6 МПа, их объем примерно в 1,5 раза больше объема топливных баков для жидкого топлива. Для подержания необходимого давления газа при отрицательных температурах окружающего воздуха в состав этого моторного топлива вводится этан, который обладает достаточно высоким давлением насыщенных паров. Для газификации нефтяного газа требуется его нагрев, который осуществляется, как правило, на двигателях с жидкостным охлаждением за счет подвода тепла охлаждающей жидкости, а на двигателях с воздушным охлаждением - моторного масла. Теплотворная способность газовоздушной смеси (при использовании СжНГ) ниже, чем бензовоздушной смеси. Поэтому мощность двигателя при переводе двигателя на сжиженный нефтяной газ снижается на 7-8%. Вместе с тем, высокое октановое число этого вида газового топлива составляет 95-9S единиц по моторному методу (аналогичные показатели у современных бензинов 76-95), что позволяет увеличить степень сжатия двигателя до 10-12 единиц. Это не только позволяет компенсировать потери мощности, но и превысить мощностные показатели аналогичного двигателя, работающего на бензине. Опыт применения СжНГ на транспорте показал, что взрыво- и пожаробезопасность автомобилей, использующих этот вид газа, существенно не отличается от показателей безопасности бензиновых автомобилей. Однако, ряд особенностей этого вида топлива делает необходимым проведение мероприятий по обеспечению безопасности эксплуатации. В жидком состоянии СжНГ обладает большим коэффициентом объемного расширения. В связи с этим автомобильные баллоны заполняются сжиженным газом на 85-90% . В случае полного заполнения баллона повышение температуры производит к резкому увеличению давления в баллоне. Оно составляет, в среднем, 0,7 МПа на один градус повышения температуры газа. Поэтому на газовых баллонах с объемом более 100 литров устанавливаются предохранительные устройства. Пропано-бутановая смесь в газообразном состоянии в 1,6-2,1 раза тяжелее воздуха. Поэтому, при хранении таких автомобилей требуется уделять особое внимание контролю степени загазованности пространств, находящихся ниже уровня расположения баллонов автомобиля.
Общественный пассажирский транспорт
Удовлетворение потребностей населения России в транспортном обслуживании является одним из наиболее значимых направлений хозяйственной деятельности. Обеспечение передвижения населения - необходимое условие для эффективного функционирования экономики страны и обеспечения нормальных условий жизнедеятельности людей, повышения их экономической и социальной активности. Пассажирские перевозки в России осуществляются, в основном, транспортом общего пользования, и в дальнейшем, с развитием индивидуального (легкового) транспорта, общественный транспорт не утратит своей значимости. Это обусловлено, прежде всего, низким уровнем доходов основной части населения, которая предпочитает расходовать минимальные денежные средства на свои передвижения, а также проблемами, возникающими у владельцев индивидуального транспорта при его использовании в крупных городах, связанными с недостаточной пропускной способностью улиц и дорог, необеспеченностью местами для парковки и т.п. В России более 95% самодеятельного населения пользуются общественным пассажирским транспортом. Общая длина автобусных маршрутов составляет 2 млн. км, троллейбусных и трамвайных - 7,7 тыс. км [З/]. Доля автобусных перевозок в России составляет примерно 60% от общего объема перевозок городским пассажирским транспортом, троллейбусами -18%, трамваями -15%, метрополитеном - 7%. Характеристики основных видов городского общественного транспорта приведены в таблице 7 [126]. Как видно из таблицы себестоимость автобусных перевозок является самой низкой из рассмотренных видов транспорта. Транспорт представляет собой совокупность транспортных средств, путей сообщения, а также технических устройств и сооружений. Первоначальные затраты, связанные с созданием инфраструктуры городского транспорта разделяют [И?] - на капиталовложения, не зависящие непосредственно от объема перевозок (сооружение рельсовой и контактной сети, тяговых подстанций, усовершенствование дороги и других транспортных объектов); на капиталовложения, зависящие от объема перевозок (приобретение подвижного состава, строительство парков, депо, мастерских и т.п.). Качество пассажирского обслуживания влияет в значительной мере на результативность труда в различных отраслях деятельности человека. Увеличение продолжительности нахождения человека в общественном транспорте в стесненных условиях на каждые десять минут сверх нормативного времени снижает производительность его труда на 3,9-4% [726]. Качество пассажирского обслуживания определяется [4f4 fO-f, ii\- общей затратой времени на поездку, регулярностью и частотой движения транспортных средств, надежностью обслуживания; комфортабельностью перевозки (наполняемость подвижного состава, условия посадки и высадки, соответствие типа транспортного средства характеру перевозок); безопасностью перевозок; экологической характеристикой перевозок; культурой обслуживания и информационным обеспечением пассажиров. Сохранение невысоких тарифов на перевозки пассажиров общественным транспортом стимулирует уменьшение количества поездок на личных автомобилях в черте города, что способствует снижению нагрузки на городскую дорожную сеть и загрязнению атмосферного воздуха.
