STUDIJA O MOGUĆNOSTI UVOĐENJA ALTERNATIVNIH GORIVA U SEKTOR SAOBRAĆAJA U CRNOJ GORI. Finalni nacrt

Transcription

1 STUDIJA O MOGUĆNOSTI UVOĐENJA ALTERNATIVNIH GORIVA U SEKTOR SAOBRAĆAJA U CRNOJ GORI Finalni nacrt 1

2 Naziv dokumenta Studija o mogućnosti uvođenja alternativnih goriva u sector saobraćaja u Crnoj Gori Dio 1 Kraći naziv dokumenta Status Studija o alternativnim gorivima Nacrt Datum 09.april 2016 Naziv projekta Projektni broj: Klijent Glavni korisnik Izvođač Razvoj održivog korišćenja energije u Crnoj Gori EuropeAid/132799/C/SER/ME Delegacija EU u Crnoj Gori Ministarstvo ekonomije Crne Gore European Profiles S.A. Kostas Bakolas, Direktor projekta kbak@europeanprofiles.gr Pripremljen strane: od Dragoslava Stojiljković Radovan Nikčević Tamara Durutović Ključni ekspert 2 Inženjer Viši ekpert za energetsko planiranje Pravni ekpsert Napomena Ovaj dokument je nastao uz pomoć Evropske unije. Sadržaj ovog dokumenta je isključiva odgovornost konzorcijuma koji sprovodi ovaj projekat i ni na koji način ne odražava stavove Evropske unije. 2

3 Spisak slika Slika 1 Udio potražnje za energijom u sektoru saobraćaja Slika 2 Međusobna povezanost sirovih materijala, energenata (svijetlo zeleno= niskougljenik) i tržišnih sektora (svijetlo zeleno = još nije razvijeno) Slika 3 Nova putnička vozila sa motorima na alternativna goriva,% novih putničkih automobila ( ) (1) - Izvor: Eurostat Slika 4 Gustina energije goriva: zapreminska (MJ / dm 3 ) i masena (MJ / kg). Ovo poslijednje obuhvata težinu rezervoara Slika 5 Opcije goriva za veliki broj primjena u saobraćaju na osnovu zahtjeva u pogledu autonomije i raspoloživog prostora za skladištenje goriva Slika 6 Globalno snabdijevanje TNG prema izvoru, u milionima tona Slika 7 Pregled proizvodnje i lanca distribucije TNG Slika 8 Globalni višak TNG u milionima tona Slika 9 Vozni park na TNG pogon po zemljama u 2013.god Slika 10 Stanice za punjenje TNG širom Evrope Slika 11 Pregled procječnih cijena na pumpama u EUR/l (bez PDV& akciza) u nekim evropskim zemljama u aprilu 2013 Slika 12 Sastav prirodnog gasa Slika 13 KPG stanica za sporo punjenje Slika 14 Različite rute gasa na tržištu Slika 15 Blok šema TPG procesa Slika 16 Blok šema GTL procesa Slika 17 Glavni procesi dobijanja vodonika: dugoročna perspektiva Slika 18 Šema isporuke vodonika u gasovitom obliku Slika 19 Šema isporuke vodonika u tečnom obliku Slika 20 Šema isporuke vodonika preko nosača Slika 21 Koncept električnog vozila Slika 22 Proizvodni proces pretvaranja uglja u tečno gorivo- Direktna likvefakcija Slika 23 Proizvodni proces pretvaranja uglja u tečno gorivo Indirektna likvefakcija Slika 24 Smjanjenje emisije od sintetičkih goriva Evropa Slika 25 Finalna potrošnja energije prema kategoriji saobraćaja Slika 26 Potrošnja goriva na bazi nafte prema kategoriji saobraćaja Slika 27 Potrošnja električne energije u sektoru saobraćaja Slika 28 Udio podsektora saobraćaja u ukupnoj domaćoj potrošnji goriva u godini Slika 29 Finalna potrošnja u narednom periodu Slika 30 Struktura finalne potrošnje u narednom periodu Slika 31 Vozila po katergorijama i broj novih vozila Slika 32 Starost putničkih vozila po kategorijama u 2014 Slika 33 Starost putničkih vozila po kategorijama u 2014 Slika 34 Struktura putničkih vozila prema evropskim standardima emisije za puničke vozila 3

4 Slika 35 Distribucija benzinskih pumpi (ukupan broj/opremljene za prodaju TNG) u Crnoj Gori Slika 36 Broj i struktura benzinskih pumpi po opštinama Slika 37 Struktura vozila za opštinske i komunalne usluge Slika 38 Ukupan broj vozila u Crnoj Gori po kategorijama vozila u godini Slika 39 Struktura vozila u Crnoj Gori po kategoriji vozila u godini Slika 40 Struktura vozila po starosti vozila za registrovana vozila u godini Slika 41 Struktura vozila po vrsti goriva Slika 42 Distribucija gradskih autobusa u EU-27 prema tehnologijama goriva i pogona (%) Slika 43 Ekonomski aspekti rekonstrukcije vozila na TNG Slika 44 Troškovi proizvodnje alternativnih goriva u odnosu na cijenu odabranih goriva (scenario sa postojećim tehnologijama) Slika 45 Životni ciklus vozila/goriva Slika 46 Potrošnja energije prema tehnologiji različitih vozila/goriva Slika 47 Emisija gasova staklene bašte od različitih tehnologija za vozila/gorivo Slika 48 Emisija čestica od različitih tehnologija za vozila/gorivo Slika 49 Pregled mogućnosti korišćenja alternativnih goriva u sektoru saobraćaja u Crnoj Gori (oznake: plavo - kratkoročno, žuto - srednoročno, crveno - dugoročno) Slika 50 Finalna potrošnja energije prema vrsti goriva /i razmatranim scenarijima Slika 51 Brojilac-vrijednosti za razmatrane scenarije Slika 52 Imenilac-vrijednosti za razmatrane scenarije Slika 53 Pregled udjela energije iz obnovljivih izvora energije u saobraćaju u zavisnosti od razmatranih scenarija Slika 54 Emisija CO 2 iz drumskog saobraćaja prema različitim metodologijama i prema različitim vrstama goriva Slika 55 Emisije CO 2 iz drumskog saobraćaja za razmatrana scenarija Slika 56 Smanjenje emisija CO 2 prema razmatranim scenarijima Slika 57 Ekonomski aspekti cijena goriva za razmatrana scenarija Slika III.1 Pregled rezultata evropskog programa testiranja emisija (EETP) Slika III.2 Konverzija putničkog vozila na TNG pogon 1. reduktor, 2. mikser, 3. TNG elektromagnetni ventil, 4. prekidač za gas, 5. step motor ili regulacija gasa, 6. regulator, 7. lambda, 8. višestruki ventil, 9.kućište za gas, 10. filter, 11. emulator Slika III.3 TNG dizel dvogorivni motor Slika III.4 Eksperimentalni motor na KPG pogon (6 cilindara, 13 litara, nivo stepen kompresije 12, centralno ubrizgavanje u usisni sistem - SPI, 244kW /1900 min- 1, 1487 Nm/1000 min-1) Slika III.5 Proizvodi Fišer-Tropšove sinteze Slika III.6 Šema Sasol-ovog Slurry Phase Distillate procesa Slika III.7 Raspodjela kapitalnih troškova za LNG postrojenje Slika III.8 Raspodjela kapitalnih troškova za GTL postrojenje Slika III.9 Poređenje emisije izduvnih gasova FT GTL, standardnog i CARB dizel gorivo Slika III.10 Blok-shema procesa reformiranja parom prirodnog gasa 4

5 Slika III.11 Budući potencijalni troškovi proizvodnje vodonika elektrolizom vode Slika III.12 Postrojenje za proizvodnju vodonika iz energije vetra (Coachella Valley, SAD) Slika III.13 Pojava povratnog plamena u usisnom vodu Slika III.14 Spriječavanje pojave povratnog plamena zatvaranjem dovoda vodonika Slika III.15 Eksperimentalno vozilo HCNG sa pogonom motora mješavinom vodonika i prirodnog gasa Slika III.16 Autobus na HCNG, pored odgovarajuće pumpe za HCNG Slika III.17 Fordov kamionet i rezervoar za HCNG gorivo Slika III.18 Poređenje HCNG motora sa gasnim motorom sa siromašnom smjesom Slika III.19 Tojota Prijus na vodonik Slika III.20 Gorive ćelije Slika III.21 Komponente vozila na gorive ćelije Slika III.22 Pregled glavnih tehnologija pogona vozila Slika III.23 Poređenje baterija koje se mogu ponovo puniti, gorivih ćelija i vozila sa unutrašnjim sagorijevanjem kao različite tehnologije 5

6 Spisak tabela Tabela 1 Pregled scenarija za korišćenje alternativnih goriva [8] dio I Tabela 1 Pregled scenarija za korišćenje alternativnih goriva [8] dio II Tabela 2 Karakteristike odabranih alternativnih goriva Tabela 3 Karakteristike TNG prema evropskom standardu EN 589 [15, 17] Tabela 4 Prednosti i nedostaci TNG kao alternativnog goriva Tabela 5 Procječna cijena TNG u evropskim zemljama u septembru godine i trendovima u odnosu na prethodni mjesec [20] Tabela 6 Vrsta konektora za punjenje TNG [21] Tabela 7 karakteristike KPG [24] [17, 21] Tabela 8 Prednosi i nedostaci KPG kao alternativnog goriva Tabela 9 Poređenje nekih metoda za distribuciju prirodnog gasa Tabela 10 Troškovi prozvodnje TPG, GTL i motornih goriva iz rafinerije Tabela 11 Glavne karakteristike različitih opcija skladištenja H 2 Tabela 12 Prednosti i nedostaci vodonika kao alternativnog goriva Tabela 13 Stvarno korišćenje biogoriva u Evropi Tabela 14 Potrošnja goriva na bazi nafte i električne energije u sektoru saobraćaja Tabela 15 Finalna potrošnja u sektoru saobraćaja prema kategoriji saobraćaja i vrsti goriva (GWh) Tabela 16 Osnovni podaci o javnom prevozu po opštinama u Crnoj Gori Tabela 17 Određeni pokazatelji intenziteta javnog prevoza u opštinama Tabela 18 Evolucija troškova komponenti cijene električne energije u Tabela 19 Troškovi električnih vozila (primjeri) Tabela 20 Troškovi transporta, distribucije i infrastrukture za energente (USD 60 / bbl) Tabela 21 Pregled WTT, TTW i WTW emisije gasova sa efektom staklene bašte i potrošnja energije Tabela 22 Faktori emisija COPERT model IV Tabela 23 Faktori emisija Smjernice IPCC 2006 za nacionalni inventar gasova sa efektom staklene bašte Tabela 24 Tehničke specifikacije za stanice za punjenje Tabela 25 Pokretači i prepreke u pogledu korišćenja alternativnih goriva u Crnoj Gori Tabela 26 Prednosti i nedostaci svih vrsta alternativnih goriva sa aspekta njihovog korišćenja u sektoru saobraćaja u Crnoj gori Tabela 27 Potrošnja energije u različitim sektorima saobraćaja u periodu od do godine Tabela 28 Energetski bilans u sektoru saobraćaja za Scenario br. 1 (GWh) Tabela 29 Energetski bilans u sektoru saobraćaja za Scenario br. 2 (GWh) Tabela 30 Energetski bilans u sektoru saobraćaja za Scenario br 3 (GWh) Tabela 31 Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja Scenario br. 1 Tabela 32 Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja Scenario br. 2 Tabela 33 Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja Scenario br. 3 Tabela III.1 Podaci o određenim putničkim vozilima na TNG pogon u serijskoj proizvodnji Tabela III.2 Sastav prirodnog gasa 6

7 Tabela III.3 Laka vozila na prirodni gas Tabela III.4 Teška vozila na prirodni gas Tabela III.5 Poređenje raličitih vrsta motora na gas u odnosu na dizel motore Tabela III.6 Poređenje tehničkih aspekata postrojenja za TPG i GLT istih kapaciteta Tabela III.7 Poređenje GTL postrojenja po veličini Tabela III.8 Proizvodnja vodonika iz prirodnog gasa Tabela III.9 Proizvodnja vodonika iz obnovljivih tečnosti biološkog porekla (etanol, sorbitol) Tabela III.10 Proizvodnja vodonika gasifikacijom/pirolizom biomase Tabela III.11 Proizvodnja vodonika elektrolizom vode Tabela III.12 Proizvodnja vodonika visokotemperaturnim termohemijskim putem iz sunčeve svetlosti Tabela III.13 Proizvodnja vodonika fermentacijom šećera 7

8 Sadržaj SLIKA 21 KONCEPT ELEKTRIČNOG VOZILA UVOD ALTERNATIVNA GORIVA U SEKTORU SAOBRAĆAJA DEFINICIJE TNG (TEČNI NAFTNI GAS) Definicija Karakteristike Proizvodnja Prednosti i nedostaci Primjena Cijena KOMPRIMOVANI PRIRODNI GAS (KPG) Definicija Karakteristike Proizvodnja Prednosti i nedostaci Primjena Cijena TEČNI PRIRODNI GAS (LNG) I GAS U TEČNOST (GTL) Definicija Proizvodnja Prednosti i nedostaci VODONIK Definicija Karakteristike Proizvodnja Prednosti i nedostaci Primjena Cijena ELEKTRIČNA ENERGIJA Definicija Karakteristike Primjena BIOGORIVA Definicija Proizvodnja Primjena UGALJ U TEČNO GORIVO (CTL) Definicija Proizvodnja Prednosti i nedostaci Primjena POTENCIJALNO KORIŠĆENJE ALTERNATIVNIH GORIVA U CRNOJ GORI POTROŠNJA ENERGIJE U SAOBRAĆAJU ANALIZA DRUMSKOG SAOBRAĆAJA PREGLED POSTOJEĆEG ZAKONODAVSTVA I REGULATORNI OKVIR ZAKONODAVSTVO CRNE GORE

9 4.1.1 Zakon o energetici Novi zakon o energetici Strategija razvoja energetike Crne Gore do godine Zakon o zaštiti životne sredine Zakon o porezu na upotrebu putničkih motornih vozila, motocikla, plovnih objekata, vazduhoplova i letilica 102 Zakonom o porezu na upotrebu putničkih motornih vozila, motocikla, plovnih objekata, vazduhoplova i letilica (Službeni list RCG br. 28/04 i 40/2011, i Službeni list CG broj 86/09) propisano je da se porez na motorna vozila ne plaća za neke grupe vozila i u skladu sa članom 6 (8) za motorna vozila na električni pogon porez se ne plaća Zakon o istraživanju i proizvodnji ugljovodonika ZAKONODAVNI OKVIR EU Direktiva 2014/94/EC o uspostavljanju infrastrukture za alternativna goriva Direktiva 2009/33/EC o promovisanju čistih i energetski efikasnih vozila Direktiva 2009/28/EC o promociji korišćenja energije iz obnovljivih izvora Direktiva 2015/1513/EC o izmjenama i dopunama Direktive 2009/28 / EC o promociji korišćenja energije iz obnovljivih izvora POBOLJŠANJE ZAKONODAVSTVA U CRNOJ GORI U CILJU KORIŠĆENJA ALTERNATIVNIH GORIVA ODRŽIVOST I EKONOMSKI ASPEKTI UVOĐENJA ALTERNATIVNIH GORIVA U CRNOJ GORI PROCJENA UTICAJA NA ŽIVOTNU SREDINU OD KORIŠĆENJA ALTERNATIVNIH GORIVA U CRNOJ GORI POKRETAČI I PREPREKE ZA KORIŠĆENJE ALTERNATIVNIH GORIVA U CRNOJ GORI (KAPITALNI TROŠKOVI, TROŠKOVI POSLOVANJA, TEHNIČKI IZAZOVI) ANALIZA SCENARIJA ZA ISPUNJENJE CILJEVA OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE U SEKTORU SAOBRAĆAJA NA OSNOVU RASPOLOŽIVIH ALTERNATIVNIH GORIVA I SUGESTIJE ZA PODSTICANJE KORIŠĆENJA ALTERNATIVNIH GORIVA U CRNOJ GORI ZAKLJUČCI LITERATURA ANEKS I ANEKS II ANEKS III

10 1 UVOD Saobraćaj je postao najveći potrošač energije na nivou EU sa preko 30% finalne potrošnje energije i udio ove energije uvezene iz trećih zemalja se povećava sa projekcijama da daljeg rasta. Do godine EU će biti zavisna od uvoza energije, sa 90% od svojih naftnih potreba i sa 80% od potreba za gasom [1]. Više od polovine sirove nafte potroši se u drumskom saobraćaju (Slika 1). Prema tome potrebno je uložiti značajne napore kako bi se zamjenilo korišćenje nafte u skladu sa raspoloživim ograničenim izvorima nafte. Slika 1- Udio potražnje za energijom u sektoru saobraćaja (Izvor: ERTRAC, i brojke sa internet stranice IEA ( EU27, 2007) [2] Glavni izazovi za evropski sektor saobraćaja su: Efekti od zagušenja saobraćaja, posebno drumskog i vazdušnog saobraćaja koji koštaju Evropu oko 1% godišnjeg BDP-a; Zavisnost od nafte - i pored poboljšanja energetske efikasnosti, saobraćaj i dalje zavisi od nafte u i to sa 96% od svojih energetskih potreba. Zalihe nafte će postati rijeđe u budućnosti, i doći će do povećanja uvoza nafte iz nestabilnih dijelova svijeta. Prema projekcijama, do godine cijena nafte će se podvostručiti u odnosu na godinu; emisije gasova staklene bašte - do godine, EU mora smanjiti emisiju u saobraćaju za 60% u odnosu na nivo iz godine, povećanje temperature zbog globalnog zagrijavanja je ograničeno na 2ºC; neujednačen kvalitet infrastrukture širom EU; 10

11 konkurencija - sektor saobraćaja EU se suočava sa sve većom konkurencijom kada je riječ o tržištima saobraćaja koja se sve brže razvijaju u drugim regionima. Na osnovu svih prethodno navedenih činjenica i problema, buduće strategije saobraćaja će biti zasnovana na sljedećim aktivnostima [3]: zamjeni nafte sa alternativnim gorivima i mješavinama goriva; smanjenju potrošnje nafte promovišući energetsku efikasnost u vozilima kroz napredne tehnologije i vozila koja koriste efikasnija goriva; eliminisanje korišćenja nafte promovisanjem gašenja motora u stanju mirovanja, većeg korišćenje masovnog transporta i druge pristupe ublažavanja zagušenja. Fokus na razvoj tržišta alternativnog goriva će takođe uticati na ekonomski rast i povećanje stope zaposlenosti, Prema sprovedenom istraživanju koje je finansirano od strane Evropske fondacije za klimu, uočeno je da "ozelenjavanje" automobila može rezultirati stvaranjem oko novih radnih mjesta do godine. Razvoj inovativnih rješenja alternativnih goriva će stvoriti nove tržišne mogućnosti za evropsku industriju i ojačati konkurentnosti Evrope na globalnom tržištu. Prije nekoliko godina, Evropska komisija [4] je najavila ambiciozan paket mjera kako bi se osiguralo otvaranje pumpi za alternativna goriva širom Evrope sa zajedničkim standardima u pogledu njihovog dizajna i upotrebe. Alternativna goriva sa niskom emisijom CO 2 su neophodna za postepenu dekarbonizaciju sektora saobraćaja, ključni cilj strategije razvoja Evrope 2020 za pametan, održiv i inkluzivni razvoj [5] ka cilju smanjenja emisije CO 2 iz sektora saobraćaja od 60% do godine je izložen u dokumentu "Mapa puta ka jedinstvenom transportnom području prema konkurentnom i resursno efikasnom transportnom sistemu" (Bijeli papir 2011) [6]. Alternativna goriva koja zamjenjuju naftu kao izvor energije za pogon vozila u sektoru saobraćaja su: [2] : Električna energija / vodonik, i biogoriva (tečnosti) kao glavne opcije; Sintetička goriva kao tehnologija za prelaz sa fosilnih goriva na goriva iz biomase; Metan (prirodni gas i biometan) kao komplementarno gorivo; TNG kao dodatak. Različiti vidovi transporta zahtjevaju različite opcije alternativnih goriva: Za manje razdaljine u drumskom saobraćaju mogu se koristiti vozila na električni pogon, za srednje razdaljine vozila na vodonik i metan i za veće razdaljine mogu se koristiti vozila koja koriste biogoriva/sintetička goriva, TPG i TNG; 11

12 Željeznice treba da se koriste električnu energiju za pogon kad god je to moguće, u suprotnom treba da se koriste biogoriva; Avijacija treba da koristi kerozin proizveden iz biomase; Pomorski saobraćaj bi mogao da koristi biogoriva (svi brodovi), vodonik (unutrašnji plovni putevi i manja plovila), TNG (pomorski saobraćaju kraćeg dometa), TPG i nuklearnu energiju (pomorstvo) Osnovna alternativna goriva treba da budu dostupna širom EU sa harmonizovanim standardima, kako bi se osiguralo slobodno kretanje svih vozila širom EU. Na nivou EU potrebno je uskladiti podsticaje za osnovna alternativna goriva i odgovarajuća vozila kako bi se spriječili poremećaji na tržištu i osigurala ekonomija u obimu koji podržava brzo i globalno uvođenje alternativnih goriva na tržište [2]. Različite opcije su prikazane na Slici 2. Za drumski saobraćaj, moguća su različita rješenja, ali rješenje koje najviše obećava razlikuje se od jednog segmenta tržišta do drugog. Vozila u potpunosti na električni pogon pogodna su za ličnu mobilnost u urbanim sredinama, ali još uvijek ne predstavljaju dobro rješenje za autobuse dugih linija, teretni saobraćaj ili za prevoz teških tereta. Vrlo je vjerovatno da će se u kasnijim segmentima, vodonik, gas iz obnovljivih izvora energije i biogoriva, uključujući (bio-) TPG pokazati kao bolja rješenja. Relativno mali broj održivih opcija goriva su dostupna za vazdušni i pomorski saobraćaj. Za unutrašnju plovidbu, pomorski saobraćaj kraćeg dometa i trajekte, postoji više prostora za usvajanje održivih alternativa, uključujući i širok spektar biogoriva [7]. Slika 2 Međusobna povezanost sirovih materijala, energenata (svijetlo zeleno= niskougljenik) i tržišnih sektora (svijetlo zeleno = još nije razvijeno) [7] 12

13 Pored toga, treba da postoji razlika između kratkoročnih (2020), srednjoročnih ( 2030) i obećavajućih dugoročnih (2050) opcija [8]. Postoje različita mišljenja o korišćenju alternativnih goriva koja odražavaju ekonomske, političke, klimatske okolnosti kao i raspoloživost resursa u Evvropi. Pregled scenarija za korišćenje alternativnih goriva prikazan je u Tabeli 1. Međunarodna agencija za energetiku je u svojoj studiji sprovela obimno modeliranje za različite scenarije u pogledu tehnologije, uključujući sve osnovne opcije fosilnih i alternativnih goriva [2]. Rezultati ove studije su dati u Aneksu I. Tabela 1-Pregled scenarija za korišćenje alternativnih goriva [8] dio I Kratkoročne opcije (2020) Putnička vozila/putnički saobraćaj Mješavine bioetanola ili biodizela Električna energija Vodonik (viljuškari) TNG Hidoobrađeno biljno ulje Metan Putnička vozila/putnički saobraćaj (Mješavine) Bioetanola ili biodizela (druga generacija) El. Energija i Vodonik Drumski saobraćaj Teretni saobraćaj (gradski) Mješavine biodizela Hidoobrađeno biljno ulje Metan El. energija (hibridi) Vodonik (autobusi) Drumski saobraćaj Teretni saobraćaj (gradski) Biodizel (prva i druga generacija) Teretni saobraćaj (veća udaljenost) Vazdušni saobraćaj Mješavina biodizela Fosilna goriva ili Hidoobrađeno mješavine biljno ulje /Metan biogoriva (dvojno gorivo) Hidoobrađeno biljno ulje /Metan (dvojno gorivo) Hidoobrađeno biljno ulje Srednjoročne opcije (2030) Teretni saobraćaj (veća udaljenost) Biodizel (prva i druga generacija) Sintetička Sintetička goriva goriva (GtLgas u tečnost) (GtL-gas u tečnost) Vazdušni saobraćaj Sintetička goriva (GtL-gas u tečnost) Biogoriva (prva i druga generacija) Pomorski saobraćaj Fosilna goriva ili mješavine biogoriva KPG (unutrašnji plovni putevi) TPG (pomorstvo) Električna energija (trajekti i manja plovila, u lukama APU-agregat za pokretanje motora za visokonaponske kopnene priključke) Pomorski saobraćaj Tečna biogoriva Biometan za unutrašnju plovidbu Željeznički saobraćaj Električna energija Hibrid/dizel vuča Željeznički saobraćaj Električna energija Hibrid/dizel vuča 13

