Определение эффективности производства и применения альтернативных топлив

Условия для перспективного производства и применения различных альтернативных моторных топлив могут быть сформулированы следующим образом:

наличие достаточных сырьевых ресурсов и приемлемые технико-экономические показатели их добычи и переработки;

технологическая и энергетическая совместимость с транспортными силовыми установками;

благоприятные экономические и экологические показатели процесса топливоиспользования;

безопасность и безвредность.

Технико-экономические показатели и экономическую эффективность производства и применения взаимозаменяемых топлив следует рассчитывать по единой методике с учетом полных народнохозяйственных затрат (капитальных, эксплуатационных, приведенных) по следующим сферам их возникновения:

добыча и транспорт сырья (нефти, газа, угля и др.) от месторождений до пунктов переработки;

производство моторных топлив (на нефтеперерабатывающих, химических предприятиях, заводах по производству синтетических жидких топлив из угля, сланцев, заводах по сжижению природного газа и т. д.);

топливоснабжение потребителей — раздача жидкого нефтяного или альтернативного топлива на автозаправочных станциях (АЗС), подготовка и раздача природного газа (осушка, сжатие и заправка) на автогазонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС), заправка сжиженным природным или про-пан-бутановым газом на газонаполнительных станциях (АГНС) и т. д.;

производство автомобилей, машин и механизмов с учетом специфики применения альтернативных топлив и соответствующих изменений в сфере изготовления этой техники;

эксплуатация автомобилей, машин и механизмов с учетом изменения технико-эксплуатационных показателей, связанных с качеством и особенностями применения альтернативных топлив.

Блок-схема формирования затрат на производство и применение альтернативных моторных топлив приведена на рис. 5.1. Указанные расчеты должны быть выполнены для одинакового объема транспортной (или другой)’ работы автомобиля на 1 т (или на 1000 м3) альтернативного топлива как в абсолютном выражении, так и с учетом коэффициента замещения нефтяного топлива. Последний нужно определять исходя из физико-химических и эксплуатационных свойств нефтяного топлива и расхода альтернативного топлива при выполнении такого же объема работы.

Эффективность вариантов топливообеспечения моторной техники должна, по нашему мнению, осуществляться по трем критериальным оценкам:

1) минимальным народнохозяйственным приведенным затратам на добычу, транспорт, переработку и распределение моторных топлив, а также на производство и эксплуатацию моторной техники;

2) максимальному коэффициенту полезного использования первичной энергии (нефти, газа, угля и др.) на конечной стадии потребления с учетом энергетических затрат, связанных с

Рис. 5.1. Схема формирования затрат на производство и применение альтернативных моторных топлив преобразованием первичной энергии в энергоносители — моторные топлива;

3) минимальному экологическому ущербу для окружающей среды по всем рассматриваемым циклам топливопроизводства и топливопотребления — от добычи первичных сырьевых ресурсов до конечного потребления в двигателях внутреннего сгорания.

Так как затраты на производство моторных топлив дифференцированы для соответствующих плановых и перспективных периодов, предусматривается построение динамической модели ресурсных и экономических оценок производства и применения сравниваемых альтернативных видов сырья и моторных топлив, получаемых из них. Технико-экономическим расчетам должны предшествовать балансовые расчеты по добыче и направлениям использования различного сырья, производства и потребления моторных топлив с учетом обеспечения потребности народного хозяйства и экспорта в котельно-печном топливе, жидком углеводородном сырье для нефтехимического синтеза и других нефтепродуктах (коксе, битуме, смазочных маслах и др.). На основе балансовых расчетов определяется срок или расчетный период возникновения дефицита в нефтяных моторных топливах и необходимый объем производства альтернативных топлив. При этом понятие «дефицит» следует рассматривать как балансово-экономическую категорию. В одном случае — эхо несведение баланса по нефтяным топливам в силу запаздывания ввода мощностей по их производству в нефтеперерабатывающей промышленности к планируемому периоду при наличии достаточных ресурсов нефти или мазута для глубокой переработки. Следовательно, дефицит моторных^топлив обусловлен просчетами в планировании инвестиционной политики— недостаточным выделением капитальных вложений, недостатком мощностей строительно-монтажных организаций или предприятий по изготовлению нефтезаводской аппаратуры и оборудования. В то же время производство нефтяных топлив может быть предпочтительнее получения альтернативных моторных топлив из других сырьевых ресурсов.

В другом случае —дефицит может быть обусловлен исчерпанием нефтяных ресурсов для производства моторных топлив как за счет глубокой переработки мазута, (он весь израсходован), так и за счет дополнительной добычи нефти (ее ресурсы истощены или настолько дороги, что дополнительная добыча нефти сопоставима с использованием альтернативных моторных топлив).

