1. Jaká plynná paliva jsou použitelná jako pohonné hmoty?
V minulosti byl používán svítiplyn, metan (důlní plyn, kalový plyn, zemní plyn),
dřevoplyn a i další plyny (vysokopecní plyn, acetylén).
V současné době jsou nejrozšířenější propan-butan (LPG), zemní plyn - stlačený (CNG), v
menší míře zkapalněný zemní plyn (LNG) a bioplyn.
V dlouhodobé perspektivě, po roce 2020 se uvažuje s vodíkem, jak stlačeným GH2, tak
zkapalněným LH2, případně jako palivo pro palivové články.
2. Co znamenají zkratky CNG, LNG, LPG, NGV?
CNG (Compressed Natural Gas) = Stlačený zemní plyn
LNG (Liquefied Natural Gas) = Zkapalněný zemní plyn
LPG (Liquefied Petroleum Gas) = Propan-butan
NGV (Natural Gas Vehicles) = Vozidla s pohonem na zemní plyn
3.Jaké jsou hlavní výhody zemního plynu jako pohonné hmoty?
Ekologické výhody
Vozidla na zemní plyn produkují výrazně méně škodlivin. A to jak dnes v emisních
limitech sledovaných škodlivin - oxidů dusíku NOx, oxidu uhelnatého CO, pevných částic PM, tak i
karcinogenních látek - polyaromatických uhlovodíků, aldehydů, aromátů včetně benzenu. Rovněž vliv
na skleníkový efekt je u vozidel na zemní plyn menší v porovnání s benzínem či naftou.
Při tankování plynu nemůže dojít ke kontaminaci půdy jako u kapalných paliv.
Ekonomická výhodnost
Zemní plyn je dnes nejvýhodnější pohonnou hmotou. Současné ceny stlačeného zemního plynu
se pohybují okolo 16 Kč/m3, v porovnání s benzínem jsou zhruba poloviční.
Provozní výhody
Lepší směšování plynu se vzduchem umožňuje rovnoměrnější plnění válců a tím menší
zatěžování motoru. Vysoké oktanové číslo zemního plynu (130) umožňuje motoru pracovat i v oblasti
výrazného ochuzení palivové směsi, zvyšuje se odolnost vůči klepání motoru.
U dvoupalivových systémů se zvyšuje celkový dojezd vozidel.
Vyšší bezpečnost
Motoristé se nemusí obávat o svou bezpečnost, např. při havárii, neboť CNG je vzhledem
ke způsobu uskladnění ve vozidle a jeho vlastnostem nejbezpečnějším palivem pro pohon automobilů.
Zemní plyn se volně rozptyluje, je lehčí než vzduch, má vysokou zápalnou teplotu. Nutnost skladovat
jej pod vysokým tlakem znamená, že je uskladněn v silnostěnných tlakových nádobách, které pevnostně
vydrží několikanásobný tlak, nádrže odolávají nárazu při havárii. Pro případ přerušení plynového
potrubí jsou nádrže jištěny bezpečnostními ventily, které uzavírají nádrže, takže zemní plyn nemůže
unikat a vytvářet tak výbušné prostředí. V případě požáru vozidla tavná pojistka nádrží zajistí
postupné vypouštění a vyhoření plynu, tak aby nedošlo k explozi nádrže.
Jednoduchá distribuce plynu k uživateli
Zemní plyn je přepravován již vybudovanými plynovody, jeho používáním se snižuje počet
nákladních cisteren s kapalnými pohonnými hmotami na silnicích.
Větší perspektiva
Zásoby zemního plynu mají více než dvojnásobnou životnost oproti ropě, z které jsou
vyráběny benzín, nafta, propan-butan.
4. Nebude zemní plyn (CNG) v budoucnu zdražovat?
Cena zemního plynu se odvíjí od ceny ropy resp. ropných produktů, takže je
předpoklad zachování trvalého rozdílu mezi základní cenou (tj. cena bez daní) benzínu a nafty a
zemního plynu (CNG). Ceny obou komodit jsou svázány a klesají či stoupají téměř souběžně, zemní
plyn, vzhledem k nákupním kontraktům, však s malým zpožděním.
