Поддержка Экологически Чистого Городского Общественного Транспорта и Зеленых Инвестиций в Кыргызстане

Приложение A. Обзор экологически чистых технологий и топлива

В данном обзоре рассматриваются автобусы, работающие на четырех основных типах экологически чистого ископаемого топлива/источниках энергии. К ним относятся: компримированный природный газ (КПГ)/ сжиженный природный газ (СПГ), сжиженный нефтяной газ (СНГ), дизельное топливо стандарта Евро-6 и электроэнергия.

Рассмотрим каждый из типов топлива:

• основные характеристики топлива

• сравнительные преимущества технологии

• сравнительные недостатки технологии

• проникновение технологии на мировой рынок.

Ниже кратко излагаются основные положения по каждому виду топлива (Таблица A A.3).

Транспортные средства, работающие на компримированном природном газе

Описание

Компримированный природный газ (КПГ) представляет собой природный газ под давлением, который сохраняет прозрачность, не имеет запаха и не вызывает коррозии. Хотя транспортные средства могут работать на природном газе в жидком или газообразном состоянии, в большинстве транспортных средств используется газообразная форма, сжатая приблизительно до 218 кг/см2. КПГ может использоваться в качестве альтернативы обычному бензину и дизельному топливу. Метан (СН4) – основной компонент КПГ - залегает над нефтяными месторождениями, его так же можно собирать на полигонах для отходов и очистных сооружениях канализации, где он известен как биогаз.

КПГ хранят и перевозят под давлением 20-25 МПа (мегапаскаль) в жестких контейнерах, как правило, цилиндрической или сферической формы. Основная часть природного газ добывается из трех типов скважин: скважин природного газа и газоконденсата, нефтяных скважин и угольнопластовых метановых скважин. Природный газ, добываемый из скважин, требует очистки, прежде чем его можно будет использовать для транспортных средств.

КПГ используется в традиционных бензиновых с двигателем внутреннего сгорания автомобилях, которые были модифицированы для работы на КПГ или в транспортных средствах, специально изготовленных для использования КПГ, либо с выделенной системой, отдельной от бензиновой системы для увеличить запас хода (двухтопливная система), либо в сочетании с другим топливом, таким как дизельное топливо (биотопливо).

Транспортные средства, работающие на КПГ, находят различные виды коммерческого применения: от грузовиков малой грузоподъемности и седанов, например, такси, до грузовых автомобилей средней грузоподъемности, например, автофургонов для доставки и почтовых автомобилей службы UPS (United Parcel Service), и транспортных средств большой грузоподъемности, таких как междугородные автобусы, подметально-уборочные машины и школьные автобусы.

Объемная плотность энергии КПГ составляет примерно 42% объемной плотности энергии СПГ, поскольку КПГ не является сниженным (Вставка A A.1) и 25% объемной плотности энергии дизельного топлива.

Вставка A A.1. Сравнение КПГ и СПГ

КПГ и СПГ зачастую путают. Однако несмотря на то, что оба газа являются формами хранения природного газа, основное различие между ними состоит в том, что КПГ представляет собой газ, который хранят (в виде газа) под высоким давлением, а СПГ хранится при весьма низкой температуре и в процесс хранения переходит в жидкое состояние. Стоимость производства и хранения КПГ ниже по сравнению с СПГ, поскольку КПГ не требует дорогостоящего процесса охлаждения и криогенных резервуаров. Для хранения КПГ необходимо очень высокое давление и значительно больший объем по сравнению с аналогичной массой бензина. Поэтому природный газ часто транспортируют на большие расстояния (морскими судами, железнодорожным транспортом или газопроводом) в форме СПГ, после чего преобразуют в КПГ и поставляют конечным потребителям.

Преимущества

При сжигании КПГ выделяется меньше нежелательных газов, чем в случае другого топлива, и оно безопаснее в случае разлива, поскольку природный газ легче воздуха и поэтому при утечке быстро рассеивается. В 2014 году сравнение транспортных средств большой грузоподъемности Евро VI на КПГ и дизельном топливе, проведенное Датским технологическим институтом1, показало, что КПГ имеет более высокий расход топлива, но выбросы NOx были ниже. Однако уровень шума CO₂ (в отличие от других результатов, см. ниже) и частичного загрязнения были одинаковыми.

Природный газ добывают по всему миру при относительно низких издержках, и его горение является более экологически чистым, чем горение бензина или дизельного топлива. Транспортные средства, работающие на природном газе, выделяют в среднем на 80% меньше озонообразующих выбросов, то есть углекислого газа (CO₂) и оксида азота (NO_x), чем транспортные средства, работающие на бензине. Кроме того:

• В КПГ не содержится свинец, что исключает засорение свечей зажигания.

• Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание транспортных средств, работающих на КПГ, ниже по сравнению с транспортными средствами, работающими на углеводородном топливе.

• В случае КПГ система подачи топлива герметична, что предотвращает потери топлива вследствие разлива или испарения.

• Транспортные средства, работающие на КПГ, считаются безопаснее транспортных средств с бензиновыми двигателями.

• Транспортные средства, работающие на КПГ, меньше загрязняют окружающую среду и являются более эффективными.

При сжигании КПГ в атмосферу напрямую выбрасывается значительно меньше углекислого газа, чем в случае бензина или нефти. Бензиновый двигатель выбрасывает 22 кг CO₂ на 100 км, а двигатель, работающий на КПГ – 16.3 кг CO₂ на 100 км. Следовательно, переход на КПГ помогает сократить выбросы парниковых газов (ПГ). Однако утечки природного газа увеличивают выбросы ПГ. Успешность сокращения выбросов ПГ всего жизненного цикла топлива за счет применения КПГ зависит от источника природного газа и от того, какое топливо замещает КПГ.

Природный газ выбрасывает на 30% меньше CO₂ на одну британскую тепловую единицу (BTU), чем нефть, на 90% меньше твердых частиц по сравнению с традиционными видами топлива, и меньше таких загрязняющих веществ, как оксид серы (SO₂) и оксид азота (NO_x).

Недостатки

Стоимость резервуаров для хранения топлива является серьезным барьером для более широкого и быстрого внедрения КПГ в качестве топлива. Муниципальные органы власти наиболее активно внедряют технологии КПГ в общественном транспорте, поскольку у них есть возможность быстрее погашать денежные средства, инвестированные в новый и, как правило, более дешевый вид топлива. В других частях мира благодаря развитию данной отрасли стоимость резервуаров для хранения топлива снизилась.

Топливные баки транспортных средств, работающих на КПГ, должны быть большего объема, чем в случае транспортных средств с бензиновым двигателем. Поскольку это компримированный газ, а не жидкость, как бензин, КПГ занимает больше пространства в расчете на один GGE (эквивалент галлона бензина).2 Баки для КПГ обычно размещаются в багажнике легковых автомобилей или на раме грузовых автомобилей, модифицированных для работы на КПГ. Данная проблема решена в транспортных средствах, работающих на КПГ, в которых бак заводского производства монтируется под кузовом, благодаря чему багажник свободен. Еще одним вариантом является бак, монтируемый на крыше (обычно в случае автобусов), которая требует внимания к прочности конструкции. Помимо того, что они занимают место, баки также увеличивают вес транспортного средства (особенно наполненные). Технология быстрой заправки также требует дорогостоящих инвестиций в инфраструктуру и может привести к утечкам газа.

Кроме того, в тех случаях, когда используется недостаточное количество транспортных средств на альтернативном топливе, инвесторы могут неохотно вкладывать средства в инфраструктуру, в то время как промышленность не будет предлагать транспортные средства на альтернативном топливе по конкурентоспособным ценам, когда спрос низок, поскольку потребители неохотно покупают их из-за отсутствия инфраструктуры для альтернативного топлива.

Проникновение на мировой рынок

Транспортные средства, работающие на КПГ, все шире используются в Иране, Пакистане и странах Азиатско-Тихоокеанского региона. В последние годы в Индии и Китае наблюдается бурный рост рынка транспорта, работающего на КПГ. В частности, Индия по прогнозам станет крупнейшим в мире рынком транспортных средств, работающих на природном газе (EC, 2016[1]), особенно распространенным в Нью-Дели и других крупных городах, таких как Ахмедабад, Мумбаи, Калькутта, Лакхнау и Канпур.

Они также находят более широкое применение в Южной Америке, Европе и Северной Америке ввиду роста цен на бензин.

Приблизительно 1.2 млн транспортных средств, работающих на КПГ, в Европе составляют 0.7% парка транспортных средств 28 государств-членов ЕС и Швейцарии, 75% этого рынка приходится на Италию. Им доступны более 3 000 заправочных пунктов, две трети которых находятся в Германии и Италии. В мире эксплуатируется всего 18 млн транспортных средств, работающих на КПГ, что составляет 1.2% мирового парка транспортных средств (EC, 2016[2]).