В первом случае дефицит является следствием плановых и балансовых просчетов, приводящих к ущербу для народного хозяйства, а во втором — является экономической категорией, требующей соизмерения затрат при выборе альтернативных энергоисточников. Для этого рекомендуется упрощенный способ определения замыкающих оценок путем ранжирования приведенных затрат на производство и применение альтернативных моторных топлив в динамике и построения на этой основе системы приоритетов по годам расчетного периода. Экспертным путем устанавливается техническая возможность и готовность производства к выработке этих топлив, а транспорта — к их использованию. Все топлива выстраивают в ряд по убыванию эффективности, например по мере роста приведенных затрат. Далее оценивают ресурсы для производства топлив в каждом перспективном временном периоде и их долевое участие в общем балансе производства и потребления моторных топлив по народному хозяйству.

При определении сырьевой составляющей приведенных затрат на производство моторных топлив рекомендуется руководствоваться следующими положениями.

Приведенные затраты на добычу и транспорт сырья должны приниматься с учетом планируемой на соответствующий перспективный период структуры топливно-энергетического баланса. При этом удельные капитальные вложения и себестоимость добычи и транспорта сырья рассчитывают на 1 т (1000 м3) новой мощности, вводимой в данном периоде.

При вариантных расчетах, направленных на обеспечение потребности в моторных топливах за счет углубления переработки нефти на базе имеющихся ресурсов мазута, или дополнительной добычи нефти, или производства альтернативных топлив, мазут должен иметь «нулевую» оценку, так как он получен из уже добытой нефти и затраты на нее уже осуществлены. Таким образом, мазут, вовлекаемый в глубокую переработку и выбывающий из баланса котельно-печных топлив, должен оцениваться по затратам на добычу и транспорт замещающего его топлива — природного газа, угля и др. На ближайший перспективный период в качестве замещающего мазут топлива принят природный газ.

Рассмотрим излагаемые положения на условном примере. Допустим, для удовлетворения потребности в моторном топливе требуется дополнительно увеличившего производство на 10 млн. т. Возможны три варианта обеспечения этой потребности: I — за счет переработки мазута; II — за счет дополнительной добычи нефти; III — за счет организации производства сжатого природного газа. Технико-экономическое сравнение этих вариантов представлено на стр. 198.

Выход моторных топлив из мазута при принятой технологии составляет 40%, а остальные 60% продуктов его переработки возвращаются в качестве котельно-печного топлива. Выход моторных топлив иа нефть—50%, остальное—мазут (условно в том и другом случае пренебрегаем технологическими потерями).

Для экономической оценки вариантов примем условные значения приведенных затрат: на добычу щефти—100 руб/т, природного газа —

50 рубII000 м3, на получение моторных топлив при переработке мазута —

I

Базовый вариант производства и потребления:

топлив, млн. т 100,0 мазута, млн. т 50,0 природного газа, млрд, м3 50,0 Дополнительное производство топ- 10,0 лив, млн. т

II

100,0

50.0

50.0

10.0

ш 100,0

50.0

50.0

10.0

Варианты дополнительного производства топлив за счет:

переработки мазута, мли. т 25,0 дополнительной добычи и пере- —

20,0

г

работки нефти, млн. т дополнительной добычи и ком- — примирования природного газа, млрд, м3

+ 13,5

Изменение в добыче ресурсов, необходимое для сведения баланса*:

нефти, млн. т — природного газа, млрд, м3 +11,7

+20,0

-11,7

+ 13,5

Приведенные затраты, млн. руб.:

на добычу нефти — на добычу природного газа +585,0 на переработку и распределение 300,0

2000,0

—585,0

150,0

+675,0

742,5

моторных топлив

Итого 885,0 В том числе на 1 т топлив в нефтя- 88,5 иом эквиваленте, руб.

1565,0

156,5

1417,5

141,8

* По варианту I необходима дополнительная добыча газа для компенсации в балансе котельных топлив 10 млн. т моторных топлив, полученных из мазута. По варианту II — наоборот, необходимо снижение добычи газа, так как при дополнительной добыче и переработке 20 млн. т нефти получается 10 млн. т мазута сверх потребности.

30 руб/т, аналогично при переработке нефти—15 руб/т и компримировании природного газа — 55 рубII000 м3. При использовании газа в качестве моторного топлива 1 м3 его эквивалентен расходу 1 л беизииа, или при пересчете на плотность последнего (740 кг/м3) 1 т беизииа соответствует 1350 м3 природного газа. Коэффициент замещения (по теплотворной способности) мазута на газ 1,17, т. е. 1 т мазута по теплоте сгорания соответствует 1170 м3 природного газа.

