Статья посвящена вопросам развития газозаправочного комплекса посредством создания новых заправочных станций выполняющих роль инфраструктурного и территориального присутствия сети АГНКС. В статье представлен анализ автомобильного транспорта как потребителя услуг заправочной станции, а также сформированный на данном анализе итерационно-последовательный подход, используемый для определения порядка строительства заправочных станций в пределах исследуемой территории.
Ключевые слова: заправочная станция, автотранспорт, компримированный природный газ, газомоторное топливо, строительство, алгоритм.
Введение
Инфраструктура автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) представляет из себя комплекс газозаправочных станций, которые определяют возможность для функционирования автомобильного транспорта, использующего в качестве моторного топлива компримированный природный газ (КПГ). В рамках развития данной инфраструктуры в субъектах Российской Федерации были разработаны и внедрены региональные программы, направленные на увеличение доли использования КПГ на автомобильном транспорте и создании соответствующей сервисной и заправочной базы [1, 2]. Данные программы включают в себя плановые показатели, достижение которых определяет уровень реализации цели, заявленной в программе.
По официальным данным, представленным в открытых источниках [3], имеются значительные отставания в планах реализации региональных программ. Это отставание определяется сложностью координации действий участников при проведении этапов мероприятий по газификации транспорта. В частности, приведенные в программах решения по строительству АГНКС обеспечивают безразрывность заправочной цепи с шагом 150–200 км, но не создают достаточных условий инфраструктурного и территориального присутствия АГНКС как в масштабах региона, так и в масштабах города, которые, как ранее было сказано, являются определяющими условиями для функционирования газомоторного транспорта на КПГ.
Для того, чтобы строительство сети АГНКС сопровождалось плавным приростом газомоторного транспорта, необходимо создавать заправочный комплекс с учетом особенностей автомобильного парка. Это позволит исключить решения, которые не будут обеспечивать территориальной доступности АГНКС, а соответственно и тормозить процесс газификации транспорта. Таким образом необходимо проанализировать потребителей КПГ, с целью выявления требований по инфраструктурному и территориальному присутствию АГНКС.
Анализ требований автомобильного транспорта по отношению к заправочным станциям
Потребителей каждой заправочной станции условно можно разделить на три группы:
— потребители, закрепленные за заправочным пунктом — к данной группе относятся транспортные средства, заправка которых производится на территории баз хранения подвижного состава, а также которые на основе контрактных договоренностей обслуживаются на определенных общедоступных заправочных пунктах (транспорт предприятий и организаций);
— потребители, располагающиеся в пределах доступности — к данной группе относятся транспортные средства, для которых общедоступный заправочный пункт находится вблизи мест постоянного курсирования (легковой транспорт, включая таксомоторный);
— транзитные потребители — к данной группе относятся транспортные средства, которые перемещаются на значительные расстояния между городами и населенными пунктами (транспорт междугородних пассажирских и грузовых перевозок).
Разряженная заправочная сеть вдоль основных транспортных магистралей не позволяет организациям федеральных грузовых перевозок рассматривать компримированный природный газ в качестве основного моторного топлива. Отказ в переходе на КПГ также вызывает ограниченный ассортимент производимых грузовых автомобилей, оснащенных газовыми двигателями внутреннего сгорания. Данные обстоятельства снижают потребность строительства высокопроизводительных заправочных станций (АГНКС-500, 250) на федеральных трассах.
Наличие одной-двух АГНКС в городах позволяет транспорту обслуживаться на них, но оказывает влияние на параметры его функционирования. Потребители, закрепленные за заправочным пунктом, а именно пассажирский транспорт, вынуждены учитывать технологические характеристики станций, удаленность от мест базирования подвижного состава, и возникновение очередей в утренние часы, с целью внесения изменений в режим работы транспортных средств. Транспорту локальных грузоперевозок для предотвращения перебоев в перевозочной деятельности требуется иметь запас базового топлива (бензин, дизельное топливо), в следствии чего не достигается полноценного экономического эффекта. В настоящее время одним из основных пользователей АГНКС является подвижной состав коммунальных служб, однако, из-за малого количества единиц техники и незначительных объемов потребления топлива, существенного спроса в производительности АГНКС не нуждается.
Самым значительным с позиции потребления моторного топлива, является легковой автомобильный транспорт. В условиях больших городов и наличия одной-двух АГНКС, компримированный природный газ является не востребованным данной группой потребителей по причине отсутствия заправочных станций в местах постоянного перемещения. Основная доля потребителей КПГ среди легкового транспорта являются автомобили, задействованные в таксомоторных перевозках. При этом следует отметить, что другой альтернативный вид топлива — газ сжиженный нефтяной (пропан-бутановая смесь) (ГСН), в условиях больших городов является более предпочтительным для таксомоторного транспорта [4].
Из приведенного выше анализа условных групп потребителей газомоторного топлива следуют выводы:
— развитие газозаправочной инфраструктуры на основе строительства заправочных станций производительностью 250…500 условных заправок в сутки, следует производить с целью обеспечения инфраструктурного присутствия в городах, относящихся к категории крупных и более, не обеспеченных АГНКС.
