Biokaasu ajoneuvokäytössä BioE-logia Biokaasuseminaari Liminka, 27.2.2014 Janne Kilpinen Suomen Bioauto oy
Liikennebiokaasu Miksi biokaasua autojen tankkeihin? Kaasuliikenteen mahdollistavat tekniikat Biokaasuautot jälkimuunnettuna Liikennebiokaasun tulevaisuus Yhteenveto
Miksi biokaasua autoihin? Lähde: Autoliitto.fi - käyttövoimalaskuri Autoilijan näkökulma: Biokaasu on edullinen polttoaine verrattuna öljyjalosteisiin jopa 40% säästöä polttoainekustannuksissa. Kotimaisuus / paikallisuus: biokaasu on lähituote
Miksi biokaasua autoihin? Autoilijan näkökulma: Metaani palaa puhtaasti: hyvä mieli, puhdas lähi-ilma & moottorin huoltokustannusten aleneminen (mm. sytytystulppien ja öljyn vaihtovälejä voi pidentää) Gasumin asemilla 30% tankkaajista valitsee biokaasun vaikka se on 10% kalliimpaa kuin fossiilinen maakaasu
Miksi biokaasua autoihin? Yhteiskunnan näkökulma Kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen: liikenteessä ei vielä ole muita valmiita laajasti sovellettavissa olevia erittäin vähäpäästöisiä kustannustehokkaita tekniikoita
Miksi biokaasua autoihin? Yhteiskunnan näkökulma Hiukkas-, oksidi- ja hiilivetypäästöt Huoltovarmuus Talous- ja työllistämisnäkökohdat: kaasuauton polttoaine-eurot jäävät kokonaisuudessaan Suomen ja kaasun tuotantoalueen talouteen EU direktiivi velvoittanee jäsenmaat rakentamaan tankkausasemaverkoston jossa maksimietäisyys asemien välillä 150km Kaasun tuottajan näkökulma: Kaasusta saattaa saada paremman tuoton liikennebiokaasuna, kuin sähkön ja lämmön tuotannossa.
Kaasutekniikkaa ja -termejä Lyhenne Nimi Kuljetuspaine / -lämpötila CNG ja CBG Compressed Natural / BioGas LNG ja LBG Liquid Natural / BioGas LPG Liquid Petroleum gas Kemiallinen koostumus ja olomuoto 200 bar / 20 C Fossiilinen/Bio- Metaani kaasumaisena 1 bar / -162 C Fossiilinen/Bio- Metaani nesteytettynä 8 bar / 20 C Propaani/butaa ni nesteytettynä Missä käytössä Suomessa 22 tankkausasemaa Ruotsissa ja USAssa raskaan liikenteen käytössä Keski-Euroopassa henkilöautokäytössä
Kaasutekniikkaa ja -termejä Tekniikka Moottori Polttoaineet Biokaasun maksimiosuus polttoaineesta CNG (only) CNG bifuel Diesel CNG dual fuel Ottomoottori sytytystulpan kipinä sytyttää polttoaineen Ottomoottori sytytystulpan kipinä sytyttää polttoaineen Dieselmoottori Dieselin ruiskutus sytyttää polttoaineen tai seoksen Vain metaani 100% Joko bensiini tai metaani (kuljettaja valitsee napista) Joko diesel tai metaanin ja dieselin seos (kuljettaja valitsee napista) 99% 50-99%
Biokaasutekniikka henkilöautoissa Henkilöautoissa on CNG bifuel-tekniikka yleisin Auto voi käyttää bensiiniä tai biokaasua Käynnistys aina bensiinillä, vaihto automaattisesti biokaasulle moottorin lämmettyä n.35-asteiseksi Metaani palaa bensiinin kaltaisesti, mutta puhtaammin. Kaasun loppuessa tai vian ilmetessä kaasujärjestelmä vaihtaa automaattisesti bensiinikäyttöön. 80 litralla (12kg) metaania pääsee autosta riippuen 200-350km, hintaan 7 /100km (autolla joka kuluttaa 7litraa bensiiniä/100km)
Biokaasutekniikat ammattiliikenteessä Paketti- ja jakeluautoissa sekä takseissa Ainoastaan kaasulla toimiva ottomoottori yleisin tekniikka, ei tarvetta lähteä kauas kaasuasemaverkoston ulkopuolelle Diesel dual fuel (tai bifuel) vähän käytettyjä mutta hyviä vaihtoehtoja jos tarvetta ajaa kaasuasemaverkoston ulkopuolella.