Как видно, наиболее эффективен вариант переработки мазута, затем производство сжатого природного газа, а вариант дополнительной добычи нефти при затратах, принятых в нашем примере, — менее целесообразный.

Если возможности дальнейшего углубления переработки нефти в рассматриваемом периоде отсутствуют (вследствие исчерпания ресурсов мазута для его переработки на моторные топлива), приведенные затраты на добычу и транспорт нефти принимаются исходя из показателей добычи нефти по месторождениям, «замыкающим» уровень добычи в этот период, т. е. принимаются по замыкающим затратам. В случае перспективности конкретных месторождений сырья (например, уголь Канско-Ачинского бассейна, природный газ месторождений Западной Сибири и др.) при выполнении расчетов рекомендуется использовать приведенные затраты на добычу и транспорт сырья, планируемые на соответствующий период.

Изложенные принципы не исключают возможности региональной оценки затрат на получение альтернативных топлив, предназначенных для локального топливообеспечения в местах добычи (якутский газ, норильский, уренгойский или среднеазиатский газовый конденсат, нефтяной попутный газ и др.).

Общим правилом при определении технико-экономических показателей производства должно быть отнесение всех затрат (капитальных и эксплуатационных) на получение целевой продукции, т. е. моторного топлива (или их компонентов), а в отдельных комплексных процессах и производствах, с учетом их целевой направленности, и на другие продукты—-электродный кокс при коксовании, жидкие парафины при депарафинизации топлив, ароматические углеводороды при комплексной переработке угля и сланцев и т. п. При производстве моторных топлив конечные затраты на товарные топлива определяются суммированием затрат по отдельным стадиям. Технико-экономические показатели производства альтернативных топлив из различного сырья должны сопоставляться с таковыми при производстве топлив из нефти для сравнения возможных вариантов топливообеспечения (за счет углубления переработки нефти или использования альтернативных моторных топлив).

При определении технико-экономических показателей применения моторных топлив на автомобильном транспорте рекомендуется исходить из следующих положений:

расчеты ведутся по автомобилям-представителям в соответствии с принимаемым вариантом грузоподъемности и энерговооруженности;

расчеты выполняются для одинаковых условий эксплуатации автомобилей и равных объемов выполняемой транспортной работы по сравниваемым вариантам;

за базу принимаются технико-экономические показатели автомобилей в условиях использования штатного нефтяного топлива—-бензина, дизельного топлива.

Суммарные приведенные затраты на применение моторных топлив на транспорте включают:

затраты на производство автомобиля с учетом его конструктивных изменений, обусловленных спецификой применения альтернативных топлив;

затраты на создание системы хранения и распределения топлив, включая средства заправки (стационарные и передвижные АЗС, АГНКС и АГНС) и их эксплуатацию;

затраты на эксплуатацию автомобиля (без стоимости топлива) с учетом изменения технико-эксплуатационных показателей использования автомобиля, связанных с качеством и особенностями применения альтернативных топлив;

затраты на создание и реконструкцию производственно-технической базы эксплуатации автомобилей, машин и механизмов.

Для комплексной оценки сравнительной эффективности производства и применения моторных топлив, получаемых из различных видов сырья, рекомендуется дополнительно включать показатели эффективности по энергетическому и экологическому критериям. В качестве показателя энергетической эффективности использования моторных топлив предлагается общий коэффициент полезного использования (к. П. И.) энергии Г]э в процессе их производства и применения:

Т]э = Т]птГ]нт, Т]пт = <2т/(<2с + <2э), Т]кт = Т]аТ]гр,

где т]„т, Цнт — к. п. д. процесса производства и использования топлива; QT — низшая теплота сгорания полезных продуктов (топлив), получаемых в процессе переработки сырья в моторные топлива, ГДж/т (или 1000 м3); Qc — низшая теплота сгорания исходного сырья, ГДж/т (или 1000 м3); Q3 — низшая теплота сгорания всех видов энергии, используемой в процессе (включая энергию, необходимую для получения водорода, кислорода и т. п. на вспомогательных установках), ГДж; г)а — к. п. д. автомобиля; т]Гр — коэффициент корректировки номинальной грузоподъемности автомобиля при изменении массы топливной системы.

Расчет коэффициента т)э рекомендуется приводить на единицу массы топлива.