5. Nebude vláda zvyšovat daně na zemní plyn v dopravě?
Na základě vládního usnesení č. 563 z 11.5.2005 se vláda zavázala dlouhodobě
stabilizovat do r. 2020 nízkou spotřební daň na zemní plyn použitý v dopravě. Do roku 2012 je
spotřební daň nulová, poté se bude postupně navyšovat do roku 2020 na minimální úroveň stanovenou
Evropskou unií.
Od 1.1.2009 je uplatněna nulová spotřební daň pro užitková a nákladní vozidla do 12 tun pro
všechna vozidla pro dopravu osob, která jezdí na CNG. Spotřební daně na rafinerské pohonné
hmoty (benzín, nafta) se podle návrhů EU budou v budoucnu zvyšovat.
6. Jaký je rozdíl mezi zemním plynem a dalšími v dopravě užívanými plyny - propan
butanem a bioplynem?
Zemní plyn je přírodní plyn, z chemického hlediska se jedná o směs plynných uhlovodíků s
proměnnou příměsí neuhlovodíkových plynů. Jeho hlavní složkou (96 - 98 %) je metan CH4.
V dopravě je hlavně využíván stlačený zemní plyn, v menší míře zkapalněný zemní plyn.
Propan-butan je směs zkapalněných rafinérských plynů - uhlovodíků, obsahující převážně
propan C3H8 a butan C4H10 a menší množství vyšších uhlovodíků. Surovinou pro získávání propan
butanu je zejména ropa.
Propan-butan se za normálních atmosférických podmínek vyskytuje v plynné formě. Poměrně
snadno, ochlazením nebo stlačením, ho lze převést do kapalného stavu. Do vozidel je plněn a
skladován v nádržích pouze v kapalné formě! Teprve ve zplyňovači se mění na plyn, který je poté ve
směšovači mísen se vzduchem na palivovou směs.
Bioplynem se v dopravě rozumí palivo vzniklé biologickými procesy z organických hmot, které je pro účely pohonu motorových vozidel zbaveno nežádoucích příměsí, zejména oxidu uhličitého a sirovodíku, tak aby odpovídalo požadavkům na zemní plyn. Především je využíván vyčištěný skládkový plyn. Nevýhodou používání bioplynu je jeho omezené množství a pouze lokální možnost použití.
Pohonnou hmotou budoucnosti se dle mínění expertů má
stát další plyn -
vodík.
7. Je výhodnější zemní plyn nebo propan-butan?
Výhody propan butanu oproti zemnímu plynu:
• poměrně široká síť čerpacích stanic v České republice i v Evropě,
• u většiny vozidel větší dojezd na jedno naplnění,
• nižší cena plynové zástavby,
• menší tlaková nádrž.
Výhody zemního plynu oproti propan-butanu:
• výhodnější cena zemního plynu,
• lepší startovací vlastnosti při nízkých teplotách,
• bezpečnost - zemní plyn je oproti propan butanu lehčí než vzduch, a tudíž bezpečnější
při provozu a manipulaci, propan butan má přísnější podmínky garážování. Uložení v tlakových
nádobách je několika násobně jištěno,
• vozidla mohou parkovat v zajištěných podzemních garážích,
• stabilní kvalita paliva,
• perspektiva užití - zásoby zemního plynu jsou dlouhodobější než zásoby ropy, na
kterou je výroba propan-butanu vázána.
8. Lze plnit do vozidla s pohonem na propan butan také zemní plyn?
Nikoli. Jedná se o rozdílné plyny a technologie. Pozor na záměnu zemního plynu a
propan-butanu !!! Došlo již k několika tragickým haváriím při naplnění stlačeného zemního plynu do
vozidla s pohonem na LPG. Vzhledem k několikanásobně vyššímu tlaku CNG došlo k roztržení nádrže LPG
a následnému výbuchu.
9. Ve kterých zemích je zemní plyn v dopravě nejvíce využíván?
Na zemní plyn ve světě dnes jezdí více než 11 milionů vozidel ve více než 80
zemích světa.
Nejvíce CNG vozidel jezdí v Pakistánu, Argentině, Iránu, Brazílii, Indii, Itálii.