При том, что число транспортных средств, использующих КПГ, в мире продолжает стабильно расти, в 2012 году транспортные средства, работающие на альтернативных видах топлива, составляли лишь 3.4% автомобильного парка Европы, а использование альтернативного топлива транспортными средствами большой грузоподъемности, морским и авиационным транспортом находится на очень низком уровне (EC, 2016[2]).

Ожидается, что к 2025 году использование СПГ в транспортных средствах большой грузоподъемности возрастет до 12 000 единиц, прежде всего в Польше и Венгрии. В соответствии с национальными планами, представленными Европейской комиссии, которая также предусматривает в общей сложности 431 АЗС и развитие другой инфраструктуры в ЕС - как часть Трансъевропейской транспортной сети (TEN-T) – на общую сумму до 257 миллионов евро к 2025 году (T&E, 2018[3]).3

Транспортные средства, работающие на сжиженном нефтяном газе

Описание

СНГ, также известный как пропан-бутан, представляет собой горючую смесь углеводородных газов, которая используется как топливо для отопительных приборов, оборудования для тепловой обработки продуктов и транспортных средств. СНГ получают путем переработки нефти (сырой нефти) или «влажного» природного газа, выделяемого из потоков нефти или природного газа, извлекаемых из недр. В настоящее время СНГ обеспечивает приблизительно 3% общего потребления энергии в мире, и при его горении, которое является сравнительно экологически чистым, не выделяется сажа и имеют место весьма малые выбросы серы. Будучи газом, СНГ не несет опасности загрязнения грунта и водных ресурсов, но может усугублять загрязнение атмосферного воздуха. Кроме того, энергетическая плотность на единицу объема СНГ ниже энергетической плотности на единицу объема бензина и дизельного топлива, поскольку его относительная плотность ниже.

В некоторых странах СНГ применяют с 1940-х годов как альтернативу бензину для двигателей с искровым зажиганием. В некоторых случаях присадки в жидкости продлевают срок службы двигателя, а соотношение бутана и пропана в СНГ-топливе поддерживается достаточно точным. В двух недавних исследованиях топливных смесей СНГ и дизельного топлива было обнаружено, что при их использовании выбросы дыма и расход топлива сокращаются, но выбросы углеводородов увеличиваются. Авторы исследований разошлись во мнениях относительно уровней выбросов моноксида углерода (СО). В одном исследовании делается вывод о том, что уровни выбросов СО значительно увеличиваются, а в другом обнаруживаются незначительные увеличения выбросов СО при пониженной нагрузке на двигатель, но их значительное снижение при высокой нагрузке на двигатель.

Энергетическая плотность СНГ ниже энергетической плотности бензина и дизельного топлива, поэтому расход условного топлива почти на 10% выше. Во многих государствах налоги на СНГ ниже, чем на бензин и дизельного топлива, что позволяет компенсировать более высокий расход СНГ. СНГ является третьим наиболее распространенным видом моторного топлива (после дизеля и бензина) в мире. Как показывают оценки 2013 года, более 24.9 млн транспортных средств в мире работают на СНГ. Ежегодно более 25 млн тонн СНГ потребляется в качестве топлива для транспортных средств.

Преимущества

СНГ не токсичен, не вызывает коррозии, не содержит тетраэтилсвинца или каких-либо добавок, а также имеет высокое октановое число. СНГ характеризуется более экологически чистым горением, чем бензин и дизельное топливо, а также отсутствием твердых частиц, которые присутствуют в последнем.

В настоящее время имеющийся на рынке СНГ извлекается преимущественно из ископаемого топлива. При горении СНГ выделяется CO₂. При реакции горения также образуется некоторое количество CO. Однако СНГ выделяет меньше CO₂ на единицу энергии, чем уголь или нефть. При использовании СНГ выбросы CO₂ на 1 кВт·ч энергии составляют 81% выбросов CO₂ на 1 кВт·ч энергии нефти, 70% выбросов CO₂ на 1 кВт·ч энергии угля и менее 50% выбросов CO₂ на 1 кВт·ч электроэнергии, производимой на основе угля, распределяемой через энергосеть.

К числу других преимуществ СНГ относится следующее:

• Горение СНГ является более экологически чистым, чем углеводороды, имеющие больший молекулярный вес, поскольку им выбрасывается меньше твердых частиц.

• СНГ отличается от КПГ тем, что СНГ требует значительно меньшей степени сжатия (20% издержек, связанных с сжатием КПГ), имеет большую плотность (так находится в жидком состоянии при комнатной температуре), и, таким образом, для СНГ необходимы намного более дешевые топливные баки (выгода для потребителей) и компрессоры (выгода для поставщиков) по сравнению с КПГ.