— на узловых участках федеральных дорог и магистралей (также подразумеваются точки расположения крупных населенных пунктов) осуществлять строительство стационарных заправочных станций средней производительности 150…200 условных заправок в сутки, на основе которых будет достигаться «безразрывность заправочной цепи» вдоль основных путей транспортного сообщения. Для обеспечения дальнейшего развития заправочного пункта без значительных капитальных вложений, предлагается создавать станции на основе использования АГНКС блочно-комплектного и блочно-контейнерного исполнения.
— в городах и населенных пунктах, обеспеченных АГНКС, для увеличения инфраструктурного присутствия и обеспечения территориальной доступности заправочных объектов для потребителей, рекомендуется производить установку новых станций блочно-комплектного и блочно-контейнерного исполнения малой производительности 50…100 условных заправок в сутки. При этом, в случаях, когда города характеризуются значительной протяженностью (Волгоград, Тольятти и пр. города), то дополнительную заправочную станцию, обеспечивающую территориальную доступность газозаправочной инфраструктуры в удаленной части города, рекомендуется принимать средней производительности 150…200 условных заправок в сутки.
— для снабжения подвижного состава предприятий автомобильного транспорта рекомендуется применять АГНКС низкой производительности (гаражного типа) и передвижные автогазозаправщики, непосредственно размещенные на территории организации.
Таким образом, проведенный анализ определяет формат развития заправочной сети, основываясь на обеспечение выявленных видов потребителей, посредством создания инфраструктурного присутствия и расширения территориального покрытия сети АГНКС в пределах рассматриваемой территории. Для выявления наиболее оптимальной последовательности строительства АГНКС, планируемых в рамках реализации программ газификации, разработан подход, позволяющий определить очередность возведения АГНКС, способствующее планомерному росту газомоторного транспорта.
Итерационно-последовательный подход при строительстве сети АГНКС
Суть данного подхода заключается в поэтапном строительстве объектов сети АГНКС, последовательно расширяя зону территориального присутствия заправочных станций в регионе, районе, городе и т. д.
Первым этапом данного подхода является выявление ролей станций в процессе развития сети АГНКС. Одна из станций, которая будет строиться первой или является уже действующий, будет выполнять роль станции инфраструктурного присутствия. Другие же вновь создаваемые — станциями территориального присутствия. При этом строительство каждой новой станции должно производиться только после достижения суммарной 50 % загрузки ранее построенных станций. Это обуславливается тем, что стационарные заправочные станции, подключенные к магистральному газопроводу, часть своей производительности будут реализовывать в качестве материнских АГНКС, снабжая топливом газозаправочные пункты, не имеющих подключения к газопроводу, посредством передвижных автогазозаправщиков. Алгоритм определения АГНКС, которая будет строиться первой и, соответственно, обеспечивающая инфраструктурное присутствие, представлено на рисунке 1.
Рис. 1. Алгоритм определения АГНКС, обеспечивающее инфраструктурное присутствие
Выбрав АГНКС, обеспечивающие инфраструктурное присутствие, составляем порядок строительства заправочных станций, согласно следующим условиям:
— следующей строится материнская АГНКС, максимально удаленная от существующей газозаправочной инфраструктуры;
— если такой станции нет, то строится максимально удаленная от существующей газозаправочной инфраструктуры АГНКС с наибольшей производительностью.
Заключение
Сложившаяся тенденция роста применения газомоторного топлива на автомобильном транспорте, требует применение новых подходов к развитию газомоторной инфраструктуры, в частности сети АГНКС. На данный момент времени программные решения по созданию газозаправочного комплекса не определяют порядок строительства новых АГНКС, что ведет к медленному приросту потребителей КПГ и созданию высокопроизводительных станций в местах низкого спроса. Избежать таких неэффективных решений позволит представленный в статье итерационно-последовательный подход. Данный подход позволяет на основе учета особенностей автомобильного транспорта, как потребителя услуг заправочных станций, определить порядок строительства АГНКС, что в дальнейшем позволит достигнуть положительной динамики перехода транспорта на экологичный и экономичный вид топлива, а также обеспечить должную загрузку созданных заправочных мощностей.
Литература:
- Бондаренко, Е. В. Формирование сети заправочных станций компримированным природным газом / Е. В. Бондаренко, А. М. Федотов, Р. Т. Шайлин. — Текст: непосредственный // Вестник Оренбургского государственного университета. — 2014. — № 10. — С. 23–29.
- Бондаренко, Е. В. К вопросу о разработке и реализации программы «Расширение парка техники, работающей на природном газе и региональной заправочной сети до 2015 года и на перспективу до 2020 года» / Е. В. Бондаренко, А. А. Филиппов, Р. Т. Шайлин. — Текст: непосредственный // Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса: сб. материалов 3-ей международной НПК. — Орёл: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет — УНПК», 2013. — С. 41–45.
- Заседание Рабочей группы по вопросам использования природного газа в качестве моторного топлива при Правительственной комиссии по вопросам развития ТЭК. — Текст: электронный // Министерство энергетики Российской Федерации: [сайт]. — URL: https://minenergo.gov.ru/node/5117
- Шайлин, Р. Т. Определение потребности в совершенствовании сети метановых заправочных станций / Р. Т. Шайлин, А. А. Филиппов, И. Ф. Сулейманов. — Текст: непосредственный // Интеллект. Инновации. Инвестиции. — 2017. — № 11. — С. 59–62.