Počet CNG plnicích stanic je okolo 17 tisíc.
Roční spotřebě zemního plynu v dopravě je okolo 35 miliard m3.
Nejvíce autobusů na zemní plyn v současnosti jezdí v Číně, na Ukrajině, v Jižní Korei,
Myanmaru a Kolumbii.
V Evropě jezdí na zemní plyn 1,1 milionu vozidel a k dispozici je
3.300 plnicích stanic.
Zemní plyn je využíván jak v osobních a dodávkových automobilech, tak
v autobusech, lehkých a těžkých nákladních automobilech. Vzhledem k ekologickým vlastnostem zemního
plynu je velmi aktuální využití plynového pohonu především v městských aglomeracích s vysokým
stupněm dopravního zatížení, a to např. u vozidel zajišťujících zásobování, svoz odpadu, vozidel
taxislužby, policie, pošt, případně u dalších komunálních vozidel. A především u autobusů městské
hromadné dopravy ve větších městech, průmyslových aglomeracích, v lázeňských a rekreačních
oblastech.
10. Kolik vozidel na zemní plyn jezdí v České republice?
V České republice jezdilo na zemní plyn na začátku roku 2010
1.800 vozidel, z toho :
• 1.500 osobních a dodávkových vozidel,
• 270 autobusů
• 30 nákladních a ostatních vozidel
11. Jak se zemní plyn do vozidel plní?
Zemní plyn z plynovodní sítě se pomocí kompresoru stlačuje na tlak 20-30 MPa.
Stlačený zemní plyn je skladován v tlakových zásobnících, vzájemně propojených. Vlastní plnění
je přepouštění stlačeného zemního plynu z tlakových zásobníků prostřednictvím výdejního
stojanu do tlakové nádoby ve vozidle. Plnicí konektor hadice výdejního stojanu se připojí pomocí
rychloupínacího systému na plnicí ventil vozidla.
Podle způsobu plnění jsou používány:
a) CNG stanice pro rychlé plnění
Princip plnění je popsán výše.
Doba plnění je srovnatelná s čerpáním kapalných pohonných hmot (3-5 minut).
b) plnicí zařízení (domácí plničky)
Plnění se provádí přímo pomocí malého kompresoru rovnou do nádrží ve vozidle, tj. bez
tlakových zásobníků.
Plnění trvá 5 až 8 hodin. Toto zařízení je vhodné pro rodinné domky a menší firmy.
12. V jakých jednotkách se zemní plyn u CNG stanic prodává?
Stlačený zemní plyn se vykazuje buď v hmotnostních jednotkách kg.nebo v objemových
jednotkách - m3.
13. Jak vychází srovnání 1 litru benzínu, nafty, LPG s 1 m3
zemního plynu?
Každé motorové palivo má jiný energetický obsah.
Porovnání jednotlivých pohonných hmot:
1 kg CNG = 1,4 m3 CNG
1 litr benzínu = 1,0 m3 CNG
1 litr nafty = 1,2 m3 CNG
1 litr LPG = 0,8 m3 CNG
14. Kde jsou plnicí stanice zemního plynu v České republice?
Celkový počet veřejných CNG plnicích stanic České republice na začátku roku
2010 byl 22.
Aktuální seznam CNG stanic najdte
zde
V dalších letech se bude počet plnicích stanic dále
zvyšovat, plynárenské společnosti na základě dohody s vládou ČR vybudují síť 100 plnicích
stanic.