• Его преимуществом является, в том числе, меньшее количество вредных выбросов в атмосферу по сравнению с бензином и дизельным топливом, а также меньший износ двигателей, чем в случае бензина.

Недостатки

Основные недостатки СНГ можно кратко охарактеризовать следующим образом:

• Безопасность: это топливо тяжелее воздуха, поэтому при утечке оно оседает, в связи с чем оно значительно опаснее в применении, чем КПГ. При обращении с ним необходимо соблюдать особую осторожность.

• Окружающая среда: СНГ не так эффективен и экологичен, как КПГ, и электроэнергия как варианты альтернативного топлива для автобусов.

• Технологии: СНГ в меньшей степени обеспечивает смазку верхней части цилиндров, чем бензин и дизельное топливо, поэтому клапаны двигателей, работающих на СНГ, более подвержены износу, если они не модифицированы соответствующим образом.

Проникновение на мировой рынок

В настоящее время СНГ является наиболее освоенным видом альтернативного топлива для дорожного транспорта с точки зрения числа транспортных средств. На рынке СНГ доминируют по числу транспортных средств пять стран, на которые приходится почти половина мирового потребления: Турция (4 млн транспортных средств), Российская Федерация (3 млн), Польша (2.8 млн), Корея (2.4 млн) и Италия (2 млн) (EC, 2016[1]).

Тем не менее, СНГ утрачивает свои позиции в Европейском союзе, США и Японии, потому что по сравнению с электромобилями и даже КПГ его экологические выгоды относительно традиционных видов топлива ограничены. Однако СНГ по-прежнему достаточно перспективен на развивающихся рынках Китая, Индии и Российской Федерации.

Дизельные транспортные средства стандарта Евро-6

Описание

Бензин и дизельное топливо остаются наиболее распространенными видами топлива для всех видов транспортных средств.

Биодизельное топливо, которое все чаще используется в дизельных двигателях, поступает на рынок в основном путем смешивания с традиционным дизельным топливом. Крупнейшим рынком является Европейский союз, за которым следуют США и Бразилия. Использование биодизельного топлива не сокращает выбросы NO_x транспортными средствами, который является объектом все более пристального внимания со стороны городских властей.

США на законодательном уровне закреплены предписания о поставках дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы и использовании бензина с содержанием этанола (также известного как E85) с целью ограничения воздействия данных видов ископаемого топлива на окружающую среду.

Таблица A A.1 и Таблица A A.2 содержат сводную информацию о технических нормативах ЕС выбросов для автобусов с дизельными двигателями. Они указывают два типа требований к проведению испытаний:

1. Испытания в стационарном состоянии, в которой приводится перечень норм выбросов для дизельных двигателей (воспламенение от сжатия – ВС) и требований к тестированию выбросов в стационарном состоянии (Таблица A A.1).

2. Испытания в переходном режиме, в которой приводится перечень норм выбросов для дизельных и газовых двигателей (принудительное воспламенение топлива – ПВ) и требований к тестированию в переходном состоянии (Таблица A A.2).

Таблица A A.1. Стандарты выбросов в ЕС для дизельных двигателей большой мощности, испытания в стационарном состоянии

Норма	Дата	Цикл испытаний	CO	HC	NOx	PM	PN	Задымленность
			g/kWh				1/kWh	1/m
Euro I	1992 < 85 kW 1992 > 85 kW	Европейская экономическая комиссия Организации Объединенных Наций (ЕЭК/ООН) Регуляция - 49	4.5	1.1	8.0	0.612
			4.5	1.1	8.0	0.36
Euro II	Октябрь 1996 Октябрь 1998		4.0	1.1	7.0	0.25
			4.0	1.1	7.0	0.15
Euro III	Октябрь 1999 Только улучшенные экологически чистые транспортные средства (EEV) b	Европейский стационарный цикл (ESC) и Европейская реакция на нагрузку (ELR)	1.5	0.25	2.0	0.02		0.15
	Октябрь 2000		2.1	0.66	5.0	0.10 - 0.13a		0.8
Euro IV	Октябрь 2005		1.5	0.46	3.5	0.02		0.5
Euro V	Октябрь 2008	Всемирно согласованный стационарный цикл (WHSC)	1.5	0.46	2.0	0.02		0.5

Примечание: ^aТЧ = 0.13 г/кВтч для двигателей < 0.75 дм3 рабочий объем на цилиндр и номинальная мощность > 3 000 мин-1; ^bЭТС Европейский стандарт по выбросам загрязняющих веществ для грузовиков и автобусов (> 3.5т для категории M2 и M3 Автомобили, оснащенные двигателями ЭТС превышают качество эмиссии Euro 5 стандарт применяется ко всем новым типам автомобилей от 1 сентября 2009 для грузовики и автобусы.