Экологическую эффективность применения моторных топлив можно оценивать по экономическому результату, т. е. по изменению (увеличению или уменьшению) годового экономического ущерба от загрязнения окружающей среды за счет изменения суммарного выброса вредных веществ при производстве и применении нефтяных и альтернативных топлив. При использовании альтернативных моторных топлив суммарный выброс вредных веществ определяется с учетом количества замещаемого нефтяного топлива.

Годовой экономический ущерб, причиняемый воздействием загрязняющих примесей на окружающую среду, оценивается укрупненно в зависимости от массы и видов выбрасываемых веществ и от других факторов в соответствии с рекомендациями действующей методики [184]. Содержание вредных веществ, выбрасываемых автомобильным транспортом (оксид углерода, углеводороды, оксиды азота), определяется в зависимости от пробега автомобилей, удельного выброса, технического состояния автомобилей и других факторов [185].

Рассматриваемые методические положения предназначены для оценки народнохозяйственной эффективности производства и применения моторных топлив из различных видов сырья на основе приведенных затрат. Отраслевая (хозрасчетная) эффективность использования различных моторных топлив на автомобильном транспорте может быть определена на основании дей ствующих методик с использованием соответствующих оптовых цен на подвижный состав и топливо.

Проиллюстрируем изложенные методические положения на условном примере. Допустим, для какого-то планируемого периода возникла необходимость в дополнительном грузообороте в 1 млрд. т-км. Допустим, что этот грузооборот будет выполнен автомобилями-фургонами ЗИЛ-130, работающими на бензине (ЗИЛ-130-80), сжиженном пропан-бутане (ЗИЛ-138) и сжатом природном газе (ЗИЛ-138А). Исходя из технических характеристик этих автомобилей, приведенных в главе 4, при использовании сжатого газа вследствие потери грузоподъемности и меньшей энерговооруженности по запасу хода (более частые поездки на заправку и увеличение холостого пробега), грузовая работа и годовой пробег ЗИЛ-138А будут отличны от таковых для автомобилей ЗИЛ-130-80 и ЗИЛ-138. Вначале необходимо, определить годовой пробег этих автомобилей и выполняемую ими работу согласно соответствующей нормативно-технической документации, применяемой на автомобильном транспорте. По отраслевым инструкциям и методикам вычисляются средняя техническая скорость, суточный пробег и коэффициенты пробега с грузом, использования грузоподъемности, выхода автомобиля на линию, нормы расхода топлива и другие технико-эксплуатационные и экономические показатели, результаты которых будут использованы в расчетах.

Для расчета расхода топлива и числа автомобилей, необходимых для выполнения указанной грузовой работы в 1 млрд, т-км, в качестве исходных данных принимаются следующие технико-эксплуатационные показатели автомобилей при работе на различном топливе:

Бензин

Пропанбутан

Сжатый газ

Годовой пробег автомобиля, тыс. км

39,5

39,5

42,1

Годовая производительность автомобиля, тыс. т-км

129,8

129,8

117,9

Годовой расход топлива на автомобиль, т (тыс. м3)

12,4

11,4

(17,0)

Число автомобилей для выполнения

7704

7704

8482

грузооборота в 1 млрд, т-км, шт. Годовой расход топлива на выполнение грузооборота в 1 млрд т-км, тыс. т (млн. м3)

95,5

87,8

(144,2)

Следует отметить, что эти данные характерны только для рассматриваемого примера, так как годовой пробег и грузоподъемность зависят от типа автомобилей, класса и партион-ности грузов, характера перевозок (городские, пригородные, междугородные и т. п.). Повышенный расход топлива на автомобиле, работающем на сжатом природном газе, объясняется тем, что в существующих двигателях автомобилей ЗИЛ-130 со степенью сжатия 6,5 не в полной мере используются положительные свойства природного газа как моторного топлива. Имеются сведения, что при использовании двигателя со степенью сжатия 8 удельный расход сжатого газа снизится примерно на 12%. На автомобиле ЗИЛ-138, использующем пропан-бутан, степень сжатия двигателя составляет 8. В результате разработки специального газового двигателя можно довести степень сжатия до 12, что приведет к снижению удельного расхода природного газа и повышению энерговооруженности газового автомобиля по запасу хода и увеличению пробега между заправками. Для действующих автомобилей (применительно к рассматриваемому примеру) при определении потребности в заправочных станциях, исходя из суточного расхода топлива и энерговооруженности (запаса топлива на борту автомобиля), примем следующие исходные данные автомобилей ЗИЛ, работающих на разном топливе:

Бензин

Пропанбутан

Сжатый газ

Число рабочих суток

248,2

248,2

248,2

Среднесуточный пробег, км

159,0

159,0

170,0

Расход топлива, л/сут (м3/сут)

65,0

86,7

(68,4)

Запас топлива на борту автомобиля:

бензина, л

170

10

170

сжиженного пропан-бутана, л

225

сжатого газа, л

400*

Пробег на одной заправке (по основному топливу), сут

2,6

2,6

1,3

* Соответствует 100 м3 природного газа при атмосферном давлении.