15. Na jakém principu jezdí vozidla na zemní plyn?
Plnění vozidel stlačeným zemním plynem (tlak 20 MPa resp. 200 bar) u CNG plnicích
stanic se provádí prostřednictvím plnicího ventilu. Palivovou nádrží CNG je plynová tlaková nádoba,
většinou ocelová, ale stále více se prosazují i vylehčené nádoby kompozitní. U moderních osobních
automobilů jsou tlakové nádoby většinou umístěny mimo zavazadlový prostor vozidla (na spodku
vozidla), u autobusů pak zpravidla na střeše (nízkopodlažní autobusy). Při jízdě se CNG
prostřednictvím vysokotlakého plynového potrubí dostává do vysokotlakého regulátoru, kde dochází k
redukci tlaku plynu na potřebný provozní tlak. Krokový motorek na základě signálů z řídící jednotky
průběžně upravuje množství plynu do směšovače v optimálním režimu výkonu, spotřeby paliva a
množství emisí. Ve směšovači dochází ke smísení paliva - zemního plynu se vzduchem a vytvoření
zápalné plynné směsi. Směšovač má stejnou funkci jako karburátor či vstřikování při použití
benzínu. Elektronická část plynové zástavby - řídící jednotka a emulátor (přerušovač vstřiku)
slouží k správnému provozu vozidla na zemní plyn, přerušuje vstřikování benzínu a řídí dávkování
plynu. U přístrojové desky je umístěn ukazatel množství plynu, u dvoupalivových vozidel včetně
přepínače plyn-benzín.
16. Je provoz vozidel na zemní plyn bezpečný?
Někteří lidé mají obecně z plynu obavy, v dopravě je navíc používán zemní
plyn pod velmi vysokým tlakem. Ve skutečnosti jsou vozidla na zemní plyn bezpečnější než vozidla
používající benzín, naftu nebo LPG. Tento fakt vyplývá z fyzikálních vlastností zemního plynu a ze
způsobu uložení CNG.
Zemní plyn je, oproti kapalným palivům, lehčí než vzduch.
Zápalná teplota zemního plynu je oproti benzínu dvojnásobná.
Silnostěnné plynové tlakové nádoby, vyráběné z oceli, hliníku nebo kompozitních materiálů,
jsou bezpečnější, nárazu odolnější než tenkostěnné nádrže na kapalné pohonné hmoty. Tlakové nádoby
procházejí řadou zkoušek mnohem přísnějších oproti zkouškám nádrží kapalných paliv. Hlavně se
zkouší odolnost proti nárazu, požáru, zvýšení tlaku.
Ve vozidle jsou tlakové nádoby vybaveny bezpečnostními ventily s řadou pojistek (automatické
uzavírání při havárii vozu, postupné odpouštění plynu a jeho odhořívání při případném požáru
vozidla) takže nedochází k destrukci a roztržení nádrží. Ani v praktickém provozu, při havárii
plynových vozidel, kdy byl automobil totálně zničen nebo po požáru garáže plynových autobusů,
nedošlo k významnějšímu poškození plynových nádob.
Aby byla bezpečnost zajištěna dlouhodobě, je předepsána řada periodických kontrol a revizí
plynového zařízení.
17. Které typy a značky vozidel jezdí na zemní plyn?
Dříve používané dodatečné přestavby vozidel z benzínu na zemní plyn
jsou již historií. Většina evropských i světových automobilek dnes již nabízí sériově vyráběná
vozidla na zemní plyn (osobní, nákladní, autobusy):
- Volkswagen (Passat, Touran, Caddy),
- Mercedes (E, B třída, Sprinter, Econic, Citaro),
- FIAT (Multipla, Panda, Grande Punto, Doblo, Ducato),
- Opel (Zafira, Combo),
- Citroen (C3),
- Ford (C Max)
- Iveco (Daily)
- TEDOM
- SOR Libchavy
- MAN
- Volvo
18. Jaký je dojezd CNG vozidla na jedno naplnění?
Obecně dojezd vozidla záleží na velikosti, počtu tlakových nádob a na spotřebě
plynu konkrétního automobilu, dále na charakteru provozu (městský, mimoměstský) a způsobu jízdy. V
průměru se dojezd osobních automobilů pohybuje mezi 250 – 500 km. Sériově vyráběné automobily s
větším objemem nádrží např. FIAT Multipla mají dojezd až 550 km.
Průměrné dojezdy autobusů se pohybují mezi 450 km v městském provozu a více než 500 km v
mimoměstském provozu.
19. Kolik váží plynové tlakové nádoby a jaký prostor ve vozidle zaberou?
Výrobci originálních plynových osobních automobilů zachovávají užitnou hodnotu
vozu, tj. nezabírají nádržemi zavazadlový prostor a umísťují větší počet nádrží (zpravidla 3 až 4
nádrže) menších rozměrů pod vozidlo nebo pod zadní sedadla či do jiných vhodných prostor ve
vozidle.