Для оценки экономической эффективности работы маршрутных городских автобусов необходимо изучение вопросов, связанных со спецификой автобусных перевозок. 2.2. Автобусные перевозки Автобусный транспорт в качестве регулярного внутригородского средства передвижения появился в СССР в 1924 г., когда в Москве была открыта первая автобусная линия [/25]. Автобусные перевозки осуществляются по редко меняющимся маршрутам, которые, как правило, не изолированы от общего потока движения автотранспорта на дорогах. Правила дорожного движения не предусматривают предоставление особых преимуществ при движении маршрутных автобусов перед остальными участниками движения. Автобусные перевозки подразделяются на городские, пригородные, местные и междугородные (дальние и ближние). Городские автобусные перевозки осуществляются в условиях мощных пассажиропотоков, неравномерных по времени суток и имеющих, как правило, не менее двух суточных максимумов, и подразделяются [5%Ь ]: «на городские маршруты с интервалами между остановками 300-800 м, со средней дальностью поездки пассажира 3-4 км, интенсивным пассажирообменом на остановках и продолжительностью пребывания пассажиров в автобусе от 10 до 20 мин; на экспрессные городские линии по постоянным маршрутам с интервалом между остановками свыше 1 км, малой интенсивностью пассажирообмена на остановках и большой продолжительностью пребывания пассажиров в автобусе (до 1 ч и более), иногда с выходом в пригородную зону; для перевозки пассажиров по постоянным или согласуемым маршрутам с очень малыми интервалами между остановками и остановками по требованию пассажиров. Пригородные автобусные перевозки осуществляются как в черте города, так и за его пределами. При этом наблюдаются средние по мощности пассажиропотоки, меняющиеся по часам суток и дням недели. Длина перегона колеблется от сотен метров до нескольких километров, а пассажирообмен изменяется от интенсивного до слабого. Средняя дальность поездки в два и более раза выше, чем при городских перевозках. Местные автобусные перевозки осуществляются между районами или внутри районов области. Местные перевозки в сельских районах характеризуются разнообразием маршрутов по дальности поездки (от нескольких до ста километров) и продолжительности поездки (до двух часов и более). Пассажирообмен изменяется от интенсивного до слабого. Междугородные перевозки осуществляются между городами и подразделяются на дальние и ближние. Они характеризуются слабым пассажирообменом. Дальние перевозки осуществляются по основным автомагистралям страны, их протяженность составляет более 300 км, время поездки от 5 часов до суток и более. Интервал между остановками составляет 30-60 км. Ближние перевозки осуществляются на расстояния до 200 км. Время пассажира в пути составляет не более 4-5 часов, расстояние между остановками - 10-25 км. Скорость автобуса на маршруте зависит от расстояния между остановками, которое включает запланированные остановки у остановочных пунктов, а также перед светофорами и перекрестками. На скоростной режим работы автобуса в значительной мере влияет интенсивность движения и плотность транспортного потока на маршруте. Чем выше эти показатели и меньше расстояние между остановками, тем чаще автобус разгоняется, тормозит, останавливается, тем в более напряженных условиях работает двигатель и выбрасывается большее количество токсичных компонентов с отработавшими газами.