Суточная производительность существующих и проектируемых заправочных станций составляет 600 и 300 заправок бензином и сжиженным газом, автогазонаполнительных компрессорных станций — от 500 до 75 заправок. Технико-экономические показатели каждой заправочной станции зависят от их мощности. Например, капитальные вложения в бензиновую АЗС мощностью 600 и 300 заправок составляют от 240 до 180 тыс. руб., в станцию для заправки сжатым природным газом на 500 и 250 заправок — от 1,9 до 1,3 млн. руб.; кроме того, затраты на их строительство могут меняться от условий привязки.

Оптимальная мощность заправочных станций выбирается исходя из плотности и концентрации автомобильного парка, выбора расстояний от автохозяйств и рабочих маршрутов автомобилей с целью максимального сокращения холостых пробегов на заправку. При размещении компрессорных станций учитываются расстояния от газовых сетей и рабочие давления газа в них, а также наличие и перспективы роста парка газобаллонных автомобилей. Таким образом, размещение автозаправочных станций и выбор их мощности существенно влияют на техникоэкономические показатели эксплуатации как автомобильного транспорта, так и самих автозаправочных станций. Просчеты и недоучет рассматриваемых выше факторов при размещении уже построенных автогазонаполнительных компрессорных станций по заправке сжатым газом привели к тому, что их мощности в среднем используются на 26—28%, а отпуск газа потребителям для большинства станций является убыточным.

В рассматриваемом примере примем, что по концентрации автомобильного парка 40% автомобилей должны обслуживаться автозаправочными и автогазонаполнительными станциями по 600 заправок в сутки, для автогазокомпрессорных станций по заправке сжатым газом — 500 заправок в сутки, а остальные 60% автомобилей — соответственно станциями по 300 и 250 заправок в сутки. Для расчетного парка в 7704 автомобиля, использующих бензин или пропан-бутан, потребуется две станции на 600 заправок (число заправляемых автомобилей — 3120, или 40,4% общего парка) и 6 станций на 300 заправок. Соответственно для заправки 8482 автомобилей на сжатом газе и принятой частоте заправок (1,3 раза в сутки) потребуется 5 автогазокомпрессорных станций (число обслуживаемых автомобилей одной станцией: 500-1,3 = 650) и 14 станций на 250 заправок в сутки.

На автогазонаполнительных компрессорных станциях по заправке сжатым газом совмещены производственные и снабженческие функции — технологические операции по приготовлению товарного сжатого газа из сырого природного газа, поступающего на эти станции, и распределению его — заправкой в газобаллонные автомобили. Этим они принципиально отличаются от автозаправочных станций по заправке нефтяным топливом и сжиженным пропан-бутаном, куда поступают товарные продукты, готовые к использованию, и функцией автозаправочной станции является только снабженческо-распределительная. Эти различия определяют и уровень технико-экономических показателей станций. Поэтому для сопоставимости затрат по всему циклу энергообеспечения необходимо по вариантам снабжения транспорта нефтяными топливами и сжиженным пропан-бутаном рассматривать технико-экономические показатели их переработки, а также затраты на добычу сырья — нефти и газа. Предварительно определим основные технико-экономические показатели — капитальные, эксплуатационные и приведенные затраты в эксплуатацию автомобилей и их заправку топливом по указанным вариантам.

Приведенные затраты на производство грузовых автомобилей в автомобильной промышленности примерно соответствуют их оптовым ценам; последние же для автотранспортных предприятий являются капитальными затратами на приобретение подвижного состава. Таким образом, оптовые цены на автомобиль могут быть приняты в качестве капитальных вложений. Для эксплуатации автомобильного транспорта необходимы капитальные вложения в гаражи, которые в случае эксплуатации газовых автомобилей следует оборудовать специальной вентиляцией. При эксплуатации газобаллонных автомобилей увеличиваются амортизационные отчисления пропорционально росту стоимости автомобиля, затраты на текущий ремонт и обслуживание газовой аппаратуры, а также изменяются некоторые другие статьи затрат (см. раздел 5.2). В целом текущие затраты на эксплуатацию газовых автомобилей по сравнению с бензиновыми аналогами возрастают. Ниже приведены (в соответствии с выполненными расчетами) основные технико-экономические показатели разных модификаций автомобилей ЗИЛ-130 на различном топливе:

Бензин

Пропанбутан

Сжатый газ

Цена автомобиля (капитальные вло- 4850

5620

6142

жения К), руб.