Источник: (DieselNet, 2016[4]), “ЕС: Моторы большегрузных грузовиков и автобусов: нормативные требования и стандарты выбросов”, www.dieselnet.com/standards/eu/hd.php (доступ 30 марта 2017).

Таблица A A.2. Стандарты выбросов в ЕС для дизельных двигателей большой мощности, испытания (переходное тестирование)

Норма	Дата	Цикл испытаний	CO	MNHC	CH4a	NOx	PMbb	PNc
			g/kWh					1/kWh
Euro III	Октябрь 1999 экологически чистые транспортные средства (EEV)	Европейский цикл испытаний в переходном режиме (ETC)	3.0	0.40	0.65	2.0	0.02
	Октябрь 2000		5.45	0.78	1.6	5.0	0.16d
Euro IV	Октябрь 2005		4.0	0.55	1.1	3.5	0.03
Euro V	Октябрь 2008		4.0	0.55	1.1	2.0	0.03
Euro VI	31 Декабрь 2013	Всемирно согласованный переходный цикл (WHTC)	4.0	0.16e	0.5	0.46	0.01	6.0x1011

Примечание: a – только для газовых моторов (Euro III-V: NG только; Euro VI: КПГ + СНГ); b – не применяется к газовым двигателям с уровнем Euro III-IV; c – для дизельных двигателей: необходимо определить макс. количество частиц (КЧ) для двигателей с принудительным зажиганием; d – ТЧ=0.21 г/кВт для двигателей < 0.75 дм3 рабочий объем на цилиндр и номинальная мощность > 3 000 min^-1; e – Общее содержание углеводородов для дизельных двигателей.

Источник: (DieselNet, 2016[4]), “ЕС: Моторы большегрузных грузовиков и автобусов: нормативные требования и стандарты выбросов”, www.dieselnet.com/standards/eu/hd.php (доступ 30 марта 2017).

Преимущества

Основные преимущества перехода на дизельные автобусы с двигателями Евро-6:

• Стоимость современных дизельных двигателей, как правило, ниже, чем переход на экологически чистые технологии (такие как СНГ или КПГ).

• Требуемые дополнительные инвестиции в сами транспортные средства и вспомогательную инфраструктуру меньше, чем в случае СНГ и КПГ, которые зачастую требуют модификации транспортного средства и вспомогательной инфраструктуры, такие как специализированные автозаправочные станции или центры технического обслуживания.

• Стандартный городской автобус с дизельным двигателем характеризуется более низким, чем легковая машина, уровнем выбросов CO₂ на одного пассажира, и сокращения выбросов CO₂ можно достичь путем поощрения перераспределения пассажиропотока в пользу общественного транспорта.

Недостатки

Основными недостатками введения дизельных автобусов с двигателями Евро-6 являются следующие:

• Переход транспортных средств большой грузоподъемности со стандарта Евро-5 на стандарт Евро-6 потребует значительных инвестиций со стороны производителей и предприятий общественного транспорта и огромных расходов производителей автобусов.

• Они причиняют значительный вред окружающей среде в форме твердых частиц (PM), которые содержатся в выхлопных газах двигателей.

Проникновение на мировой рынок

Дизельные двигатели являются одним из самых распространенных типов двигателей внутреннего сгорания в мире в случае автобусов и других транспортных средств для коммерческих перевозок. В настоящее время автобусы, работающие на дизельном и биодизельном топливе, составляют с большим отрывом наиболее крупную часть автобусного парка (90% автобусного парка Европы, по результатам обследования 3iBS, которым было охвачено 70 000 автобусов в 63 европейских городах и регионах) (UITP, 2015[5]).

Электрический общественный транспорт

Описание

Электрификация автомобильного транспорта расширяется в Европе в связи с потребностью в экологически чистом общественном транспорте, что побуждает производителей разрабатывать новые модели.

Трамвай является одним из самых старых видов общественного транспорта, популярность которого зависит от страны. В последнее время многие города, стремящиеся к устойчивому развитию, вновь вводя трамваи в городское пространство.