U ocelových nádob jejich váha v kg zhruba odpovídá objemu v litrech (70 litrová váží
přibližně 70 kg). Vylehčené nádoby z lehkých hliníkových nebo kompozitních materiálů váží až 3 x
méně.
U autobusů bývají tlakové nádrže umístěny v zavazadlovém prostoru nebo na střeše (u
nízkopodlažních autobusů), u nákladních automobilů u podvozku.
20. Je možné s vozidlem na zemní plyn parkovat v podzemních garážích?
Platné legislativní předpisy ČR, týkající se garážování CNG vozidel neřeší dotčenou
problematiku jednotně, resp. jsou ve vzájemném rozporu:
- ve vyhl. Ministerstva dopravy č. 341/2002 Sb., o schvalování technické způsobilosti a
o technických podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích je uvedeno v §19, odst.1, bodu
e) – „Je zakázáno vjíždět do uzavřených skladovacích, garážních a obdobných prostorů, u nichž není
výslovně povolen vjezd vozidel poháněných LPG nebo CNG.“
- ve vyhl. Ministerstva vnitra č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany
staveb je uvedeno v § 21, odst. 2) - „Garáž, která slouží pro parkování vozidel s pohonem na plynná
paliva, musí být vybavena detektory úniku plynu a účinným větráním“ a v § 30, odst. 8) - „V
podzemní hromadné garáži určené pro veřejné užívání nelze parkovat vozidla s pohonem na plynná
paliva.“
21. Za jak dlouho se mi investice do plynového pohonu vrátí?
Návratnost finančních prostředků vynaložených na vyšší pořizovací cenu vozidla na
pohon zemním plynem je závislá na řadě faktorů, z nichž nejdůležitější jsou
- počet najetých kilometrů,
- vzájemný poměr prodejních cen zemního plynu, benzínu, nafty,
- vyšší náklady na pořízení plynového vozidla (cca 60 - 80 tis. Kč).
Při současných cenách CNG vychází 1 km jízdy na cca
1,00 - 1,10 Kč.
Zemní plyn je výhodný zejména u vozidel s vysokým počtem ujetých kilometrů za
rok. U nich se prostředky vynaložené na přestavbu nebo vícenáklady na pořízení plynové verze rychle
vrátí a pak jsou již provozní náklady oproti kapalným pohonným hmotám přibližně poloviční. Vozidlo
jezdí levněji a hlavně, ekologicky.
22. Jak vychází porovnání spotřeby zemního plynu v dopravě a
pro vytápění?
- Roční spotřeba plynu 1 osobního firemního auta
činí cca 2.000 m3 ZP/rok (průměrná spotřeba 8 m3/100 km, průměrná ujetá vzdálenost 25 tisíc
km/rok) = spotřeba ZP pro vytápění 1 bytu,
- Roční spotřeba plynu 1 autobusu cca 28 tisíc m3 ZP/rok (průměrná spotřeba 40 m3/100 km, průměrná ujetá vzdálenost 70 tisíc km/rok) = spotřeba ZP pro 8 rodinných domků,
- 1 autobusová garáž o 50 autobusech = velkoodběratel s roční
spotřebou ZP 1,4 milionu m3.
23. Mohu plnit automobil na zemní plyn z plynovodní přípojky na mém pozemku?
Ano. S pomocí tzv. "domácích plniček", tedy plnicího zařízení pro pomalé plnění.
Oficiální mezinárodní název je VRA - Vehicle Refuelling Appliance (zařízení / přístroj / pro plnění
vozidel). Plnění aut zemním plynem se provádí přímo pomocí kompresoru, přičemž může být tankováno i
několik vozidel současně. Plnění probíhá zpravidla 5 - 6 hodin v době, kdy vozidlo není v provozu -
v nočních hodinách nebo v přestávkách jízdy.