Годовые эксплуатационные затраты 7320 на автомобиль Э (без затрат на

7516

8058

топливо), руб.

Приведенные затраты П, руб. (при 8048 Е„=0,15)

8359

8979

Автомобиль, работающий на сжатом газе, выполняет меньшую грузовую работу по сравнению с автомобилями, использующими бензин и пропан-бутан, в связи с чем необходимо больше таких автомобилей. Для оценки полных капитальных, эксплуатационных и приведенных затрат на выполнение грузооборота в объеме 1 млрд, т-км в соответствии с условиями нашего примера нужно определить затраты на весь парк автомобилей. В зависимости от используемого вида топлива и числа автомобилей эти затраты в расчете на 1 млрд, т-км составят, в млн. руб.:

Топлнво

К

э

п

Бензин

37,4

56,4

62,0

Сжиженный пропан-

43,3

57,9

64,4

бутан

Сжатый природный газ

52,1

68,3

76,1

Капитальные вложения в производственно-техническую базу на одно стояночное место составляют для бензинового автомобиля около 4 тыс. руб., а для автомобилей, использующих про-пан-бутан и сжатый газ, — на 0,7—1,0 тыс. руб. больше.

В системе транспорта, хранения и распределения топлива при использовании газовых топлив происходит также увеличе ние затрат по сравнению с использованием нефтяных. Это наглядно иллюстрируется следующими данными по капитальным вложениям в строительство (числитель) и эксплуатационным затратам (знаменатель) заправочных станций для различных топлив:

Бензин

Пропаибутан

Сжатый /газ

Капитальные вложения в заправоч

ные станции (эксплуатационные затраты), тыс. руб.:

320/52

на 600 заправок

240/40

на 500 заправок

1900/370

на 300 заправок

180/34

220/41

на 250 заправок

1300/275

В среднем на один автомобиль по

202/37

269/45

3265/672

рассматриваемым вариантам, руб.

85

1162

Приведенные затраты в среднем на один автомобиль по рассматриваемым вариантам, руб. (при Ен=0,15)

67

Кажется, что затраты на заправку автомобилей сжатым природным газом очень велики по сравнению с нефтяным топливом и сжиженным пропан-бутаном. Однако не следует забывать, что в наших расчетах не учтены затраты на транспорт и хранение нефтепродуктов и сжиженного газа, а также затраты на их производство на нефте- и газоперерабатывающих заводах. При производстве сжатого газа на автогазонаполнительной компрессорной станции функции производства и распределения топлива совмещены, а заправка автомобиля осуществляется на станции. При производстве же нефтепродуктов и сжиженных нефтяных газов транспортно-распределительные схемы выглядят следующим образом: НПЗ или ГПЗ—»-транспорт продуктов (железная дорога, продуктопровод, речной флот или автомобиль)—»-нефтебаза или кустовая база сжиженного газа—»-—»-транспорт до заправочной станции (преимущественно автомобильный). Такая транспортно-распределительная сеть в определенной степени сформировалась для нефтепродуктов (хотя число заправочных станций для автомобилей явно недостаточно). Для сжиженных же газов необходимо строительство сливно-наливных эстакад, кустовых баз с резервуарным хозяйством, создание необходимого парка подвижного железнодорожного и автомобильного состава (цистерн для перевозок пропан-бутана), передвижных автогазозаправщиков. В связи с этим капитальные и эксплуатационные затраты в развитие такой инфраструктуры для использования сжиженного пропан-бутана в качестве моторного топлива будут выше, чем при использовании нефтяных топлив, и ориентировочно оцениваются следующими цифрами (сверх приведенных выше цифр по заправочным станциям) :

К

э

п

Бензин, руб.:

на 1 т

20

7

10

на 1 автомобиль

248

87

124

Пропан-бутан, руб.:

18

на 1 т

50

26

на 1 автомобиль

570

205

291

Теперь необходимо учесть

затраты

на добычу, транспорт и

переработку нефти и газа.