14 Biometan Hidoobrađeno biljno ulje BtL-biomasa u tečnost/gtl gas u tečnost (za veće udaljenosti) Biometan Biometan/KPG Hidoobrađeno Hidoobrađeno biljno ulje biljno ulje Vodonik El. energija (hibridi) Vodonik APU- agregat za pokretanje motora: električna energija sa gorivim ćelijama TPG (uglavnom za kraće plovidbe) APU- agregat za pokretanje motora: električna energija sa gorivim ćelijama Tabela 1- Pregled scenarija za korišćenje alternativnih goriva [8] dio II Dugoročne opcije (2050) Putnička vozila/putnički saobraćaj Električna energija & Vodonik iz obnovljive energije Biometan (uglavnom za veće udaljenosti) Biogoriva (druga i treća generacija, samo za veće udaljenosti) Drumski saobraćaj Teretni saobraćaj (gradski) Teretni saobraćaj (veća udaljenost) Biogoriva Biogoriva (druga (druga i treća i treća generacija) generacija) Električna energija & Vodonik iz obnovljive energije Biometan Električna energija & Vodonik iz obnovljive energije Vazdušni saobraćaj Biogoriva ( druga i treća generacija) Vodonik u motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem kao glavnim pogonskim sistemom APU- agregat za pokretanje motora: električna energija sa gorivim ćelijama Pomorski saobraćaj Tečna biogoriva Željeznički saobraćaj Električna energija Električna energija za agregat za pokretanje Hibrid/dizel motora i glavni pogonski vuča (samo gdje sistem na gorive ćelije s električna čvrstim oksidima kao energija nije elektrolitom (SOFC) i izvodljiva) biodizel Prema komunikaciji Komisije o čistoj energiji za sektor saobraćaja [6], tečna biogoriva se najčešće koriste za proizvodnju energije za potrebe saobraćaja, ali i sva ostala alternativna goriva su predmet brojnih istraživanja i razvoja proizvoda, scenarija i strategija, kao i, primjene u drugim vidovima saobraćaja. 14

15 Uprkos povećanju u periodu od do godine, putnička vozila koja koriste altrernativna goriva, uključujući hibridna vozila, čine samo mali dio flote putničkih automobila u EU u godini (Slika 3). Takođe, među novoregistrovanim putničkim automobilima, mali je udio automobila sa pogonom na alternativna goriva. U 2012.godini vozila sa pogonom motora na dizel dominiraju među novoregistrovanim vozilima u državama članicama odnosno, 60% novih putničkih automobila su vozila na dizel pogon, 37% su vozila na benzinski pogon a samo 3% su vozila sa pogonom motora na alternativna goriva (TNG, prirodni gas, električna energija i druga alternativna goriva). Jedan od razloga za postojanje razlika između država članica u pogledu izbora kupovine vozila sa pogonom motora na benzin, dizel ili alternativno gorivo je upravo nacionalni sistem oporezivanja, kako u pogledu tipa motora prema vrsti goriva, tako i u skladu sa direktnim oporezivanjem različitih goriva. U nekoliko zemalja prisutni su i posebni programi podsticaja za stimulisanje potrošača da izaberu vozila sa niskim emisijama [9], npr. subvencije ili specifične privilegije kao što su pristup trakama rezervisanih za javni prevoz, besplatan parking, itd. U godini, najveći udio alternativnih goriva kod novoregistrovanih vozilima može se uočiti u Estoniji (2,7%), zatim slijede dvije zemlje EFTA-e Norveška i Švajcarska (obje 2,6%), Irska (2,4%) i Mađarska (2,0%) Slika 3 -Nova putnička vozila sa motorima na alternativna goriva,% novih putničkih automobila ( ) (1) - Izvor: Eurostat [9] Cilj ove studije je da prikaže vrhunska rješenja za alternativna goriva u sektoru saobraćaja i ispita mogućnosti za njihovo uvođenje u sektor saobraćaja u Crnoj Gori. 15

16 Sprovedena je detaljna analiza sektora saobraćaja u Crnoj Gori, i ispitani su različiti tehnički, ekološki i ekonomski aspekti uvođenja alternativnih goriva. Istraživanja o mogućnostima uvođenja alternativnih goriva u sektor saobraćaja u Crnoj Gori zasnivaju se na obavještenju Komisije u vezi sa čistom energijom za sektor saobraćaja sa sljedećim zaključcima: Nafta u velikoj mjeri dominira u strukturi potrošnje goriva u sektoru saobraćaja; Rezerve nafte su ograničene; Dekarbonizacija saobraćaja alternativna goriva sa nižim emisijama CO 2 mogu imati značajan doprinos; Konkurentnost industrije EU - Ulaganja u alternativna goriva i infrastrukturu potpomaže ekonomski rast i otvaranje novih radnih mjesta. 2 ALTERNATIVNA GORIVA U SEKTORU SAOBRAĆAJA 2.1 DEFINICIJE [5, 10, 11, 12] Prema navodima u Direktivama EC koja se odnose na raspoređivanje infrastrukture za alternativna goriva u sektoru saobraćaja, korišćene su sljedeće definicije: Alternativna goriva - goriva ili izvori energije koji služe, bar djelomično, kao zamjena za izvore fosilnih goriva u snabdijevanju saobraćaja energijom i koji imaju potencijal da doprinesu dekarbonizaciji sektora saobraćaja i poboljšaju ekološke karakteristike sektora saobraćaja, a između ostalog uključuju: Električnu energiju, Vodonik, Biogoriva prema definiciji iz tačke (i) Člana 2 Direktive 2009/28/EC, Sintetička i parafinska goriva, Prirodni gas, uključujući biometan, u gasovitom obliku (komprimovani prirodni gas-kpg) i tečnom obliku (tečni prirodni gas-tpg), i Tečni naftni gas (TNG). Električno vozilo - motorno vozilo opremljeno pogonskim sklopom koje sadrži najmanje jedan neperiferni električni uređaj kao energetski pretvarač sa električnim sistemom za skladištenje energije sa mogućnošću ponovnog punjenja, koji je moguće puniti eksterno. 16

17 Mjesto punjenja - interfejs koji je može da napuni jedno električno vozilo u datom momentu ili da zamjeni bateriju jednog električnog vozila u jednom trenutku: o Mjesto za punjenje male snage - mjesto za punjenja koja omogućava prenos električne energije na električno vozilo sa snagom manjom ili jednakom 22 kw, osim uređaja sa snagom manjom od ili jednakom 3,7 kw, koji su montirani u privatnim domaćinstvima ili čiji se primarni cilj ne odnosi na punjenje električnih vozila, a koji nisu dostupni javnosti; o Mjesto za punjenje visoke snage - mjesto za punjenja koja omogućava prenos električne energije na električno vozilo sa snagom većom od 22 kw; o napajanje električnom energijom sa kopna - napajanje plovila električnom energijom preko standardizovane priključnice za brodove ili rječna plovila na vezu; Mjesto za točenje goriva- instalacija za točenje bilo koje vrsta goriva, sa izuzetkom TNG, putem fiksne ili mobilne instalacije; o Mjesto za točenje TNG instalacija za točenje TNG koja se sastoji od bilo fiksne ili mobilne instalacije, objekta na moru ili drugih sustava; Javno dostupno mjesto za punjenje ili točenje mjesto za punjenje i točenje na kojima se vrši snabdijevanje alternativnim gorivima i koja korisnicima širom Unije omogućuje nediskriminatorni pristup. Nediskriminatorni pristup može uključivati različite mogućnosti provjere identiteta, korišćenja i plaćanja; Detaljne definicije alternativnih goriva date su u komunikaciji Komisije čista energija za sektor saobraćaja: Evropska strategija za alternativna goriva [13] : TNG (tečni naftni gas) - nusprodukt u lancu goriva na bazi ugljovodonika. Njegova upotreba u saobraćaju povećava efikasnost resursa. Trenutno, ovo gorivo se dobija preradom sirove nafte i prirodnog gasa; a u budućnosti eventualno i preradom biomase. Prirodni gas se dobija preradom većih rezervi fosilnih goriva, biomase i otpada u vidu biometana. Proizvodnja prirodnog gasa treba da potiče iz održivih izvora, a u budućnosti ovo gorivo dobija se procesom metanizacije vodonika iz električne energije dobijene iz obnovljivih izvora. o TPG (tečni prirodni gas) - prirodni gas u tečnom obliku (TPG) sa velikom gustinom energije predstavlja ekonomično gorivo kao alternativa dizel gorivu za korišćenje u vodenom saobraćaju (transport, offshore usluge i ribarstvo), teretnom i željetničkom saobraćaju, sa nižom emisijom zagađujućih materija i CO 2 i većom energetskom efikasnosti. TPG je posebno pogodan za drumski teretni saobraćaj i veće udaljenosti, gdje je prilično ograničena upotreba goriva koja zamjenjuju dizel gorivo. Razvoj koncepta TPG kao globalne robe može 17

18 da poboljša sigurnost snabdijevanja energijom kroz jačanje korišćenja prirodnog gasa kao goriva za sektor saobraćaja. Upotreba TPG u saobraćaju takođe može da poveća vrijednost gasa koji bi se inače spaljivao. o KPG (Komprimovani prirodni gas) - tehnologija vozila na prirodni gas je zrela za široko tržište. Moguće je vrlo lako snabdijevati dodatne stanice za punjenje iz postojeće gusto zbijene distributivne mreže za prirodni gas, pod uslovom da je kvalitet gasa pogodan za vozila na KPG pogon. o GTL (Gas u tečnost) -prirodni gas može da se preradi u tečno gorivo tako da prvo dolazi do procesa razlaganja i dobijanja "sintenznog gasa" koji se sastoji od vodonika i ugljen monoksida, a zatim se preradom dobija sintetičko gorivo sa istim tehničkim karakteristikama kao konvencionalna goriva, u potpunosti kompatibilno sa motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem i infrastrukturom za goriva. Sintetička goriva takođe mogu da se dobiju preradom otpadnog materijala. Električna energija - je univerzalni energent koji se može proizvesti iz svih primarnih izvora energije. Neki načini mogu u principu biti i bez CO 2 ; intenzitet CO 2 zavisi od energetskog miksa za proizvodnju električne energije. Vodonik- je univerzalni energent i može se proizvesti iz bilo kojih primarnih izvora energije. Može se koristiti kao gorivo za saobraćaj i kao medijum za skladištenje solarne energije i energije iz vjetroelektrana. Zbog toga, njegova upotreba ima potencijal da poboljša energetsku sigurnost i smanji emisije CO 2. Najefikasnija upotreba vodonika je u gorivnim ćelijama, koje su dvostruko efikasnije od motora sa unutrašnjim sagorijevanjem. Brodovi i plovila mogu da se snabdijevaju čistom energijom koristeći gorive ćelije na bazi vodonika. Manja plovila mogu da koriste vodonik kao pogon, dok veća plovila na vezu prvenstveno koriste gorive ćelije na bazi vodonika za pomoćni pogon. Gorive ćelije vodonika mogu da zamijene motore na dizel pogon u vozovima. Biogoriva -kako se tehnologija stalno razvija, biogoriva se mogu proizvesti iz širokog spektra sirovina i mogu se koristiti direktno ili pomješana sa konvencionalnim fosilnim gorivima. Biogoriva obuhvataju bioetanol, biometanol, bioalkohole, biodizel (metil esteri masnih kiselina), čista biljna ulja, hidrotretirana biljna ulja, dimetil etar (DME) i organska jedinjenja. Biogoriva su trenutno najvažniji tip alternativnih goriva i mogu da doprinesu smanjenju ukupne emisije CO 2 ako su proizvedena na održiv način i ne dovode do indirektnih promjena u pogledu korišćenja zemljišta. Prva generacija biogoriva je bazirana na žitaricama i životinjskim mastima. Prva generacija biogoriva uglavnom uključuje biodizel i bioetanol. U cilju ublažavanja potencijalnih efekata određenih biogoriva na životnu sredinu, Komisija je predložila: da se ograniče količine prve generacije biogoriva, koja se može uzeti u obzir u postizanju cilja od 5% 18

19 iz direktive o obnovljivim izvorima energije, i da se povećaju podsticaji za napredna biogoriva, poput goriva dobijenih iz lignocelulozne biomase, otpadaka, otpada i ostale neprehrambene biomase, uključujući i alge i mikroorganizame. Za period poslije godine Komisija smatra da podršku javnosti treba da dobiju samo ova poslijednje navedena biogoriva. Druga generacija biogoriva se dobija preradom neprehrambenih sirovina (poput, otpada ostataka iz poljoprivrednih i šumarskih djelatnosti, energetskih usjeva, algi) uz proces koji omogućava veće smanjenje gasova staklene bašte i ne konkuriše korišćenju zemljišta za uzgajanje usjeva za ishranu.. Glavni kriterijumi za izbor alternativnih goriva i pogodne tehnologije za proizvodnju su: troškovi ukupna investicija, troškovi održavanja i cena goriva, uključujući moguće subvencije; dostupnost u željenoj specifikaciji ili modelu; mogućnosti da se koristi vozilo, brod ili avion u skladu sa njihovom svrhom; postizanje autonomije ili uslova u pogledu dometa; blizina pumpnih stanica; ograničenja vlasti ili klijenata zbog zaštite životne sredine; Gustina energije po jedinici zapremine i po jedinici mase je važna stavka kako bi se utvrdila autonomija vozila, broda ili aviona. Konvencionalna tečna goriva i GTL imaju najviši stepen gustine energije (Slika 4) i gustina energije je najvažnija karakteristika za predviđanje autonomije i raspoloživog prostora za skladištenje goriva (Slika 5). Glavne karakteristike alternativnih goriva za sektor saobraćaja date su u Aneksu II. Slika 4 Gustina energije goriva: zapreminska (MJ / dm 3 ) i masena (MJ / kg). Ovo poslijednje obuhvata težinu rezervoara [14] 19

20 Slika 5 - Opcije goriva za veliki broj primjena u saobraćaju na osnovu zahtjeva u pogledu autonomije i raspoloživog prostora za skladištenje goriva [14] 2.2 TNG (TEČNI NAFTNI GAS) Definicija Tečni naftni gas (TNG) predstavlja smjesu propana i butana i u manjim procentima propilena i butilena (u različitim odnosima, u zavisnosti od proizvođača, godišnjeg doba i dr.) Naziv tečni naftni gas ukazuje da se ove komponente lako kondenzuju, jer na normalnoj temperaturi već pri pritiscima od 2-8 bara (zavisno od sastava smjese) prelaze u tečno stanje. Pored propana i butana, u smjese se, u malim količinama, nalaze i neke druge gorive komponente (propilen C 3 H 6, butilen C 4 H 8 i dr.), čiji je sadržaj regulisan odgovarajućim standardom Karakteristike Karakteristike propana i butana i njihove smjese prikazane su u Tabeli 2. Njegova tačka ključanja varira u opsegu od -44 do 0 C, pa se mora, zbog visokog pritiska utečnjavanja, čuvati u čeličnim posudama. Detaljne karakteristike TNG prikazan su u Aneksu III.1 Tabela 2 Karakteristike odabranih alternativnih goriva Karakteristike Jedinica TNG (Propan) TNG (Butan) Hemijski sastav % vol C 3 H 8 >98 C 4 H 10 > 93 Gustina (gas) kg/m Gustina (tečnost) kg/m

21 Toplotna vrjednost (viša) kj/m Toplotna vrjednost (niža) kj/m Teorijska količina vazduha potrebna za sagorijevanje m 3 /m 3 gas Obim produkata sagorijevanja m 3 /m 3 gas Sastav produkata sagorijevanja % vol. pri teorijskoj količini vazduha Temperatura izgaranja CO H 2 O N o C Granica zapaljivosti % vol. gasa u vazduhu Brzina izgaranja cm/s Istraživački oktanski broj, RON Motorski oktanski broj, MON Zahtjevi i metode ispitivanja za motorna goriva - TNG su definisani prema standardu EN 589. TNG za motorna vozila mora da budu u skladu sa zahtevanim granicama navedenim u Tebeli 3. Tabela 3 Karakteristike TNG prema evropskom standardu EN 589 Karakteristike Jedinica Granice Metoda Minimum Maksimum provjere Motorski oktanski broj, MON 89,0 Aneks B Ukupni sadržaj diena, uključujući 1,3 butadien % mol 0,5 EN Vodonik sulfid negativan EN ISO 8819 Ukupan sadržaj sumpora b) (posle ASTM D 3246 mg/kg 50 odorizacije) ASTM D 6667 Korozija bakarne trake (1 h na 40 C) procjena klasa 1 EN ISO 6251 Ostatak poslije isparenja mg/kg 60 Napon pare, mjeren na 40 C kpa EN EN EN ISO 4256 EN ISO 8973 i 21

22 Napon pare, mjeren, min150 kpa na d) е) temperaturi za razred A za razred B za razred C za razred D za razred E Miris C Neprijatan i prepoznatljiv na 20 % LFL(donja granica zapaljivosti) Aneks C Aneks A Proizvodnja TNG se dobija na tri načina: prerada tokom ekstrakcije gasa (nepovezanog gasa- uključujući i TPG); prerada tokom vađenja nafte (povezani gas); kao prirodni proizvodi tokom prerade sirove nafte. Trenutno 60% svjetske proizvodnje TNG nastaje procesom prerade prilikom eksploatacije gasa i nafte, od čega značajan dio nastaje prepradom prirodnog gasa (Slika 6). Pored toga, započela je proizvodnja bio-tng i identifikovan je značajan potencijal za dalji razvoj. Završni izvještaj Evropske komisije CARS 21 iz godine navodi da bi ubrizgavanje održivog proizvedenog bio-propana dodatno smanjila emisije CO 2 iz TNG. Raznolikost baza za snabdijevanje TNG se ogledaju ne samo u svom različitom fizičkom porijeklu, već i u geografskom aspektu u pogledu proizvodnje [15]. Visoko fleksibilan lanac snabdijevanja TNG je značajna prednost. Podložnost prekidima u snabdijevanju je znatno smanjena zahvaljujući brojnim rutama i prevoznim sredstvima (brodski, železnički i drumski saobraćaj) preko kojih TNG može da se transportuje (Slika 7). TNG je naročito pogodan za transport jer zahtjeva znatno manji pritisak nego prirodni gas za pretvaranje u tečni oblik. TNG se transportuje do terminala za skladištenje TNG tankerima, cjevovodima ili vozom. TNG se potom dostavlja voznom ili putnom infrastrukturom ili brodskim tankerima ili cjevovodima do cilindričnog rezervoara za točenje i skladišta srednje veličine. 22

23 Slika 6 Globalno snabdijevanje TNG prema izvoru, u milionima tona [15] Okarakterisan kao visokofluidan trgovinski sistem, savremeno TNG tržište je zaista globalizirano. Prema OECD indeksu otvorenosti [15] TNG se kotira na visokom mjestu u odnosu na naftu i dizel. U tom kontekstu, globalni višak TNG predstavlja priliku za rebalans mješavina goriva na evropskim putevima, naročito u kontekstu bojazni zbog povećanja zavisnost EU od uvoza dizela (Slika 8). Sa godišnjim projektovanim globalnim viškom TNG u rasponu od miliona tona tokom godine, postoje svi razlozi da se vjeruje da gas može dalje učvrsti svoju poziciju vodećeg alternativnog goriva u Evropi u narednim godinama. Imajući u vidu različito porijeklo TNG, fleksibilan lanac snabdijevanja i povećanje nivoa proizvodnje, TNG je alternativa energija na koju Evropa može da se osloni. Prema BP statističkom pregledu, TNG iz prirodnog gasa može da potraje najmanje 60 godina u odnosu na tekuće rezerve i stopu proizvodnje. Ovi robusni izgledi potkrepljeni su značajnim rezervama sirovina za TNG, prirodni gas i naftu. 23

24 Slika 7 Pregled proizvodnje i lanca distribucije TNG [15] Slika 8- Globalni višak TNG u milionima tona Distribucija TNG za motorna vozila se obično vrši putem nezavisne distribucione infrastrukture ili u kombinaciji sa benzinskim stanicama [16]. Pumpne stanice za TNG se sastoje od: 24

25 Rezervoara Dozatora Pumpe za TNG Rezervoari su obično postavljen iznad zemlje za pumpne stanice manjeg kapaciteta i ispod zamllje kada je riječ o pumpnim stanicama većeg kapaciteta. Pumpne stanice obično imaju dvije vrste dozatora, mehanički i digitalni, i opremljene su sa jednim ili dva pištolja za punjenje. Pumpe mogu da mogu da budu sa više faza dok je rasprostanjenija potopljena pumpa. Distribucija TNG do pumpnih stanica se obično obavlja cisternama Punjenje TNG cisterni je siguran proces bez rizika od curenja jer se izvodi u zatvorenom krugu Prednosti i nedostaci Korišćenje TNG za pogon vozila je od praktičnog značaja zbog brojnih prednosti. Spisak prednosti i nedostataka dat je u Tabeli 4. Dodatne informacije o prednostima i nedostacima TNG dati su u Aneksu III.1. [15, 17] Tabela4 Prednosti i nedostaci TNG kao alternativnog goriva Prednosti Nedostaci Dobro obrazovanje smjese i sagorijevanje u oto motorima. Visoka otpornost prema detonativnom sagorijevanju omogućava optimalno odvijanje sagorijevanja i smanjuje potrebu za obogaćivanjem na visokim opterećenjima. Izduvna emisija motora sa TNG sadrži manje CO, HC, NO x, CO 2 i čestica. Emisija CO, HC i čestica (dima) je manja zbog boljeg mješanja i homogenizacije smjese. Jedno vozilo na dizel pogon emituje istu količinu NO x kao 20 vozila na TNG pogon, i emisije suspendovananih čestica iz vozila na TNG pogon u gradskoj vožnji su ispod pouzdano mjerljivih nivoa [15]. Analiza pojedinačnih vozila pokazuje da vozilo na TNG pogon generiše 14% i 10% manje emisija CO 2 od vozila na benzinski i diezel pogon [15]. Problem sigurnosti, iako isporučioci opreme i zagovornici primjene ovog goriva tvrde drugačije; i sa ovim gorivom mora se manipulisati kao sa svakim drugim gorivom uz dosta opreza i pažnje; U zatvorenim prostorima, podzemnim garažama, specijalnim tunelima, feri brodovima itd, korišćenje vozila sa LPG nije preporučljivo jer je teži od vazduha Snaga vozila je za oko 5 % manja u odnosu na odgovarajući benzinski motor, iako je toplotna moć TNG veća od benzina. Međutim, obzirom da je stehiometrijska količina vazduha za TNG veća, toplotna moć smjese je približno ista, pa pošto je koeficijent punjenja motora sa TNG manji (gas zauzima znatan prostor u usisnoj smjesi), može doći do smanjenja snage motora pri radu TNG. Ukoliko se doziranje gasa vrši 25

26 ubrizgavanjem pojedinačno za svaki cilinadar onda ovaj nedostatak više ne postoji. Duži vijek motora - ulje za podmazivanje znatno manje degradira pri radu motora sa gasnim gorivom, s obzirom da ne postoji njegova kondenzacija po zidovima cilindara i spiranje u kućište motora. Velika ponuda opreme za sve vrste aplikacija: putnička, laka teretna i teška vozila. Znatan broj proizvođača nudi više od 50 modela vozila uključujući putnička vozila i kamionete. Mreža za distribuciju TNG je relativno dobro rasprostranjenja sa trendom daljeg proširenja, jer ne postoje ozbiljniji problemi pri manipulaciji TNG na tržištu, tako da broj pumpnih stanica stalno raste. Razrađeni su i prihvaćeni propisi (kako direktive EU tako i ECE propisi) o opremi, komponentama i ugradnji TNG sistema na motorima, kao i propisi koji se odnose na definisanje emisije, potrošnje itd. Podsticanje konkurentnosti i zaposlenosti u Evropi: sastoji se uglavnom od MSP, gasna industrija zapošljava hiljade građana iz cijele Evrope na pozicijama koje zahtjevaju visok nivo stručnosti. Pored toga, evropske kompanije mogu da izvoze svoju tehnologiju što doprinosi evrospkom cilju kretanja ka ekonomiji zasnovanoj na znanju. Potrošnja goriva u masenim jedinicama po jedinici razvijene snage (g/kwh) može biti manja. Međutim, zbog manje gustine TNG goriva u odnosu na benzin, zapreminska potrošnja motora (l/100 km) sa pogonom na TNG je veća za oko 10 do 20 % u odnosu na benzin; ali je zbog boljeg mješanja i potpunijeg sagorijevanja, termički stepen korisnosti motora sa TNG bolji. Vozilo zahtjeva posebnu instalaciju za smještaj i napajanje TNG, koja zauzima znatan smještajni prostor. Smještajni prostor se posebno smanjuje kod tzv. bi-fuel ili dvogorivih motora, jer vozilo mora posjedovati dva posebna rezervoara za gorivo. 26

