Россия
Россия
Россия
УДК 656.025.4 Перевозки грузов. Общие вопросы
Цель: рассмотреть основные проблемы перевозки термочувствительных грузов в рефрижераторных контейнерах (рефконтейнеры), показать возможности оптимизации перевозок путем внедрения альтернативных источников энергии. Метод: выполнено сравнение технико-экономических показателей дизельных, водородных установок. Применен эксергетический метод оценки эффекта от замены дизельного топлива на СПГ. Результаты: в статье определены особенности перевозки грузов в контейнерах со встроенными холодильными установками — автономными рефконтейнерами. Приведена классификация существующих энергоустановок для электропитания рефконтейнеров. Описана конструкция автономной установки для энергоснабжения рефконтейнеров. Предложены экологически безопасные альтернативы для обеспечения автономного электропитания холодильных установок рефконтейнеров. Представлены преимущества автономного источника электропитания на основе высокотемпературных топливных элементов. Описана автономная энергоустановка со сжиженным природным газом (СПГ) в качестве топлива. Проанализирована целесообразность утилизации холода от регазификации СПГ с целью обеспечения стабильности функционирования рефконтейнера. Сделана оценка предполагаемого эффекта от применения альтернативных видов топлива для автономного электропитания. Практическая значимость: полученные результаты могут быть использованы для модернизации энергетических установок малой мощности, применяемых на рефрижераторном и других видах транспорта.
автономные энергоустановки, высокотемпературные топливные элементы, сжиженный природный газ, холодильный транспорт, автономные рефконтей
1. Генератор (ФАС-18-1/ВР) Номинальная мощность, кВт 18 Расход газа (плотность 0,42 кг/м3 ), л/ч 11,1 Масса генератора, кг 530
2. Криобак (LNG530L, СТФК «КамАЗ») Объем, л 530 Cнаряженная масса, кг ~ 300 Рабочее давление, МПа 1,6
3. Газовый мультиблок Рабочее давление на входе, мПа до 40 Давление на выходе, мПа до 3,5 Рабочая температура, °C 285 Таблица 4. Технико-экономическое сравнение ДТ и СПГ Характеристика ДТ «Евро-5» СПГ Удельная теплота сгорания, кДж/кг 42 700 48 500 Доля содержания углерода 0,875 0,75 Расход, л/ч 3,5 11,1 Стоимость топлива, руб./л 55,0 14,7 Расчет затрат на 1 час работы, руб./ч 192,5 163,2 Холодопроизводительность, кДж/л – от 94,0 до 373,5 Выбросы СО2 708 г/кВт 696 г/кВт235
4. Жузев А., Тертышников М. В. Топливные элементы: состояние и перспективы // Энергетика Тюменского региона. 2002. № 3. С. 170.
5. Pandya B., El-Kharouf A., Venkataraman V., et al. Comparative study of solid oxide fuel cell coupled absorption refrigeration system for green and sustainable refrigerated transportation // Applied Thermal Engineering. 2020. Vol. 179. P. 115597.
6. Динамика промышленного производства в 2022 году [Электронный ресурс]. URL: https://rosstat.gov.ru/folder/313/document/196621 (дата обращения: 27.09.2023).
7. Владимир Путин: «Рассчитываем к 2035 году выйти на уровень производства СПГ в 120–140 миллионов тонн в год» [Электронный ресурс]. URL: https://minenergo.gov.ru/node/15959 (дата обращения: 27.09.2023).
8. Колин С. А. К вопросу оценки экономических издержек от загрязнения воздуха городским транспортом (на примере Санкт-Петербурга) / С. А. Колин, С. Е. Кондратенко, Н. А. Бортников // Газовая промышленность. 2021. № 6. С. 98–104.
9. Киселев И. Г., Комиссаров С. Б., Монастырский Д. Я. О целесообразности использования сжиженного природного газа на рефрижераторных контейнерах с навесными дизель-генераторами // Бюллетень результатов научных исследований. 2021. № 4. С. 104–113.
10. Gerasimov V. E., Kuz’menko I. F., Peredel’skii V. A., et al. Introduction of technologies and equipment for production, storage, transportation, and use of LNG // Chemical and petroleum engineering. 2004. Т. 40. № 1–2. P. 31–35.
11. Dorosz P., Wojcieszak P., Malecha Z. Exergetic analysis, optimization and comparison of LNG cold exergy recovery systems for transportation / P. Dorosz, P. Wojcieszak, Z. Malecha // Entropy. 2018. Т. 20. № 1. С. 59.
12. Tan H., Li Y., Tuo H., et al. Experimental study on liquid/solid phase change for cold energy storage of Liquefied Natural Gas (LNG) refrigerated vehicle // Energy. 2010. Т. 35. № 5. P. 1927–1935.
13. Wang F., Li M., Zhang Y., et al. Study on roof-mounted radiant cooling system for LNG-fueled refrigerated vehicles // International Journal of LowCarbon Technologies. 2021. Т. 16. № 2. P. 268–274