Для рассматриваемого условного

планового периода затраты на добычу

и транспорт нефти и при-

родного газа таковы:

к

э

П

Нефть, руб/т

200

25

55

Природный газ, рубII000 м3

125

13

32

Затраты на получение моторных топлив при комплексной переработке нефти определены исходя из комбинированных схем ЛК-6, включающей атмосферную перегонку нефти, каталитический риформинг бензина, гидроочистку среднедистиллятных топлив и газофракционирование, и КТ-4, в составе которой вакуумная перегонка мазута, гидроочистка вакуумного газойля, каталитический крекинг с газофракционированием и висбрекинг гудрона. Выход моторных топлив при такой схеме переработки может достигать 65% на нефть.

Методы разнесения затрат на сжиженный пропан-бутан и другие продукты, получаемые при комплексной переработке нефти, попутного нефтяного и природного газов, различны. Влияние различных факторов технико-экономических показателей на получение сжиженного газа рассмотрено в разделе 5.2. Приводимые же ниже затраты на получение сжиженного газа из нефтяного и природного газа даны с учетом сырьевой составляющей, но носят ориентировочный характер. С учетом сказанного затраты на получение моторных топлив из нефти и сжиженного пропан-бутана составят (руб/т):

к э п

Нефтяные моторные 65 13 23

топлива

Пропан-бутан 150—200 40—50 63—80

Для последующих расчетов примем нижнюю границу затрат на получение сжиженного пропан-бутана. Технико-экономические показатели полного цикла топливообеспечения автомобильного транспорта — от добычи до заправки и использования топлива на автомобиле в соответствии с излагаемой методикой представлены в табл. 5.1 (годовой объем работы при использовании всех топлив— 1 млрд. т-км).

Таблица 5.1. Технико-экономические показатели топливообеспечении аитомобильного транспорта различными видами топлив*

Показатель

Бензин

Пропан-бутан

Сжатый газ

Годовой объем работы од-

129,80/—

129,80/—

117,90/—

ним автомобилем, тыс. т-км

Число автомобилей для вы-

—/7704

—/7704

—/8482

полнеиия годового объема работы, шт.

Годовой расход топлива, т

12,40/95500

11,40/87800

(17,00II44000)

(тыс. м3)

Затраты на автомобильный транспорт, тыс. руб.:

К

4,85/37364

5,62/42296

6,14/52079

Э (без топлива)

7,32/56393

7,52/57934

8,06/68365

П

8,05/62017

8,36/64405

8,98/76168

Затраты на транспорт, хранение и распределение топлива, тыс. руб.:

К

0,45/3467

0,84/6471

3,26/27651

Э

0,12/924

0,25II926

0,67/5683

П

0,19II464

0,38/2928

1,16/9839

Затраты на переработку и получение моторных топлив, тыс. руб.:

К

0,81/6240

1,71II3174

Э

0,16II233

0,46/3544

П

0,29/2234

0,72/5547

Затраты на добычу и транспорт сырья, тыс. руб.:

К

2,48II9106

2,13II8067

Э

0,31/2388

— —

0,22II866

п

0,68/5239

0,54/4580

Затраты общие, тыс. руб.: капитальные вложения

8,54/66177

8,17/62941

11,53/97797

эксплуатационные рас-

7,91/60938

8,23/63404

8,95/75914

ходы приведенные затраты

9,21/70954

9,46/72880

10,68/90587

* В числителе данные при использовании топлива на 1 автомобиль, в знаменателе —

на годовой объем работы.

Расчет на одинаковую транспортную работу наглядно позволяет оценить преимущества и недостатки того или иного топлива по отношению к нефтяному. Безусловно, эти выводы правомерны для сравниваемых типов автомобилей. При изменении условий эксплуатации, грузоподъемности и других марок автомобилей результаты расчетов будут иными.

Для технико-экономического анализа эффективности использования альтернативных топлив по отношению к нефтяному наглядным является отнесение полных годовых приведенных затрат на производство и применение этих топлив на годовой расход бензина. Результаты такого расчета по данным, представленным в табл. 5.1 (в руб. на 1 т замещаемого нефтяного топлива — бензина) таковы:

Бензнв

Пропанбутан

Сжатый газ

Полные приведенные траты в том числе:

за-

743

763

949

на автомобиль

649

674

798

на производство, распределение, хранение, транспорт и добычу топлива

94

89

151

Таким образом, по народнохозяйственной эффективности, оцениваемой по минимальным приведенным затратам на выполнение одинаковой потребности в транспортной работе, лучшие показатели имеет бензин из нефти, несколько уступает ему пропан-бутан и значительно хуже сжатый природный газ.