27 2.2.5 Primjena Danas je primjena TNG sve veća zbog sve izraženije svijesti o potrebi zaštite životne sredine, ali i zbog ekonomske isplativosti. TNG se u ovom trenutku smatra najznačajnijim alternativnim fosilnim gorivom za potrebe saobraćaja. Razvijene zemlje već dugo sistematski rade na omasovljenju upotrebe TNG za pogon motornih vozila. U velikim gradovima, sa velikim intenzitetom saobraćaja, autobusi gradskog saobraćaja, kao i taksi vozila, masovno koriste TNG. Najdužu tradiciju u tom pogledu ima Austrija, gdje u Beču skoro svi autobusi gradskog prevoza već 30 godina koriste TNG. Slično je i u ostalim evropskim državama, Japanu i SAD. Osim u javnom prevozu, posebnim poreskim olakšicama podstiče se i upotreba TNG u putničkim vozilima. Procjenjuje se da u svijetu ima oko 16,7 miliona vozila na TNG pogon. Većina vozila na TNG pogon su u Evropi i Aziji. Veći dio vozila na TNG pogon u evropskom regionu mogu se naći u Turskoj, Rusiji, Poljskoj i Italiji, dok je u Aziji naveći broj vozila na TNG pogon u Južnoj Koreji, Indiji i Tajlandu (Slika 9). U mnogim od ovih zemalja, vozila na TNG pogon predstavljaju najvažniji alternativni pogon, ispred vozila na električni pogon i iza vozila na benzin i dizel. U Turskoj, potrošnja TNG za drumski saobraćaj je čak i veća od potrošnje benzina [19]. Vozila na TNG pogon su obično putnička vozila. Pored putničkih vozila, TNG se u neznatnim količinama koristi kod lakih komercijalnih vozila koja koriste motorski pogon sličan putničkim vozilima.tng sistemi koji se primjenjuju u putničkim automobilima su zasnovani na oto motorima. Sva vozila na TNG pogon u Evropi imaju tehničke mogućnosti bi-fuel motora, odnosno mogu alternativno raditi i na TNG i na benzin iz manjeg rezervoara. TNG sistemi za putničke automobile, franko fabrika ili kao rekonstrukcija su dostupni u raznim tehničkim konfiguracijama. Do sada, TNG sistemi koristili su TNG terminal za ubrizgavanje u gasovitom ili ponekad tečnom obliku. U skorije vrijeme na tržištu je prisutan sistem TNG sa direktnim ubrizgavanjem u tečnoj fazi; ovi sistemi koriste postojeće benzinske brizgaljke i za TNG. Danas vozila na TNG su u skladu sa standardom Euro 5, a neki čak i sa Euro 6. Za teška vozila, razvijeni su dvostruki sistemi goriva na bazi dizel pogon motora. Vozila na dvogorivni pogon zamjenjuju vozila na dizel pogon sa vozilima na vazduh/ TNG mješavinu. Međutim, do sada ova vrsta pogona je skoro potpuno nepoznata u drumskom prevozu. TNG je takođe od značaja kao gorivo sa niskom emisijom za podizanje tereta (viljuškara). U mnogim evropskim državama, TNG infrastruktura je dobro razvijena, posebno u centralnoj i istočnoj Evropi. Ukupno oko do stanica za punjenje postoji u široj Evropi (slika 10). U zemaljama sa većim TNG voznim parkom, broj TNG vozila po TNG mjestima za punjenje kreće se od oko stotinu do nekoliko stotina vozila po 27

28 TNG mjestu za punjenje. Međutim, postoje neke zemlje, gdje su TNG mjesta za punjenje rijetke, npr u Skandinaviji, Austriji i Švajcarskoj [19]. Autonomija kretanja vozila sa pogonom na TNG zavisi od veličine ugrađenog rezervoara. Vozila sa ugrađenim uređajem za pogon na TNG su dvogoriva (bi-fuel), tako da se uvijek može koristiti i standardni pogon na benzin, što znači da je ukupna autonomija kretanja bar dvostruko povećana. U svjetskim razmjerama, najveći problem za primjenu TNG u motornim vozilima predstavlja obezbjeđivanje guste mreže pumpnih stanica na kojima se može točiti TNG. U razvijenim zemljama ovaj problem je već prevaziđen, tako da se TNG može naći na svakoj većoj pumpnoj stanici. Slika 9 Vozni park na TNG pogon po zemljama u 2013.god [19] Slika 10 Stanice za punjenje TNG širom Evrope [19] U svijetu TNG učestvuje sa oko 2 % u ukupnoj potrošnji energije. Ukupna godišnja potrošnja u Evropi iznosi preko dvadeset miliona tona od čega oko 80 % se koristi za potrebe domaćinstava i industrije, a oko 20 % kao pogonsko gorivo za vozila. Procjenjuje se da 28

29 između sedam i deset miliona vozila koriste TNG kao pogonsko gorivo (u nekim zemljama nema tačne evidencije o broju vozila koja koriste TNG, zbog toga i procjena o broju vozila nije precizna). Godišnja stopa rasta njegove potrošnje, kao pogonskog goriva, u svijetu, iznosi %. Pretežno se koristi za gradski saobraćaj (taksi vozila, gradski prevoz, i sl.). Pored postprodajne ugradnje uređaja za gas u motorna vozila sa benzinskim motorom, vodeći svjetski proizvođači automobila proizvode modele sa dvojnim gorivom, benzinom i tečnim naftnim gasom, a neki proizvode vozila za specijalne potrebe, samo sa TNG opcijom kao gorivom. Vlade mnogih evropskih zemalja, raznim podsticajnim mjerama (npr. povraćaj dijela troškova ugradnje uređaja za korišćenje TNG kao pogonskog goriva, smanjen ili ukinut porez na promet, i dr.) stimulišu povećanje njegove potrošnje. Detaljan pregled učešće vozilla na TPG pogon dat je u Aneksu III.1. Konverzija putničkih vozila na TNG i korišćenje TNG-a u teškim vozilima objašnjena je u Aneksu III Cijena Proječna cijena TNG u Evropi za prošli mjesec pala je na EUR 0,01 i u septembru 2015.godine iznosila je EUR 0,57 (Tabela 5 i Slika 11). Najviša cijena TNG uočena je u Švedskoj. U ovoj zemlji cijena TNG je 55% viša od evropskog prosjeka. Najniža cijena je u Rusiji - 50% manja od evropskog prosjeka. Konektor za punjenje TNG razlikuje se od benzinskih pumpi u Evropi (Tabela 6). Tabela 5 Procječna cijena TNG u evropskim zemljama u septembru godine i trendovima u odnosu na prethodni mjesec [20] Zemlja Adapter Stanice Cijena Albanija Dish 70 0,54 EUR Austrija Dish 26 0,67 EUR Bjelorusija Dish 283 0,31 EUR Belgija Acme 615 0,44 EUR Bosna i Hercegovina Dish 9 0,43 EUR Bugarska Dish ,46 EUR Hrvatska Dish 200 0,51 EUR Češka Dish 800 0,50 EUR Danska Dish Estonija Dish 12 0,53 EUR Finska Dish Francuska Dish ,73 EUR Gruzija 0,56 EUR 29

30 Njemačka Acme ,58 EUR Velika Britanija Bayonet ,79 EUR Grčka Dish 41 0,69 EUR Mađarska Dish 489 0,69 EUR Irska Acme 200 0,69 EUR Italija Dish ,55 EUR Letonija Dish 85 0,52 EUR Litvanija Dish 840 0,48 EUR Luksemburg Acme 8 0,44 EUR Makedonija Dish 52 0,45 EUR Malta Moldavija Dish 245 0,44 EUR Crna Gora Dish 10 0,65 EUR Nizozemska Bayonet ,73 EUR Norveška Bayonet 100 0,76 EUR Poljska Dish ,43 EUR Portugal Dish 244 0,58 EUR Rumunija Dish 885 0,60 EUR Rusija Dish ,23 EUR Srbija Dish 146 0,61 EUR Slovačka Dish 546 0,61 EUR Slovenija Dish 15 0,59 EUR Španija Bayonet 40 0,59 EUR Švedska Dish 23 0,96 EUR Švajcarska Acme 36 0,77 EUR Turska Dish ,57 EUR Ukrajina Dish ,33 EUR Tabela 6 Vrsta konektora za punjenje TNG [21] Adapter Slika Napomena Dish Italijanski filer se ubacuje i prijanja na kupasti dio navoja filera Acme Belgijski - ovaj tip ima navoj na koji se zavrće na filer prije povlačenja okidača za uspostavljanje zaptivnosti prije prenosa goriva. 30

31 Bayonet Holandski - ovaj tip ima oblik cijevi sa dva ulazna slota, koji se navuče preko navoja Euronozzle Euro Slika 11 Pregled procječnih cijena na pumpama u EUR/l (bez PDV& akciza) u nekim evropskim zemljama u aprilu 2013 [15] 2.3 KOMPRIMOVANI PRIRODNI GAS (KPG) Definicija Prirodno gasovito gorivo je tzv. prirodni ili zemni gas, koji je redovno prisutan u nalazištima nafte bilo kao izdvojen, bilo kao rastvoren u nafti. Glavni sastojak prirodnog gasa je metan CH 4, a pored njega, u manjim količinama se nalaze negorivi gasovi: ugljen dioksid - CO 2, azot - N 2 i kiseonik - O 2 (Slika 12). U prirodnom gasu, koji se nalazi uz ležišta nafte, nalaze se i etan - C 2 H 6, propan - C 3 H 8 i butan - C 4 H 10, a u manjoj mjeri i ostali ugljovodonici. Prirodni gas koji sadrži veću količinu propana i butana nazivaju se vlažni ili bogati, a 31

32 prirodni gas koji ne sadrži ova jedinjenja nazivaju se suvi ili siromašni. Iz bogatog prirodnog gasa dobijaju se tzv. prerađena gasovita goriva Karakteristike Glavne karakteristike prirodnog gasa prikazane su u Tabeli 7. Prirodni gas je uvijek u gasovitom stanju, tako da se pri skladištenju mora sabijati pod vrlo visokim pritiskom, oko 200 bar - KPG, što znači da rezervoari i instalacija moraju imati posebnu konstrukciju. Zato takva skladišta i instalacije još uvijek nisu pogodni za ugradnju u motorna vozila, iako se u svijetu uveliko eksperimentiše sa pogonom motornih vozila na prirodni gas. U novije vrijeme, sve veću komercijalnu primjenu nalazi i u motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem. Slika 12 Sastav prirodnog gasa [23] Sa ekološkog aspekta, prirodni gas daje znatno manju emisiju štetnih materija što ga čini veoma pogodnim. Mnogobrojnim ispitivanjima utvrđeno je da se može smanjiti emisija ugljovodnika za više od 93 %, ugljen dioksida za više od 30 %, azotnih oksida za više od 60 % i ugljen monoksida za više od 65 %. Smanjenje emisije zavisno je od primjenjene metode i kvaliteta prilagođavanja vozila korišćenju prirodnog gasa kao motornog goriva (Slika 7.1) Proizvodnja Postoje dvije vrste KPG infrastrukture: sistemi za brzo punjenje i za sporo punjenje. Glavne strukturne razlike između ova dva sistema se odnose na obim raspoloživog skladišnog kapaciteta i veličinu kompresora. Ovi faktori određuju količinu ditribuiranog goriva i vrijeme potrebno za punjenje KPG. Gasovodi treba da budu jaki i da obezbijeđuju zaptivnost. Glavna komponenta i jednog i drugog sistema je višestupni kompresor koji omogućuje sabijanje gasa do preko 300 bara, mada je najčešći radni pritisak oko 200 do 250 bara sa tendencijom povećanja pritiska u cilju proširenja radijusa kretanja. Kompresor je pokretan od strane 32

33 električnog ili drugog motora sa unutrašnjim sagorijevanjem (gasnog) i zahtjeva veliku snagu, a to znači i znatnu cijenu (veću nego sistemi za punjenje tečnim gorivom). Tabela 7 karakteristike KPG [24] Karakteristike Jedinica Vrijednost Gustina kg/m Tačka ključanja C -162 Granica zapaljivosti % v/v u vazduhu Granica zapaljivosti Temperatura samozapaljenja u dodiru sa vazduhom C 723 Minimalna energija paljenja mj 0.28 Brzina izgaranja m/s 0.38 Adijabatska temperatura izgaranja K 2214 Ugaljenost za gašenje mm 2.1 Stehiometrijski odnos mase goriva i vazduha Stehiometrijska zapremina frakcije % 9.48 Donja toplotna vrijednost MJ/kg 45.8 Toplota sagorijevanja MJ/kg air 2.9 Oktanski broj 130 Brzo punjenje: U principu, stanice za brzo punjenje su najpogodnije za maloprodaju gdje imamo situaciju gdje laka teretna vozila, kao što su kombiji, dostavno/pickup vozilo i putnička vozila dolaze nasumično i treba da se brzo napune. Prostor potreban za skladištenje opreme je veličine parking mjesta. KPG se može isporučivati preko automata, uporedo sa benzinom i drugim alternativnim gorivima. Stanice za brzo punjenje primaju gorivo preko lokalnog komunalnog gasovoda niskog pritiska a zatim se koristiti kompresor na licu mjesta za kompresiju gasa na visokom pritisku. Kada je gas komprimovan, KPG se prebacuje u niz sudova za skladištenje tako da je gorivo dostupno za brzo punjenje. Vrijeme potrebno vozačima da napune svoje rezervoare na stanicama za brzo punjenje je jednako vremenu koje je potrebno vozačima da napune svoje rezervoare na konvencionalnim benzinskim pumpama. KPG na stanicama za brzo punjenje se često skladišti u posudama sa visokim pritiskom (4.300 psi), tako da može da isporuči gorivo do vozila brže od goriva koje dolazi direktno iz kompresora, koji isporučuje gorivo u manjem obimu. Vozači koriste dozator za punjenje rezervora KPG (slika 13). Dozator koristi senzore za izračunavanje pritiska i mjerenje broja 33

34 GGE ekvivalent galonu benzina (Gasoline gallon equivalent -GGE) isporučenih u rezervoar, uzimajući u obzir temperaturu [25]. Sporo punjenje: Stanice za sporo punjenje prvenstveno koriste flote i najbolje su za vozila sa velikim rezervoarima koji sipaju gorivo na centralnoj lokaciji svake noći. Stanice za sporo punjenje goriva takođe dobro funkcionišu za male aplikacije, odnosno za punjenje gorivom uređaje koji se koriste u domovima. Stanice za sporo punjenje primaju gorivo preko lokalnog komunalnog gasovoda niskog pritiska koji dostavlja gorivo u kompresor na licu mjesta. Za razliku od stanica za brzo punjenje, vozila na stanicama za sporo punjenje uglavnom primaju gorivo direktno iz kompresora, a ne gorivo koje se nalazi u rezervoarima (Slika 13). Veličina kompresora zavisi od veličine flote. Iako postoji manji rezervoar, njegova svrha nije da se iz njega uzima gorivo za vozila, već da spriječi isključivanje kompresora i nepotrebno gubljenje električne energije što izaziva nepotrebno habanje kompresora. Veličina kompresora zavisi od veličine voznog parka. Iako postoji manji rezervoar Iako postoji manji bafer rezervoar, njegova svrha nije da se iz njega pune vozila gorivom, već da spriječi nepotrebno isključivanje i uključivanje kompresora prilikom čega dolazi do gubitaka u električnoj energiji i nepotrebnog habanja kompresora. Rezervoar za skladištenje ponekad se koriste da dopune rezervoare vozila tokom dana. Vrijeme koje je potrebno da se napune rezervoari vozila zavisi od broja vozila, veličine kompresora i kapaciteta bafer rezervoara. Za vozila to može da potraje od nekoliko minuta do par sati. Prednost korišćenja stanica za sporo punjenje ogleda se u manjoj toploti rekompresije, što dovodi do toga da se rezervoar potpunije napuni za razliku od stanica za brzo punjenje. Isto tako, na stanicama za sporo punjenje može se kontrolisati punjenje rezervoara vozila. To znači da potoji opcija da se pokrene kompresor tokom perioda kada nije vršno opterećenje (odnosno noću) kako bi se postigle uštede u pogledu tarifa električne energije. Stanice za sporo punjenje su pažljivo projektovane na osnovu aplikacija za koje će se koristiti. Na primjer, preduzeću za tranzitni autobuski prevoz potreban je veći kompresor koji može da isporuči od 8 do 9 galona u minuti, dok je komunalnom preduzeću za njihove potrebe potreban manji kompresor koji može da isporuči oko 3 galona po minuti [25]. 34

35 Slika 18-KPG stanica za brzo punujenje [25] Slika 13 KPG stanica za sporo punjenje [25] Veoma je pogodno i ekonomski opravdano da se primjene stanice sa kompresorom na gasni motor sa unutrašnjim sagorijevanjem, iako je nabavna cijena ovakvih stanica nešto veća od stanica sa kompresorom na elektromotor. Za razliku od tečnog goriva, koje zadržava približno istu količinu goriva u širokom spektru uslova, komprimovani prirodni gas (KPG) može značajno da se širi i skuplja u zavisnosti od temperature. Na primjer, pod standardnim industrijskim uslovima, rezervoar koji sadrži KPG na vozilu može biti u stanju da održi 20 galona ekvivalenta benzina, ali prilikom većih vrućina dolazi do širenja gasa i samim tim moguće je napuniti samo 75% (ili manje) rezervoara u odnosu na njegov potencijal. Novije, stanice za brzo punjenje opremljene su sa regulatorom za temperaturu koje omogućavaju najbolje uslove za punjenje vozila. Količine KPG koje mogu da se skladište u rezervoarima vozila variraju u zavisnosti od sljedećih varijabla [25] : Brzine punjenja Temperature okoline Pritiska Tipa cilindra 35

36 Uslovi za formiranje mreže stanica za punjenje su: stanice treba postavljati u blizini postojećih gasovoda, treba voditi računa u međusobnoj udaljenosti između stanica, i treba težiti primjeni stanica kod kojih se kompresori pogone gasnim SUS motorima Prednosti i nedostaci Spisak prednosi i nedostataka KPG je prikazana u Tabeli 8. Dodatne informacije o prednostima i nedostacima KPG date su u Aneksu III.2. [17, 21] Tabela 8 Prednosi i nedostaci KPG kao alternativnog goriva Prednosti Nedostaci Visoka energetska svojsva - potencijal za postizanje dobrih energetskih performansi motora.; Homogenizacija smjese vazduha i gasovitog goriva praktično idealna čak i pri nižim temperaturama okoline - idealno za sagorijevanja u oto motoru.; Potpuno sagorijevanje kao rezultat dobrog mjeešanja sa vazduhom daje potpuno sagorijevanje sa mogućnošću rada sa jako siromašnom smesom; Povoljne ekološke karakteristike: mala emisije CO, HC i čestica, a takođe i NO x, Izvjesna vozila sa CNG zadovoljavaju stroge američke propise (ULEV ultra low emission vehicles). Prirodni gas nema dodatnih toksičnih komponenata (olova, sumpora, teških aromata, metalnih aditiva i sl.). Manja emisija CO 2 zbog niskog odnosa C/H, budući Otežana je manipulacija, distribucija i skladištenje. Ovo ne samo da ugrožava sigurnost eksploatacije, već i povećava cijenu cjelokupne eksploatacije, jer zahtjeva pumpne stanice kompleksne sadržine. Nedostatak infrastrukture je veoma značajno budući da prirodni gas zahtjeva sasvim drugačije sisteme za distribuciju i manipulaciju; Manipulacija CNG je još uvijek veoma složena i skupa, jer se moraju koristiti višestupni kompresori za sabijanje pod visokim pritiskom; pri tome, ako se boce brzo pune, one se griju i primaju manju količinu gasa; ukoliko se postepeno pune (cijelu noć) primaju više gasa, ali uz veliko vrijeme punjenja. Sastav prirodnog gasa znatno varira (od 70 do 95 % metana) od zemlje do zemlje, pa čak i na istom mjestu, jer se sastav dopremanog gasa mijenja, što znatno otežava regulaciju motora i iziskuje dodatne zahvate; 36

37 da gorivo uglavnom sadrži metan; Duži radni vijek motora ostaje kao prednost gasnih motora, jer ne postoji kondezat goriva koji razređuje ulje za podmazivanje i sl., a i mogućnost korozije cilindarskog sklopa je manja; Manja proizvodna cijena sirovog prirodnog gasa zbog jednostavnije rafinacije i praktično direktnog uvođenja goriva u distribucionu mrežu. Posebno cijena gasa može biti manja ukoliko ono nije posebno oporezovano. Radijus kretanja za jedno punjenje rezervoara je obično manji nego u slučaja rada sa konvencionalnim gorivom; Povećavaju se gabariti vozila ili se smanjuje smještajni prostor i nosivost, zbog većih rezervoara (smještaj na krovu je najsigurniji, iako je estetski najružniji). Iako izduvni gasovi ne sadrže više ugljovodonike već samo metan, metan je gas staklene bašte visokog Primjena Prirodni gas u motorima se može koristiti kao sabijeni gas (KPG) ili kao kriogeni tečni gas (TNG). Rasprostranjeniji su motori sa KPG, jer su rezervoari manje kompleksni i jeftiniji, a punjenje jednostavnije (sabijanjem pomoću višestupnog kompresora). U svakom slučaju motor koji koristi prirodni gas radi sa homogenom smjesom po principu oto motora [26]. KPG tehnologija je zrela za široko tržište, sa skoro 1 milion vozila na KPG pogon i oko 3000 stanica za punjenje goriva na evropskim putevima. Moguće je vrlo lako snabdijevati dodatne stanice za punjenje iz postojeće gusto zbijene distributivne mreže za prirodni gas, pod uslovom da je kvalitet gasa pogodan za vozila na KPG pogon. Inicijative privatnog sektora mogu podstaći ekonomski efikasan razvoj tržišta jer su vozila na KPG pogon u pogledu cijene i karakteristika konkurentna sa konvencionalnim vozilima, osim toga, prirodni gas je jeftiniji od benzina i dizela. Međutim, potreba je javna intervencija kako bi se izbjegla fragmentacija tržišta na nivou EU i da bi se olakšala mobilnost KPG vozila širom EU. Vozila koja koriste KPG izuzetno su pogodna za urbane sredine gdje su zagađenja životne sredine najveća. Ovaj pogon je izuzetno pogodan za: gradski prevoz, komunalna vozila, dostavna vozila, 37

38 hitnu pomoć, taksi vozila, vozila unutrašnjeg transporta (viljuškari, i sl.), radna vozila (traktori, utovarivači, itd.), i vozila koja se koriste u turističke svrhe (turistički vozovi, i sl.). Moguće je da se praktično ovakav pogon primjeni i na vozilima linijskog transporta (međugradski autobusi), kao i u poljoprivredi za pogon poljoprivredne mehanizacije. Postoji nekoliko mogućnosti za korišćenje KPG: rekonstrukcija (retrofit) motornih vozila na prirodni gas korišćenje prirodnog gasa u lakim motornim vozilima korišćenje prirodnog gasa za teška vozila čist gasni motor. Detaljna analiza mogućnosti za korišćenja KPG-a kao alternativnog goriva predstavljen je u Aneksu III.2 Rekonstrukcija (retrofit) vozila na prirodni gas nije tako jednostavna kao rekonstrukcija vozila na TNG [17]. Prema tome, dva pristupa za prirodni gas su: korišćenje komprimovanog gasa (KPG) koji se nalazi u rezervoarima pod visokim pritiskom, kako bi se obezbijedila dovoljna količina goriva; i korišćenje tečnog gasnog goriva (TPG) koji se čuva kao "kriogenska" tečnost u rezervoaru pod umerjenim pritiskom, sa dovoljnom količinom goriva. Mogućnosti korišćenja TPG su opisane u Poglavlju 2.4. Koji god prirodni gas se koristi (KPG ili TPG), u većini slučajeva obrazovanje smjese i sagorijevanje ostaje isto, i tu čak postoji međuzamjenjivost sistema, motoru je svejedno kakvo je gasno gorivo uskladišteno. Međutim, neki noviji sistemi obrazovanja smjese (sa direktnim ubrizgavanjem TPG-a) zahtjevaju isključivo tečno gasovito gorivo, iako je za sada upotreba KPG-a više rasprostranjena, budući da je cjelokupan sistem manje osjetljiv i jeftiniji. Veoma dobar pregled primjene prirodnog gasa na putničkim, lakim teretnim i teškim vozilima dat je u literaturi [27]. Problematika i način primjene prirodnog gasa na motorima putničkih vozila je slična kao i kod primjene NG-a, koji je ipak na putničkim vozilima zastupljeniji od prirodnog gasa, zbog jednostavnije ugradnje i lakše komercijalizacije. Ipak i ovdje postepeno prodire primjena prirodnog gasa. Postoje dvije mogućnosti konverzije putničkog vozila na prirodni gas (slično kao za TNG): korišćenje oto motora koji može da radi sa dvostrukim gorivom - sa gasnim gorivom ili sa benzinom i 38

39 korišćenje oto motora specijalno konstruisanog za rad sa gasnim gorivom. Prvi način korišćenja je češći, jer osigurava mogućnost korišćenja goriva po želji i prema potrebi. Tada je motor identičan klasičnom motoru prije konverzije jedino što pri sebi ima dva sistema napajanja goriva (za benzin i za gas) i, najčešće, dva nezavisna sistema obrazovanja smjese. Pri radu motora sa gasnim gorivom, motor radi sa stehiometrijskom smjesom (kod gasnog goriva nije potrebno obogaćenje za postizanje maksimalne snage koja se postiže u teorijskoj smjesi), ali zbog gubitka koeficijenta punjenja (s obzirom na veći prostor koji zauzima gasno gorivo pri usisavanju u odnosu na tečni benzin) pri primjeni prirodnog gasa dolazi do gubitka snage do oko 10 % (što je nešto više nego pri primjeni TNG gdje se gubi ispod 5 % snage). Drugi način (nov oto gasni motor) omogućuje rješavanje navedenog problema (odnosno, pada snage) povećanjem stepena sabijanja. S obzirom na veći oktanski broj gasnog goriva (IOB>120) stepen kompresije može se povećati do 12 bez problema sa detonacijom. Detaljna analiza ove dvije opcije konverzije putničkih vozila za prirodni gas data je u Aneksu III.2 Prirodni gas se može koristiti i za zamjena za dizel goriva u teškom komercijalnom saobraćaju, uprkos činjenici da gasno gorivo posjeduje visoki oktanski broj koji više odgovara supstituciji benzina. Korišćenjem prirodnog gasa na teškim vozilima, osim što se rješava problem smanjenja ukupne potrošnje dizel goriva, rješavaju se najveći ekološki problemi koji se odnose na emisiju dizel motora, a to su prije svega emisija čestica (dima) i emisija azotovih oksida NOx. Tu postoje tri mogućnosti konverzije: korišćenje čistog gasnog motora koji radi po oto principu sa upaljenjem varnicom; korišćenje dvo-gorivog dizel motora i korišćenje direktnog ubrizgavanja prirodnog gasa. Osnovne prednosti gasnog motora koji radi po oto principu su jednostavnost konstruktivne izmjene i potpuna zamjena tečnog goriva gasnim, kao i mogućnost postizanja veoma niske emisije motora, a nedostaci su smanjen termički stepen korisnosti motora i nemogućnost alternativnog rada po dizel principu. U principu, i pri korišćenju čistog gasnog motora postoje dvije mogućnosti i to (Aneks III. 2): rekonstrukcija već postojećeg dizel motora u oto gasni motor i konstrukcija potpuno novog oto motora na gas. Kod dvogorivog principa rada, motor zadržava osnovne principe rada dizel motora i zadržava sistem ubrizgavanja dizel goriva, a problematika je potpuno ista kao kod tečnog naftnog gasa (TNG), jedino što se u ovom slučaju mogu koristiti veće količine i gasnog goriva, s obzirom na veću otpornost na detonaciju dizel goriva. 39

