Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

MARINTEK Naturgassbusser eller dieselbusser med avgassrensing – et miljøvalg? Senioringeniør Dag Stenersen MARINTEK Gasskonferansen i BERGEN 2003, 23—24.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "MARINTEK Naturgassbusser eller dieselbusser med avgassrensing – et miljøvalg? Senioringeniør Dag Stenersen MARINTEK Gasskonferansen i BERGEN 2003, 23—24."— Utskrift av presentasjonen:

1 MARINTEK Naturgassbusser eller dieselbusser med avgassrensing – et miljøvalg? Senioringeniør Dag Stenersen MARINTEK Gasskonferansen i BERGEN 2003, 23—24 april:

2 MARINTEK Utredningsprosjekt gjennomført av MARINTEK for Norsk Gassforum  Teoretisk beskrivelse av prinsipielle tekniske løsninger og muligheter for reduksjon av NOx- og partikkel-utslipp fra busser og ferger.  Effekt av rensetiltak for dieselmotorer og bruk av naturgass som alternativt drivstoff for å reduserer nitrogenoksider og partikkelutslipp i transportsektoren.  Kostnadseffektivitet for reduksjon av NOx og partikler over transportmiddelets levetid vha. ”case”-studier

3 MARINTEK Bakgrunn  Dagens teknologiske status for dieselmotorer er lagt til grunn  Euro III godkjenning for bussmotorer, (NOx < 5 g/kWh)  Fremtidige regler og krav for kjøretøymotorer vil bidra til reduserte utslipp  Strengere utslippskrav for tunge dieselmotorer medfører behov for kontinuerlig utvikling av motor  Nye strengere krav vil tre i kraft i 2005 (Euro IV)og 2008 (Euro V) vil kreve avgassrensing

4 MARINTEK NOx og partikler i transportsektoren, motorutviklerens dilemma  Ønske om lave utslipp og høy virkningsgrad, men en får ikke i pose og sekk:  Lave partikkelutslipp gir gjerne høye NO x -utslipp, og omvendt  NO x - og partikkelreduksjoner må sees under ett i et fremtidig motorkonsept  Avgassrensing gir gjerne høyere drivstofforbruk opptil 3-5%  Utslippskrav kan oppnås ved  Motorutvikling og renseteknologi for dieseleksos  Naturgass som alternativt drivstoff

5 MARINTEK Strategier for utslippsreduksjon av partikler og NOx Partikkelutslipp, g/kWh Euro 3 Euro 5 Dagens EURO 3 status Avansert innsprøytning,+ kjølt EGR+ partikkelfilter eller oksiderende katalysator SCR DeNox Euro 4 Potensiale vha. avansert motorteknologi, (lav NOx gir mye partikler og omvendt) SCR DeNOx Forbedret forbrenning + avansert "timing" 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,0 2,0 4,0 6,08,0 10,0 NOx-utslipp, g/kWh Hva med naturgassbusser?

6 MARINTEK Teknologiutvikling gir lavere utslipp IVECO Cursor CNG 8000 Engine Performance Emission Comparison to the Legal Limits Ref. M.Seifert, NGV 2002  Effekt av teknologi- utvikling  Euro 3  Euro 4  Euro 5  Naturgass %

7 MARINTEK NOx-reduksjon - hovedprinsipper  NO x -katalysator for mager blanding, (LNC=Lean NO x catalyst)  Selektiv katalytisk reduksjon ved hjelp av hydrokarboner  NO x adsorpsjon (Lean NO x Trap = LNT)  Adsorpsjon av NO x fra mager eksos etterfulgt av frigjøring og katalytisk reduksjon under rike blandingsforhold  Selektiv katalytisk reduksjon (SCR)  SCR ved hjelp av ammoniakk/urea

8 MARINTEK Partikelfilter  Passive metoder:  Katalytisk filter  Kontinuerlig regenerering  Aktive metoder:  Regenerering ved hjelp av tilførsel av additiver  Filter med regenerering ved hjelp av brenner eller lignende  Utfordring: Effektiv regenerering av filterne

9 MARINTEK Renseteknologi, dieseleksos fra kjøretøyer. Testoppsett for å oppnå Euro 5 utslippskrav Skjematisk testoppsett av laboratoriemotor og katalysatorsystem med målepunkter (T,P, FTIR) CB-PDF: Katalysatorbasert Partikkelfilter SCR: Selektiv katalytisk reduksjon CUC: Oksiderende katalysator Urea injeksjonssystem Reguleringssystem

