Pojazdy CNG i LNG

Szczególnie w samochodach dystrybucyjnych, o  średniej ładowności. Większość producentów ciężarówek oferuje już pojazdy napędzane gazem sprężonym (CNG) lub skroplonym (LNG). W transporcie długodystansowym raczej będzie stosowany LNG, ponieważ, w porównaniu z gazem sprężonym, gaz w postaci skroplonej zajmuje mniejszą objętość. W krajach zachodnich eksploatuje się już dużo takich pojazdów, samo tylko Iveco podaje, że w ruchu jest już 25 tys. samochodów gazowych tej marki.

Gaz ziemny zapewnia małą emisję zanieczyszczeń: spaliny są niemal całkowicie wolne od cząstek stałych, dymu i zapachu. Dodatkowo silniki nie wymagają stosowania dodatku AdBlue, a w warunkach eksploatacji miejskiej pojazd gazowy zapewnia zasięg porównywalny do swojego odpowiednika napędzanego silnikiem wysokoprężnym. Jednak w Polsce zainteresowanie „gazówkami” jest małe.

Iveco – Od Stralisa do Daily

Stralis LNG stanowi odpowiedź IVECO na coraz bardziej rygorystyczne ograniczenia emisji zanieczyszczeń i hałasu w miastach. Jest to ciągnik siodłowy z silnikiem Euro VI o mocy 330 KM, standardowo przystosowanym do zasilania skroplonym lub sprężonym gazem ziemnym. Ciężarówki LNG, popularne m.in. w Hiszpanii, Holandii czy Wielkiej Brytanii, są dostępne również w Polsce.

Eurocargo i Daily oferowane są też w wersji CNG. Eurocargo napędzane jest silnikiem o mocy 210 KM. Zgodność z wymaganiami etapu C normy Euro VI pozwala na wjazd do stref ograniczonego ruchu w centrach miast.

Wyniki testów drogowych ciężarówek Iveco LNG w Polsce

Zmniejszenie wydatków na paliwo oraz ograniczenie emisji  spalin – to dwa główne wnioski z 6-miesięcznych testów drogowych Iveco Stralis LNG w Polsce, z udziałem pięciu przewoźników świadczący usługi dla IKEA.

Trzy ciągniki Stralis NP LNG Euro VI pokonały łącznie ponad 40 000 km. Średnie spalanie LNG wyniosło 24,9 kg/100km przy średniej wadze ładunku 15,3 tony (średnia ważona zużycia oleju napędowego w okresie testów wykorzystana do porównań to 30,4 l/100km).

Testowane ciągniki napędzane były silnikami Cursor 8 o mocy 330 KM i wyposażone w kriogeniczny zbiornik paliwa LNG o pojemności 510 litrów oraz cztery zbiorniki 70-litrowe CNG zapewniające zasięg ponad 750 km. Dzięki temu sprawdzają się na średnich dystansach. Pojazdy są ekologiczne, cichsza jest praca silnika, tańsze paliwo oraz prostsza budowa układu wydechowego, przekładająca się na większą niezawodność.

Porównanie ogółu kosztów eksploatacji w testach Iveco

Porównano ciągniki Stralis zasilane ON i LNG o mocy silnika 330 KM. Projekt zakładał 5-letni leasing pojazdu z przebiegiem rocznym 85.000 km (Iveco Capital) i topowy kontrakt serwisowy Iveco. Brano pod uwagę zużycie paliwa (dla pojazdu napędzanego ON również zużycie Ad-Blue na poziomie 8,5% na 100 km) oraz ubezpieczenie pojazdu (Gras Savoye Polska - OC, AC, NNW oraz od utraty wartości fakturowej pojazdu).

