Maakaasun käytönvalvojien neuvottelupäivät MAAKAASUTRUKIT Ari Seppänen asiakaspalvelupäällikkö Maakaasun Siirtoyksikkö ari.seppanen@gasum.fi
1 Tehdasvalmisteiset (OEM) maakaasutrukit Trukkivalmistajia mm. Linde, Yale, Mitsubishi ja Toyota. Tehdasvalmisteisissa moottorit on optimoitu maakaasulle. Tarkastelemme Linden tarjontaa tarkemmin, koska Gasum Oy:llä on 392 sarjasta 2,5 t maakaasutrukki tilauksessa ja siitä meillä on näin ollen eniten taustatietoa. Copyright Gasum
2 L moottori, optimoitu maakaasulle 37 kw @ 2600 min -1 137 Nm @ 2300 min -1 puristus-suhde 13,5 : 1 75 L tankki @ 200 bar (n.15m 3, ajoaika n. 6h) Sama tankkausyhde kuin autoissa (NGV-1) Paineenalennusventtiili, 2-portainen paineenalennus Painetunnistin kaasumäärän mittarinäyttöä varten - Lambda-tunnistin ja säädetty katalysaattori Series 392 Series 393 2
Series 394 H40-H50 CNG 2 tankilla (a 75L = 150L) 3,2 L maakaasumoottori - 55 kw @ 2800 min -1 2-portainen paineenalennus Lambda-tunnistin ja säädetty katalysaattori Painetunnistin kaasumäärän mittarinäyttöä varten Series 394 3
4 Jälkiasennus-sarjat Nestekaasutrukin muuntaminen maakaasukäyttöiseksi - CE-hyväksyntä - Kaasusäiliö on painelaitedirektiivin 97/23/EC alainen (PED) - Direktiivit E110 ja E115 eivät koske trukkeja, koska niitä ei luokitella moottoriajoneuvoiksi, vaan työkoneiksi http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29regs/110e.pdf http://www.unece.org/trans/doc/2006/wp29grpe/ece-trans-wp29-grpe-2006-04e.doc an engine powered forklift truck is not a motor vehicle in the sense of Council Directive 70/156/CEE - Jälkiasennus-sarjoja on saatavilla useilta valmistajilta, itse valitsimme ensimmäiseen asennukseen IMPCO:n sarjan, erittäin kompakti, kohtuullisen kustannustehokas ja helpohko asentaa. Pidämme ajopäiväkirjaa kulutus yms. tietojen keräämiseksi - Asennus vaatii C-luvat - Voidaan asentaa myös esim. jäähallien jäädytyskoneisiin, tms. E110 = määrätään moottoriajoneuvon maakaasulaitteiden hyväksyntävaatimukset E115= määrätään hyväksyntävaatimukset moottoriajoneuvojen jälkiasennettaville neste- ja maakaasun erityislaitteille ja niiden asennukselle Copyright Gasum
Jälkiasennus-sarjat IMPCO CNG-module -täyttää PED-vaatimukset, CE-hyväksytty -75 L @ 200bar = 15m 3 keskimääräinen ajoaika n. 6h (trukki 2,5t), kulutus 3,2m 3 /h, -40 C - +65 C -säiliön paino 90kg, leveys 390mm, pituus 930mm -tankkausyhde NGV1 -silmämääräinen tarkastus 1000h välein, huolto 10.000h / 5 vuotta IMPCO-BERU Technologies B.V. www.impco.eu
6 Copyright Gasum
Maakaasun tankkausaseman suunnittelu Kaasuaseman suunnittelu nykyisten tai tulevien olosuhteiden mukaisesti maakaasun kokonaispäiväkulutuksen mukaan: Trukkien lukumäärä x kulutus / käyttötunti x käyttötunnit / vuoro x vuorot / vuorokausi Aseman koon määrittelemisessä on kaasun tulopaineella suuri merkitys varustuksen kannalta (kompressorit)
CNG- tankkausasemia trukkikäyttöön mm. 8
PÄÄSTÖT Suodatinlappu, jonka läpi pakokaasut johdetaan VTT:n tekemissä pakokaasupäästömittauksissa. Hiukkaspäästöt (PM) määritellään suodatinlapun painon lisääntymisestä. Visuaalisestikin kuva kertoo selvän eron EURO2, EURO3 ja EURO4 dieselmoottoreiden sekä EURO5 maakaasumoottorin välillä. (Kaupunkilinja-autot)