10 MARINTEK Avgassrensing dieselmotor/gassmotor Visjon mot Euro 5 for diesel (SCR-urea basert løsning ) CB-PDF: Katalysatorbasert Partikkelfilter SCR: Selektiv katalytisk reduksjon CUC: Oksyderende katalysator Urea injeksjonssystem, lagring og håndtering. Aktivt reguleringssystem med store krav til transienter og dynamisk respons Naturgassmotor (Enkel passiv enhet) Oksyderende katalysator Eksos Oksyderende katalysator, (passiv enhet)

11 MARINTEK Case-studie  Typisk bybussrute i Bergen  Ruteinformasjon, motordata, driftsprofil, kostnadsdata (investering og drift)  Dieselmotor, Euro 3,4,5  Naturgassmotor 2003 og 2008  Beregne tiltakskostnader for NOx-reduksjon sammenlignet med basis Euro 2 dieselmotor

12 MARINTEK Buss-case  Basis – Euro 2 dieselmotor og dagens naturgassmotor  Kartlegging av rute og driftsprofil  Lengde: 27,7 km  Antall stoppesteder: 66  Kjøretid: minutter  Årlig kjørelengde km  Gj.snitts ytelse: 45 kW  Kostnadstall  Diesel: 6,50 kr/liter  Gass: 5,0 kr/ Sm 3  Euro 4: Investering NOK  Euro 5: Investering NOK  Investering gassbuss: NOK  Avskrivning: 10 år, 8% rente  Implementering av basisdata i beregningsverktøy  Effekt av teknologiutvikling

13 MARINTEK Resultater – Kostnadseffektivitet for alternativ bussteknologi  Årlig drivstoffbesparelse for gassdrift i forhold til diesel  Dagens gassmotorteknologi lagt til grunn  Euro 5 med full ”rensepakke” (SCR + partikkelfilter + oksyderende katalysator)

14 MARINTEK Resultater - bybuss

15 MARINTEK Resultater – bybuss  NOx-reduksjon, sammenligning mot Euro 2 dieselmotor

16 MARINTEK Partikkel-utslipp

17 MARINTEK Bybuss, sensitivitet i økonomitall  Gassprisen: -1 kr per Sm 3 gir en reduksjon fra 55 til 10 kr/ kg NOx.  Gassprisen er viktigste faktor for en kostnadseffektiv løsning for bybusser  Inv.kost, Euro 5 : -25% gir reduksjon fra kr 42 til 35 per kg NOx  Ekstrakost for NG busser: -20% gir reduksjon fra 55 til 44 kr per kg NOx

18 MARINTEK Oppsummering - bybussdrift ”Naturgassvalget:”  Reduksjonspotensial:  Betydelig for NO x og partikler ved bruk av dagens teknologi. Spesifikke utslipp er allerede lavere enn fremtidige krav  Teknologisk status:  Naturgassmotorer er kommersielt tilgjengelig  Utviklingspotensial:  NG-motor er ”ny” teknologi og har stort potensial til videreutvikling  Lavere utslipp av NO x og partikler  Bedre reguleringssystem  Lavere forbruk ”Dieselvalget”  Reduksjonspotensial:  Fremtidige krav er oppnåelig for både NO x og partikler ved bruk av avansert renseteknologi  Teknologisk status:  Renseteknologi må utvikles til kommersielle produkter.  Krav til lavsvovel drivstoff  Utviklingspotensial:  Dieselmotoren er moden teknologi med begrenset utviklingspotensial  Stort potensial for lave utslipp ved ny renseteknologi for å oppnå fremtidige NOx og PM krav.  Konsekvens er økt drivstofforbruk i forhold til dagens motorer. Dieselmotor med avansert renseteknologi / Naturgass som alternativt drivstoff

19 MARINTEK Konklusjoner  Dagens naturgassbusser gir høy NOx- og PM-reduksjon, men har høye tiltakskostnader  Det kreves betydelig utvikling av effektiv diesel renseteknologi for å tilfredstille Euro 5.  Naturgassmotorer har potensial til lavere utslipp og lavere tiltakskostnader enn dieselteknologi med avgassrensing  For at gassbusser skal opprettholde sine klare miljøfordeler og fremstå som et kostnadseffektiv alternativ kreves videre utvikling av motorkonseptet.

20 MARINTEK Takk for oppmerksomheten


Laste ned ppt "MARINTEK Naturgassbusser eller dieselbusser med avgassrensing – et miljøvalg? Senioringeniør Dag Stenersen MARINTEK Gasskonferansen i BERGEN 2003, 23—24."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google