24. O kolik procent je nižší výkon plynového automobilu oproti benzínovému?
Zemní plyn má oktanové číslo 130, motor konstruovaný na zemní plyn má tedy oproti
benzínovému motoru vyšší kompresní poměr a tedy lepší parametry. V praxi se ale prozatím většinou
setkáváme s benzínovými motory, které jsou pouze upraveny na provoz na zemní plyn, tedy z hlediska
zemního plynu nikoli optimální řešení. V těchto případech je výkon motoru při používání zemního
plynu cca o 5-8 % nižší než při použití benzínu.
25. Proč není zemní plyn v České republice více rozšířen?
Hlavní překážky, bránící rychlejšímu rozvoji používání zemního plynu v dopravě
jsou:
- Nedostatek informací pro potenciální zájemce, uživatele automobilů na zemní plyn
- Nedostatečná infrastruktura - prozatím malý počet CNG plnicích stanic. Plynárenské
společnosti se zavázaly k výstavbě sítě 100 plnících stanic.
- Nedostatek finančních prostředků na budování nových plnicích stanic, resp. na nákup
nových plynových autobusů.
- Nezájem provozovatelů vozidel, především městských dopravních podniků.
- Nezájem veřejnosti o ekologické palivo.
26. Jak se dívá Evropská unie na využití zemního plynu v dopravě?
Akční plán Evropské komise z konce roku 2001 počítá s 20% náhradou benzínu a nafty
alternativními palivy do roku 2020.
Dle expertů EU pouze tři alternativní paliva/technologie mají šanci nahradit z více než 5%
spotřebu motorových paliv v příštích 20 letech.
a) biopaliva, v současnosti již používaná,
b) zemní plyn ve střednědobém horizontu,
c) vodík a palivové články v dlouhodobém horizontu.
Klíčové motivační faktory při tvorbě nových iniciativ EC jsou hlavně:
- bezpečnost a strategie dodávek energií (energy security),
- ochrana životního prostředí (snížení skleníkového plynu CO2).
V konkrétních číslech výše uvedená % představují:
- 23,5 milionu vozidel na zemní plyn,
- spotřebu zemního plynu jako motorového paliva ve výši 47 miliard m3,
- 20 tisíc plnicích stanic zemního plynu.
27. Má zemní plyn v dopravě budoucnost?
Automobilový provoz je v současné době jedním z největších znečišťovatelů životního
prostředí. V platnost jsou uváděny nové, přísnější emisní předpisy, které již dnes nutí výrobce aut
vyvíjet dokonalejší pohonné jednotky a rafinérie zlepšovat kvalitu motorových paliv. Tradiční
paliva, benzín a nafta, sice svoji historickou úlohu ještě zdaleka neukončila, nicméně vývoj
získávání energie pro pohon vozidel spěje v posledních letech k využití i jiných zdrojů. Plynná
paliva, hlavně propan-butan a zemní plyn patří mezi nejvíce využívané alternativní pohonné hmoty.
Mezi motoristy vzrůstá obliba plynového pohonu, který je z hlediska ekologie vhodnější než dosud
nejrozšířenější pohon na benzín nebo naftu a je i ekonomicky výhodnější. Dosavadní praktické
zkušenosti s provozem motorových vozidel na zemní plyn potvrdily konkurenceschopnost tohoto provozu
s kapalnými palivy. Jedná se o řešení ekologické, ekonomicky výhodné, v praxi ověřené, technicky
vyřešené, bezpečné a ihned použitelné.
Zemní plyn v dopravě má tedy rozhodně budoucnost.
28. Co znamená pojem alternativní pohonná hmota nebo technologie?
Jsou to veškerá paliva nahrazující dnešní dominantní pohonné hmoty na bázi ropy -
benzín a naftu a technologie nahrazující dnešní spalovací motory - vznětové i zážehové.
Plynná paliva
- zemní plyn, stlačený CNG nebo zkapalněný LNG,
- propan-butan LPG (není alternativním palivem vůči produktům z ropy),
- bioplyn, biometan, bioCNG,
- vodík stlačený GH2 nebo zkapalněný LH2.
Elektřina
- elektřina z palivových článků (metanol, ZP, vodík),
- elektřina z klasických akumulátorů.
Kapalná paliva
- alkoholy - metanol, etanol,
- bionafta - (např. methylester řepkového oleje)
Hybridní vozidla
Solární automobily