40 Osnovna prednost dvogorivog pogona je što, motor ostaje, u principu, isti tako da zadržava svoj kvazi-dizel princip rada. Pri tome se klasičnom dizel motoru jednostavno dodaje gasni sistem napajanja i obrazovanja smjese. Zbog toga se motor jednostavnim isključenjem gasnog dijela i promjenom regulacije ubrizgane količine dizel goriva, može vratiti ponovo na dizel princip rada. Međutim, ovdje postoje dva pristupa, odnosno dvije mogućnosti regulacije motora (Aneks III.2): dvogorivi motor sa tzv. pilot ubrizgavanjem dizel goriva i dvogorivi motor sa promjenljivom količinom ubrizganog dizel goriva. U slučaju korišćenja prirodnog gasa u putničkim vozilima nema polemike: alternacija benzina i prirodnog gasa je optimalno rješenje ("dvogorivi" princip). Prisutna je mnogo veća polemika u vezi sa korišćenjem prirodnog gasa u teretnim vozilima i autobusima. Postoji takođe i širi izbor, kako u pogledu vrste snabdijevanja prirodnim gasom i u pogledu izbora tipa motora. Što se tiče izbora snabdijevanja prirodnim gasom, kao što je već pomenuto, postoje dvije opcije: komprimovani prirodni gas (KPG) i tečni prirodni gas (TPG). Na osnovu prethodno navedenih parametara u Tabeli 9 dati su karakteristike ova dva sistema snabdijevanja. Tabela 9 - Poređenje nekih metoda za distribuciju prirodnog gasa Karakteristike KPG TNG Gubitak snage (% snage motora) Veličina rezervoara (u poređenju sa dizel gorivom) značajna umjerena Pređena udaljenost (u poređenju sa dizel gorivom) Četiri puta manja Dvostruko manja Cijena točenja/punjenja značajna umjerena Problemi transporta prirodnog gasa do benzinske stanice umjereni značajni Potrebna stručnosti u pogledu manipulacije i održavanja umjerena značajna Stepen razvoja tehnologije dostupno u razvoju Uprkos određenim nedostacima, očigledno je da će upotreba komprimovanog prirodnog gasa biti prikladnija. Međutim, prisutna je mnogo veća polemika u vezi sa izborom sistema za obrazovanje smjese na samom motoru (Aneks III.2). Ne postoje idealna rješenja i da svaka opcija ima svoje pozitivne i negativne aspekte. Međutim, ne nosi svaka karakteristika istu težinu. Imajući u vidu aktuelnu situaciju u sektoru saobraćaja i probleme sa kojima se ovaj sektor susreće, i dalje prilikom izbora najveća pažnja treba da se posveti karakteristikama 40

41 izduvnih gasova motora i ekonomičnosti potrošnje goriva. Međutim, ne bi trebalo da se zanemari ni cijena pojedinačnih aplikacija, kao i tehnološku izvodljivost istih. Prirodni gas kao gorivo ima najširu primjenu u gradskom i prigradskom autobuskom saobraćaju. Vrlo dobar pregled statusa korišćenja prirodnog gasa za pogon motora u ovoj oblasti je predstavljen od strane Međunarodne asocijacije vozila na prirodni gas - IANGV [29]. Pregled predstavlja brojke o broju vozila na prirodni gas u raznim zemljama svijeta (SAD, Kanada, Velika Britanija, Holandija, Njemačka, Francuska, Italija, Švedska, Španija, Finska, Češka Republika, Novi Zeland, Australija, Kina, Južna Koreja, Tajland, Egipat i Argentina), iskustva u održavanju, potrošnji goriva i zaštiti životne sredine, kao i podaci po vrsti autobusa i pojedinih regiona i gradova Cijena Očekivana cijena proizvodnje KPG-a je između 4 i 6 euro centi po kwh [31]. Potrebno je uzeti u obzir da se prirodni gas mjeri i prodaje u kilogramima (kg), a ne u litrima poput većine goriva, sadržaj energije u jednom kilogramu prirodnog gasa je ekvivalentno 1,3 litru dizela, 1,5 litru benzina ili 2,1 litru TNG. Za potrošača bolje poređenje cijene goriva je od velikog značaja, što je takođe uzeto u obzir u Direktivi 94/ EU /2014 gdje je korišćen model litarski ekvivalentnih cijena kako bi se što je moguće bolje uporedile realne cijene goriva izražene u kwh, kg ili litrima. Troškovi prirodnog gasa su povezani sa oscilacijama na tržištu. Ostali troškovi koje treba razmotriti su oni koji se odnose na infrastrukturu (cjevovode, TPG terminale). Tipični operativni troškovi mreže stanica su usko vezani za kapacitete za snabijevanje. Ukupni operativni troškovi (OPEX) (EUR/god) iznose: 274,400 za kapacitet od 700 m 3 STP/h [31]. 2.4 TEČNI PRIRODNI GAS (LNG) I GAS U TEČNOST (GTL) Definicija Prirodni gas može da se koristi u motorima kao kriogeni tečni gas (TPG) Pored toga, kao alternativno gorivo neophodno je razmotriti GTL. GTL se dobija pretvaranjem prirodnog gasa u sintetičko ulje, koje se onda može dalje prerađivati u gorivo i druge proizvode na bazi ugljovodonika. Najjednostavnije rečeno, GTL proces cijepa prirodne molekule gasa i ponovo ih spaja u duže molekularne lance, poput molekula sirove nafte. Jasno je da se GTL i TPG odnose na različita tržišta. TPG je prvenstveno orijentisan ka proizvodnji energije, proizvodnju industrijskog goriva i grijanja industrijskih objekata i domaćinstava. GTL proizvodi su motorna goriva i petrohemijske sirovine. 41

42 2.4.2 Proizvodnja Najveći deo prirodnog gasa se konačnim korisnicima doprema gasovodima. Međutim, značajna količina rezervi gasa se nalazi»zarobljena«na mjestima gdje je konvencionalni transport gasovodom nepraktičan i/ili ekonomski neisplativ. Ove rezerve se nalaze ili daleko od potrošača ili u regionima gdje je lokalna potražnja za gasom ograničena. Potreba da se iskoriste»zarobljeni«resursi gasa, s jedne strane, i pojačani zahtjevi za zaštitom životne sredine, s druge, doveli su do razvoja LNG i GTL tehnologija. Prvi predstavlja fizički proces utečnjavanja gasa radi lakšeg transporta, dok drugi predstavlja hemijski F-T (Fišer-Tropšov) proces, kojim se dobijaju motorna goriva, maziva i petrohemijske sirovine (Slika 14). Zajedničko za oba procesa je da se njima dobijaju ekološki prihvatljiviji izvori energije u odnosu ugalj i naftu. LNG tehnologija je u upotrebi više od četiri decenije, bilježi stalni rast i veoma je bezbijedna. S druge strane, GTL je tehnologija koja se ubrzano razvija i postaje sve aktuelnija, uz neophodnu provjeru komercijalne isplativosti, tehnološke primjenljivosti i tehničke bezbjednosti. Slika 14 Različite rute gasa na tržištu [32] LNG proces se sastoji od postrojenja za uklanjanje sumpora, CO 2, vode i drugih nečistoća. Zatim se gas hladi da bi se odvojili teži ugljovodonici (C 3 +). Oni se dalje frakcionišu na LPG i C 5 + (Slika 15). Posni gas se utečnjava u kriogenim razmjenjivačima, a zatim flešuje na atmosferski pritisak i skladišti u specijalnim rezervoarima. 42

43 Slika 15 Blok šema TPG procesa [17] Za razliku od TPG, GTL proces oslobađa značajne količine toplote, zbog složene kinetike reakcija. Takođe, dok se kod LNG proces vodi uglavnom na niskim temperaturama, kod GTL proces uključuje kako visoke temperature (postrojenje za sintezni gas) tako i niske temperature (razdvajanje vazduha). GTL tehnologija koja se koristi bazirana je na Fišer-Tropšovoj sintezi (FTS). U toku je razvoj i primjena nove tehnologije u cilju postizanja bolje efikasnosti konverzije. Projekti su skalabilni, omogućavajući optimizaciju dizajna i aplikaciju na manje depozite gasa. Ključni uticaji na njihovu konkurentnost su kapitalni troškovi, operativni troškovi postrojenja, troškovi sirovina, količine i mogućnost da se postigne visoka stopa iskorišćenosti u proizvodnji. Međutim, GTL tehnologija nije konkurentna u odnosu na konvencionalnu proizvodnje nafte, osim ako gas ima nisku vrijednost oportuniteta i nije spreman za transport. Detaljna analiza FTS je data u Prilogu III.3. Prirodni gas se odvodi na postrojenje za uklanjanje sumpora, CO 2, vode i drugih nečistoća i odvajanje težih ugljovodonika. Istovremeno vrši se razdvajanje vazduha i kiseonik se dovodi u kontakt sa posnim gasom u reformeru i dobija se sintezni gas (mješavina CO i H 2 ), koji se Fišer-Tropšovom sintezom prevodi u parafinske voskove, u reaktoru koji koristi Co-Fe katalizator (Slika 16). Ovaj vosak se dalje hidrokrekuje i kao konačni proizvodi se dobijaju LPG, benzin i srednji derivati (dizel i kerozin). GTL je takođe moguće koristiti i za dobijanje visokokvalitetnih maziva, voskova i ulja za prehrambenu i farmaceutsku industriju. 43

44 Slika 16 - Blok šema GTL procesa [17] Prednosti i nedostaci Postoji više razloga za korišćenje GTL tehnologiju za pretvaranje prirodnog gasa u tečne proizvode. Prije svega, GTL omogućava uspostavljanje znatno efikasnijeg transportnog sistema za tečne proizvode na odgovarajućim temperaturama i pritiscima. Mogućnost prevoza stabilnih tečnih proizvoda otvara vrata za korišćenje cjelokupne postojeće infrastrukture za transport nafte i naftnih derivata, uključujući korišćenje postojećih naftovoda ili standardnih tankera i rezervoara za skladištenje. Isto tako, GTL gorivo može sagorijevati u konvencionalnim vozilima na dizel pogon. Pumpe i druga infrastruktura za točenje goriva mogu da koriste GTL goriva bez značajnih korekcija ili kapitalnih investicija sve dok postoji potencijal za optimizaciju motornih vozila na GTL pogon. Drugai razlozi su [32] : GTL proces je veoma egzoterman proces odnosno, ovaj proces stvara višak toplote. Prema tome, proces može biti konfigurisan za proizvodnju električne energije, pare ili destilirane vode, ukoliko je na lokalnom nivou primjetna potreba za navedenim; Povezani gas (u proizvodnji nafte) u prevelikim količinama može se pretvoriti u GTL; GTL omogućava diversifikaciju tržišnih rizika, pretvarajući prirodni gas u nešto drugo osim TPG; GTL može da se koristi za "off-shore" gasna polja, kada je izgradnja cjevovoda suviše skupo; 44

45 GTL projekti stvaraju radna mjesta i druge ekonomske koristi za zemlje u kojima se ti projekti realizuju; Sasvim je moguće da neki od GTL proizvoda (najvjerovatnije dizel) ostane na lokalnom tržištu. Ovo može da smanji uvoz i poboljšati trgovinski bilans jedne zemlje. Poređenje troškova dobijanja GTL i LNG proizvoda prikazano je u Tabeli 10, tj. poređenje cijene proizvodnje LNG i GTL motornih goriva u odnosu na cijenu od 0,57 do 0,95 USD/GJ i rafinerijskih goriva u odnosu na cijenu nafte od 0,11 do 0,16 USD/l. S obzirom da jedan barel GTL proizvoda zahtjeva približno 283,2 m 3 ( SCF), odnosno10,551 GJ (10 MM BTU) prirodnog gasa, cijena šarže za GTL odgovara 0,038-0,063 USD/l. Na sličan način se dobija da je trošak proizvodnje LNG oko 1,52-2,37 USD/GJ. Tabela 10 Troškovi prozvodnje TPG, GTL i motornih goriva iz rafinerije Cijena po l, USD Cijena po bbl, USD Cijena po 1 GJ, USD GTL ( m 3 /d) Rafinerija ( m 3 /d) LNG (7,3 mil. t/g) Prirodni gas Sirova nafta Operativni troškovi Kapitalni troškovi Poređenje prihoda iz iste količine gasa: kalkulacije ukazuju na uporedive investicije za LNG i GTL. Iako dobit od GTL proizvoda zavisi od cijene nafte, u okviru normalnih opsega cijene nafte, oni nude bolju dobit od LNG, jer se smatraju visoko vrijednim proizvodima. Komercijalna upotreba GTL tehnologije počinje da se nazire, dok je LNG već dobro utemeljena. GTL postrojenje je znatno kompleksnije, manje efikasno i ima veće kapitalne troškove od LNG. Međutim, ako se posmatra zaokružena proizvodnja, kapitalne investicije za GTL i LNG su uporedive, pa je i odluka za koju se tehnologiju odlučiti sa gledišta kapitalnih investicija relativno komplikovana, a moraju se uzeti u obzir i drugi faktori, kao što su cijenovne fluktuacije, tehnološki rizici, itd. 45

46 2.5 VODONIK Definicija Vodonik je energent koji se može proizvesti iz raznih primarnih izvora energije, osiguravajući svoju gotovo neograničenu raspoloživost, svoj skladišni kapacitet za obnovljive izvore energije i doprinos bezbjednosti snabdijevanja energijom. Ovo gorivo može da se proizvede u praktično neograničenim količinama iz obnovljivih izvora. Smatra se da je vodonik izuzetno važano alternativno gorivo budućnosti. Vodonik je energent koji se može transportovati i skladištiti u gasovitom ili tečnom obliku, u zavisnosti od potreba krajnjih korisnika. Vodonik kao alternativno gorivo može biti ključni pokretač za dalji razvoj uloge tehologija vodonika u pogledu čistog i sigurnog snabdijevanja energijom u Evropi Karakteristike Vodonik je najlakši i vrlo jednostavan atom u periodnom sistemu elemenata sa atomskim brojem 1 i atomskom težinom 1,00794 g/mol. U standardnim uslovima pritiska i temperature ovaj element je netoksičan ali veoma zapaljiv dijatomički gas bez boje i mirisa. Njegova specifična težina je g/l (vazduh je 14,4 puta teži). Njegova tačka ključanja je 20,27 K (- 252,88 ºC) i tačka topljenja 14,02 K (- 259,13ºC). Vodonik ima izuzetno visoku toplotnu moć MJ/kg, ali istovremeno glavnu prepreku njegovoj masovnijoj upotrebi predstavlja njegov relativno nizak sadržaj energije po jedinici zapremine i na sobnoj temperaturi. Ovo predstavlja veliki problem u smislu njegovog transporta i skladištenja i zato se ulažu veliki napori da se ovo prevaziđe Proizvodnja Vodonik je najjednostavniji element i najrasprostranjeniji gas u svemiru. Iako se u prirodi nikad ne javlja slobodan, već isključivo u kombinaciji sa drugom elementima, kao što su kiseonik ili ugljenik, vodonik se može proizvesti iz različitih izvora uglja, nafte, prirodnog gasa, biomase i vode uz pomoć različitih tehnologija (Slika 17): H 2 iz fosilnih goriva o Proizvodnja iz prirodnog gasa o Proizvodnja iz uglja H 2 iz biomase H 2 iz elektrolize vode koristeći: o elektrolizu vode o alkalni elektrolizator o PEM elektrolizator 46

47 o Visokotemperaturne elektrolizatore o fotoelektrolizu (fotoliza) o fotobiološku proizvodnju (biofotoliza) o visokotemperaturno raspadanje. Vodonik se može proizvesti iz većine fosilnih goriva. Složenost procesa varira. Budući da je ugljen-dioksida proizveden kao nusproizvod, CO 2 bi trebalo da bude uhvaćen kako bi se osigurao održivi (nulta emisija) proces. Izvodljivost procesa će varirati u odnosu na centralizovanom ili distributivnom proizvodnom pogonu. Slika 17 Glavni procesi dobijanja vodonika: dugoročna perspektiva [40] Trenutno, vodonik se pretežno proizvodi reformiranje metana vodenom parom putem hemijskih procesa transformacije koja obično uključuju razugljeničenje ugljovodonika. Vodonik se takođe može proizvesti iz obnovljive ili nuklearne energije korišćenjem elektrolize ili reformacije biometana, preko organskih sirovina i razdvajanja atoma vode (u ovom tekstu koristi se pojam "termalni" vodonik), koji rezultira nultom ili gotovo nultom emisijom. Pregled tehnologija proizvodnje vodonika dat je u Aneksu III.4. Pored efikasne proizvodnje vodonika, drugi neophodan preduslov za masovno korišćenje ovog energenta je njegova distribucija. S obzirom na relativno nizak energetki sadržaj po jedinici zapremine, transport, skladištenje i snabdijevanje crpnih stanica predstavlja znatnu tehničku i ekonomsku prepreku na putu masovnog korišćenja vodonika. Postoje tri moguća načina za isporuku vodonika. Prvi je isporuka vodonika u gasovitom stanju cjevovodima ili cisternama pod visokim pritiskom (Slika 18). Ova opcija nudi mogućnost transporta vodonika i prirodnog gasa kroz već postojeće cjevovode prirodnog gasa, uz kasnije razdvajanje vodonika od prirodnog gasa i prečišćavanje. 47

48 Druga opcija je utečnjavanje vodonika i isporuka u kriogenim cisternama (Slika 19). Obje opcije trenutno postoje, ali je trenutno mreža distribucije vodonika jako mala. Treća opcija bila bi korišćenje pogodnog «nosača» vodonika (prirodnog gasa, metanola, etanola, itd) do mjesta upotrebe, gdje bi vodonik kasnije bio reformiran (Slika 20). Slika 18 Šema isporuke vodonika u gasovitom obliku 48

49 Slika 19 Šema isporuke vodonika u tečnom obliku Slika 20 Šema isporuke vodonika preko nosača Dok vodonik ima veoma visok sadržaj energije po kilogramu, on je istovremeno veoma lak (mala molekularna masa), čak i kada je u komprimovanom ili tečnom stanju. Stoga ovaj 49

50 energent nema visok sadržaj energije po litru prostora potrebnog za njegovo skladištenje. Vodonik može da se skladišti na tri različita načina (Aneks III.4): Gasovito stanje - Najčešći način za skladištenje vodonika u gasovitom obliku je u čeličnim bocama, iako rezervoari od lakih kompozitnih materijala koji su dizajnirani da izdrže veće pritiske postaju sve češće opcije za skladištenje vodonika. Kriogas, odnosno gasoviti vodonik ohlađen na vrlo niskim temperaturama je takođe još jedna alternativa koja se može koristiti za povećanje zapreminske gustine energije gasovitog vodonika. Nešto novija metoda skladištenja vodonika je skladištenje pod visokim pritiskom upotrebom staklene mikrosfere. Tečno stanje - Najčešći način za skladištenje vodonika u tečnom obliku je da se ohladi na niskim temperaturama (-253 C). Ostale opcije uključuju skladištenje vodonika kao sastojka u drugim tečnostima, kao što su NaBH 4 rastvori, punjive organske tečnosti, ili bezvodni amonijak NH 3. Čvrsto stanje - skladištenje vodonika u čvrstim materijama ima potencijal da postane bezbijedan i efikasan način za skladištenje energije, kako za stacionarne tako i za mobilne aplikacije. Postoje četiri glavne grupe odgovarajućih materijala: ugljenik i drugi materijali većih površina; hemijski hibridi koji reaguju na H 2 O; termo hemijski hidridi; i punjivi hidridi. Pregled glavnih mogućnosti za skladištenje H 2 dati su u Tabeli 11 [47]. Tabela 11 Glavne karakteristike različitih opcija skladištenja H 2 Status Najbolja opcija Status Najbolja opcija Status Najbolja opcija Skladištenje H 2 u gasovitom obliku Komercijalno dostupno ali i skupo C-vlakna kompozitnih posuda (6-10 wt% H 2 na bara). Skladištenje H 2 u tečnom obliku Komercijalno dostupno ali i skupo Krio sudovi/ Kriogeni izolovani dewars (oko. 20 wt% H 2 na 1 bara i C). Skladištenje H 2 u čvrstom obliku U početnoj fazi razvoja (mnoga pitanja u pogledu istraživanja i razvoja). Težina, niže temeprature desorpcije, veća kinetika desorpcije, vrijeme punjenja i pritisak, upravljanje toplotom, troškovi, pirofornost, ciklus, kompatibilnost i optimizacija kontejnera. 50

51 2.5.4 Prednosti i nedostaci 44]. Prednosti i nedostaci vodonika kao alternativnog goriva prikazane su u Tabeli 12 [43, Tabela 12 Prednosti i nedostaci vodonika kao alternativnog goriva Prednosti Nedostaci Veliki koeficijent difuzije - lako obrazuje Skladištenje na vozilu - ovaj problem još homogenu smjesu sa vazduhom, ima veliku uvijek koči širu primjenu vodonika na brzinu sagorijevanja, tako da je pogodan za vozilima; proces koji odgovara oto motorima; Široke granice zapaljivosti omogućen je rad oto motora sa jako siromašnom smjesom; Komercijalno proizvedeni vodonik nije čisti gas vodonika već sadrži nečistoće u vidu primesa kiseonika i drugih gasova. Takav sastav ne remeti rad oto motora ali nije moguća njegova primjena u gorivim ćelijama za koje je potreban čist vodonik; Dobra energetska svojstva- najveća donja vrijednost u pogledu toplotne moći (oko 120 kj/kg), skoro tri puta više od konvencionalnih goriva (po masenoj osnovi); Bezbijednost u saobraćaju još uvijek nije dovoljno istražena i ne postoji dovoljno iskustva o mogućim neželjenim posljedicama u eksploataciji. Suština je da je vodonik veoma zapaljiv i eksplozivan, zbog toga se moraju preduzeti ekstremne mjere opreza pri manipulaciji i skladištenju. Međutim, vodonik je veoma lak tako da čak i da dođe do curenja u instalaciji napajanja on odlazi visoko u atmosferu. Ukoliko dođe do požara na vozilu, plamen vodonika ide uspravno u atmosferu i ne širi se po vozilu. Ne stvara toksične komponente, odnosno ni jednu osim azotnih oksida. Glavni produkt oksidacije vodonika je vodena para. Oktanski broj vodonika je

52 2.5.5 Primjena Trenutno postoji nekoliko opcija vozila koja koriste vodonik i to (Aneks III.4) motori sa unutrašnjim sagorijevanjem vodonik se koristiti kao smjesa čistog vodonika i komprimovanog prirodnog gasa (HCNG). vodonik se koristi kao čisto gorivo (Hydrogen Internal Combustion Engine - HICE), i električni automobili sa pogonom na gorive ćelije Vodonik u oto motoru može se primjeniti bez većih problema, jer je, kao što je rečeno, pogodan za ovaj tip sagorijevanja. Snaga motora na vodonik zavisi od sastava smjese sa kojim motor radi i od načina formiranja smjese. Zavisno od načina obrazovanja smjese snaga vodoničnog motora može biti manja za 15 % (ukoliko se vodonik i vazduh mješaju u usisnom sistemu) ili veća za 15 % (ukoliko se vrši direktno ubrizgavanje) od benzinskog motora. Što se tiče ekonomičnosti, s obzirom na kvalitetni proces i dobar stepen termičkog iskorišćenja, motor sa vodonikom posjeduje ukupan stepen korisnosti na nivou dizel motora, odnosno preko 40 %. Toksične komponente u benzinskim motorima su CO, HC i NOx, dok su kod motornih vozila na vodonik prisutni samo azotni oksidi. Vodonik se ne mješa sa tečnim gorivima, ali se zato dobro mješa sa prirodnim gasom, tako da se njihova homogena mješavina može smjestiti u istom rezervoaru pod visokim pritiskom. Interesantno rješenje je tzv. obogaćeni prirodni gas dodavanjem vodonika HCNG motor. U odnosu na gasni motor sa siromašnom smjesom, motor radi sa mješavinom prirodnog gasa i 20 % vodonika u ekstremnoj siromašnoj smjesi. U posljednjih pedeset godina bilo je puno pokušaja primjene vodonika na vozilima. Vozila na gorive ćelije koje imaju pogon na vodonik za razliku od benzina ne emituju štetne materije. Potrebno je da se prevaziđe nekoliko izazova prije nego što ta vozila budu konkurentna konvencionalnim vozilima, ali potencijalne koristi od ove tehnologije su velike. Vozila na gorive ćelije izgledaju kao konvencionalna vozila posmatrajući spolja, ali unutra sadrže tehnološki napredne komponente koja se ne mogu naći u savremenim vozilima. Najočiglednija razlika je izlazni napon za gorive ćelije koji pretvara vodonik gas koji se sa kiseonikom iz vazduha nalazi u vozilu u električnu energiju za pogon elektromotora koji pokreće vozilo. Najefikasnija upotreba vodonika je u gorivim ćelijama koje su dvostruko efikasnije od motora sa unutrašnjim sagorijevanjem. Može se takođe koristiti kao sirovina za proizvodnju raznih vrsta tečnog goriva koja se mogu mješati ili zamjeniti sa benzinom ili dizel gorivom. 52