Työkoneita koskevat standardit (ISO 8178), niiden vastaavuus EURO-päästönormeihin sekä voimaantulo- ja siirtymäajat. 10 Stage III A Standards for Nonroad Engines Cat. Net Power Date CO NOx+HC PM kw g/kwh H 130 P 560 2006.01 3.5 4.0 0.2 I 75 P < 130 2007.01 5.0 4.0 0.3 J 37 P < 75 2008.01 5.0 4.7 0.4 K 19 P < 37 2007.01 5.5 7.5 0.6 Cat. kw Stage IV Standards for Nonroad Engines Net Power Date CO HC NOx PM g/kwh Q 130 P 560 2014.01 3.5 0.19 0.4 0.025 R 56 P < 130 2014.10 5.0 0.19 0.4 0.025 Työkone standardi ISO8178 siirtymäajat stage IV (= EURO4) päästönormiin dates for constant speed engines are: 2011.01 for categories H, I and K; 2012.01 for category J. Työkone standardi ISO8178 siirtymäajat stage III A (= EURO3) päästönormiin Stage III B Standards for Nonroad Engines Cat. Net Power Date CO HC NOx PM kw g/kwh L 130 P 560 2011.01 3.5 0.19 2.0 0.025 M 75 P < 130 2012.01 5.0 0.19 3.3 0.025 CO = hiilimonoksidi (häkä) HC= hiilivety NOx = typen oksidit PM= hiukkaspäästöt N 56 P < 75 2012.01 5.0 0.19 3.3 0.025 P 37 P < 56 2013.01 5.0 4.7 0.025 NOx+HC Työkone standardi ISO8178 siirtymäajat stage III B (= EURO3) päästönormiin Copyright Gasum
11 Keskimääräinen päästöjen vertailutaulukko g/kwh VTT HC CO NOx CO 2 PM DIESEL 0.864 1.442 7.014 756.3 0.373 CNG 0.212 0.018 0.962 674.0 0.007 LPG 0.200 1.00 3.00 898.0 0.015 *SÄHKÖ 0.02 0.16 0.41 210 0.047 EURO 5 0.460 1.50 2.00 n/a 0.02 **ISO 8178 Nox+HC 5.00 = 4.70 n/a 0.40 HC= hiilivety CO = hiilimonoksidi (häkä) NOx = typen oksidit CO 2 = hiilidioksidi PM= hiukkaspäästöt *Yleensä sähkön tuotannon päästöt lasketaan keskimääräisinä, jossa tuotantotavat (vesi, ydinvoima, kivihiili, maakaasu jne.) painotetaan osuuksiensa mukaan. **ISO 8178 (stage IIIA) on EU:n työkonedirektiivi, yllä olevat raja-arvot koskevat työkoneiden teholuokkaa 37-75 kw. Vastaa EURO 3 päästönormia, voimaantulo 01.2008 (sovelletaan siis trukkeihinkin). CO 2 -päästöt ovat suoraan verrannollisia ajoneuvon polttoaineenkulutukseen. Jos CO 2 pienenee tai suurenee, esim. 15 %, niin ajoneuvon kulutus pienenee tai suurenee samassa % -suhteessa. Copyright Gasum
Linde sarja 393, päästövertailu CO = hiilimonoksidi (häkä) HC= hiilivety NOx = typen oksidit PM= hiukkaspäästöt 16 14 15,25 CO HC 12 NOx PM 10 8 6 5,27 5,31 4 2 0 0,57 0,58 0,35 0,14 0,43 0,06 0,31 0,13 0,07 0,01 0,00 0,14 0,28 0,12 Diesel Diesel Nestekaasu Nestekaasu Maakaasu (Hiukkas-suodatin) (Säätämätön katalysaattori) (Säädetty katalysaattori) (Säädetty katalysaattori) Diesel Diesel DPF LPG unger. Kat. LPG ger. Kat. CNG ger. Kat
CRT = hiukkas-suodatin OC = hapetuskatalysaattori TW = kolmitoimikatalysattori Syöpävaaralliset PAH-yhdisteet (Polysykliset aromaattiset hiilivedyt), VTT:n mittaustuloksia diesel ja CNG ajoneuvoilla, Braunschweigh testisykli. Vertailun vuoksi: diesel tuottaa vähemmän PAH-yhdisteitä kuin LPG (nestekaasu) Mutageeniset yhdisteet (karsinogeenit, yms.), jotka voivat aiheuttaa ihmisen perimään muutoksia (testin kehitti Bruce Ames) ja hiukkaspäästöt. VTT:n mittaustuloksia diesel ja CNG ajoneuvoista.