Na potrzeby analizy przyjęto ceny: 1 litr ON = 3,48 zł, 1kg LNG (85% ceny ON) = 2,95 zł, średni kurs EUR = 4,2039 zł, AdBlue = 1,19 zł. Przewagą ciągnika zasilanego LNG są koszty paliwa oraz niższe koszty kontraktu serwisowego. Ciągniki Stralis LNG pokonały łącznie ponad 40 000 km i zużyły ponad 10 tys. kg paliwa LNG. Średnie spalanie LNG wyniosło 24,93 kg/100 km przy średniej wadze ładunku 15,3 tony (średnia ważona zużycia ON w okresie testów wykorzystana do porównań to 30,41 kg/100km). Testy pokazały, że najbardziej opłacalne wykorzystanie paliwa LNG jest w transporcie ładunków do 13,8 tony, najmniej natomiast przy ładunkach o masie 18 ton i cięższych. Wraz ze wzrostem wagi ładunku zużycie LNG rośnie szybciej niż ON. Stosunek spalania LNG do ON dla najlżejszych ładunków oscyluje w okolicach 74%. Proporcja ta zmienia się wraz ze wzrostem wagi ładunku i dla najcięższych towarów wynosi 103% powodując zmniejszanie opłacalności gazu, jako paliwa. Średni stosunek spalania LNG do ON w okresie testów wyniósł 82%. Analiza kosztów eksploatacji TCO dla założonego przebiegu 85 000 km rocznie, uwzględniając 5-letni leasing i koszty kontraktu serwisowego, paliwa i ubezpieczenia pokazała, że LNG nie jest paliwem opłacalnym dla tak niskich przebiegów. Ogół kosztów eksploatacji (TCO) ciągnika LNG jest wyższy od porównywalnego zasilanego ON o 6 447 EUR w okresie 5 lat. Decydującym czynnikiem jest tutaj wielkość raty leasingowej za pojazd LNG, która po uwzględnieniu kontraktu serwisowego, jest o 60,9 % wyższa od pojazdu zasilanego ON. Biorąc pod uwagę średni zysk na paliwie LNG na każdy przejechany 1 km równy 0, 084 EUR, próg opłacalności inwestycji w pojazd LNG przy powyższych założeniach zostaje przekroczony dla przebiegów powyżej 105 000 km rocznie. Przykładowo, przy przebiegu 120 000 km, roczny zysk z pojazdu LNG to 1.573 EUR w porównaniu do pojazdu zasilanego ON. Ograniczenia dla ciągników zasilanych LNG to na chwilę obecną wysokie koszty zakupu, ograniczona moc silnika, ograniczony zasięg, słaba infrastruktura stacji paliw, zakaz wjazdu w określone obszary ze względu na napęd gazowy, mała popularność pojazdów na rynku, co przekłada się na niższe wartości odkupu i wyższe niż w przypadku pojazdów napędzanych ON ubezpieczenie.

Wyzwania związane z eksploatacją pojazdów wg Iveco to:

Zwiększenie zasięgu pojazdu – obecnie 750 km, niebawem możliwe będzie osiągnięcie 1.500 km (dzięki drugiemu zbiornikowi LNG)

Zwiększenie mocy silnika – 330 KM mocy dobrze sprawdza się w większości zastosowań, dla potrzeb transportu długodystansowego już niebawem pojawi się nowa jednostka o mocy 400 KM

Zwiększenie dostępności stacji LNG – obecnie trzy obiekty w Polsce, do 2025 roku regularna sieć stacji wzdłuż głównych dróg krajowych (A1, A2, S3, A4, S7, S8 oraz S61)

Renault Trucks – CNG to inwestycja w czasie

Renault Trucks oferuje technologię CNG w swoich pojazdach dystrybucyjnych już od 2004 r. – najpierw były to modele Midlum i Premium, a od 2015 r. także podwozie nowej gamy D Wide CNG w konfiguracji osi 4x2 (DMC 19 t) i 6x2 (DMC 26 t). Dzięki minimalnej emisji zanieczyszczeń, modele Renault Trucks CNG są użytkowane w strefach o zaostrzonym rygorze emisyjnym, np. do utrzymywania czystości ulic, wywózki śmieci czy transportu dystrybucyjnego na obszarach miejskich i podmiejskich. W największych przedsiębiorstwach komunalnych i dystrybucyjnych w Europie użytkowanych jest na co dzień już ponad 600 takich pojazdów francuskiego producenta.

– Nasza najnowsza propozycja dla rynku pojazdów CNG, to model D Wide CNG, wyposażony w nowy 9-litrowy silnik gazowy, spełniający normę emisji spalin Euro VI – powiedział Artur Bartosiewicz z działu podwozi Renault Trucks Polska. – Jest to jednostka napędowa marki Cummins, specjalnie zaprojektowana pod kątem spalania metanu.