Опыт использования природного газа в различных странах
В экономически развитых странах природный газ признан одним из широко используемых видов моторного топлива. В настоящее время активно ведутся работы по его использованию на транспорте. С 1995 года Европейской экономической комиссией ООН нормируются выбросы вредных веществ грузовыми автомобилями и автобусами, работающими на природном газе (Правила ЕЭК ООН № 49). Кроме того, разрабатываются поправки к нормам по выбросам вредных веществ легковыми автомобилями и легкими грузовиками, оснащенными двигателями, питаемыми природным газом (Правила ЕЭК ООН №83). С начала 90-х годов правительства ряда стран приняли программы по расширению использования природного газа на транспорте. Мировой парк автомобилей, работающих на сжатом природном газе составляет более 1 млн. шт. Наибольшее использование этот вид моторного топлива получил в Аргентине (385 тыс. автомобилей) и Италии (300 тыс. шт.). В Японии с 1990 года реализуется программа по переводу на газ городского автомобильного транспорта. К 2000 году предполагается создать парк в количестве 200 тысяч газобаллонных автомобилей. В 1995 году эксплуатировалось 759 автомобилей, которые обеспечивались топливом на 38 газокомпрессорных станциях. Для стимулирования использования газа на транспорте был принят ряд законов, в частности «О контроле газа, газоиспользующей промышленности, перевозках грузов по дорогам Японии, новых строительных стандартах». Работы по переводу на природный газ автомобилей в Бразилии были начаты в 1986 году. Парк автомобилей, работающих на этом виде газа, составил в 1996 году более 13 тысяч единиц. Цены на газ в 2-3 раза ниже, чем на дизельное топливо, что является хорошим стимулом для его использования. В США было принято несколько законодательных актов, в которых основное внимание уделялось двум проблемам -. обеспечению долгосрочной энергообеспеченности и улучшению экологической обстановки в городах и населенных пунктах страны. В их числе принятый в 1988 году закон «Об альтернативном моторном топливе», в 1990 г. закон «О чистом воздухе», в 1992 г. закон «Об энергетической политике». В целях реализации указанного закона было издано свыше сорока указов и предписаний. Примечательно, что смена руководителей США (президенты Рейган, Буш, Клинтон) не влияет на проводимую государством политику в области использования природного газа на транспорте. Направленность и механизм реализации федеральных и штатных законов и актов состоит в следующем: ужесточены стандарты по выбросам автомобилей; установлены по годам минимальные уровни закупки автомобилей на более чистом топливе (природный газ, метанол, этанол, электроэнергия) для автопарков федерального, штатного уровня и частных компаний, ниже которых нельзя опускаться. При несоблюдении установленных уровней закупок предусмотрены штрафы от 5 тыс. долларов при первичном нарушении до 50 тыс. долларов при вторичном. Реализуются федеральные и штатные программы, обеспеченные финансированием, в частности такие как «Автомобили на природном газе, перспективы в свете национальной безопасности», «Автопарк чистого города» (для 21 города с населением 250 тыс. человек), «Малозагрязняющее атмосферу топливо», Калифорнийская программа управления воздушными ресурсами. В США согласно принятому закону об энергетической политике от 1992 г., автопредприятия, принадлежащие федеральному правительству, обязаны были начать закупку транспортных средств на альтернативном топливе уже с 1993 г. Разработана программа постепенного увеличения закупок транспортных средств, работающих на альтернативных топливах по годам. Данные приведены в таблице 20 [5. Согласно программе малозагрязняющего атмосферу топлива городские автобусы в 48 штатах должны пользоваться только экологически чистым топливом, т.е. природным газом в городах с населением по состоянию на 1980 г. более 750 тыс. человек В Новой Зеландии, начиная с 1979 года, осуществляется широкая программа по использованию на автомобилях сжатого природного газа. К 1990 году более 80% потребляемого моторного топлива составлял сжатый природный газ [33]- Было построено около 300 газокомпрессорных станций, которые обеспечивали заправку 230 тыс. автомобилей. Привлекательность использования этого вида топлива обеспечивалась низкой ценой (в 2 раза ниже бензина) и субсидиями на оснащение автомобилей газобаллонным оборудованием.