14 Edut: Uudehkoa tekniikkaa. Päästöt erittäin vähäiset, ympäristövaikutukset vertailun pienimpiä, ei kuljetus- tai varastointitarvetta, polttoaine kulkee valmiiksi putkessa. Nopea tankata, ei pullojen, hiukkas-suodattimien tai akkujen vaihtoa, hiljainen käyntiääni, pitkät huoltovälit, palaa puhtaasti (moottorin kuluminen vähäisempää). "Vihreä imago", myös biokaasun käyttö mahdollista, innovatiivinen, päästövaatimusten edelleen tiukentuessa kilpailukyky paranee koko ajan, tukee EU:n vihreän ja valkoisen kirjan periaatteita. Nestekaasutrukit kohtuullisen kustannustehokasta ja helppoa konvertoida maakaasukäyttöisiksi. Diesel-trukeissa hiukkas-suodatin nostaa polttoaineen kulutusta n. 10%. Taloudellinen, kohtuullisen stabiili hinnoittelu, soveltuu myös kellareihin ja muihin maanalaisiin tiloihin, helposti räjähtävää mutta kapea syttymisalue, ilmaa kevyempi kaasu, oleellisesti pienempi suoja-alue kuin diesel- ja nestekaasuasemilla, tankkausaseman rakentaminen ei vaadi YVA-menettelyä. Copyright Gasum
Hidasteet: Uudehkoa tekniikkaa Suomessa, ei ole vielä paljon kokemuksia käytöstä. Helposti räjähtävää mutta kapea syttymisalue. Suurempi kulutus johtuen energiatiheydestä (kaasu), vaatii suurehkot säiliöt, jos halutaan pidempää ajoaikaa. 15 Korkeapuristeisenkin maakaasu-moottorin hyötysuhde on10 15 % dieselmoottoria alhaisempi. Polttoaineenkulutus on polttoaineen energiasisällön mukaan laskettuna yleensä n. 10 % alhaisempi kuin bensiinimoottoreilla ja 25 30 % korkeampi kuin dieselmoottorilla ilman CRT-suodatinta sekä 10 20 % korkeampi kuin dieselmoottori CRT-suodattimella riippuen mallista ja käytettävästä moottoritekniikasta. Jälkimarkkinat ja valikoima vielä kapeahkoja. Hankintahinta n.10-20% korkeampi kuin diesel tai nestekaasutrukeilla. Sähkötrukin hankintahinta suunnilleen samaa luokkaa kuin maakaasutrukin. Hinnoittelu riippuu erittäin suuressa määrin trukin varustetasosta! Muiden käyttövoimalähteiden hankintahintaan EI sisälly tarvittavia lisälaitteita (esim. varahiukkas-suodatin, vara-akku, vaihtopullo, jne.) Copyright Gasum
Luonnostaan parempia energiaratkaisuja. KYSYMYKSIÄ??