320-konny silnik może być zasilany zarówno gazem ziemnym (CNG), jak i biogazem (biometanem) – paliwem pozyskiwanym z materiałów organicznych. D Wide CNG zaopatrzone jest w zbiorniki gazu sprężonego pod ciśnieniem 200 bar o pojemności do 800 l = 160 m3 = 120 kg. Zasięg roboczy w warunkach miejskich wynosi do 400 km.

Oszczędności to nie tylko sam metan, to również tańsza eksploatacja.

– Pojazdy z silnikami gazowymi nie mają filtra DPF, czyli użytkownik nie martwi się o jego regenerację – dopowiedział Piotr Ziemniak, product manager Renault Trucks Polska. – Sprężony gaz ziemny jest również bezpiecznym paliwem. W sytuacji kolizji i rozszczelnienia, metan jako paliwo lżejsze od powietrza bezpiecznie ulatnia się do atmosfery, rozprasza i nie stwarza niebezpieczeństwa tak jak olej napędowy. Standardowo w pojazdach D Wide CNG butle z gazem zaopatrzone są w bezpiecznik termiczny, co oznacza, że w przypadku wysokiej temperatury wewnątrz, bezpiecznik ten ulega stopniowemu roztopieniu i pozwala na powolny upływ gazu.

Według przedstawicieli Renault Trucks oszczędności z tytułu użytkowania samochodów napędzanych gazem  należy rozpatrywać w dłuższym czasie – zwrot kosztów inwestycji w pojazd CNG następuje po 3 -5 latach.

Mercedes-Benz – tylko Econic

Jedynym modelem samochodu ciężarowego Mercedesa napędzanym gazem CNG jest Econic z silnikiem o mocy 302 KM. Silnik, jak we wszystkich pojazdach Econic połączony jest z automatyczną skrzynią biegów marki Allison. Dzięki prawie zerowej emisji spalin i wyjątkowo cichej pracy silnika doskonale sprawdza się jako pojazd komunalny w centrach miast. Silnik powstał na bazie jednostki  wysokoprężnej OM 936 stosowanej w pojazdach Atego i Antos. Dzięki zastosowaniu butli stalowo-kompozytowych udało się zwiększyć ładowność o 400 kg w stosunku do poprzedniej generacji pojazdów gazowych Econic. Pojemność zbiorników gazu to max 700 l (7 butli po 100 l każda), w zależności od rozstawu osi. Pojazd jest jednopaliwowy – wyłącznie CNG.

Podstawowe cechy gazowego Econica: o 20% niższa emisja CO2 niż w silniku wysokoprężnym, nowoopracowana asymetryczna turbosprężarka z 2 zaworami upustowymi, EGR stosowany dla obniżenia temperatury spalin i zwiększenia trwałości silnika, świece zapłonowe montowane w miejscu wtryskiwaczy, zmieniony kształt tłoków w celu obniżenia stopnia sprężania, trójdrożny katalizator w układzie wydechowym, przeglądy olejowe co 60.000 km.

Tomasz Ciesielski, Product & Marketing Manager w Mercedes-Benz Trucks przedstawił nam porównanie kosztów i zysków z zakupu i eksploatacji pojazdu zasilanego ON i CNG. Różnica w cenie samochodu gazowego i napędzanego silnikiem wysokoprężnym o porównywalnej mocy wynosi około 23.500 EUR netto (pojazd 1830 G versus 1830 L) + ok. 1900 EUR za dodatkowy zbiornik gazu o pojemności 100 l  (w sumie 700 l gazu).

Symulację kosztów dla pojazdu gazowego i diesla przeprowadzono przy następujących założeniach: cena CNG - ok. 3,25 PLN/m3 brutto, zużycie  CNG  (dane z firmy Logistra) - 26 kg/100 km, zużycie ON - 33,8 l/100 km (ruch dystrybucyjny). Różnica w cenie pomiędzy pojazdem gazowym a z dieslem zostanie zneutralizowana po przejechaniu ok. 540.000 km

Volvo – CNG już, LNG wkrótce

Jak poinformował Piotr Werner, Logistic & Product Team Leader w Volvo Group Trucks Poland, po wprowadzeniu silników spełniających normę emisji spalin Euro 6 oraz ostatniej zmianie tzw. Step C, firma Volvo Trucks wprowadza do swojej oferty pojazdy napędzane alternatywnymi źródłami energii. Pierwsze do oferty trafiają modele Volvo FE oraz FL napędzane gazem CNG. Rozpoczęcie produkcji pojazdów w tej wersji przewidziane jest na marzec 2017 roku. Rozwiązanie to dedykowane jest przede wszystkim do pojazdów dystrybucyjny bądź np. śmieciarek.