Обоснование методики расчета экономического эффекта от использования сжатого природного газа на городских автобусах
При определении эффекта от использования на городских автобусах взамен дизельного топлива альтернативных видов моторных топлив, в частности сжатого природного газа, необходимо учитывать все значимые показатели, которые подвергаются изменениям. К ним относятся: разность цен (себестоимости) базового и модифицированного автобуса, изменение затрат на топливо, техническое обслуживание и текущий ремонт, изменение ущерба от антропогенного воздействия транспортного средства на окружающую среду и т.п. Для комплексной экономической оценки целесообразности перевода автомобилей с традиционных на альтернативные виды топлив служит «Методика сравнительной оценки эффективности применения различных методов снижения токсичности ДВС», предложенная проф. Звоновым В.А. в работе [SO]. Общий экономический эффект в этой работе определяется из следующего выражения: где: у - константа, переводящая условную оценку выбросов в денежную, рубУусл. кг; М - приведенная годовая масса выбросов вредных веществ, усл.кг/год; 1Т - цена нефтяного топлива, руб./кг; GT — годовой расход нефтяного топлива, кг/год; 1А т. цена альтернативного топлива, руб./кг; GAT - годовой расход альтернативного топлива, кг/год; С - себестоимость двигателя, руб.; Р - срок службы двигателя, лет. Индексы 1 и 2 относятся к двигателю до и после модернизации автомобиля. Данное выражение объективно отражает изменение показателей, происходящее при переводе автомобиля с бензина или дизельного топлива на альтернативные виды топлива. Это позволяет учесть изменение цены двигателя, изменение стоимости израсходованного топлива и оценки выбросов загрязняющих веществ. Для случая перевода транспортного средства на природный газ, по нашему мнению, требуется изменение и расширение состава параметров, рассматриваемых при определении экономической целесообразности использования природного газа. В их составе следует учитывать не только изменение стоимости модернизации двигателя, но и стоимость дополнительного оборудования, используемого на газобаллонном автомобиле, его срок службы, а также изменение расходов на техническое обслуживание и ремонт, эффект от снижения уровня шума. Для удобства оценки общего экономического эффекта перевода автомобиля на альтернативные топлива предлагается объединить в одну группу слагаемые, непосредственно влияющие на себестоимость перевозок, в другую - на изменение вредного воздействия автомобиля на окружающую среду и человека. В соответствии с этими изменениями выражение примет вид: где: С цена автомобиля, руб.; Р — срок службы автомобиля, лет; Сдоп. І - стоимость дополнительного оборудования устанавливаемого на автомобиль (системы нейтрализации, электронные блоки управления, сажевые и иные фильтры и т.д.), руб.; Р; - срок службы дополнительного оборудования, лет; X - стоимость ремонтного воздействия руб./чел.ч.; S - годовой пробег автомобиля, тыс. км; О - удельная оперативная трудоемкость технического обслуживания, чел.ч/1000 км; 1T - цена нефтяного топлива, руб./л; Т1 G - годовой расход нефтяного топлива, л/год; 1пг - цена сжатого природного газа, руб./м ; Gnr - годовой расход природного газа, м3/год; у - константа, переводящая условную оценку выбросов в денежную, руб,/усл.т; М - приведенная годовая масса выбросов вредных веществ, усл.т/год; (3 - константа, переводящая условную оценку шумового воздействия в денежную, руб./усл. дБ А; Ш - приведенная годовая шумовая нагрузка, усл.дБА/год; Индексы 1 и 2 относятся к двигателю до и после модернизации автомобиля. В данном выражении первое слагаемое определяет изменение цены автомобиля после его перевода для работы на сжатом природном газе, В это слагаемое включается изменение цены на топливное оборудование, стоимость модернизации двигателя и т.п. Второе слагаемое определяет стоимость дополнительного оборудования устанавливаемого на автомобиль. В данное слагаемое входит стоимость газовых баллонов, систем нейтрализации отработавших газов, сажевых и иных фильтров и др. Введение переменной «Pj» позволяет определить удельное изменение стоимости отдельных элементов дополнительного оборудования. Действительно, срок службы дополнительного оборудования может не совпадать со сроком службы автомобиля в целом. Так, средний ресурс работы баллонов для сжатого газа может составлять 20 лет, что в два раза превышает средний срок эксплуатации автомобиля. Долговечность системы нейтрализации, как правило, меньше срока службы автомобиля, на который она установлена.
