CC BY
9
УДК 656.025.2(076.5)
Д.А. Дрючин, кандидат технических наук, доцент кафедры автомобильного транспорта, ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет» e-mail: dmi-dryuchin@yandex.ru
А.С. Тищенко, инженер, ООО «Газпром добыча Оренбург»
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПРИМИРОВАННОГО ПРИРОДНОГО
ГАЗА НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ
Целью представленного исследования является повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств за счёт обоснованного применения компримированного природного газа. Для достижения поставленной цели разработана математическая модель определения технико-экономических показателей применения газомоторных топлив на автомобильном транспорте. Оценка влияния технологических параметров и эксплуатационных факторов на эффективность применения компримированного природного газа основана на результатах моделирования технико-экономических параметров эксплуатации автотранспортных средств на газовом и традиционном видах топлива. В результате моделирования определён характер влияния основных эксплуатационных факторов и технологических параметров на эффективность применения компримированного природного газа в заданных условиях. Полученные данные необходимы для выявления области эффективного применения компримированного природного газа на автомобильном транспорте, используемой при реализации федеральных и региональных целевых программ по переводу парка транспортных средств на газомоторные виды топлива.
Ключевые слова: газомоторное топливо, компримированный природный газ, эксплуатация автотранспортных средств, математическое моделирование, технико-экономические показатели.
Применение газомоторных топлив на автомобильном транспорте традиционно рассматривается как одно из направлений повышения эффективности эксплуатации транспортных средств и расширения топливно-энергетической базы автотранспортного комплекса [1, 10].
Расширение области применения газомоторных топлив обусловлено их очевидными преимуществами по сравнению с традиционно применяемыми бензинами и дизельными топливами [5]. C целью расширения топливно-энергетической базы транспортной отрасли, а также для улучшения экологических показателей работы автотранспортного комплекса страны, реализуется комплекс Федеральных и региональных программ по переводу парка транспортных средств на газомоторные виды топлива.
Но для обеспечения широкого применения газомоторных топлив необходимо решение ряда технических и технологических проблем, что требует дополнительных инвестиций и приводит к увеличению ряда статей эксплуатационных затрат [6]. Так, например, исходя из требований нормативно-технической документации, обслуживание и ремонт топливной аппаратуры газобаллонных автомобилей должны производиться на производственно-технической базе, соответствующей ряду специфических требований.
Снижению эффективности применения газомоторных топлив также способствует ряд технических особенностей газобаллонных автомобилей по сравнению с аналогами, работающими на традици-
онных видах топлива. К числу таких особенностей относятся: повышенный расход топлива, уменьшенная грузоподъёмность и меньшая эффективная мощность двигателя [1].
Следовательно, несмотря на очевидные преимущества газомоторных топлив, их применение не приводит к однозначному повышению эффективности эксплуатации транспортных средств [4, 8, 7]. Повышение эффективности транспортной деятельности за счёт применения газомоторных топлив возможно в определённых условиях, характеризуемых сочетанием технологических параметров и эксплуатационных факторов. Данные условия формируют многомерную область, определяющую параметры эффективного применения рассматриваемого вида газомоторного топлива. Для определения размерности и границ данной области необходимо выполнить оценку влияния технологических параметров и эксплуатационных факторов на эффективность применения газомоторного топлива. Проведение такой оценки является актуальной научной задачей, решаемой в представленной работе.
Для решения поставленной задачи разработана математическая модель оценки технико-экономических показателей применения газомоторных топлив [2, 3, 9]. На начальном этапе разработки указанной математической модели рассмотрена смета эксплуатационных затрат. Выявлены факторы, оказывающие влияние на эффективность применения газомоторных топлив.
Эффективность инвестиций, направленных на пе-
ревод парка транспортных средств на газомоторное топливо, определяется из следующего выражения:
Эк=&Зглз-'£Зттоп)-К'Ен (1),
где ^Зглз - общие годовые затраты при эксплуатации транспортных средств на газомоторном топливе, р.;
£Зжтоп - общие годовые затраты при эксплуатации транспортных средств на традиционном топливе, р.;
К - объём инвестиций, направленный на перевод парка транспортных средств на газомоторное топливо, р.;
ЕН - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.