Biokaasutekniikat ammattiliikenteessä Paikallisliikenteen linja-autoissa Ainoastaan kaasulla toimiva ottomoottori ainoa käytössä oleva tekniikka, ei tarvetta lähteä kauas kaasuasemaverkoston ulkopuolelle Hyötysuhde hieman alhaisempi kuin dieselmoottorissa Helsingin bussiliikenne raportoi kohonneista huoltokustannuksista kaasubusseissa, näistä ei kuitenkaan ole ollut vaivaa muualla tai Helsingissäkään toisella liikennöitisjällä
Biokaasutekniikat ammattiliikenteessä Paikallisliikenteen linja-autoissa Suurella määrällä säiliöitä bussin katolla päästään yli 400km mikä riittää vuorokauden suoritteeseen Toimivaa testattua tekniikkaa Diesel dual fuel vähän käytetty mutta hyvä vaihtoehto jos on tarvetta ajaa kaasuasemaverkoston ulkopuolella ja/tai jos paljon matka-ajoa.
Biokaasutekniikat ammattiliikenteessä Pitkän matkan linja-autoissa Metaanipolttaine ei ole käytössä Suomessa Pelkällä biokaasulla kulkeva bussi tarvitsisi todennäköisesti useamman tankkauksen päivässä. Realistiset tekniikat Diesel CNG Dual fuel, LNG tai diesel LNG dual fuel (Mutta LNG-tankkausasemia ei ole Suomessa)
Biokaasutekniikat ammattiliikenteessä Kuorma-autoissa Realistiset tekniikat Diesel CNG Dual fuel, LNG tai diesel LNG dual fuel (Mutta LNG-tankkausasemia ei ole Suomessa) Suomessa 5 kpl Volvon uusia Diesel CNG Dual fuel -18tn jakeluautoja Yhdistelmäajoneuvossa LNG olisi riittoisampi mutta CNG Dual fuel ratkaisullakin voidaan päästä satoja kilometrejä vain LNG-vetoautoja on myynnissä (Volvo).
Muunnokset Suomessa oli vuonna 2012 liikenteessä 2,56 miljoonaa henkilöautoa (joista n. 1000 kaasuautoa) Merkittävän osan ajoneuvoista korvautuminen uusilla vaihtoehtoisia polttoaineita / energianlähteitä käyttävillä autoilla kestää vuosikymmeniä bensiini- ja dieselkäyttöiset moottorit on muunnettavissa bifuel- ja dual fuel käyttöisiksi pienillä muutoksilla, edullisesti Käytetyn ajoneuvon muuntaminen käyttämään uusiuvaa polttoainetta on materiaalitehokasta, säästetään uuden auton valmistuksessa kuluvat raaka-aineet ja energia.
Muunnokset Kaasusäiliö(t) ja tankkausliitin Jos autossa on kantavuutta voidaan käyttää edullisempia terässäiliöitä. Käyttöikä 30v ja voidaan mahdollisesti katsastaa vielä pidemmäksikin aikaa. Komposiittisäiliöt kevyitä mutta kalliimpia, käyttöikä max. 20v Polttoaineen syöttö ja hallinta Paineenalennin alentaa paineen 200 barista 2 bariin (alennin lämmitetään jäähdytysnesteellä) Injektorit annostelevat metaanin imusarjaan, bensiini-injektorit pois päältä kaasulla ajettaessa Tietokone (ECU) ohjaa polttoaineen syöttöä Polttoainevalitsin ja polttoaineensyötön kalibrointi Kojelautaan valitsin (bensa/biokaasu), samassa ledinäyttö josta näkee kaasun määrän. Auton oma polttoainemittari jää osoittamaan bensiinin määrää (joka vähenee miellyttävän hitaasti ) Asennuksen jälkeen ajetaan 70km bensiinillä ja 70km biokaasulla, jonka jälkeen tietokone laskee ruiskutuskartat. Asennuksen hyväksyminen Kaasuasennuksen tarkastus (Tukesin hyväksymä kaasuasennustarkastaja) Muutoskatsastus katsastusasemalla Merkintä kaasukäytöstä rekisteriotteeseen Käyttövoimavero n. 170-250 /vuosi
Muunnokset Kaasusäiliö Polttoaineen syöttö Polttoainevalitsin
Liikennekaasun tankkausasemat Suomi: 22 asemaa (lähes kaikilta saa biokaasua!) Ruotsi: 139 asemaa Saksa: 910 asemaa Lähde: cngeurope.com
Liikennebiokaasun tulevaisuus
Yhteenveto Tankkausasemia nousee lisää, etenkin biokaasuasemia Liikennebiokaasu on paitsi lupaava ratkaisu liikenteen ympäristöongelmiin, myös piristysruiske taloudelle Kaasuautoiluun siirtyminen ei vaadi suurta investointia kannattaa tehdä heti jos tankkausasema viikoittaisen reitin varrella Kiitos! janne.kilpinen@suomenbioauto.fi