53 Tehnologija za vodonik gorive ćelije sazrijeva, što se može uočiti kod putničkih automobila, gradskih autobusa [38], lakih teretnih vozila i brodova za unutrašnju plovidbu. Karakteristike, kapacitet i punjenje slično je vozilima na dizel i benzinski pogon. Trenutno je upotrebi oko 500 vozila i instalirano je oko 120 stanica za punjenje. Sektor industrije je za narednu godinu najavio uvođenje automobila na vodonik, uključujući i dvotočkaše na vodonik, i nekoliko država članica planira izgradnju mreža za punjenje rezervoara vodonikom. Evropski propisi za odobravanje obuhvataju vozila na vodonik. Glavni problem je visoka cijena gorivnih ćelija i nedostatak infrastrukture za ovu vrstu goriva. Istraživanja koja su sprovedena od strane industrijskog sektora pokazuju da troškovi uvođenja ove vrste goriva mogu da se smanje na nivo troškova konvencionalnih vozila na benzinski i dizel pogon do godine [39]. Brodovi i plovila mogu da se snabdijevaju čistom energijom koristeći gorive ćelije na bazi vodonika. Manja plovila mogu da koriste vodonik kao pogon, dok veća plovila na vezu prvenstveno koriste gorive ćelije na bazi vodonika za pomoćni pogon. Gorive ćelije vodonika mogu da zamijene motore na dizel pogon u vozovima Cijena Različite metode proizvodnje vodonika pokazuju širok spektar troškova koji se kreće od EUR 1,9 do EUR 10,3/kg H 2 [31]. Osnovni problem za dalju implementaciju vodonika je njegova visoka cijena. Njegova cijena na pumpi (podatak iz godine) iznosila je 1,32 USD/l. Da bi vodonik bio ekonomski atraktivan energetski izvor, cijena proizvodnje trebalo bi da se značajno smanji. Ciljna cijena je prelomna tačka od 0,39 USD/l i razvoj tehnologije treba to da obezbijedi [16]. CAPEX trenutno raspoloživih sistema za elektrolizu, kombinovan sa visokom cijenom električne energije, značajno limitira širu rasprostranjenost ove tehnologije. Značajno smanjenje CAPEX-a, s jedne, i povećanje efikasnosti, s druge, mogle bi dovesti do razvoja elektrolizatora koji bi mogli, ili da se povežu na mrežu, ili da koriste izvore električne energije sa nultom emisijom i niskom cijenom. Vodonik iz biomase se dobija gasifikacijom ili pirolizom. Sirovine kao što je etanol ili sorbitol su veoma skupe, i potrebno je da cijena ovih sirovina značajno padne. Takođe, CAPEX i efikasnost za ovakva postrojenja su još uvijek visoki, odnosno niski. Ekonomski parametri proizvodnje vodonika prema različitim tehnologijama prikazani su u Aneksu III.4. U tom smislu, odabrani su ciljevi koji treba da se dostignu u sljedećih deset godina: definisati kriterijume za energetski efikasnu i ekonomski isplativu distributivnu infrastrukturu, troškove transporta od proizvođača do pumpe treba svesti na manje od 0,24 USD/l vodonika, i 53

54 troškove distribucije od mjesta proizvodnje do mjesta potrošnje treba svesti na manje od 0,26 USD/l. 2.6 ELEKTRIČNA ENERGIJA Definicija Električna energija je energent koji se može konvertovati iz širokog spektra primarnih izvora energije. Električnih vozila (EV) koriste električnu energiju iz baterije (ili niza baterija) za pogon vozila (Slika 21) Karakteristike Električni motori obezbijeđuju čistu i sigurnu alternativu motora sa unutrašnjim sagorijevanjem. Postoje mnoge prednosti i nedostaci električnih vozila. Poznato je da električna vozila imaju brže ubrzanje ali kraći radijus kretanja u odnosu na konvencionalne motore. Nema proizvodnje izduvnih gasova, međutim zahtjevaju dosta vremena za punjenje. Slika 21 Koncept električnog vozila [51] Primjena Električna vozila (EVs), koristeći vrlo efikasan električni motor za pogon, mogu da se snabdijevaju električnom energijom iz mreže koja se sve više proizvodi iz izvora energije sa niskom emisijom CO 2. Fleksibilno punjenje baterija vozila, u vreme male potražnje ili u gdje ima mnogo snabdjevača, podržava integraciju obnovljivih izvora energije u elektroenergetski sistem. Kod EV nema emisija i buke i stoga su posebno pogodna za urbane sredine. Hibridne 54

55 konfiguracije koje kombinuju motore sa unutrašnjim sagorijevanjem i elektromotore, mogu sačuvati ulje i smanjiti emisiju CO 2 i poboljšati ukupnu energetsku efikasnosti pogona (do 20%), ali bez spoljnih mogućnosti punjenja ne predstavljaju tehologiju alternativnog goriva. Električna energija se može koristiti za napajanje baterije električnih vozila, hibridnihelektričnih vozila, i plug-in hibridnih električnih vozila. U svakom slučaju, vozilo skladišti električnu energiju u on-board sistemu punjenja baterija. Postoje četiri osnovna tipa električnih vozila (mada moguće su brojne varijacije). Električno vozilo je vozilo sa pogonskim sistemom koji se napaja potpuno ili djelimično električnom energijom. Električna energija se skladišti u baterijama ili u sistemu gorivnih ćelija [7] : Baterijska električna vozila (BEV) - električna vozila čiji je jedini izvor napajanja električni motor koji pokreće baterija napunjena iz spoljnog izvora električne energije; Električna vozila sa gorivim ćelijama (Fuel-cell electric vehicle - FCEV) - električna vozila koja nemaju motor sa unutrašnjim sagorijevanjem i koji se napaja električnom energijom iz gorivih ćelija koje sagorijevaju vodonik; Hibridna vozila sa AC priključkom (Plug-in Hybrid Electric Vehicles, PHEV) vozila koja imaju motor sa unutrašnjim sagorijevanjem i elektromotor koji pokreće baterija, od kojih oba služe kao izvor napajanja. Vozila mogu raditi na bilo koji izvor napajanja, ili kombinacijom ova dva izbora. Elektromotor pokreće baterija koja se može puniti i iz javne AC mreže, ili motor sa unutrašnjim sagorijevanjem; Hibridna vozila sa produženim radijusom kretanja (Extended Range Electric Vehicles-E-REVs) vozila koja koriste električni motor kao glavni izvor pogonske energije, pored motora sa unutrašnjim sagorijevanjem koji produžava radijus kretanja vozila kada baterija koja napaja elektromotor nema dovoljno snage za pogon električnog motora. Električna vozila se razvijaju brzim tempom, što znači da će novi tipovi vozila nesumnjivo doći na tržište u narednim godinama. Mogućnosti uključuju električna vozila na baterije sa gorivim ćelijama sa produženim radijusom kretanja, ili vozilo na obnovljivi gas sa produženim radijusom kretanja. Prema ovom konceptu hibridna vozila sa AC priključkom i vozila sa produženim radijusom kretanja nazivaju se hibridna vozila. Više podataka o električnim vozilima dato je u Aneksu III.5. Sva električna vozila i hibridna vozila sa AC priključkom imaju ograničen kapacitet za skladištenje energije. Baterija se puni uključivanjem u u električni izvor. Punjači dolaze u tri nivoa, koji se razlikuju po nivou napona [53] : 55

56 Nivo 1: Standarno strujno kolo u domaćinstvima, napon do 120 volti AC i 15 ampera. Ovi punjači koriste standardne trofazne strujne priključke u domaćinstvu i obično se smatraju kao prenosiva oprema; Nivo 2: Oprema za snabdijevanje vozila električnom energijom koja se koristi posebno za punjenje električnih vozila; do 240 volti AC, do 60 ampera i do 14,4 kilovata; Nivo 3: Oprema za snabdijevanje vozila električnom energijom koja se koristi posebno za punjenje električnih vozila; do 480 volti AC, do 400 ampera i više od 14,4 kilovata; Trenutno, glavni operativni izazov u vezi sa električnim vozilima je sadašnja tehnologija baterija. Vozila koja koriste postojeću tehnologiju baterija imaju ograničen radijus kretanja i smanjeno ubrzanje, i zahtjevaju dosta vremena za punjenje. Povećanje opsega i/ili ubrzanja zahtijeva veće, teže baterije, što zauzvrat utiče na performanse i funkcionalnost vozila. Sva električna i hibridna električna vozila mogu da koriste razne tehnologije baterija. Aktuelne vrste baterija uključuju: Olovne baterije - u širokoj upotrebi u industriji vozila, međutim ograničene performanse i životni ciklus predstavljaju prepreke za korišćenje. Uspostavljena je reciklažna struktura za ove vrste baterija. Nikl-metal hidrid baterije u širokoj upotrebi kod komercijalnih hibrida, uključujući Prius. Ove baterije su bezbijedne, izdržljive, i imaju duži životni ciklus od olovne baterije. Komponente baterija se mogu reciklirati, ali infrastruktura za reciklažu još nije uspostavljena. Litijum-jonska baterija - velika gustina energije, snage i efikasnost. Da bi bile komercijalno isplative ova tehnologija zahtjeva poboljšanje performansi, bezbijednosti i troškova proizvodnje. Svaka tehnologija baterija ima svoje prednosti i nedostatke u pogledu opsega i ubrzanja. Kao rezultat toga, obrazac upotrebe vozila i namjenjena primjena igraju značajnu ulogu u izboru tehnologije baterije. Pored toga, uslovi životne sredine u kojima se vozilo koristiti takođe utiče na izbor tipa baterije. 2.7 BIOGORIVA Definicija Biogoriva su tečna ili gasovita goriva koja se koriste u sektoru saobraćaja a dobijaju se preradom biomase. Prema Direktivi 2003/30EC [55], biomasa se definiše kao biorazgradivi dio 56

57 proizvoda, otpada ili ostataka iz poljoprivrede (uključujući materije biljnog i životinjskog porijekla), šumarstva i srodnih industrija, kao i biorazgradivi dio industrijskog i komunalnog čvrstog otpada. Proizvode nabrojane u nastavku treba smatrati biogorivima u užem smislu: bioetanol: etanol koji je proizveden iz biomase i/ili biorazgradivog dijela otpada radi upotrebe kao biogorivo; biodizel: metil estar proizveden iz ulja biljnog ili životinjskog porekla, dizel kvaliteta; biogas: gas koji se koristi kao gorivo koji je proizveden iz biomase i/ili iz biorazgradivog dijela otpada, koji se može pročistiti do kvaliteta prirodnog gasa, radi upotrebe kao biogorivo, ili gas iz drveta; biometanol: metanol koji je proizveden iz biomase radi upotrebe kao biogorivo; biodimetiletar: dimetiletar proizveden iz biomase, radi upotrebe kao biogorivo; bio-etbe (etil tercijarni butil etar): ETBE koji je proizveden od bioetanola. Procenat po količini bio-etbe-a koji se računa kao biogorivo je 47%.; bio-mtbe (metil tercijarni butil etar): gorivo proizvedeno od biometanola. Procenat po količini bio-mtbe koji se računa kao biogoviro je 36 %; sintetička biogoriva: sintetički ugljovodonici ili mješavine sintetičkih ugljovodonika, koji su dobijeni iz biomase; Proizvodnja biovodonik: vodonik dobijen izbiomase, i/ili iz biorazgradivog dijela otpada, radi upotrebe kao biogorivo; čisto biljno ulje: ulje dobijeno iz uljanih biljaka (uljarica) cijeđenjem, izdvajanjem ili sličnim procesima, sirovo ili rafinisano, ali hemijski nemodifikovano, kompatibilno sa određenim tipom motora i odgovarajućim zahtevima emisija. Bogoriva se dobijaju preradom biomase. Biomasa se odnosi na nedavno žive organizme, najčešće se odnosi na biljke ili biljne materijale, biorazgradive dijelove proizvoda, otpada i ostataka biološkog porijekla iz poljoprivrede (uključujući materije biljnog i životinjskog porijekla), šumarstva i srodnih industrija, uključujući ribarstvo i akvakulturu, kao i biorazgradive dijelove industrijskog i komunalnog otpada. Biomasa se može pretvoriti u pogodnu energiju na tri različita načina: termičkom peradom, hemijskom preradom i biohemijskom preradom. Biogoriva se klasifikuju na prvu i drugu generaciju biogoriva prema biomasi koja se koristi za preradu i korišćenoj tehnologiji. Prva generacija biogoriva nastaje preradom šećera i biljnih ulja iz ratarskih kultura, korištenjem konvencionalnih tehnologija. Utvrđena je granica od 7% kao doprinos prve 57

58 generacije biogoriva (iz žitarica i drugih usjeva bogatih škrobom, šećerne i uljane repice) i drugih usjeva kao glavnih kultura za proizvodnju u energetske svrhe na poljoprivrednom zemljištu. Važeće zakonodavstvo zahtjeva od država članica EU da osiguraju udio obnovljive energije u saobraćaju od najmanje 10% do godine. Druga generacija biogoriva, takođe poznata kao napredna biogoriva, proizvode se od različitih vrsta biomase, uključujući lignoceluloznu biomasu, šumske zasade, otpad i ostatke iz poljoprivrede, što otežava preradu ove vrste goriva. Države članice su obavezne da postave državne ciljeve za napredna biogoriva najkasnije u roku od 18 mjeseci nakon stupanja na snagu Direktive 2015/1513/EU. Sporazumom je utvrđena referentna vrijednost od 0,5% za udio energije koja se proizvodi od naprednih biogoriva kao procenat energije iz obnovljivih izvora u svim vidovima transporta do godine. Države članice mogu postaviti cilj sa nižom referentnom vrijednošću na osnovu ograničenih potencijala za proizvodnju, tehničkih ili klimatskih ograničenja, ili na osnovu važećih nacionalnih politika u skladu sa kojima ove zemlje već izdvajaju određena proporcionalna sredstva za podsticaje za energetsku efikasnost i električni transport. Biogoriva mogu da se koriste u svim vidovima saobraćaja, kao mješavine u gorivima. Međutim, primjetno je da sektor avijacije po ovom pitanju nema alternativu, ali održiva biogoriva i određena sintetička goriva ukoliko ispune ciljeve industrije u pogledu smanjenja emisija ugljenika za godinu a da pri tome ne ometaju rast mogu biti obećavajuća. Tečna biogoriva se trenutno koriste u mješavini sa konvencionalnim gorivima u različitim procentima ili oblicima (npr. etanol ili ETBE u E5, i E10 ili u E85 za upotrebu u vozilima sa fleksibilnim izborom goriva E85, FAME u B5 i B7). Mješavine goriva sa visokim procentom biogoriva ili čista biogoriva bez ikakvog mješanja koriste se u drumskom saobraćaju [31] Primjena Karatak prikaz korišćenja različitih mješavina biogoriva u EU je opisan u Tabeli 13. Tabela 13 Stvarno korišćenje biogoriva u Evropi Mješavina Država članica Opis E10 Francuska, Finska, Njemačka E85 Austrija, Njemačka, Francuska, Švedska B7 Uglavnom u celoj EU, B8 dozvoljen u Francuskoj od Do 10% v/v etanola u smjesi sa benzinom (Aneks I Direktive o kvalitetu goriva) i EN228: 2012 Do 85% v/v etanola u smjesi sa benzinom za vozila sa fleksibilnim izborom goriva (FFV) Do 7% v/v etanola u smjesi sa benzinom (Aneks II Direktive o kvalitetu goriva) i 58

59 početka 2015., ali trenutna rasploživost nije poznata. EN590:2013 Njemačka Plus 3% obnovljivog dizela B20 Poljska Za vozila sa jasno definisanim granicama i namjenom B30 Francuska, Češka Za vozila sa jasno definisanim granicama i namjenom B100 Njemačka Za specijalno adaptirana vozila Napredna biogoriva avijaciju za Međunarodno Potvrđena 'drop-in biogoriva za sve postojeće avione Detaljan pregled i analiza biogoriva data je u Studiji pod nazivom: Studija o potencijalima biogoriva i potencijal za proizvodnju sekundarnih biogoriva u Crnoj Gori (Dio 1 i 2) koja je takođe izrađena u okviru projekta "Razvoj održivog korišćenja energije". 2.8 UGALJ U TEČNO GORIVO (CTL) Definicija Pretvaranje uglja u tečno gorivo (CTL) je proces koji se odnosi na likvefakciju uglja gdje se ugalj koristi kao alternativno gorivo naspram nafte Proizvodnja Postoje dva različita načina za pretvaranje uglja u tečno gorivo [56] : Direktna likvefakcija (razlaganje) uglja do tečnog stanja - rastvaranje uglja u rastvaraču na visokoj temperaturi i pritisku. Ovaj proces je veoma efikasan, ali tečni proizvodi zahtjevaju dalju prerada radi postizanja goriva sa visokim stepenom performansi (slika 22); Indirektna likvefakcija uglja do tečnog stanja proces gasifikacije uglja do formiranja 'singasa' (mješavine vodonika i ugljen monoksida). Singas se zatim kondenzuje u prisustvu katalizatora - proces "Fišer-Tropsch'- za proizvodnju kvalitetnih, ultra-čistih proizvoda (slika 23). 59

60 Slika 22 Proizvodni proces pretvaranja uglja u tečno gorivo- Direktna likvefakcija [56] Direktna likvefakija uglja do tečnog stanja (direktna likvefakcija) Vodonik se dodaje organskoj strukturi uglja koji dalje razbija ugalj do tačke nastanka tečne faze. Postoji veliki broj različitih metoda, ali osnovni postupak obuhvata rastvaranje uglja u rastvaraču na visokoj temperaturi i pritisku nakon čega slijedi 'hidrokrekovanje '(odnosno, dodavanje vodonika preko katalizatora). Tečni prinosi mogu biti veći od 70% unosa sirovog uglja, sa termalnom efikasnošću od oko 60-70%. Tečnosti dobijene direktnim likvefakcijom uglja su mnogo boljeg kvaliteta od tečnosti koje nastaju procesom pirolize. Međutim, potrebna je dalja preprada da bi se ovo tečno gorivo moglo koristiti kao transportno gorivo, osnosno gorivo u saobraćaju. Postoje dvije osnovne grupe procesa direktne likvefakcije [59] : Jednofazna: obezbijeđuje tečnu fazu (destilati) kroz jedan primarni reaktor ili lanac reaktora. Veći dio je zamijenjen dvofaznim procesom radi povećanja proizvodnje lakih ulja; 60

61 Slika 23 Proizvodni process CTL Indirektna likvefakcija [57] Dvofazna: obezbijeđuje tečnu fazu (destilati) kroz dva reaktora ili lance reaktora. Prva reakcija rastvara ugalj bez katalizatora ili sa jednokratnim manje aktivnim katalizatorom, proizvodeći teške destilate. Ovi dobijeni destilati se dalje prerađuju u drugom reaktoru, sa vodonikom i katalizatorom visoke aktivnosti kako bi se dobili dodatni destilati. Dvofazni proces je često izveden iz jednofaznih reakcija proces katalitičke dvofazne likvefakcije je razvijen iz jednofaznog procesa hidrogenizacije uglja (H-coal proces). Vlasnik tehnologije direktne likvefakcije uglja (HTI Direct Coal Liquefaction Technology) koristi ovu tehnologiju u svom postrojenju Shenhua s Inner Mongolia u Kini. Sprašeni ugalj se potapa u rastvarač koji se reciklira, zatim se zagrijana masa mješa sa vodonikom i stavlja u prvi reaktor gdje se izlaže temperaturi C i pritisku od 170 bara što predstavlja tipične radne uslove reaktora. Drugi reaktor finalizuje proceduru likvefakcije na višim temperaturama. Katalizator rekacije za obje faze je katalizator nano opsega na bazi gvožđa dispergovan u talogu. Indirektna likvefakcija Indirektna likvefakcija podrazumijeva kompletan kidanje strukture uglja procesom gasifikacije sa parom. Sastav singasa je podešen kako bi se dobio traženi odnos vodonika i ugljen monoksida. Jedinjenja sumpora se takođe uklanjaju u ovoj fazi kako bi se spriječilo zaprljanje katalizatora reakcije i obezbijedlo gorivo za sektor saobraćaja sa niskim stepenom sumpora. Singas zatim reaguje preko katalizatora na relativno niskom pritisku i temperaturi. 61

62 Proizvodi variraju u skladu sa reakcionim uslovima i katalizatorima. Na primjer, metanol je dobijen korišćenjem bakarnog katalizatora (pri temperaturi od C i pritisku od bara). DME gorivo se dobija djelimičnom hidratacijom metanola preko dodatnih katalizatora - na primjer, aktivni aluminijum oksid i zeolit). Jedini proces indirektne likvefakcije komercijalnih razmjera i trenutno operativan nalazi se u Sasolu u Južnoj Africi. Sasol proces je zasnovan na Fišer-Tropsch (FT) procesu likvefakcije. Sasol koristi FT proces na niskim temperaturama (gasifikacija u nepokretnom sloju, slurryphase FT), kao i FT proces na visokim temperaturama (Fišer-Tropsch Visoko temperaturski proces) koji sadrži gasifikaciju putem cirkulacionog fluidizovanog sloja i Sasol Advanced Synthol tehnologiju. FT proces na visokim temperaturama radi pri temperaturi C i pritisku od bara sa katalizatorom na bazi gvožđa, a proizvodi paletu lakih proizvoda, uključujući i visoko kvalitetni čist benzin, petrohemiju i oksigenizovane hemikalije [58]. Južna Afrika proizvodi goriva iz uglja od godine i jedina je zemlja sa operativnin komercijalnim sektorom industrije koja prerađuje ugalj u tečno gorivo. Pored upotrebe ove vrste goriva za motorna i druga vozila, energetska kompanija Sasol CTL goriva u Južnoj Africi takođe ima odobrenje da koristi CTL goriva i za komercijalne avione. Trenutno oko 30% potreba zemlje za benzinom i dizelom dobija se preradom domaćeg uglja. Ukupan operativni kapacitet Južne Afrike u pogledu CTL prevazilazi 160,000 bbl/d Prednosti i nedostaci CTL je posebno pogodan za zemlje koje se oslanjaju u velikoj mjeri na uvoz nafte i koje imaju velike domaće rezerve uglja. Postoji veliki broj CTL projekata širom svijeta u različitim fazama razvoja. Tečna goriva iz uglja mogu da se prodaju na postojećim benziskim stanicama preko postojeće distributivne infrastrukture i postojeći vozni park može da koristi tečna goriva iz uglja bez dodatnih modifikacija. Tečna goriva iz uglja imaju niz prednosti: ugalj je pristupačan i dostupan širom svijeta što omogućava zemljama pristup domaćim rezervama uglja - i dobro snabdjevenom međunarodnom tržištu - i smanjuje zavisnost od uvoza nafte iz poboljšanje energetske sigurnosti; tečnosti iz uglja mogu da se koriste za saobraćaj, kuvanje, proizvodnju stacionarne energije i u hemijskoj industriji; goriva iz uglja su bez sumpora, sa niskom stopom čestica i azotnih oksida tečna goriva iz uglja obezbijeđuju izuzetno čista goriva koja se koriste za kuvanje, ublažavajući rizike po zdravlje od unutrašnjeg zagađenja vazduha. CTL uz pretvaranje gasa u tečnosti (GTL) i biomase u tečnosti (BTL) - omogućava zemljama opciju diversifikacije rezervi tečnog goriva. Interesovanje za izgradnju CTL 62

63 postrojenja ima tendenciju rasta u slučajevima povećanja cijene nafte kao i povišenih troškova uvoza nafte. Interes za CTL postrojenje opada sa padom cijena nafte. Slika 24 Smjanjenje emisije od sintetičkih goriva Evropa [59] Primjena Sintetička goriva iz uglja mogu se direktno koristi u današnjim vozilima, bez potrebe za dodatnim modifikacijama vozila. Drumska ispitivanja sintetičkih goriva sprovedena u nekoliko evropskih prijestonica i drugim zemljama pokazuju da može da se postigne značajno poboljšanje kvaliteta vazduha na lokalnom nivou kroz smanjenje izduvnih gasova. Studije u SAD pokazuju da se određene emisije mogu smanjiti za 75% u odnosu na tradicionalno dizel gorivo, dok se oksidi azota mogu smanjiti do 60% (slika 24). Optimizacija novih motora koja koriste sintetička goriva može rezultirati još većim smanjenjem azotnih oksida. Novi dizajn motora sa direktnim ubrizgavanjem nudi veću efikasnost motora. Uvođenje sintetičkih goriva će imati neposredan pozitivan uticaj na emisije postojećeg voznog parka budući da nisu potrebne bilo kakve modifikacije vozila ili infrasturkture za snabdijevanje ovom vrstom goriva. 63

