ВИКОРИСТАННЯ БІОГАЗУ ЯК СИРОВИНИ І МОТОРНОГО ПАЛИВА В ЕНЕРГЕТИЦІ І НА ТРАНСПОРТІ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20998/0419-8719.2022.2.02

Ключові слова:

двигун внутрішнього згорання, газовий поршневий двигун, біометан, парникові гази, регулювання складу газового палива

Анотація

В статті на підставі світових тенденцій, законодавчих стимулів для кліматично безпечного  розвитку галузей економіки обґрунтовано місце біогазу як сировини і моторного палива в декарбонізації енергетики і транспорту України. Для зменшення викидів парникових газів більшість країн здійснюють перехід від викопних видів палива до відновлювальних джерел енергії. В країнах ЄС до  енергії з відновлювальних джерел з «зеленим» маркуванням (Green Deal) прирівняли енергію отриману від  спалювання природного газу. В Україні законодавчо біометан закріплено як альтернативне газове паливо аналогічне природному газу. Сировиною для біометану є біогаз. Біометан в Україні не виробляють у промислових масштабах через відсутність спеціальних технологій очистки і збагачення на біогазових станціях. В Україні необхідно почати виробляти біометан у промислових об’ємах і задіяти інфраструктуру природного газу для транспортування біометану. Існуюча кількість і якість очисних технологій на біогазових станціях дозволяють використовувати біогаз як самостійне паливо в когенераційних  установках у безпосередній близькості від біогазових станцій. Розрахунок теплового балансу приводного газового двигуна 8Ч10/8,8 показав, що крім генерації 30 кВт електричної енергії можна отримати додатково до 162 МДж теплової енергії без залучення відбору теплоти від системи мащення. При генерації лише електричної енергії к.к.д. установки за номінального режиму становить близько 30 %, а при когенерації – збільшується до 75 %. Наступний крок – це використання біогазу як добавки до природного газу в поршневих ДВЗ на автомобілях, автобусах та спеціальній сільськогосподарській техніці місцевого або регіонального рівня. Результати досліджень газового ДВЗ 8Ч10/8,8 забезпечили перехід від кількісного до якісного регулювання паливної суміші природного газу з добавками біогазу. Для сумішевого палива розроблено алгоритм взаємозалежного регулювання. Із зростанням навантаження частка біогазу зменшується, суміш збагачується природним газом. При навантаженні 75 % і більше збагачення паливної суміші відбувається інтенсивніше.

Біографія автора

А.А. Лісовал, Національний транспортний університет

доктор техн. наук, проф., професор кафедри двигунів і теплотехніки

Посилання

Dena. Power fuels: A missing link to a successful global energy transition. Berlin. April 2019.

Castellacci F. Structural change and the growth of industrial sectors: Empirical test of a GPT model // Review of Income and Wealth. – 2010. – Vol.56. – Issue 3. – Pp.443 – 482.

Девянин С.Н. Биогаз – альтернативное топливо для дизелей / С.Н. Девянин, В.Л. Чумаков, В.А. Марков // Транспорт на альтернативном топливе. – 2012. – № 2(26). – С. 68 – 73.

Развитие производства биометана в Украине [Електронний ресурс] // MCL. – Режим доступу до журн.: https://mcl.kiev.ua/razvitie-proizvodstva-biometana-v-ukraine. 24.11.2021.

Долганов К.Є. Система живлення для переобладнання дизеля в газовий двигун / К.Є. Долганов, А.А. Лісовал, О.І. П’ятничко, Ю.П. Майфет. // Вісник НТУ-ТАУ. – 2002. – Вип. №7. – С.295–299.

Вербовський В.С. Особливості пред-пускового прогріву стаціонарного газового двигуна з використанням теплового акумулятора з фазовим переходом / В.С. Вербовський, І.В. Грицук, Д.С. Адров, З.І. Краснокутська // Двигуни внутрішнього згоряння. – 2014. – №2. – С. 85 – 90.

HEINZMANN «Цифровые регуляторы скорости» — К.: DG 95-105, 1997. — 49 c.

Huang J., Crookes R. J. Assessment of simulated biogas as a fuel for the spark ignition engine // Fuel. – 1998. – Т. 77. – №. 15. – С. 1793-1801.

Лісовал А.А. Связанное регулирование подачами биогаза и метана в газовом двигателе / А.А. Лісовал // Двигуни внутрішнього згоряння. – 2021. – №1. – С. 58-63. DOI: 10.20998/0419-8719.2021.1.11.

ISO 15403-1:2006. Natural gas– Natural gas for use as a compressed fuel for vehicles – Part 1: Designation of the quality.

Ковальов С.О. Системи управління газовими двигунами, конвертованими на базі дизелів: монографія / С.О. Ковальов. – Харків: Видавництво Іванченка І.С., 2021. – 160с.

Білоусов Є.В. Теоретичні основи робочих процесів в суднових двигунах, що працюють на альтернативних паливах: монографія / Є.В. Білоусов. – Херсон: ОЛДІ-ПЛЮС, 2020. – 444с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-11-15

Номер

Розділ

ЗАГАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ ДВИГУНОБУДУВАННЯ