Оценим теперь хозрасчетную эффективность использования сравниваемых топлив при действующих оптовых ценах на бензин 195 руб/т, сжиженный пропан-бутан 98 руб/т и сжатый природный газ 65 рубII000 м3. В этих ценах учтены все затраты, связанные с добычей, транспортом, переработкой, хранением: и распределением топлив, поэтому к затратам на эксплуатацию автомобилей, по данным табл. 5.1, добавим затраты на приобретение топлива исходя из его расхода, что даст результаты, представленные в табл. 5.2.

Если рассматривать приведенные затраты с учетом цены на топливо, применение пропан-бутана даст эффект на один автомобиль по отношению к бензиновому аналогу 990 руб. (10470— 9480). По этому же принципу один автомобиль на сжатом газе даст эффект в размере 380 руб. Однако газобаллонный автомобиль на сжатом газе выполняет меньшую работу по сравнению с бензиновым, и фактическая эффективность его равна разнице

Таблица 5.2. Хозрасчетная эффективность использования различных видов топлива на автомобильном транспорте, тыс. руб*

Затраты

Беизии

Пропан-бутан

Сжатый газ

Капитальные вложения

4,85/37364

5,62/43296

6,14/52079

Эксплуатационные затраты

9,74/75037

8,64/66553

9,27/77725

в том числе затраты на

2,42II8644

1,12/8629

1,11/9360

топливо

Приведенные затраты

10,47/80642

9,48/73047

10,09/85592

* В числителе данные при использовании топлива на годовой объем работы.

на 1 автомобиль, в знаменателе —

между полными затратами на выполнение одинаковой грузовой работы бензиновым и газовым автомобилем (80642 85592) тыс. руб., деленной на число газовых автомобилей — 8482, что даст отрицательный эффект в размере 584 руб. Таким образом, ущерб от использования каждой 1000 м3 сжатого газа при эксплуатации газобаллонных автомобилей составляет 34,4 руб. даже при разнице в цене бензина и сжатого газа, составляющей 130 руб. Отсюда следует, что для обеспечения равноэффективной работы автомобилей, работающих на бензине и сжатом газе, при сохранении цены на бензин в размере 195 руб/т цена на газ должна составлять 30,6 рубII000 м3 и, наоборот, при сохранении цены на газ в 65 рубII000 м3 цена на бензин, исходя из коэффициента замещения его газом (144 млн. м31 /95,5 тыс. т= 1,51), должна составить 247 руб/т (195+34,4-•1,51).

Следовательно, при внедрении альтернативных топлив и создании материальной заинтересованности в их использовании в условиях хозяйственного расчета необходимо гибкое регулирование цен на взаимозаменяемые виды топлива с учетом потребительского эффекта.

Оценим рассматриваемые варианты использования взаимозаменяемых топлив по энергетическому критерию, т. е. максимальному коэффициенту полезного использования первичной энергии (нефти и газа) на конечной стадии потребления с учетом энергетических затрат, связанных с преобразованием первичной энергии в энергоносители — моторные топлива, как это предложено выше. В соответствии с выполненными расчетами результаты для рассмотренных топлив можно представить следующим образом (на 1 млрд, т-км грузовой работы):

Расход топлива:

Бензни

Пропанбутаи

Сжатый газ

тыс. т

95,5

87,8

млн. м3

144,0

в энергетическом эквиваленте, ГДж

4202

4039

4939

Расход энергии на добычу, транспорт, хранение, переработку и распределение топлива, тыс. ГДж

848

2020

1531

Общий расход энергии, тыс. ГДж

5050

6059

6470

Коэффициент полезного использования энергии

0,83

0,67

0,76

Эффективный к. п. д. автомобиля Суммарный коэффициент полезного использования энергии

0,22

0,24

0,19—0,21*

0,14—0,16

0,18

0,16

* Прн повышении степени сжатия двигателя до 8.

Расход энергии на 1 т-км выполняемой грузовой работы составит для автомобилей, работающих на бензине, пропан-бута не и сжатом газе (округленно) 5,1, 6,1 и 6,5 МДж/(т-км) соответственно. Следовательно, при использовании пропан-бутана и сжатого газа расход энергии на единицу транспортной работы возрастает по сравнению с бензином на 20 и 27% соответственно. Таким образом^ по народнохозяйственной экономической и энергетической эффективности использование нефтяных топлив наиболее рационально. В разделе 5.2 проведено сравнение нефтяного топлива с другими альтернативными энергоносителями. Экологическая оценка применения нефтяных и альтернативных моторных топлив, как третья слагаемая эффективности возможных вариантов топливообеспечения двигателей внутреннего сгорания, рассматривается в главе 6.

Прочие виды альтернативных топлив | Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов | Экономика производства альтернативных топлив

Добавить комментарий