64 3 POTENCIJALNO KORIŠĆENJE ALTERNATIVNIH GORIVA U CRNOJ GORI U svrhu procjene sektora saobraćaja u Crnoj Gori korišćeni se sljedeći dokumenti: Kompleksni energetski bilans Crne Gore za godinu (IEA format) Akcioni plan za implementaciju Direktive koja nameće obavezu državama članicama da održavaju minimalne rezerve sirove nafte i/ili naftnih derivata (nacrt mart 2015) pokazujući domaću potrošnju goriva; Nacionalni akcioni plan korišćenja energije iz obnovljivih izvora do godine (u skladu sa obrascem iz Direktive 2009/28/EC -Odluke 2009/548/EC); Statistički godišnjak Saobraćaj, skladištenje i veze; Strategija energetike Energetske zajednice, godina; Strategija razvoja energetike Crne Gore do godine; Strategija razvoja saobraćaja Crne Gore Direktiva 2014/94 / EU o rasporedu infrastrukture alternativnih goriva, Pored navedenih dokumenata, korišćeni su i podaci dobijeni od nadležnih institucija za realizaciju ovog projekta, odnosno: Dopis Regulatorne agencije za energetiku (broj 15/ od ) - broj benzinskih stanica po opštinama (ukupan broj benzinskih stanica i broj stanica opremljenih za prodaju tečnog naftnog gasa) i tabelu u excel formatu u kojoj je prikazan ostvareni godišnji promet naftnih derivata po preduzećima Dopis Ministarstva unutrašnjih poslova, Direktorata za upravne unutrašnje poslove, Direkcije za saobraćajne isprave i oružje (dopis 03-2 broj 233/ /2 od ) o broj registrovanih vozila po opštinama, starosti vozila, tip vozila za pravna i fizička lica u periodu od do , o broj registrovanih vozila po opštinama, starosti vozila, tip vozila za pravna i fizička lica, vrsta goriva u periodu od do

65 Odgovor opština na upitnik za programe i projekte (odgovor opština: Bar, Berane, Bijelo Polje, Cetinje, Danilovgrad, Herceg Novi, Kotor, Nikšić, Pljevlja, Podgorica, Tivat i Ulcinj). Pored toga, korišćeni su i podaci dobijeni kao rezultat kvantitativnog i kvalitativnog istraživanja u okviru projekta "Razvoj održivog korišćenja energije u Crnoj Gori", sa posebnim akcentom na sektor saobraćaja [62]. Sektor saobraćaja je veliki potrošač energije u Crnoj Gori, posebno naftnih derivata. Ovaj sektor se sastoji od nekoliko podsektora odnosno: željeznički saobraćaj gdje se uglavnom koriste dizel goriva i električna energija, drumski saobraćaj gdje se koristi benzin, dizel i TNG, pomorski saobraćaj koristi dizel gorivo i vazdušni saobraćaj koristi uglavnom kerozin. Analiza sektora saobraćaja je napravljen prema dva kriterijuma: finalna potrošnja energije - ukupno i prema vrsti goriva i kategoriji saobraćaja; struktura voznog parka (struktura registrovanih vozila). 3.1 POTROŠNJA ENERGIJE U SAOBRAĆAJU Analiza potrošnje goriva je sprovedena prema podacima dostupnim u prethodnom periodu, odnosno i za naredni period Potrošnja goriva na bazi nafte i električne energije u sektoru saobraćaja prema kategorijom saobraćaja i vrsti goriva za period prikazana je u Tabeli 14 i na slikama 25 i 26, dok Slika 27 predstavlja potrošnju električne energije. Udio posebnih vrsta goriva prema kategoriji saobraćaja je prikazan na Slici 28. Tabela 14 Potrošnja goriva na bazi nafte i električne energije u sektoru saobraćaja Godina Benzin (1000 t) 57,8 56,0 63,4 64,4 81,2 71,2 47,3 36,0 31,0 33,4 Dizel (1000 t) 70,7 76,9 106,8 134,1 150,7 130,1 109,1 163,0 134,0 126,6 TNG (1000 t) 3,0 5,0 5,2 5,0 6,1 6,3 12,4 6,8 Električna energija (GWh) 24,0 26,0 24,9 23,1 19,8 22,2 16,6 24,0 33,9 32,3 Izvor: Energetski bilans za period , IEA obrazac, Ministarstvo ekonomije ompleksni Energetski bilans Crne Gore (Bilans naftnih proizvoda i bilans električne energije) za period , MONSTAT 65

66 Tabela 14b Potrošnja goriva na bazi nafte i električne energije prema kategoriji saobraćaja Godina Međunarodni vazdušni saobraćaj 134,3 191,7 263,8 293,1 274,8 349,2 310,2 151,5 162,6 214,3 (GWh) Domaći vazdušni saobraćaj (GWh) 29,3 18,3 13,4 11,0 4,9 1,2 3,7 11,9 11,9 0,0 Drumski saobraćaj (GWh) 1533,8 1606,0 2055,0 2386,3 2806,6 2423,1 1961,6 2319,4 1914,4 1979,1 Željeznički saobraćaj (GWh) 46,5 49,3 47,1 47,7 44,3 56,3 41,1 15,0 31,9 18,0 Domaći pomorski saobraćaj (GWh) 35,6 39,2 40,3 41,5 39,2 47,5 40,3 40,6 45,6 33,7 Ostalo/neodređeno (GWh) 1,2 1,6 1,5 1,5 1,6 1,5 12,8 11,9 0,0 0,0 Ukupno 1780,8 1906,1 2421,1 2781,1 3171,3 2878,8 2369,7 2550,3 2166,4 2245,2 Izvor: Energetski bilans za period , IEA obrazac, Ministarstvo ekonomije ompleksni Energetski bilans Crne Gore (Bilans naftnih proizvoda i bilans električne energije) za period , MONSTAT Što se tiče posmatranog perioda, može se zaključiti sljedeće: da je najveća potrošnja goriva na bazi nafte zastupljena u drumskom saobraćaju (84-98%); da je potrošnja benzina manja od potrošnje dizel goriva; da potrošnja tečnog goriva na bazi nafte bilježi konstantan pad potrošnje benzina i stalno povećanje potrošnje dizel goriva - odnos dizel goriva/benzin je povećan sa 1,2 u godini na 3,8 u godini; da je potrošnja električne energije veoma niska - 1,2% u i 1,4% u gdoini; da je potrošnja TNG-a u godini je relativno niska - 3,9%, što predstavlja značajano povećanje u odnosu na prethodne godine (prije godine), kada je potrošnja bila manja od 1%. 66

67 Potrošnja (GWh) Potrošnja (GWh) Drumski saobraćaj Međunarodni vazdušni Godina Slika 25.a -Finalna potrošnja energije prema kategoriji saobraćaja Domaći vazdušni saobraćaj Zeljeznički saobraćaj Domaći pomorski saobraćaj Ostalo/neodređeno Godina 67

68 Potrošnja (GWh) Slika 25.b - Finalna potrošnja energije u domaćem vazdušnom i željezničkom saobraćaju i domaćoj plovidbi Kerozin-Dom.avio Kerozin-Međ. avio Dizel-ostalo Dizel-Dom.pomorski Dizel-Zeljez. Dizel-Drumski Dizel-Dom. vazdušni Benzin-ostalo Benzin-Dom.pomorski Benzin-Drumski TNG-Drumski Godina Slika 26 - Potrošnja goriva na bazi nafte prema kategoriji saobraćaja 68

69 Potrošnja (GWh) Međunarodni avio Zeljeznički saobraćaj Domaći pom. saobraćaj Ostalo/neodređeno Godina Slika 27 - Potrošnja električne energije u sektoru saobraćaja 69

70 TNG, 7,232, Mješavina, 4% 16, El. Energija, 0% 29, 0% Dizel, 121,270, 63% Eurosuper 95, 64,874, 33% Slika 28 - Udio podsektora saobraćaja u ukupnoj domaćoj potrošnji goriva u godini Finalna potrošnja u sektoru saobraćaja u narednom periodu će biti u stalnom porastu (slika 29). Za scenarije o kojima će biti riječi u Poglavlju 8, potrebno je uzeti u obzir finalnu potrošnja energije u sektoru saobraćaja u periodu od do godine. Za projekcije finalne potrošnje energije do godine korišćena su dva dokumenta, odnosno: Strategija razvoja energetike Crne Gore do godine Nacionalni akcioni plan korišćenja energije iz obnovljivih izvora do godine Detaljna analiza projekcija finalne potrošnje energije u sektoru saobraćaja je prikazana u Studiji o potencijalima energetske efikasnosti u saobraćaju (Poglavlje 5) koja je pripremljena u okviru ovog projekta. Na osnovu detaljne analize u toj studiji, zaključeno je da se projekcije finalne potrošnje energije značajno razlikuju i usvojene su sljedeće pretpostavke za dalju analizu: Eurosuper 98, 595, 0% Eurosuper 95 Eurosuper 98 Dizel Mješavina TNG El. Energija Predviđen je godišnji rast od 1,8% u svim vidovima saobraćaja i raznim vrstama goriva 70

71 Potrošnja (GWh) udio obnovljivih izvora energije u saobraćaju u godini treba da bude najmanje 10,2%. U skladu sa usvojenim pretpostavkama, potrošnja finalne energije u saobraćaju je takođe definisana po vrstama goriva. Struktura potrošnje je prikazana na Slikama 29 i 30. Detaljna struktura finalne potrošnje u sektoru saobraćaja je prikazana u Tabeli Godina Slika 29 - Finalna potrošnja u narednom periodu 71

72 Potrošnja (GWh) El.energija Dizel TNG Kerozin Benzin Godina Slika 30 - Struktura finalne potrošnje u narednom periodu Tabela 15 Finalna potrošnja u sektoru saobraćaja prema kategoriji saobraćaja i vrsti goriva (GWh) Kategorija saobraćaja Međunarodni vazdušni saobraćaj Domaći vazdušni saobraćaj Drumski saobraćaj Željeznički saobraćaj Vrsta goriva Kerozin 213,8 217,7 221,6 225,6 229,6 233,8 El. energija 4,4 4,5 4,5 4,6 4,7 4,8 Kerozin 3,7 3,8 3,9 3,9 4,0 4,1 TPG 88,7 90,3 92,0 93,6 95,3 97,0 Benzin 421,1 428,7 436,4 444,3 452,3 460,4 Dizel 1.504, , , , , ,3 Dizel 12,1 12,3 12,5 12,7 13,0 13,2 El. energija 18,3 18,7 19,0 19,3 19,7 20,0 Domaći pomorski Dizel 24,2 24,6 25,0 25,5 25,9 26,4 72

73 saobraćaj Ukupno: El. energija 10,2 10,4 10,5 10,7 10,9 11, , , , , , ,1 Kao što se može vidjeti iz Tabele 15, doći će do značajnog povećanja potrošnje goriva u drumskom saobraćaju u periodu godine sa 2014,7 GWh na 2202,7 GWh. 3.2 ANALIZA DRUMSKOG SAOBRAĆAJA U skladu sa raspoloživim podacima, data je detaljna analiza sektora drumskog saobraćaja budući da je taj sektor najveći potrošač goriva. Analiza drumskog saobraćaja obuhvata analizu sljedećih podataka: ukupan broj vozila po kategorijama i broj novih vozila (registrovan po prvi put) u periodu (Slika 31); starosna struktura vozila po kategorijama u godini (Slika 32 i 33); i prema evropskim propisima o emisiji iz vozila Euro 3, Euro 4 i Euro 5 (Slika 34). Na osnovu iznijetih podataka može se zaključiti sljedeće: da je broj vozila registrovanih prvi put povećan sa 6,4 na 7,7% u odnosu na ukupan broj vozila; da najveće učešće u drumskom saobraćaju imaju putnička vozila - oko 88,8%, a zatim komercijalna vozila - 6,12%, dok su sve ostale kategorije prisutne u veoma malom broju; da kategorija putničkih vozila sadrži veliki broj starih vozila - godina proizvodnje i Ove dvije kategorije, prema godini proizvodnje, odnose se na oko putničkih vozila, što predstavlja 33,44% ukupnog broja putničkih vozila. Vrlo slična analiza može da se sprovede za teretna vozila gdje 31,5% ukupnog broja registrovanih vozila pripada godinama i ; da najveći broj vozila ispunjava Euro 3 standard u pogledu dozvoljene emisije štetnih materija, odnosno 46%, dok je broj vozila koja ispunjavaju Euro 5 standard relativno mali - 16,3%. 73

74 Prvi put Ukupno Traktori Kamioni Komercijalna vozila Kombi vozila Motocikli Prikolice/poluprikolice Vozila posebne namjene Autobusi Putnička vozila Prvi put Ukupno Prvi put Ukupno Prvi put Ukupno 0 20,000 40,000 60,000 80, , , , , ,000 Broj registrovanih vozila po kategoriji Ukupno Prvi put Ukupno Prvi put Ukupno Prvi put Ukupno Prvi put Motocikli Putnička vozila Kombi vozila Autobusi Komercijalna vozila Posebna vozila Kamioni Prikolice / poluprikolice Traktori Ukupno Slika 31 - Vozila po katergorijama i broj novih vozila 74

75 Godina proizvodnje '95-99 '90-94 '80-89 till ,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 Broj vozila Slika 32 - Starost putničkih vozila po kategorijama u

76 Godina proizvodnje '95-99 '90-94 '80-89 till 1979 Tractors Trailers / semi-trailers Trucks Special vahicles Commercial vehicles Buses Vans Motorcycles Broj ,000 1,200 1,400 1,600 1,800 do '80-89 '90-94 ' Motocikli Putnička vozila Kombi vozila Autobusi Komercijalna vozila Posebna vozila Kamioni Prikolice / poluprikolice Traktori Ukupno Slika 33 - Starost putničkih vozila po kategorijama u

77 Euro 4 20% Euro 5 9% before and Euro 1 28% Euro 3 24% Euro 2 19% Slika 34 Struktura putničkih vozila prema evropskim standardima emisije za puničke vozila Broj benzinskih stanica po opštinama (ukupan broj benzinskih pumpi i broj stanica opremljenih za prodaju tečnog naftnog gasa), prikazan je na Slikama 35 i 36. Navedeni broj benzinskih pumpi uključuje pet jahting servisa - u Baru, Budvi, Tivtu, Kotoru i Herceg Novom. Postoji ukupno 105 benzinskih stanica u Crnoj Gori, od kojih je 71 stanica (67,6% od ukupnog broja) opremljena za prodaju tečnog naftnog gasa. Postoje samo četiri opštine u Crnoj Gori sa benzinskim stanicama koje nisu opremljene za prodaju tečnog naftnog gasa, odnosno: Plužine, Rožaje, Šavnik i Žabljak. 77

78 Slika 35 - Distribucija benzinskih pumpi (ukupan broj/opremljene za prodaju TNG) u Crnoj Gori 78

79 Opština Žabljak Ulcinj Tivat Šavnik Rožaje Podgorica Pljevlja Plužine Plav Nikšić Mojkovac Kotor Kolašin Herceg Novi Danilovgrad Cetinje Budva Bijelo Polje Berane Bar Andrijevica Petrol station - LPG Petrol station - total Broj Slika 36 - Broj i struktura benzinskih pumpi po opštinama Sprovedena je posebna analiza za javni prevoz. Ova analiza je sprovedena za potrebe ove studije, odnosno na osnovu podataka dobijenih iz upitnika koji je dostavljen opštinama. Upitnik pokriva 12 većih opština (od ukupno 21 opštine) u kojima je naseljeno 86% stanovništva. Svih 12 opština su dostavile popunen upitnik. Dobijeni podaci su prikazani u Tabeli

80 Tabela 16 Osnovni podaci o javnom prevozu po opštinama u Crnoj Gori Opština Javni prevoz da Ne Ukup no Broj linija Gra dska linij a Prigradsk a linija Dužina linija km Broj putnika Broj privatnih preduzeća Broj vozila Prosječ na starost vozila Godišnja potrošnja goriva Andrijevica Bar Berane BijeloPolje Budva Cetinje X Danilovgrad Herceg Novi Kolašin Kotor Mojkovac Nikšić Plav Pljevlja Plužine Podgorica Rožaje Šavnik Tivat Ulcinj Žabljak Crna Gora l Na osnovu dobijenih podataka može se zaključiti sljedeće: da sve ispitane opština, osim opštine Cetinje, imaju organizovan javni prevoz; da od ukupnog broja linija, odnosno 106 linija - najveći broj linija ima opština Podgorica (28), a najmanji opština Berane (3); da sve opštine koje su dostavile podatke imaju veći broj prigradskih linija nego gradskih linija. Neke opštine (Berane i Danilovgrad) imaju samo prigradske linije; 80

81 da se dužina javnih saobraćajnica znatno razlikuje po opštinama: najkraća dužina linija je u opštinama Berane (46 km) i Tivtu (47 km), a najduže u opštinama Nikšić (1040 km) i Podgorici (817 km) da je najveći broj prevezenih putnika u opštini Podgorica ( ), a najniži u opštini Berane (21.900) da je, prema dostavljenim podacima, prosječna starost vozila velika. Starost vozila je u opštini Danilovgrad je 5 godina, dok u svim ostalim opštinama koje su dostavile podatke starost vozila prelazi 7 godina. U opštini Nikšić starost vozila se kreće i do 16 godina; da se godišnja potrošnja goriva kreće se od do l; da u nekim od ispitanih opština takođe postoje privatni prevoznici koja se bave javnim prevozom. Broj ovih preduzeća je najveći u opštinama Danilovgrad (10) i Bijelo Polje (7), dok je relativno mali broj u opštini Podgorica (3), a najmanji u opštinama Bar, Herceg Novi, Tivat i Ulcinj (1). Na osnovu osnovnih podataka dobijenih iz popunjenih upitnika, sprovedena je dodatna analiza koja obuhvata određivanje podataka koji bi mogli ukazati na intenzitet javnog prevoza u opštinama, sa ciljem da se dobiju podaci koji bi mogli jasno da ukažu na mogućnost korišćenja alternativnih goriva u javnom prevozu. Analiza je obuhvatila definisanje sljedećih podataka: odnos između dužine linija i područja opština (kao pokazatelj područja koje javni prevoz pokriva); odnos između dužine javnog prevoza i broja stanovnika (kao indikator raspoloživosti javnog prevoza); odnos između broja prevezenih putnika i broja stanovnika (kao pokazatelj intenziteta javnog prevoza) odnos između potrošnje goriva i broja prevezenih putnika (kao pokazatelj efikasnosti javnog prevoza) Dobijeni podaci su prikazani u tabeli

82 Tabela 17 Određeni pokazatelji intenziteta javnog prevoza u opštinama Dužina Dužina linije linije/područje /stanovništvo Broj putnika/ Opština opštine opštine (km/ glavi glavi stanovnika (km/km 2 ) stanovnika) Potrošnja goriva/broj putnika (l/putnik) Bar 0,73 0,0104 7,75 0,58 Berane 0,09 0,0014 0,64 0,87 BijeloPolje 0,38 0,0077 5,49 0,75 Danilovgrad 0,17 0, ,32 0,27 Herceg Novi 1,20 0, ,33 0,42 Nikšić 0,50 0,0144 3,63 0,40 Pljevlja 0,43 0,0188 Podgorica 0,57 0,0044 8,86 0,55 Tivat 1,02 0,0033 Ulcinj 0,54 0,0069 Na osnovu dobijenih podataka može se zaključiti sljedeće: da to je najmanja pokrivenost javnog prevoza u opštini Berane (0,09 km/ km 2 ), a najveća u opštini Herceg Novi (1,20 km/ km 2 ), kao i u opštini Tivat (1,02 km/ km 2 ); da je najveća raspoloživost javnog prevoza u opštinama Pljevlja (0,0188 km/glavi stanovnika) i Nikšić (0,0144 km/glavi stanovniku), a najmanji u opštini Berane (0,0014 km/ glavi stanovnika) da je najveći intenzitet javnog prevoza u opštini Herceg Novi (23,33), zatim opštine Danilovgrad (17,32) i Podgorica (8,86), dok je najmanji intenzitetu u opštini Berane (0,64); da je najviši nivo efikasnost potrošnje goriva po broju prevezenih putnika zabilježen u opštini Danilovgrad (0,27 l/putnika), a najniži nivo u opštini Berane (0,87 l/putnika). Svi predstavljeni podaci koji se odnose na javni prevoz ukazuju na mogućnost razmatranja uvođenja alternativnih goriva samo u opštinama sa intenzivnim javnim prevozom, i to: Kratkoročno kao prvi prioritet - Podgorica, (prema kriterijum dužina linija i broja prevezenih putnika) i Herceg Novom (po kriterijumu broja prevezenih putnika); Srednjoročno kao drugi prioritet - Nikšić (prema kriterijumu dužina linija) i Danilovgrad (po kriterijumu broja prevezenih putnika). U svojim planskim dokumentima opština Danilovgrad predviđa uvođenje mjera energetske efikasnosti i korišćenje alternativnih goriva u saobraćaju. 82

83 Sve ostale opštine mogu razmotriti uvođenje alternativnih goriva samo u slučaju nabavke novih vozila budući da su vozila koje su u upotrebi stara i ove opštine treba da obnove svoje vozne parkove. Posebno je zanimljivo istaći da čak i opština Cetinje, gdje nema javnog prevoza, planira, u skladu sa svojim planskim dokumentima, da uvede mjere energetske efikasnosti i korišćenje alternativnih goriva u sektoru saobraćaja. Pored javnog prevoza, druga vozila se koriste u opštinama za potrebe različitih opštinskih i komunalnih usluga. Istraživanje (popunjeni upitnik) je rezultiralo podacima o broju i strukturi ovih vozila (Slika 37), a time i ukupnom broju vozila na teritoriji Crne Gore, odnosno: putnička vozila 516 kombi vozila 32 minibusevi 5 autobusi 2 teretna vozila 154 vatrogasna vozila - drumska 116 ostala vozila 147 vozila na elektro pogon 2 + (?). Opštine Nikšić i Tivat navode da imaju električna vozila, međutim ove opštine u svojim upitnicima nisu navele koliko imaju registrovanih električnih vozila. Podaci o starosti i broju pređenih kilometara za ova vozila nisu bili dostupni. Imajući u vidu značajan broj ovih vozila, u narednom periodu treba razmotriti i mogućnost uvođenja alternativnih goriva u ovaj sektor, posebno za putnička i kombi vozila kao i minibuseve. O ovom pitanju biće riječi u narednim poglavljima, odnosno u scenarijima za korištenje alternativnih goriva. 83

84 Opština Ulcinj Tivat Podgorica Pljevlja Nikšić Kotor Herceg Novi Danilovgrad Cetinje Bijelo Polje Berane Bar electrical vehicle other fire truck truck bus minibus van passenger car Broj Opština Putničko Vatrogasno Električno kombi minibus autobus kamion ostala vozilo vozilo vozilo Bar Berane Bijelo Polje Cetinje Danilovgrad Herceg Novi Kotor Nikšić Pljevlja Podgorica Tivat Ulcinj Slika 37 - Struktura vozila za opštinske i komunalne usluge Iako je struktura vozila prikazana u prethodnom poglavlju, sprovedena su dodatna istraživanja. U okviru dodatnih istraživanja koja su sprovedena u okviru ovog projekta, 84

85 Broj podaci su prikupljeni od Ministarstva unutrašnjih poslova, Direktorata za upravne unutrašnje poslove, Direkcije za saobraćajne isprave i oružje (dopis 03-2 broj 233/ /2 od ) koji se odnose na.: broj registrovanih vozila po opštinama, starosti vozila, tip vozila za pravna i fizička lica u periodu od do , broj registrovanih vozila po opštinama, starosti vozila, tip vozila za pravna i fizička lica, vrsta goriva u periodu od do Neki dodatni podaci iz MONSTAT-a za koriste se za analizu uprkos drugom formatu u poređenju sa podacima dobijenim iz Ministarstvo unutrašnjih poslova. Svi ovi podaci su analizirani i predstavljeni na sljedeći način: ukupan broj vozila po kategorijama za i god - Slike 38.a i 38.b struktura vozila po opštinama za i god - Slike 39a, 39.b, 39.c i 39.d struktura vozila po starosti vozila za registrovana vozila u i godini - Slike 40.a, 40.b, 40.c i 40.d struktura vozila po vrsti goriva za period od do godine - Slika , , , ,000 80,000 60,000 40,000 20,000 0 Fizička lica Pravna lica kamioni putnička vozila Slika 38.a Ukupan broj vozila u Crnoj Gori po kategorijama vozila u godini 85

86 Broj 14,000 12,000 traktori prikolice vučna vozila komer. i vozila pos.namjene kamioni autobusi kombi vozila motocikli 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0 Fizička lica Pravna lica Slika 38.b Ukupan broj vozila u Crnoj Gori po kategorijama vozila u godini Podgorica 34% Rožaje 2% Šavnik 3% Tivat 4% Ulcinj 0% Žabljak 0% Bar 9% Andrijevica 0% Nikšić 9% Berane Bijelo Polje 3% 5% Budva 6% Cetinje 3% Danilovgrad 2% Plužine 0% Pljevlja 4% Plav 1% Kotor 5% Mojkovac 1% Herceg Novi 6% Kolašin 1% 86

87 Slika 39.a Struktura vozila (putnička vozila) u Crnoj Gori po kategorijama vozila u godini Podgorica 39% Rožaje 2% Šavnik 3% Ulcinj 0% Tivat 3% Plužine 0% Žabljak 0% Pljevlja 4% Andrijevica 1% Plav 1% Bar 7% Nikšić 11% Berane 3% Bijelo Polje 5% Budva 5% Cetinje 3% Danilovgrad 3% Mojkovac 0% Herceg Novi 5% Kolašin 1% Kotor 4% Slika 39.b Struktura vozila (kamioni) u Crnoj Gori po kategorijama vozila u godini 87