Аналогичный путь развития прошел троллейбус, популярность которого в настоящее время также резко возросла. Их главное преимущество перед трамваями заключается в том, что они не требуют батареи или специальной железнодорожной инфраструктуры (воздушные провода дешевле, чем рельсы), и они также более тихие. С другой стороны, троллейбусы могут быть гибридизированы для работы “автономно” с использованием бортовой аккумуляторной батареи.

В этом контексте, а также в результате технологических изменений и усовершенствования эффективности транспортных средств, полностью электрические автобусы представляют собой новый вариант стратегического средства достижения целей по сокращению выбросов парниковых газов и нуждаются в еще меньшей инфраструктуре, чем трамваи или троллейбусы. В отличие от автобусов с дизельным двигателем данная технология еще не полностью сформировалась, но находится на пути к рыночной зрелости. Это подтверждается увеличивающимся количеством пилотных проектов и планов в этом направлении во многих городах и странах: Вена, Берлин, Париж, Лондон, Стокгольм, Китай.

На рынке представлены электрические автобусы в нескольких габаритных исполнениях, обусловленных спросом и потребностями. В то время как электрические автобусы малых и средних габаритов уже существуют, автобусы длиной (>10 метров) все еще находятся в процессе разработки.

При использовании данной технологии, помимо вместимости транспортного средства, важно учитывать его автономность и технологию зарядки: зарядка на территории автобусных парков или бортовая зарядка на протяжении маршрута.

«Традиционная» зарядка при помощи кабеля выполняется ночью после завершения дневной работы. Как правило она осуществляется в режиме обычный перезарядки, чтобы не вызывать нарушения в электрической сети. Еще одна возможность заключается в использовании быстрой зарядки на конце линии с тем, чтобы обеспечить непрерывную работу. Например, в Вене (Австрия) эта технология уже внедрена. Зарядка аккумуляторной батареи занимает от 10 до 15 минут, а пробег на одной зарядке составляет от 120 до 150 километров.

При использовании технологии «мгновенной» бортовой зарядки автобусы, заезжая на определенные остановки, подключаются к контактному пазу, расположенному в навесном зарядном устройстве высокой мощности, и дозаряжают аккумуляторные батареи во время высадки и посадки пассажиров. Этот способ сверхбыстрой зарядки уже применяется в Женеве (Швейцария) или в аэропорту Ниццы (Франция).4

Похожую технологию представляет собой пантограф, который уже используется на поездах и трамваях. В случае автобусов этот способ зарядки может быть использован на промежуточных остановках, на конечных станциях или в автобусных парках. Раскрывающийся снизу-вверх пантограф монтируется на крыше автобуса. Процедура зарядки начинается после того, как пантограф поднимается и входит в контакт с мачтовым пантографом, центрированным над опорным положением переднего моста транспортного средства. Данную технологию уже начали адаптировать в таких городах как Гётеборг (Швеция), Намюр (Бельгия) или Вена (Австрия).

Индукция, как перспективное техническое решение, также может использоваться для зарядки транспортных средств. Когда автобус останавливается на станции, оборудованной скрытой под землей системой перезарядки, бортовая зарядная катушка опускается, и начинается передача электрической энергии. Зарядка выполняется только на протяжении высадки и посадки пассажиров, и может быть продолжена на следующей остановке, обеспечивая неограниченное автономное движение. Берлин является первой столицей с подобной линией электробусов, заряжаемых беспроводным способом.

Преимущества

Электрические транспортные средства обладают некоторыми преимуществами, которых нет у транспортных средств с традиционными двигателями внутреннего сгорания:

• Снижается зависимость от нефти.

• Снижается уровень выбросов парниковых газов и загрязняющих воздух веществ при использовании электроэнергии из «низкоуглеродистых» источников (Вставка  A A.2).

• Они более эффективны и способны в лучшей степени преобразовывать энергию из аккумуляторных батарей в движение транспортного средства, чем традиционные двигатели внутреннего сгорания. Кроме того, в процессе торможения они возвращают энергию в аккумуляторную батарею, снижая, таким образом, общее потребление энергии.

• Происходит меньше шумового загрязнения.

• Значительная экономия может быть достигнута в течение срока службы транспортного средства, хотя инвестиционные затраты выше, однако затраты на топливо (электричество) и техническое обслуживание ниже, чем для автомобиля внутреннего сгорания.

• После потери аккумуляторной батареей части своей емкости ее можно использовать, как один из возможных вариантов, в качестве средства для хранения возобновляемой электроэнергии, что может содействовать регулированию электроэнергетической системы и развитию возобновляемых источников энергии.

Вставка A A.2. Насколько чистым является производство энергии?