Общие годовые затраты рассчитываются по известным формулам, входящим в методику расчёта себестоимости автомобильных перевозок [3].
Инвестиции, направленные на перевод парка транспортных средств на газомоторное топливо, складываются из множества составляющих, определяемых технологическими особенностями газовых топливных систем и требованиями действующих нормативов.
Созданная математическая модель послужила основой для разработки алгоритма расчёта показателей эффективности применения газомоторных топлив в заданных условиях. Блок-схема данного алгоритма представлена на рисунке 2.
( Конец )
Рисунок 2. Блок-схема алгоритма расчёта показателей экономической эффективности применения газомоторных топлив
Разработанный алгоритм реализован в виде программного продукта, позволяющего сократить трудоёмкость вычислительных операций, проводимых в ходе исследования. При помощи разработанного программного продукта проведена оценка влияния технологических параметров и эксплуатационных факторов на эффективность применения компри-мированного природного газа на автомобильном транспорте.
Предварительный анализ условий применения
рассматриваемого вида газомоторного топлива позволил выявить следующий перечень оцениваемых факторов и технологических параметров: годовой пробег транспортного средства; численность газобаллонных транспортных средств на балансе АТП; затраты на оснащение одного транспортного средства газобаллонным оборудованием; соотношение стоимости компримированного природного газа и традиционного вида топлива; средние годовые затраты на техническое обслуживание и текущий
ремонт одного комплекта газобаллонного оборудования. Для проведения оценки выполнен анализ показателей эксплуатации автомобилей на комприми-рованном природном газе в городе Оренбурге. По
Для оценки значимости факторов, представленных в таблице 1, при помощи разработанного программного продукта произведён расчёт эффективности инвестиций, направленных на перевод одного транспортного средства на газомоторное топливо. Первоначально данный расчёт выполнен для средних значений оцениваемых факторов и параметров. Далее расчёт выполнялся последовательно для минимальных и максимальных значений, при этом значения остальных параметров и факторов принимались равными средним величинам. Полученные значения
результатам анализа определены средние значения рассматриваемых факторов и диапазон их возможного изменения. Данные значения представлены в таблице 1.
и их процентные отклонения от средней годовой эффективности представлены в таблице 2. Полученные данные отражают влияние рассматриваемых в работе факторов и параметров на эффективность применения компримированного природного газа.
Определённая в результате моделирования годовая эффективность применения компримирован-ного природного газа для транспортного средства, эксплуатируемого в условиях соответствующих средним эксплуатационным факторам и параметрам, составила 123 736 р.
Изменение годовой эффективности инвестиций, направленных на перевод одного транспортного средства на газомоторное топливо, р.
Наименование фактора (параметра) Для минимального значения фактора Для максимального значения фактора
рубли % рубли %
1 2 3 4 5
Годовой пробег транспортного средства, км. -7 141 -105,77 547 781 342,7
Средний эксплуатационный расход газомоторного топлива, м3/100 км. 55 143 -55,43 244 964 98
Численность газобаллонных транспортных средств на балансе АТП, ед. 110 718 -10,52 124 120 0,31
Затраты на оснащение одного транспортного средства газобаллонным оборудованием, р. 146 068 18,05 -197 004 -259,21
Соотношение стоимости комприми-рованного природного газа и традиционного вида топлива 176 665 42,78 -19 414 -115,69
Средние годовые затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт одного комплекта газобаллонного оборудования, р. 128 563 3,9 114 883 -7,15
Таблица 1. Значения оцениваемых эксплуатационных факторов и технологических параметров
Наименование фактора (параметра) Значение
Минимальное Среднее Максимальное
Годовой пробег транспортного средства, км 6530 22820 75600
Средний эксплуатационный расход газомоторного топлива, м3/100 км 26,4 41,3 67,8
Численность газобаллонных
транспортных средств на балансе АТП, ед. 1 28 138
Затраты на оснащение одного транспортного средства газобаллонным оборудованием, р. 60500 152250 1470000
Соотношение стоимости компримированного природного газа и традиционного вида топлива 0,23 0,35 0,6
Средние годовые затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт одного комплекта газобаллонного оборудования, р. 22150 117248 296200
Таблица 2. Изменение годовой эффективности инвестиций, направленных на перевод одного транспортного средства на газомоторное топливо
Суммирование процентных отклонений годовой эффективности позволяет оценить степень влияния рассматриваемых факторов на эффективность
Как видно из полученных данных (таблица 3) наибольшее влияние на эффективность применения ком-примированного природного газа оказывают такие факторы, как годовой пробег транспортного средства; затраты на оснащение одного транспортного средства газобаллонным оборудованием; соотношение стоимости компримированного природного газа и традиционного вида топлива и средний эксплуатационный расход газомоторного топлива. Таким образом, ос-
применения компримированного природного газа. Результаты суммирования, выстроенные в порядке убывания, представлены в таблице 3.