88 Opština Žabljak Tivat Rožaje Plužine Plav Mojkovac Kolašin Danilovgrad Budva Berane Andrijevica autobusi kombi motocikli Broj motocikli Kombi vozila autobusi Andrijevica Bar Berane Bijelo Polje Budva Cetinje Danilovgrad Herceg Novi Kolašin Kotor Mojkovac Nikšić Plav Pljevlja Plužine Podgorica Rožaje Šavnik Tivat Ulcinj Žabljak Slika 39.c Struktura vozila u Crnoj Gori po kategoriji vozila u godini 88

89 Opština Žabljak Tivat Rožaje Plužine Plav Mojkovac Kolašin Danilovg Budva Berane Andrijevica traktori prikolice vučna vozila Broj Posebna i komercijalna vozila Vučna vozila prikolice Traktori Andrijevica Bar Berane Bijelo Polje Budva Cetinje Danilovgrad Herceg Novi Kolašin Kotor Mojkovac Nikšić Plav Pljevlja Plužine Podgorica Rožaje Šavnik Tivat Ulcinj Žabljak Slika 39.d Struktura vozila u Crnoj Gori po kategoriji vozila u godini 89

90 Godina putnička vozila till ,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 Broj Slika 40.a - Struktura vozila po starosti vozila za registrovana vozila u godini 90

91 Godina traktori prikolice towing vehicle komerc.i poseb vozila kamioni autobus kombi motocikli till ,000 1,200 1,400 1,600 Broj motocikli Kombi autobusi kamioni Posebna i komercijalna vozila Vučna vozila prikolice Traktori do Slika 40.b - Struktura vozila po starosti vozila za registrovana vozila u godini 91

92 Godina passenger car till ,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 Broj Slika 40.c - Struktura vozila po starosti vozila za registrovana vozila u godini 92

93 Godina traktori prikolice komerc. vozila poseb. vozila kamioni autobus kombi motocikli till ,000 1,200 1,400 1,600 1,800 Broj motocikli Kombi autobus kamion vozila i i Posebna vozila Komercijalna vozila prikolic e traktori do Slika 40.d - Struktura vozila po starosti vozila za registrovana vozila u godini 93

94 Godina Electricity LPG Mixture Eurodiesel Gasoline 0 20,000 40,000 60,000 80, , , ,000 Broj Slika 41 - Struktura vozila po vrsti goriva 94

95 Na osnovu svih prikazanih podataka može se zaključiti sljedeće: da je najveća potrošnja naftnih derivata (benzin, dizel gorivo i tečni naftni gas) u drumskom, a najveća potrošnja električne energije u željezničkom saobraćaju. U godini, potrošnja naftnih derivata u sektoru drumskog saobraćaja iznosila je 164 ktoe (1.907 GWh) a potrošnja električne energije u željezničkom saobraćaju iznosila je 18 GWh. S obzirom na činjenicu da udio drumskog saobraćaja iznosi 90% ukupne potrošnje naftnih derivata, posebna pažnja u daljim aktivnostima na izradi Studije će biti posvećena mogućnostima korišćenja alternativnih goriva u tom sektoru. Pored toga, mogućnosti korišćenja alternativnih goriva u drugim sektorima će takođe biti prikazane, u skladu sa zahtjevima Direktive EU 2014/94 / EU; da su prema strukturi goriva koja se koriste za pogon registrovanih vozila u posljednjih 5 godina, najviše zastupljena dizel goriva i motorni benzin. U posljednjih pet godina, može se uočiti da je smanjen broj vozila koja koriste motorni benzin (prosječno smanjenje od 3,5%) i povećan broj vozila koja koriste dizel gorivo (u prosjeku povećanje od 2,6%) i tečni naftni gas (prosječno povećanje od 0, 89%). Istovremeno, broj vozila na električni pogon je u porastu, iako je broj ovih vozila izuzetno mali u odnosu na ukupan broj registrovanih vozila; da u Crnoj Gori ima značajan broj benzinskih pumpi koja snabdijevaju vozila sa tečnim naftnim gasom, Imajući u vidu da samo četiri opštine nemaju benzinske pumpe koje su opremljene za prodaju tečnog naftnog gasa (Plužine, Rožaje, Šavnik i Žabljak), može se zaključiti da postoje odlični uslovi za korišćenje ovog alternativnog goriva u narednom periodu; da postoje uslovi za uvođenje alternativnih goriva u javni prevoz, prije svega u opštinama Podgorica i Herceg Novog; a u narednom periodu i u opštinama Nikšić i Danilovgrad: da treba da se uzme u obzir uvođenje alternativnih goriva za obavljanje opštinskih i komunalnih usluga, naročito za putnička i kombi vozila, kao i za minibuseve: da je prisutan veliki broj starih vozila proizvedenih u periodu od do godine i od do godine. Na osnovu prikazanih podataka može se zaključiti da postoji promjena u strukturi starosti vozila, jer kada se uzmu u obzir podaci za period uočavamo da se broj starijih vozila konstantno smanjuje dok se broj novijih vozila povećava. Prosječna starost svih registrovanih vozila u godini iznosila je 14,9 godina, a godini starost vozila iznosi 14 godina. Iako je ova promjena prosječne starosti vozila veoma mala, ta vrijednost je izraženija u određenim kategorijama vozila (autobusi i teretna vozila/kamioni). Ovaj trend promjene starosne strukture vozila potrebno je stimulisati odgovarajućim mjerama. Imajući u vidu starosnu strukturu vozila najveći broj vozila zadovoljava Euro 3 standard, dok je broj vozila koja ispunjavaju Euro 5 standard relativno mali (9%). 95

96 U narednim Poglavljima 5, 6 i 7, na početku svakog poglavlja (podnaslov) koji pokriva određenu oblast dati su najznačajniji (pregled) podaci iz literature koja je korišćena za procjenu uticaja alternativnih goriva na pojedine segmente u Crnoj Gori. Detaljna analiza svih ovih parametara je prikazana u Poglavlju 8 u kojem su definisani scenariji za postizanje cilja za korišćenje obnovljivih izvora energije u saobraćaju, kao i alternativnih goriva. Svi podaci i zaključci koji su navedeni u ovom poglavlju i Poglavljima 5, 6 i 7 formiraju osnov za razmatranje scenarija iz Poglavlja 8 i odnose se na analizu mogućnosti postizanja cilja korišćenja OIE u sektoru saobraćaja i alternativnih goriva. 96

97 4 PREGLED POSTOJEĆEG ZAKONODAVSTVA I REGULATORNI OKVIR Pregled postojećeg zakonodavstva u Crnoj Gori u vezi sa alternativnim gorivima obuhvata nekoliko zakona i podzakonskih akata. Neki od njih su u direktnoj vezi sa alternativnim gorivima, dok su drugi posredno u vezi sa predmetnom materijom. Pored toga, detaljna analize pravnog okvira EU vrši se sa namjerom da se uporede dva zakonodavna sistema koja se odnose na alternativna gorivao i preporuče poboljšanja zakonodavstva u Crnoj Gori u cilju korišćenja alternativnih goriva. Neophodno je naglasiti da je priprema ovog Pregleda počela u periodu dok je Zakon o energetici objavljen u Službenom listu Crne Gore, br 28/2010, 4/2011, 42/2011, 6/2013, 10/2015 bio na snazi. Tokom izrade Pregleda, pripremljen je predlog novog Zakona o energetici koji je takođe obuhvaćen Pregledom. U međuvremenu, usvojen je analizirani predlog zakona o energetici i novi Zakon o energetici objavljen u Službenom listu Crne Gore, br 5/2016 od 20. januara 2016, stupio je na snagu 28. januara godine. 4.1 ZAKONODAVSTVO CRNE GORE Zakon o energetici Zakon o energetici (Službeni list Crne Gore, br 28/2010, 4/2011, 42/2011, 6/2013, 10/2015) sadrži nekoliko odredbi koje se tiču alternativnih goriva. Zakon navodi aktivnosti u energetskom sektoru. U skladu sa članom 2 aktivnosti (20) energetkse djelatnosti odnose se, između ostalog, na transport i skladištenje tečnog prirodnog gasa (TPG), kao i upravljanje postrojenjam za tečni naftni gas (TNG) (član 2 (22). Nije jasno koja su potrojenja u pitnju, ali se takođe može tumačiti kao mjesto za snabdijevanje goriva. Član 5 Zakona daje definiciju određenih termina. U skladu sa članom 5 (17) neki od gasova su: tečni prirodni gas, tečni naftni gas, biogas ili drugi gas i slično. Postrojenje za TPG je terminal koji se koristi za prevođenje prirodnog gasa u tečno stanje, odnosno utakanje, istakanje i regasifikaciju TPG uključujući i pomoćne i sistemske usluge i privremeno skladište potrebno za proces regasifikacije i utiskivanje u prenosni sistem, ali ne uključuje bilo koji dio TPG terminala koji se koristi za skladištenje regasifikovanog TPG (član 5 (49)). 97

98 Član 13. Zakona reguliše energetske bilanse Crne Gore kao: bilans električne energije; bilans uglja; bilans nafte, naftnih derivata, biogoriva i gasa, isključujući prirodni gas; bilans prirodnog gasa i bilans toplotne energije za daljinsko grijanje i/ili hlađenje i industrijsku upotrebu. Bilans prirodnog gasa, što je regulisano članom 13 stav 5, utvrđuje procjenu potrošnje prirodnog gasa; mogućnost proizvodnje i uvoza prirodnog gasa; razmjena, uključujući i tranzit prirodnog gasa sa drugim prenosnim sistemima za prirodni gas; mogućnost obezbjeđenja prirodnog gasa za balansiranje sistema, prirodnog gasa pokrivanje gubitaka u prenosnom i distributivnom sistemu i kapaciteta za obezbjeđenje pomoćnih i sistemskih usluga; potrebno održavanje objekata i ocjenu potrebnih novih kapaciteta; i druga pitanja od značaja za funkcionisanje sistema za prirodni gas. Prema članu 14, za svaki vrstu energije i energenata iz člana 13, balansima se određuje način obezbjeđenja ili snabdijevanja pojedinim vrstama energije, od primarne do finalne energije, uz navođenje obnovljivih i neobnovljivih izvora energije. Član 57. predviđa da se određene energetske djelatnosti mogu obavljati bez licence, kao trgovina na malo tečnim naftnim gasom u bocama i u bocama i trgovina prirodnim gasom za dalju prodaju koja ne uključuje prodaju krajnjem kupcu, posredovanje i zastupanje na tržištu energije. U skladu sa članom 61 energetski objekti se grade u skladu sa zakonom kojim je uređena izgradnja objekata i uređenje prostora, tehničkim i drugim propisima i na osnovu pribavljene energetske dozvole. Energetska dozvola se pribavlja za izgradnju i rekonstrukciju objekata za prenos i distribuciju prirodnog gasa, objekata za skladištenje prirodnog gasa i objekata za skladištenje tečnog prirodnog gasa. U skladu sa članom 67, transport i skladištenje TPG i TNG su djelatnosti od javnog interesa. Da bi se obezbijedilo redovno, sigurno i pouzdano snabdijevanje, sledjeći član uređuje skladištenje prirodnog gasa, prenos prirodnog gasa i distribuciju prirodnog gasa kao javne usluge u energetskom sektoru. U skladu sa članom 113 tranzit prirodnog gasa vrši se od strane operatora sistema prirodnog gasa. Energetski subjekti koji obavljaju energetske djelatnosti dužni su da trguju sa TNG propisanog kvaliteta u skladu sa članom 173. stav 1. Prema članu 185 stav 1 (1) termoenergetski inspektor vrši inspekcijski nadzor nad projektovanjem, proizvodnjom, izgradnjom, eksploatacijom i održavanjem objekata za skladištenje i distribuciju prirodnog i tečnog naftnog gasa. Ovaj inspektor ima pravo i dužnost da provjeri da li energetski subjekti koji obavljaju djelatnosti distribucije i isporuke prirodnog gasa i TNG ispunjavaju uslove propisane zakonom za obavljanje tih djelatnosti. 98

99 U skladu sa članom 185a trgovinski inspektor vrši nadzor nad primjenom propisa koji regulišu kvalitet TNG. Pored nadležnosti propisanim zakonom kojim se uređuje inspekcijski nadzor, član 186 stav 2 (1) i (2) propisuje da je trgovinski inspektor ovlašćen da naredi uzimanje uzoraka za kontrolu kvaliteta TNG i da zabrani promet TNG-a čiji kvalitet nije u skladu sa propisima i čija je maksimalna maloprodajna cijena veća od propisane. U skladu sa članom 188 stav 1 (16) ako pravno lice prodaje TNG ispod propisanog kvaliteta, to pravno lice pravi prekršaj i to lice, kao i ovlašćeno lice pravnog lica, biće u obavezi da plati novčanu kaznu Novi zakon o energetici Kao što je pomenuto u uvodnom dijelu ovog Pregleda, u toku pripreme Pregleda, usvojen je predlog novog Zakona o energetici. Novi Zakon o energetici je objavljen u Službenom listu Crne Gore, br 5/2016 od 20. januara 2016, a stupio je na snagu 28. januara Godine. U članu 3 predloga novog zakona navedene su energetske djelatnosti. Postojeći Zakon o energetici propisuje skladištenje tečnog prirodnog gasa (TPG), kao i upravljanje postrojenjem za tečni naftni gas (TNG). Postoji još nekoliko aktivnosti koje su dodate u novom predlogu zakona, kao što su transport naftnih derivata transportnim sredstvima, osim produktovodima; trgovina na veliko naftnim derivatima; trgovina na malo naftnim derivatima; skladištenje nafte i naftnih derivata; proizvodnja biogoriva i biotečnosti; transport biogoriva i biotečnosti; trgovina na veliko biogorivima i biotečnostima; skladištenje biogoriva i biotečnosti. Član 6 definiše uslove i značenje gasa kao prirodni gas, tečni prirodni gas, biogas ili drugi gas, bez obzira na porijeklo, ako se može tehnički i bezbjedno prenositi kroz gasni sistem (Član 6 (18)). Prema Zakonu, kupac je pravno ili fizičko lice koje kupuje električnu energiju ili gas za sopstvenu potrošnju ili za dalju prodaju (Član 6 (29)), a krajnji kupac je kupac koji kupuje električnu energiju ili gas za sopstvenu potrošnju (Član 6 (32)). U članu 14 (stav 5) Predloga definisan je energetki bilans skoro isto kao u prethodnom članu 13., uzimajući u obzir sadržaj bilansa prirodnog gasa (plan potrošnje prirodnog gasa); mogućnosti proizvodnje i uvoza prirodnog gasa; mogućnosti obezbjeđenja prirodnog gasa za balansiranje sistema, prirodnog gasa za pokrivanje gubitaka u prenosnom i distributivnom sistemu i kapaciteta za obezbjeđenje pomoćnih usluga; tehnički kapacitet prenosnog sistema gasa, uključujući interkonektore, njegovo korišćenje i raspoloživost usluga prenosa, uključujući tranzit prirodnog gasa i procjenu potrebe za novim kapacitetima; ukupni kapacitet skladišta i/ili TPG sistema i mogućnosti njihovog korišćenja; potreban razvoj i održavanje objekata za gas, i druga pitanja od značaja za funkcionisanje sistema za prirodni gas. 99

100 Prema Članu 15 (planovi potrošnje i bilansi), bilansima se, po vrstama energije i energenata određuje način obezbjeđenja ili snabdijevanja pojedinim vrstama energije, od primarne do finalne energije, uz navođenje obnovljivih i neobnovljivih izvora energije. Član 18. reguliše obnovljive izvore energije kao i prethodni člana 17., ali u više detalja. Prema paragrafu 1 ovog člana ostvarivanje obaveznog udjela energije iz obnovljivih izvora u ukupnoj finalnoj potrošnji energije u skladu sa obavezama preuzetim potvrđenim međunarodnim ugovorom je od javnog interesa. Izvori i obim korišćenja energije iz obnovljivih izvora utvrđuju se akcionim planom korišćenja energije iz obnovljivih izvora koji donosi Vlada, u skladu sa Strategijom razvoja energetike i propisima o energetskoj efikasnosti i smanjenju emisije gasova sa efektom staklene bašte, za period do deset godina (paragraf 2). Članom 18. je propisano da akcioni plan sadrži planirani udio energije iz obnovljivih izvora u ukupnoj finalnoj potrošnji energije (Paragraf 4 (2)) kao i planirani udio energije iz obnovljivih izvora u ukupnoj energiji utrošenoj u svim oblicima saobraćaja (Paragraf 4 (5)). U skladu sa Članom 19., sprovođenje akcionog plana korišćenja energije iz obnovljivih izvora prati Ministarstvo i o njegovoj realizaciji svake druge godine Vladi dostavlja izvještaj (Paragraf 1). Prema Paragrafu 2 (10) izvještaj naročito sadrži ocjenu smanjenja emisija gasova sa efektom staklene bašte koje je rezultat povećanog korišćenja obnovljivih izvora energije. Član 21 propisuje kriterijume održivosti koji obuhvataju smanjenje emisije gasova sa efektom staklene bašte zbog upotrebe biogoriva i biotečnosti, namjenu i vrstu zemljišta, uticaj na zaštićena područja i biodiverzitet, količinu ugljenika i vlage u zemljištu, pokrivenost vodom i šumama i programe podrške poljoprivrednicima (Paragraf 2) i smanjenje emisije gasova sa efektom staklene bašte iz stava 2 ovog člana izračunava se prema metodologiji koju, u skladu sa pravilima Zajednice za izračunavanje uticaja biogoriva na emisiju gasova sa efektom staklene bašte, utvrđuje organ državne uprave nadležan za poslove zaštite životne sredine (Paragraf 4). Prema Članu 232 (Paragraf 1 (2)) novčanom kaznom u iznosu od EUR do EUR kazniće se za prekršaj pravno lice, ako operator prenosnog sistema električne energije ili gasa, odbije zahtjev za izdavanje saglasnosti za priključenje novog objekta za proizvodnju električne energije, sistema za skladištenje, postrojenja za TPG ili regasifikaciju, kao i velikog industrijskog kupca, po osnovu budućih ograničenja raspoloživih kapaciteta sistema ili mogućih dodatnih troškova koji se odnose na neophodno povećanje kapaciteta sistema Strategija razvoja energetike Crne Gore do godine Jedan od razloga za ažuriranje Strategije je revizija položaja Crne Gore u pogledu uvođenja prirodnog gasa u energetski bilans Crne Gore, i eventualno priključenje na Jadransko-jonski gasovod. 100

101 U Poglavlju Strategije, date su prioritetne aktivnosti neophodne za obavljanje energetske efikasnosti. Jedna od mjera za postizanje energetske efiksnosti u sektoru saobraćaja odnosi se na organizovanje javnih kampanja za podizanje opšte svijesti u pogledu kupovine energetski efikasnih vozila kao i vozila na alternativna goriva. U Poglavlju 12.3 Strategije definisan je pristup za evaluaciju mjera energetske efikasnosti u finalnoj potrošnji. Jedan od glavnih ciljeva sektora saobraćaja je zamjena dizel goriva u autobusima sa komprimovanim prirodnim gasom. Poglavlje reguliše sektor gasa. Budući da Crna Gora još uvijek nema pristup međunarodnim gasnim koridorima, ocenjuje se da će Crna Gora početi da koristi prirodni gas od godine. Do godine finalna potrošnje prirodnog gasa će biti 46 mil./m 3. Glavni sektor potrošnje će biti domaćinstva, a zatim industrija. Sektor uslužnih djelatnosti, uglavnom turizam, će koristiti od 9 do 12 mil./m 3 prirodnog gasa. Jedan od glavnih ciljeva je gasifikacija Crne Gore. Za ove svrhe biće neophodno da se obezbijedi institucionalni i regulatorni okvir. Jedan od mogućih rješenja je priključak na Jadransko-jonski gasovod do godine Zakon o zaštiti životne sredine Zakon o životnoj sredini (Službeni list Crne Gore, br 48/8, 40/10 i 40/11) ne reguliše direktno alternativna goriva, ali određene odredbe ovog zakona mogu da se tumače na način da se primjenjuju na korišćenje alternativnih goriva. Član 2 Zakona naslovljen je Integrisano upravljanje životnom sredinom. Prema ovom članu zaštitom životne sredine obezbjeđuje se racionalno korišćenje prirodnih dobara i energije na najpovoljniji način za životnu sredinu, kao osnovni uslov zdravog i održivog razvoja. Član 3 sadrži nekoliko ciljeva kako bi se obezbjedila zaštita životne sredine. Neki od ciljeva su: sprječavanja i smanjenja zagađenja životne sredine (član 3 (6)) i racionalnog korišćenja energije i podsticanja upotrebe obnovljivih izvora energije (član 3 (8)). Član 4 definiše principe zaštite životne sredine. Neki od principa su princip očuvanja prirodnih resursa, princip zagađivač plaća i princip korisnik plaća. U skladu sa tačkom 8. člana 4, svaka aktivnost mora biti planirana i sprovedena na način da prouzrokuje najmanju moguću promjenu u životnoj sredini, odnosno da predstavlja najmanji mogući rizik po životnu sredinu i zdravlje ljudi; smanji opterećenje prostora i potrošnje sirovina i energije u izgradnji, kao i u proizvodnji, distribuciji i upotrebi; uključi mogućnost reciklaže; spriječi ili ograniči uticaj na životnu sredinu na samom izvoru zagađenja. U tački 5 istog člana propisano je da zagađivač, odnosno njegov pravni sljedbenik, odgovoran za zagađivanje i štetu nanijetu životnoj sredini, dužan je da naknadi štetu i da snosi troškove otklanjanja štete, u skladu sa zakonom. U skladu sa tačkom 6. istog člana, svako ko koristi prirodne resurse mora da plati cijenu za njihovo korišćenje i rekultivaciju prostora u skladu sa zakonom. 101

102 Što se tiče odgovornosti pravnih i fizičkih lica, član 43 propisuje da je pravno i fizičko lice dužno da u obavljanju svoje aktivnosti, obezbijedi zaštitu životne sredine, posebno kroz uvođenjem energetski efikasnijih tehnologija i korišćenjem obnovljivih prirodnih resursa kao i vođenjem evidencije o potrošnji sirovina i energije, ispuštanju zagađujućih materija i energije. U članu 63, stav. 1 pod nazivom Ekonomski podsticaji propisani su podsticaji za pravna lica i preduzetnike koji primjenjuju tehnologije, proizvode i stavljaju u promet proizvode čiji je uticaj povoljniji od drugih sličnih, odnosno koji koriste obnovljive izvore energije, opremu i uređaje koji neposredno služe zaštiti životne sredine, mogu se utvrditi poreske, carinske i druge olakšice. Stav 3 istog člana propisano ja da Vlada može subvencionirati ili na drugi način pomagati aktivnosti koje značajno doprinose smanjenju negativnih uticaja na životnu sredinu Zakon o porezu na upotrebu putničkih motornih vozila, motocikla, plovnih objekata, vazduhoplova i letilica Zakonom o porezu na upotrebu putničkih motornih vozila, motocikla, plovnih objekata, vazduhoplova i letilica (Službeni list RCG br. 28/04 i 40/2011, i Službeni list CG broj 86/09) propisano je da se porez na motorna vozila ne plaća za neke grupe vozila i u skladu sa članom 6 (8) za motorna vozila na električni pogon porez se ne plaća Zakon o istraživanju i proizvodnji ugljovodonika Zakonom o istraživanju i proizvodnji ugljovodonika ( Službeni list CG broj 41/2010, 62/2013 i 40/2011) u članu 6 pod nazivom značenje izraza prirodni gas je definisan kao jedna vrsta ugljovodonika. Prema članu 6 (17) operator je privredno društvo koje neposredno izvršava operacije sa ugljovodonicima, dok član 6 (19) definiše operatora za prirodni gas kao privredno društvo, pravno ili fizičko lice koje obavlja djelatnost proizvodnje, prenosa, distribucije, snabdijevanje, trgovinu ili skladištenje gasa, uključujući tečni prirodni gas u skladu sa zakonom. Sektor zakonodavstva je izdalo nekoliko podzakonskih akata, kao što je Pravilnik o razvoju i proizvodnji ugljovodonika (Službeni list Crne Gore br.7/2014) i Pravilnik o uslovima zaštite životne sredine tokom operacija sa sugljovodonicima (Službeni list CG broj 60/12). U prvom Pravilniku, član 7 stav 4 (e) propisuje obavezu koncesionara da vodi evidenciju o prodaji gasa i TPG, po vlasniku i kupcu. U drugom Pravilniku, član 1. potvrđuje primjenu mjera utvrđenih zakonom, drugim propisima, normativima i standardima u cilju pružanja zaštite životne sredine. Istovremeno uvodi listu dodatnih mjera. 102