Электричество - это энергоноситель, который может быть преобразован из широкого набора первичных источников энергии. Определенное количество электроэнергии может быть произведено из возобновляемых источников энергии, обеспечивая почти нулевой уровень выбросов при полном цикле производства топлива, хотя такое и не всегда получается (например, при одновременном использовании возобновляемых и невозобновляемых источников электроэнергии). Содержание углерода в электричестве будет и дальше сокращаться по мере снижения энергетическим сектором уровня углеродоемкости.

Недостатки

• Развитие электромобилей зависит главным образом от цены транспортных средств и их батареи (которая может стоить дорого), а также от производительности батареи и их энергетической автономности.

• Электробусы стоят дороже, чем транспортные средства, работающие на дизельном топливе, однако в течение их срока службы общая стоимость электрических автобусов ниже.

• Помимо инвестиций в автобусы и аккумуляторные батареи необходимо также учитывать и создание новой инфраструктуры. Стоимость будет варьироваться в зависимости от выбранной системы и количества точек зарядки.

• Электроэнергетическую сеть необходимо привести в соответствие с энергетической потребностью парка транспортных средств по экономически приемлемым ценам.

• Электрические автобусы могут негативно влиять на окружающую среду в том плане, что они зависят от технологий аккумуляторных батарей, процессов извлечения ресурсов для производства их элементов, а также от вида производства электроэнергии и от того, как аккумуляторы будут утилизироваться в конце срока их службы (например, переработка отходов).

Проникновение на мировой рынок

На протяжении 2014-2016 годов количество электробусов увеличилось в десять раз. Таким образом, по состоянию на 2016 год число электробусов во всем мире составило примерно 345 000 единиц. Китай лидирует по числу используемых электробусов (свыше 343 000 единиц), тогда как в Европе этот показатель составляет лишь 1 273 единицы.

Тем не менее в настоящее время доля электробусов в мировом автобусном парке составляет только 3%. И все же развитие парка позволяет предположить, что рынок перешел от демонстрационного этапа к промышленному освоению.

Таблица A A.3. Сопоставление видов топлива для городского общественного транспорта

Параметр	КПГ	СНГ	Дизель EEV
Затраты на приобретение (для ориентира дизельное топливо = 100)	120	110	100 ( выше, чем в случае традиционного дизельного топлива )
Вид топлива	Природный газ		Дизель
Запас хода (км)	300	500	750
Расход топлива на 100 км	60-70 m3	36 кг	40-50 l
Эксплуатационные затраты	+	+	++
Время заправки	Длительное; 3-6 часов	Быстро (минуты)	Быстро (минуты)
Уровень сложности работы заправочных станций	Средний (сжатие)	Очень высокий (сжиженное, хранение)	Низкий
Шум	Низкий	Низкий	Низкий
Загрязнение	Низкий уровень выбросов твердых частиц, SO2, NOx. Почти нулевое участие в формировании смога	Низкий уровень выбросов твердых частиц, SO2, NOx. Почти нулевое участие в формировании смога	Более низкий уровень выбросов по сравнению с обычным дизельным топливом. Более высокий уровень выбросов по сравнению с КПГ и СНГ
Использование	малые/средние автобусы	Большие автобусы	Все виды
Прочие возможности и преимущества	Топливо также может быть изготовлено из биомассы или из органических отходов.	Низкие температуры зимой обеспечивают хранение СНГ
Прочие проблемы и недостатки	Необходимы тяжелые топливные баки и автобусы с более высоким дорожным просветом. Необходимы специализированные заправочные станции (например, в автобусном парке). Необходимы специализированные станции технического обслуживания Быстрая дозаправка требует больших капиталовложений в инфраструктуру и может привести к утечке газа	Ограниченное время хранения СНГ Автобусы должны эксплуатироваться постоянно, а после пяти дней простоя необходимо выполнить вентиляцию Транспортировка и хранение топлива при низкой температуре На станциях необходима сложная аппаратура для очистки и сжижения газа	Новые нормы (например, Euro VII или Euro VIII) могут накладывать строгие требования к качеству

Ссылки

[8] Defra and the Devolved Administrations (2017), The Emissions Factors Toolkit (EFT), UK Department of Environment, Food and Rural Affairs, https://laqm.defra.gov.uk/review-and-assessment/tools/emissions-factors-toolkit.html (accessed on 15 February 2017).

[4] DieselNet (2016), “EU: Heavy-Duty Truck and Bus Engines: Regulatory Framework and Emission Standards”, DieselNet website, http://www.dieselnet.com/standards/eu/hd.php (accessed on 30 March 2017).