новную задачу данной научной работы можно считать решённой. Полученные данные в дальнейшем предполагается использовать для выявления размерности и формы многомерной области эффективного применения компримированного природного газа на автомобильном транспорте. Знание параметров данной области необходимо для успешной реализации целевых программ по переводу парка транспортных средств на газомоторные виды топлива.
Таблица 3. Оценка влияния рассматриваемых факторов на эффективность применения компримирован-ного природного газа на автомобильном транспорте
Наименование фактора (параметра) Максимально-возможное изменение годовой эффективности инвестиций, %
Годовой пробег транспортного средства 448,47
Затраты на оснащение одного транспортного средства газобаллонным оборудованием 277,26
Соотношение стоимости компримированного природного газа и традиционного вида топлива 158,47
Средний эксплуатационный расход газомоторного топлива 153,43
Средние годовые затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт одного комплекта газобаллонного оборудования 11,05
Численность газобаллонных транспортных средств на балансе АТП 10,83
Литература
1. Грачев, И.Д. Газомоторное топливо как альтернатива традиционным источникам потребления двигателей / И.Д. Грачев, М.М. Шарапов // Экономический анализ: теория и практика. - 2014. - № 10. -С. 55-62.
2. Дрючин, Д.А. Обоснование области применения газового топлива на автомобилях с бензиновыми двигателями / Д.А. Дрючин, А.Ф. Фаттахова, М.Р. Янучков // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2015. - № 4. - С. 119-125.
3. Дрючин, Д.А. Технико-экономический анализ применения газового топлива на автомобилях с дизельными двигателями / Д.А. Дрючин, А.Ф. Фаттахова // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2014. - № 10. - С. 60-65.
4. Карлик, Е.М. Технико-экономические проблемы использования природного газа как моторного топлива / Е.М. Карлик // Экономические науки. - 2017. - № 3 (148). - С. 30-34.
5. Кириллов, Н.Г. Природный газ как моторное топливо: СПГ или КПГ? / Н.Г. Кириллов // Энергия: экономика, техника, экология. - 2006. - № 10. - С. 22-25.
6. Коноплев, В.Н. Научные основы проектирования автотранспортных средств, работающих на газомоторных топливах: дис. ... д-ра техн. наук: 05.05.03 / Коноплёв Владимир Николаевич. - Москва, 2008. - 343 с.
7. Марков, В.А. Проблемы использования природного газа в качестве моторного топлива для городского автотранспорта / В.А. Марков // Грузовик &. - 2015. - № 4. - С. 6-12.
8. Перевод автотехники на газомоторное топливо: преимущества, перспективы, риски / И.В. Макарова [и др.] // Транспорт: наука, техника, управление. - 2014. - № 1. - С. 52-55.
9. Переход автотранспорта на природный газ: нормативно-справочное пособие для руководителей и специалистов автотранспортных организаций / А.И. Морев, П.Г. Загладин, О.А. Петренко и др. - Москва, ИРЦ ГАЗпром, 1995. - 140 с.
10. Производство альтернативных моторных топлив на основе природного газа / А.Л. Лапидус [и др.] // Химия и технология топлив и масел. - 2009. - № 5. - С. 3-7.