Kolejnym krokiem będzie powrót do rozwiązania znanego z poprzedniej gamy modelowej, czyli methanediesel (LNG stosowany do zasilania silników wysokoprężnych). Tym razem ten napęd będzie oferowany do modeli FH oraz FM i dedykowany do transportu krajowego bądź długodystansowego. Silniki te mają gwarantować osiągi takie same jak klasyczne diesle, ale będą bardziej przyjazne dla środowiska (niższa emisja CO2). Tego typu rozwiązanie ma obniżyć koszty paliwa o ok. 25%. Oferta będzie dotyczyła silników 13-litrowych o mocy 420 oraz 460 KM. Data wprowadzenia do oferty nie jest jeszcze potwierdzona, ale powinno to nastąpić w 2017 roku.

– W obecnej chwili oferujemy naszym klientom pojazdy FE/FL zasilane CNG – dodał Piotr Werner. – Są to pojedyncze oferty i kierowane do klientów posiadających stacje lub bezpośredni dostęp do gazu CNG. W dalszym ciągu jednak w Polsce brakuje sieci komercyjnych stacji oraz zniżek na opłaty drogowe.

Czy branża komunalna zainwestuje w metan?

 W Polsce są już pierwsze jaskółki, które jeszcze nie czynią gazowej wiosny. To m.in. firmy komunalne. Dla przykładu Przedsiębiorstwo Gospodarki Komunalnej w Śremie we flocie liczącej 35 jednostek, ma już sześć pojazdów na metan.

– To jest jeden z elementów pozwalający obniżyć koszty – uzasadnił wybór pojazdów CNG Paweł Wojna, prezes PGK w Śremie. – W marcu i kwietniu br. porównywałem oba napędy, konwencjonalny i gazowy na trasach zbiórki odpadów. Porównałem sześć naszych pojazdów z napędem gazowym do sześciu jednostek w podobnej specyfikacji, pracujących na podobnej trasie mierzącej w sumie ok. 15 00 km i wykonujących te same zadania transportowe. Pojazdy na metan są o 35% tańsze jeśli chodzi o koszty tankowania niż flota z silnikiem dieslowskim.

Podobne transakcje w Polsce można liczyć na palcach. Bo też nie zawsze napęd gazowy jest bardziej opłacalny od diesla, co wynika z testów Iveco. W transporcie dystrybucyjnym i w pojazdach komunalnych tak, ale po dłuższym przebiegu. Nabywcy ciężarówek muszą też wziąć pod uwagę zwiększoną masę własną pojazdów i skrócone okresy między przeglądami. O ile w przypadku diesla standardowym interwałem wymiany oleju jest 90 tys. km, to w silniku CNG w pojeździe dystrybucyjnym trzeba to robić co 45-60 tys. km. Dochodzi jeszcze konieczność kontroli zbiorników gazu.

Jednak rozwój napędów gazowych postępuje. Całą gamę takich pojazdów oferuje Scania, MAN proponuje autobusy na gaz.  Producenci ciężarówek wprowadzają nowe rozwiązania, dzięki którym zapewne gaz będzie mógł zagościć powszechnie w pojazdach długodystansowych. Jednak bez zmiany polityki państwa wobec pojazdów gazowych (na razie brak zachęt choćby w postaci niższych opłat drogowych) na razie nie jest możliwe rozwiniecie tego rynku w szerszej skali.

Według Tomasza Ciesielskiego z Mercedes-Benz Trucks zainteresowanie pojazdami gazowymi w Polsce jest minimalne ze względu na małą liczbę stacji tankowania gazem CNG (26 stacji w całym kraju), niewielką moc silników gazowych (302 KM) oraz monowalentność paliwową (napędzane wyłącznie gazem ziemnym).

Dla rozwoju infrastruktowania CNG w Polsce też potrzebna jest przychylność rządu. Mimo iż dyrektywa unijna zakłada wybudowanie do 2025 r. w naszym kraju stacji CNG ulokowanych w maksymalnej odległości co 150 km, prawodawcy nie wypracowali do tej pory konkretnego projektu  wspomagającego rozwój branży paliw gazowych.

Tekst: Zbigniew Majerowski

T&M nr 12/2016