20 октября 2021 19:11

Немного рапса

Дизельное топливо можно вырастить на грядке

Юрий Искандеров, и.о. директора Института проблем транспорта РАН: «Ожидается, что по мере электрификации железных дорог тепловозная тяга будет замещаться электровозной и количество магистральных тепловозов будет уменьшаться до некоторого необходимого минимума»
Дизельное топливо можно вырастить на грядке

Юрий Искандеров, и.о. директора Института проблем транспорта РАН:

– Что можно сказать о применении альтернативных энергоносителей на железнодорожном транспорте?
– Ожидается, что по мере электрификации железных дорог тепловозная тяга будет замещаться электровозной и количество магистральных тепловозов будет уменьшаться до некоторого минимума, необходимого для обеспечения движения поездов на вновь строящихся участках железных дорог. Кроме того, на сортировочных станциях сохранятся маневровые тепловозы, необходимые для формирования поездов. Из этого следует, что применение альтернативных энергоносителей на железнодорожном транспорте имеет смысл рассматривать только в качестве замены углеводородного топлива для тепловозов.
Проведенный комплекс научно-исследовательских работ показал возможность использования на маневровых и магистральных тепловозах природного газа.
В настоящее время начат выпуск новых маневровых тепловозов ТЭМ18 мощностью 1103 кВт и ТЭМ18Г мощностью 882 кВт с двухтопливными дизелями, способными работать как на традиционном жидком топливе, так и на сжатом до 20 МПа природном газе. Таким образом, проблема использования природного газа в энергетике подвижного состава стала чисто технической. В 2006 году Коломенский локомотивостроительный завод выпустил дизель, работающий на газовом топливе. В расчете на это ОАО «РЖД» готовится к модернизации локомотивов и в дальнейшем к переходу на работу со сжатым газом. По планам ОАО «РЖД» на первом этапе на сжатый газ будут переведены 200 тепловозов.

– Каковы перспективы применения газотурбинных двигателей на тяговом подвижном составе?
– Первые попытки внедрения газотурбинных двигателей (ГТД) на железнодорожном транспорте были предприняты еще в 1960-х годах прошлого века. Опытные образцы газотурбовозов были построены в США, СССР, Франции, Германии. Однако опыт эксплуатации таких локомотивов оказался неудачным: несмотря на ряд преимуществ по сравнению с тепловозами, они существенно проигрывали им в экономичности.
Энергия солнца ищет применения на транспорте
Однако за прошедшее время положение изменилось. Сегодня двигатели мощностью выше 1500 кВт ГТД по расходу топлива не уступают дизелям. А по экологическим, весогабаритным показателям, готовности к работе, трудоемкости обслуживания, показателям надежности ГТД существенно превосходят дизельные. Важным обстоятельством является также абсолютная приспособляемость ГТД к газообразному топливу и возможность создания на его основе двигателей, работающих на любом виде топлива с максимальной экологической эффективностью. Экологические характеристики ГТД в 20 раз лучше характеристик дизельных двигателей.
Технико-экономические расчеты показали, что для всех вариантов локомотивов стоимость жизненного цикла локомотивов с ГТД при использовании сжатого природного газа в 2 раза ниже, чем у тепловоза, работающего на дизельном топливе.

– В чем заключаются преимущества газотурбовозов?
– Локомотивы с ГТД имеют много преимуществ по сравнению с обычными дизельными. Например, у газотурбовозов выше коэффициент использования мощности, меньшая масса двигателя, оказывающая существенное влияние на эксплуатационные показатели моторвагонного подвижного состава. Для магистрального грузового локомотива весьма перспективным является размещение самого ГТД в одной секции, а баллонов с газом – в другой, что позволяет свести экипировку локомотива к простой переприцепке порожней секции на заправленную. Еще одно преимущество – появляется перспектива использования экологически чистого энергоносителя – водорода – для сжигания в камере сгорания газотурбинного двигателя.

– Какие иные виды энергоносителей могут использоваться для тяги поездов?
– Перспективным направлением исследований по применению альтернативных видов топлива является использование экологически чистого моторного топлива – диметилового эфира (СН3-О-СН3). Как показал проведенный анализ, это топливо имеет значительные преимущества в организации рабочего процесса дизелей и хранении возимого запаса топлива. Диметиловый эфир может производиться из природного газа, угля и иного углеводородного сырья.
Другим направлением повышения эксплуатационного КПД автономных локомотивов является использование гибридных силовых установок. Путем применения конденсаторов сверхвысокой энергоемкости может быть осуществлена рекуперация энергии при торможении и использование ее на разгон поезда.
Ведутся проработки возможности использования на локомотивах электрохимических генераторов (ЭХГ), работающих на водороде или метане. Применение ЭХГ позволит использовать прямое преобразование химической энергии в электрическую и тем самым повысить КПД энергетической установки локомотива.
Существуют возможности использования рапсового масла в качестве моторного топлива тепловозных дизелей. Рапсовое масло по сравнению с традиционным дизельным топливом обладает только одним преимуществом – оно вырабатывается из растительного, т.е. из возобновляемого сырья.

– Может ли найти применение на железнодорожном транспорте энергия атома?
– Атомовозы по стоимости, экономичности и маневренным характеристикам не могут в настоящее время составить конкуренцию существующим тепловым и электрическим локомотивам. Более того, использование на железной дороге атомной энергии потребует внедрения существенных и очень дорогостоящих дополнений в инфраструктуру железнодорожного транспорта. Поэтому проектирование для железной дороги атомовозов нецелесообразно.

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30