[9] EC (2017), Transport Emissions: Air Pollutant from Road Transport, European Commission, Brussels, http://ec.Europa.eu/environment/air/transport/road.htm (accessed on 16 February 2017).

[1] EC (2016), Alternative Fuels and Infrastructure in Seven Non-EU Markets – Final Report, European Commission, Brussels, http://ec.Europa.eu/transport/themes/urban/studies/doc/2016-01-21-alternative-fuels-and-infrastructure-in-seven-non-eu-markets.pdf.

[2] EC (2016), Clean Transport – Support to the Member States for the Implementation of the Directive on the Deployment of Alternative Fuels Infrastructure: Good Practice Examples, European Commission, Brussels, https://ec.europa.eu/transport/sites/transport/files/themes/urban/studies/doc/2016-01-alternative-fuels-implementation-good-practices.pdf.

[6] EEA (2016), EMEP/EEA Air Pollution Emission Inventory Guidebook 2016. Technical Guidance to Prepare National Emission Inventories, EEA Report No. 21/2016, EMEP European Environment Agency, Copenhagen, http://www.eea.europa.eu/publications/emep-eea-guidebook-2016/at_download.

[10] EEA (2016), EMEP/EEA Air Pollution Emission Inventory Guidebook 2016. Technical Guidance to Prepare National Emission Inventories. Part B: Sectoral Guidance Chapters – Road Transport 2018, EEA Report No. 21/2016, EMEP European Environment Agency, Copenhagen, https://www.eea.europa.eu/publications/emep-eea-guidebook-2016/part-b-sectoral-guidance-chapters/1-energy/1-a-combustion/1-a-3-b-i/view.

[12] EU (2014), “Directive 2014/94/EU of the European Parliament and of the Council of 22 October 2014 on the deployment of alternative fuels infrastructure”, Official Journal of the European Union L 307/1 of 28 October 2014, pp. 1-20, http://data.europa.eu/eli/dir/2014.

[11] Franco, V. et al. (2014), Real-World Exhaust Emissions from Modern Diesel Cars. A Meta-Analysis of Pems Emissions Data from EU (Euro 6) and US (Tier 2 Bin 5/Ulev II) Diesel Passenger Cars, International Council on Clean Transportation, Berlin, https://theicct.org/sites/default/files/publications/ICCT_PEMS-study_diesel-cars_20141010.pdf.

[7] IPCC (1996), Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Volume 3: The Reference Manual, Intergovernmental Panel on Climate Change, Mexico City, http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gl/invs6.html.

[3] T&E (2018), CNG and LNG for vehicles and ships – the facts, European Federation for Transport and Environment, Brussels, http://www.transportenvironment.org/sites/te/files/publications/2018_10_TE_CNG_and_LNG_for_vehicles_and_ships_the_facts_EN.pdf.

[5] UITP (2015), Bus Systems in Europe. Towards a Higher Quality of Urban Life and Reduction of Pollutants and CO2 Emissions, UITP Position Paper, International Association of Public Transport, Brussels, https://cms.uitp.org/wp/wp-content/uploads/2020/08/UITP_PositionPaper_Buses-and-CO2-reduction_final.pdf.

Примечания

← 1.  ^{Датский Технологический институт по сокращению выбросов}: www.dti.dk/specialists/emission-reduction/37141 (доступ 20 марта 2017).

← 2.  ЭГБ представляет собой количество альтернативного вида топлива, энергоемкость которого равна энергоемкости одного жидкого галлона (около 3.785 литра) бензина. С помощью ЭГБ потребители могут сравнивать энергоемкость конкурирующих видов топлива с общеизвестным топливом — бензином. Кроме того, ЭГБ можно использовать для сравнения бензина с видами топлива, продаваемым в виде газа (природный газ, пропан или водород) и электричество.

← 3.  В соответствии с Директивой 2014/94 / ЕС о развитии инфраструктуры альтернативных видов топлива, природный газ (СПГ и КПГ) и сжиженный нефтяной газ (СНГ) рассматриваются в качестве альтернативных видов топлива в дополнение к электричеству, водороду и биотопливу (согласно определению в Статье 2). Директивы 2009/28 / EU), а также синтетическое и парафиновое топливо (EU, 2014[12]).

← 4.  См. новое поколение автобусов: http://new.abb.com/grid/technology/tosa; и автономные электрические автобусы во Франции: www.avere-france.org/Site/Article/?article_id=5730 (доступ 26 апрель 2017).