103 4.2 ZAKONODAVNI OKVIR EU Kao važna strateška dokumenta EU u oblasti alternativnih goriva u sektoru saobraćaja potrebno je analizirati sljedeća dokumenta: Direktiva 2014/94/EC o uspostavljanju infrastrukture za alternativna goriva; Direktiva 2009/33/EC o promovisanju čistih i energetski efikasnih vozila Direktiva 2009/28/EC o promociji korišćenja energije iz obnovljivih izvora Direktiva 2015/1513/EC o izmjenama i dopunama Direktive 2009/28/EC o promociji korišćenja energije iz obnovljivih izvora Direktiva 2014/94/EC o uspostavljanju infrastrukture za alternativna goriva U svom uvodnom dijelu, Direktiva se poziva na Komunikaciju od 3. marta godine pod nazivom Evropa 2020.: Strategija za pametan, održiv i inkluzivan rast (cilj je jačanje i energetska sigurnost putem efikasnijeg korišćenje resursa i energije); Bijelu knjigu Komisije pod nazivom Mapa puta ka jedinstvenom transportnom području prema konkurentnom i resursno efikasnom transportnom sistemu (smanjenje zavisnosti od nafte i emisije CO 2 iz sektora saobraćaja od 60% do godine u odnosu na vrijednosti iz godine); Direktivu 2009/28/EC Evropskog parlamenta i Savjeta (postavlja se kao cilj 10 % udjela na tržištu energije iz obnovljivih izvora u gorivima namjenjenih za korišćenje u sektoru saobraćaja); Komunikaciju Komisije od 24. januara godine pod nazivom Čista energija za sektor saobraćaja: evropska strategija za alternativna goriva, električnu energiju, vodonik, biogoriva, prirodni gas i tečni naftni gas. Potrebno je formulisati standarde i zakonodavstvo bez davanja prednosti bilo kojoj određenoj vrsti tehnologije kako se ne bi ometao dalji razvoj u smeru alternativnih goriva i nosioca energije. Pri odabiru novih vrsta alternativnih goriva u obzir bi trebalo uzeti obećavajuće rezultate istraživanja i razvoja. Države članice treba da uspostavite nacionalne okvire politike unutar kojih se u glavnim crtama navode nacionalni pojedinačni i grupni ciljevi te djelovanja podrške za razvoj tržišta u pogledu alternativnih goriva, uključujući uspostavljanje potrebne infrastrukture koju treba izgraditi. Posebno je potreban usklađen pristup kako bi se zadovoljile dugoročne potrebe za energijom u svim vrstama saobraćaja. Kako bi se promovisalo korišćenje alternativnih goriva i razvila odgovarajuća infrastruktura, nacionalni se okviri politike mogu sastojati od više planova, strategija ili druge planske dokumentacije koja se razvija zasebno ili zajedno. Kako bi se pokrenula ulaganja u održivi saobraćaj i podržalo uspostavljanje mreže infrastrukture za alternativna goriva u Uniji, Komisija i države članice treba da podrže nacionalne i regionalne razvojne mjere u tom području. Trebale bi potstaći razmjenu najboljih praksa u vezi sa uspostavljanjem infrastrukture za alternativna goriva i upravljanje istom između lokalnih i regionalnih razvojnih inicijativa te bi u tu svrhu trebale da promovišu upotrebu sredstava iz evropskih strukturnih i investicionih fondova. 103

104 Članom 1 Direktive utvrđuje se zajednički okvir mjera za uspostavljanje infrastrukture za alternativna goriva u sektoru saobraćaja kako bi se dugoročno zamjenilo korišćenje fosilnih goriva u sektoru saobraćaja. Ovom Direktivom utvrđuju se minimalni zahtjevi za izgradnju infrastrukture za alternativna goriva, zajedničke tehničke specifikacije, mjesta za punjenje električnih vozila i mjesta za snabdijevanje alternativnim gorivima, kao i zahtjeve za informisanje korisnika. Direktiva se sprovodi na osnovu nacionalnog okvira politike koje države članice donose najkasnije do 18. novembra godine. U sljedećem članu, Direktiva propisuje alternativna goriva, između ostalog, to su: električna energija, vodonik, biogoriva, sintetička i parafinska goriva, prirodni gas (uključujući biometan, u gasovitom obliku (komprimovani prirodni gas- KPG) i tečnom obliku (tečni prirodni gas-tpg) i tečni naftni gas -TNG. Prema Članu 3, svaka država članica donosi nacionalni okvir politike za razvoj tržišta u pogledu alternativnih goriva u sektoru saobraćaja i za uspostavljanje odgovarajuće infrastrukture. Direktiva navodi elemente nacionalnih okvira politike. Nacionalni okviri politike treba da budu usklađeni sa zakonodavstvom Unije o zaštiti životne sredine i klime. Države članice su dužne da obavjeste Komisiju o svojim nacionalnim okvirima politike najkasnije do 18. novembra godine. U članovima 4, 5 i 6 Direktive definisane su obaveze država članica u oblasti snabdijevanja električne energije za saobraćaj, snabdijevanje vodonika za drumski saobraćaj i snabdijevanje prirodnog gasa za saobraćaj. U članu 7 Direktive naglašene su informacije za korisnike i države članice osiguravaju pristup informacijama o onim motornim vozilima koje je moguće redovno puniti individualnim vrstama goriva uvedenim na tržište. Takve informacije stavljaju se na raspolaganje u sklopu uputstva za upotrebu motornih vozila, na mjestima za punjenje i snabdijevanje, na motornim vozilima i u zastupništvima za motorna vozila na teritoriji njihove zemlje. Radi povećanja svijesti potrošača i omogućavanja transparentnosti cijena goriva u Uniji, Komisija je ovlašćena da usvoji zajedničku metodologiju za poređenje jediničnih cijena alternativnih goriva. U skladu sa članom 10, svaka država članica je dužna da dostavi Komisiji do 18. novembra godine, izvještaj o sprovođenju implementacije svog nacionalnog okvira, i svake tri godine nakon toga Direktiva 2009/33/EC o promovisanju čistih i energetski efikasnih vozila Direktiva navodi nekoliko važnih dokumenata u svom uvodnom dijelu, kao što je Odluka 1600/2002/EC Evropskog parlamenta i Savjeta od 22. jula godine (cilj je promovisanje energetskih ušteda i integracija ciljeva klimatskih promjena u saobraćajnu politiku); Komunikacija Komisije od 10. januara pod naslovom: Energetska politika za Evropu (cilj je da se postigne najmanje 20% smanjenja emisije gasova staklene bašte do godine u odnosu na vrijednosti iz godine) i 10% udjela obnovljive energije u 104

105 saobraćaju u Zajednici do 2020.godine); Komunikacija Komisije od 19. oktobra pod nazivom: Akcioni plan za energetsku efikasnost: Otkrivanje potencijala (cilj je da se razvije tržište za čista, pametna, sigurna i energetski efikasna vozila kroz javne nabavke i podizanje svijesti); Komunikacija 07. februara godine pod naslovom: Rezultati Pregleda strategije Zajednice s ciljem smanjenja emisije CO 2 kod putničkih automobila i lakih komercijalnih vozila ' (poboljšanje tehnologije vozila). Cilj ove Direktive je potsticanje tržišta za uvođenje čistih i energetski efikasnih vozila u drumskom saobraćaju, a posebno uticati na tržište standardizovanih vozila koja se proizvode u većim količinama, poput puničkih vozila, autobusa i kamiona, obezbjeđivanjem nivoa potražnje za čistim i energetski efikasnim vozilima u drumskom saobraćaju koja bi bila dovoljno velika da podstakne proizvođače i industriju na ulaganje i dalji razvoj vozila sa malom potrošnjom energije, emisijama CO 2 i emisijama zagađivača. Države članice dužne su da obavjesti nacionalne, regionalne ili lokalne javne snabdjevače ili snabdjevače i operatere koji obavljaju usluge javnog prevoza putnika o odredbama koje se odnose na kupovinu čistih i energetski efikasnih vozila u drumskom saobraćaju. Čista i energetski efikasna vozila inicijalno su skuplja od konvencionalnih vozila. Stvaranje dovoljne potražnje za takvim vozilima osiguralo bi smanjivanje troškova kroz ekonomiju razmjera. Ova Direktiva obuhvata kupovinu vozila za drumski saobraćaj koja se koriste za obavljanje javnog prevoza putnika prema ugovorima o obavljanju javnih usluga. Ova direktiva predviđa skup opcija za uzimanje u obzir energiju i uticaj na životnu sredinu. Član 1 Direktive propisuje predmet i ciljeve ove direktive i definiše iste kao obaveznu uzimajući u obzir energetski uticaj i uticaj na životnu sredinu, uključujući potrošnju energije i emisija CO 2 i emisije određenih zagađivača. Prema članu 5., nakon energetskog uticaja i uticaja na životnu sredinu u pogledu operativnog trajanja predmetnih vozila potrebno je uzeti u obzir sljedeće: potrošnju energije, emisije CO 2, emisija NOx i NMHC. Ovi faktori mogu se smanjiti kroz uvođenje specifikacija za energetske karakteristike i uticaj na životnu sredinu u dokumentaciju za kupovinu vozila za drumski saobraćaj u pogledu svakog uticaja koji se uzima u obzir ili uključivanjem energetskih uticaja i uticaja na životnu sredinu u odluku o kupovini u slučajevima gdje se primjenjuje postupak nabavke i u slučajevima gdje se ovi uticaji izražavaju novčanom vrijednošću za uključivanje u odluku o kupovini. U članu 8 ove Direktive promoviše se razmjena najboljih praksi između država članica u pogledu promovisanja kupovine čistih i energetski efikasnih vozila za drumski saobraćaj od strane strane javnih snabdjevača ili snabdjevača. Prema članu 10, dužnost Komisije je od 4 decembra godine pripremi izvještaj o primjeni Direktive i o aktivnostima koje preduzimaju države članice u pogledu promovisanja 105

106 kupovine čistih i energetski efikasnih vozila za drumski saobraćaj. Države članice su u obavezi da stave na snagu do 10. decembra godine, zakone i druge propise radi usklađivanja sa odredbama Direktive Direktiva 2009/28/EC o promociji korišćenja energije iz obnovljivih izvora Prema Direktivi, nadzor nad upotrebom energije u Evropi i povećana upotreba energije iz obnovljivih izvora te ušteda energije i povećana energetska efikasnosti, važni su dijelovi paketa mjera potrebnih za smanjenje emisije gasova. Naka od najefikasnijih sredstava za smanjenje zavisnosti od uvoza nafte u sektoru saobraćaja su veća tehnološka poboljšanja, podsticaji za uvođenje javnog prevoza i njegovo širenje, primjena energetski efikasnih tehnologija i upotreba energije iz obnovljivih izvora u saobraćaju. Direktiva navodi neke od svojih ranijih ciljeva, kao što su obavezni minimalni 10% cilj koji treba da ostvare sve države članice u udjelu biogoriva u upotrebi benzina i dizel goriva u saobraćaju do godine. Prema Direktivi, korišćenje poljoprivrednog materijala kao što su đubriva, mulj i drugi životinjski i organski otpad za proizvodnju biogasa ima, s obzirom na velike mogućnosti uštede emisije gasova, znatne ekološke prednosti u smislu korišćenja istog kao biogorivo. Države članice treba da izrade nacionalne akcione planove za izvore obnovljive energije koji uključuju informacije, između ostalog, različitim upotrebama biomase kako bi se mobilisali novi izvori biomase. Kako bi se u cijelosti iskoristio potencijal biomase, države članice moraju potsticati veću mobilizaciju postojećih rezervi drva i razvoj novih šumarskih sistema. Pored toga, u uvodnom dijelu Direktive navodi se da proizvodnja biogoriva mora da bude održiva i da Zajednica mora preduzeti odgovarajuće mjere u okviru ove Direktive, uključujući podsticanje kriterijuma održivosti za biogoriva te razvoj druge i treće generacije biogoriva u Zajednici i svijetu. Član 1 ove Direktive uvrđuje zajednički okvir za promovisanje energije iz obnovljivih izvora. U članu 2, između ostalog, date su definicije biomase, biotečnosti i biogoriva. Članom 17. definisani su kriterijumi održivosti za biogoriva i biotečnosti koji se mogu postići kroz mjerenje usklađenost sa obavezama u pogledu obnovljive energije, mjerenje usaglašenost sa zahtjevima Direktive u vezi sa nacionalnim ciljevima i kvalifikovanosti za finansijsku podršku za potrošnju biogoriva i biotečnosti. Članovi 18 i 19 propisuju kriterijume za provjeru usklađenosti sa kriterijumima održivosti za biogoriva i biotečnosti i obračun uticaja gasova sa efektom staklene bašte od biogoriva i biotečnosti. 106

107 Prema članu 22, svaka država članica je dužna da dostavi izvještaj Komisije o napretku i promociji i upotrebe energije iz obnovljivih izvora do 31. decembra godine, i kasnije svake dvije godine Direktiva 2015/1513/EC o izmjenama i dopunama Direktive 2009/28 / EC o promociji korišćenja energije iz obnovljivih izvora Ova direktiva mijenja neke članove Direktive 2009/28 i dodaje nove. Uvodne odredbe propisuju potrebu za izmjenom Direktive 2009/28/EC zbog značajnih emisija gasova staklene bašte do kojih dolazi usljed promjene indirektnog korišćenja zemljišta budući da su se postojeća biogoriva uglavnom proizvodila od usjeva na postojećem poljoprivrednom zemljištu. Pored toga, propisuje se da je važno podstaći veća istraživanja u, i, razvoj i proizvodnju naprednih biogoriva jer se time smanjuju emisije gasova staklene bašte u slučaju indirektne promjene korišćenja zemljišta. Svaka bi država članica trebala promovisati potrošnju naprednih biogoriva i nastojati ostvariti minimalni nivo potrošnje naprednih biogoriva kroz uspostavljanje pravno neobavezujućeg nacionalnog cilja i podnošenje odgovarajućeg izvještaja Komisiji. Zbog većeg korišćenja električne energije iz obnovljivih izvora potrebno je predvidjeti dodatne podsticaje za stimulisanje korišćenja električne energije iz obnovljivih izvora u sektoru saobraćaja i na taj način podstaknuti energetsku efikasnost i uštede energije u sektoru saobraćaja.u svrhu pripreme za prelazak na napredna biogoriva i minimiziranja cjelokupnih uticaja indirektne promjene upotrebe zemljišta, primjereno je ograničiti količinu biogoriva i tečnih biogoriva proizvedenih iz žitarica i drugih kultura bogatih škrobom, šećernih kultura i uljarica te kultura koje se uzgajaju kao glavne kulture na poljoprivrednoj površini prvenstveno u energetske svrhe, koja se mogu smatrati dijelom ciljeva utvrđenih u Direktivi 2009/28 /EC, bez ograničavanja cjelokupnog korišćenja takvih biogoriva i biotečnosti. Države članice mogu da postave niže granice za količinu biogoriva i biotečnosti proizvedenih iz žitarica i drugih kultura bogatih skrobom, šećernih kultura i uljarica te kultura koje se uzgajaju kao glavne kulture na poljoprivrednoj površini prvenstveno u energetske svrhe. Države članice i Komisija treba da potstiču razvoj i korišćenje programa koji pouzdano mogu dokazati da proizvodnja određene količine sirovina za proizvodnju biogoriva u određenom projektu nije potisnula proizvodnju u druge svrhe. Član 2 Direktive mijenja član 2 Direktive 2009/28/EC koja daje definicije, između ostalog, otpada, kultura bogatih skrobom i biogoriva i biotečnosti sa niskim rizikom od indirektnih promjena upotrebe zemljišta. U skladu sa članom 3 Direktive, Komisija najkasnije 31. decembra podnosi izvještaj Evropskom parlamentu i Savjetu, uključujući procjenu raspoloživosti neophodnih količina isplativih biogoriva na tržištu Unije iz sirovina za koje se ne upotrebljava zemljište ili iz neprehrambenih kultura do te njihovih ekoloških, ekonomskih i socijalnih uticaja. 107

108 U članu 4 navedena je obaveza za države članice da donosu zakone i druge propise potrebne za usklađivanje sa ovom Direktivom do 10. septembra godine, i dostavljaju Komisiji tekst glavnih mjera nacionalnog zakona koje su usvojile u oblasti koju pokriva Direktiva. U aneksu IX Direktive data je definicija sirovina i goriva čiji se doprinos u pravcu postizanja nacionalnog cilja smatra dvostruko vrijednijim od njihovog energetkog sadržaja. 108

109 4.3 POBOLJŠANJE ZAKONODAVSTVA U KORIŠĆENJA ALTERNATIVNIH GORIVA CRNOJ GORI U CILJU Imajući u vidu datu analizu Direktiva EU i zakonodavstva u Crnoj Gori, a posebno činjenicu da propisi koji se odnose na alternativna goriva u Crnoj Gori nisu brojna, predlog je da se donesu sljedeći zakoni i akti: Zakon o biogorivima u saobraćaju Ovaj zakon treba da definiše kvalitet biogoriva, obaveze za učesnika na tržištu koji će plasirati biogoriva na tržište, da definiše udio biogoriva na tržištu, kao i kriterijume održivosti i podsticaje za biogoriva Act on biofuels in obnovljivih the transportizvora sectorenergije Zakon o razvoju This shouldmora define quality, obligations razvoja for market participant Ovajactzakon bitibiofuel u skladu sa Strategijom energetike do which will place biofuels into the market, define share of biofuels in the market godine za Crnu Goru i treba da propiše da su korišćenje energije as iz well as sustainability criteria and incentives for biofuels. obnovljivih izvora, zajedno sa uštedom energije i povećanje energetske Act on development of renewable efikasnosti važni dijelovi paketaenergy mjera sources koje su potrebne kako bi se smanjila This act should be in comply with the Energy Development Strategy until 2030 emisija gasova staklene bašte. for Montenegro and it should prescribe that use of energy from renewable energy savings and increased energy efficiency are sources, Zakon otogether mjeramawith za uštedu energije important parts of da package measurespoljoprivrednog needed to reduce greenhouse Ovaj zakon treba naglasi of korišćenje materijala kao štogas su emissions. đubriva, mulj i drugi životinjski i organski otpad za proizvodnju biogasa ima, Act on measures for energy saving uštede emisije gasova, znatne ekološke s obzirom na velike mogućnosti This act should emphasize use istog of agricultural material such as manure, slurry prednosti u smislu korišćenja kao biogorivo. and other animal and organic waste for biogas production has, in view of the high greenhouse gas emission saving potential, significant environmental terms of its mjerama use as biofuel advantages Zakona o in podsticajnim za korišćenje alternativnih goriva u javnom Act on incentive measures for use of alternative fuels in public sector sektoru One of od thenajvažnijih most important is to prescribe for use of the Jedan pitanjaissues je uvođenje podsticajaincentives za korišćenje energije iz energy from renewable sources in the transport sector, especially public obnovljivih izvora u sektoru saobraćaja, a posebno kada je riječ o javnom transport. prevozu. Amendment of Law on Tax on Use of Passengers Motor Vehicles ( Official RepublicZakona of Montenegro 28/04 putničkih and 40/2011 and Official Gazette Izmjenaofi dopuna o porezu na No upotrebu motornih vozila ( Gazette of Montenegro No 86/09) Službeni list RCG br 28/04 i 40/2011 i Službeni list CG br. 86/09) Law on Taxo porezu on Usenaofupotrebu Passengers Motor motornih Vehicles vozila ( Official Gazette list of Zakonom putničkih ( Službeni Republic Montenegro 28/04 andlist 40/2011 and86/09) Official Gazette of RCG brof28/04 i 40/2011 No i Službeni CG br. propisano je da Montenegro No pogon 86/09) se prescribes exemption of (član tax payment for motor vozila na elektro oslobađaju od plaćanja 6 (8)). Ovaj zakon electric vehicles (Article 6(8)). This Law should be amended in order to treba izmjeniti kako bi se obezbijedilo oslobađanje od plaćanja poreza za sva provide payment exemption for jedna all alternative fuel vehicles, of the vozila tax na aternativna goriva, kao od podsticajnih mjera as zaone kupovinu incentive measures forvozila. purchase of alternative fuels vehicle. alternativnih goriva 109

110 5 ODRŽIVOST I EKONOMSKI ASPEKTI UVOĐENJA ALTERNATIVNIH GORIVA U CRNOJ GORI Crna Gora sa ukupnom površinom od km 2 je teritorijalno podijeljena na 21 opštinu, sa ukupno naselja, od kojih je 58 gradskih naselja. U geografskom smislu, sastoji se od kontinentalnog dijela, primorja i visokih planinskih vrhova (preko m). Ovakva konfiguracija terena utiče na postojanje različitih klimatskih uslova [60]. Crna Gora ima 5 nacionalnih parkova koja pokrivaju 7,4% ukupne površine Crne Gore, prirodnih jezera sa ukupnom površinom od km 2 i obalu dužine 293,5 km. Crna Gora je izuzetna zemlja sa posebnim prirodnim karakteristikama: Boka Kotorska, pješčane plaže na južnom dijelu obale, najveće jezero na Balkanskom poluostrvu - Skadarsko jezero, kanjon rijeke Tare i planinsko područje na jugu. Biodiverzitet je veoma raznolik i pejzaž i kulturnih vrijednosti (UNESCO zaštićena područja) su veoma posebni [61]. Važno je naglasiti da zbog značajnih prirodnih potencijala i zaštićene baštine Crna Gora je proglašena ekološkom državom. Nacionalna strategija održivog razvoja Crne Gore je usvojena godine i u njoj su definisani glavni izazovi, ciljevi i prioriteti. Između ostalog, prepoznati su sljedeći prioriteti: Poboljšanje racionalnog korišćenje energije, povećanje korišćenja energije iz obnovljivih izvora i ublažavanje i prilagođavanje klimatskim promjenama Održavanje mobilnosti kroz odgovarajuće upravljanje u oblasti saobraćaja Navedeni prioriteti su usko u vezi sa korišćenjem alternativnih goriva u sektoru saobraćaja. Saobraćaj ima direktan uticaj na razvoj održivosti. Cilj EU je da se postigne smanjenje emisija gasova staklene bašte iz sektora saobraćaja od 60% do godine: Korišćenje alternativnih goriva sa niskim emisijama CO 2 predstavlja značajan doprinos Neophodno je uvođenje alternativnih goriva uz povećanje efikasnosti saobraćaja Alternativna goriva koja se koriste u sektoru saobraćaja doprinose održivom razvoju, što se može videti kroz socijalne, ekonomske i ekološke aspekte. Razmatranje svih aspekata koji se odnose na Crnu Goru (održivost, ekonomski aspekti i uticaj na životnu sredinu), izvedeno je na osnovu strateških dokumenata Crne Gore [61,62], podataka iz literature i na osnovu podataka koji su analizirani u Poglavlju 3. Sektor saobraćaja ima veliki uticaj na naš svakodnevni život, utiče na našu mobilnost i pristupačnost željenim destinacijama, smanjenje vremena provedenog u putovanju i slično. Saobraćajna infrastruktura i organizacija ima ogroman uticaj na ekonomski razvoj zemlje i BDP-a. Alternativna goriva su jedan od faktora koji mogu da doprinesu razvoju sektora saobraćaja. Ova vrsta goriva i njihovo korišćenje u sektoru saobraćaja povezuje ciljeve mobilnosti koji se odražavaju na klimatske promjene i 110

111 društvena pitanja koja se odnose na održivu energiju, uštedu energije, rast zelenih površina, životne uslove (kvalitet vazduha i zagađenje od buke) i bezbjednosti u globalnom kontekstu. Prema prognozama EU, korišćenje alternativnih goriva u sektoru saobraćaja je jedna od mogućnosti za otvaranje novih radnih mjesta u širokom spektru sektora u EU (izgradnja, proizvodnja, električna energija, ICT tehnologije i aplikacija, napredni materijali). U isto vrijeme, različiti tehnološki izbori dovode do izolacije nacionalnih/regionalnih tržišta, fragmentacije unutrašnjeg tržišta za alternativna goriva i tehnologije graničnih linija, koje inhibiraju mobilnost sa alternativnim gorivima širom Evrope. Iz tih razloga, neophodno je preduzeti aktivnosti koje će omogućiti: konkurentan, efikasan i održiv sektor saobraćaja uspostavljanje dugoročne strategije za goriva uklanjanje tehničkih i regulatornih prepreka razvoj jedinstvenog tržišta za infrastrukturu alternativnih goriva i vozila i plovila koja koriste alternativna goriva Kako drumski saobraćaj predstavlja najznačajniji dio sektora saobraćaja u Crnoj Gori, najveći segment analize odnosi se na drumski saobraćaj, međutim za određena scenarija sprovedena je dodatna analiza za druge vidove saobraćaja (posebno željezničkog saobraćaja). Stepen motorizovanosti iznosi oko 312 automobila na osoba, što je dvostruko više od stepena motorizovanosti u svijetu (165), ali predstavlja samo 55% od stepena motorizovanosti u EU [66]. Potrošnja energije u sektoru domaće plovidbe kreće se u rasponu od 1,0 do 1,7% od ukupne potrošnje energije u sektoru saobraćaja u periodu od do godine, tako da su samo određeni pokazatelji i preporuke date za ovaj sektor. Drumski saobraćaj je prvenstveno odgovoran za kvalitet vazduha u urbanim sredinama u Crnoj Gori, koji značajno utiče na kvalitet života u ovim oblastima i zdravlje građana. Smanjenje emisije iz drumskog saobraćaja predstavlja cilj za sva urbana područja, kao i sve opštine. Alternativna goriva mogu značajno da doprinesu rješavanju ovog problema. Dugoročno posmatrano uvođenje alternativnog goriva, posebno električne energije, može dovesti do veće nezavisnosti Crne Gore od fosilnih goriva i određeno olakšanje kada je riječ o nestabilnim cijenama nafte. Korišćenje električne energije u saobraćaju posebno doprinosi održivosti jer se može proizvesti iz sopstvenih izvora (ugalj). Veoma je važno da se naglasi mogućnost proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora energije. Prema NREPA, udio proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora u godini iznosi 51,4%. Prema Strategiji razvoja energetike do godine za Crnu Goru, planirana je realizacija nekoliko projekata revitalizacije postojećih hidroelektrana (HE Piva, HE Perućica, malih hidroelektrana (Glava Zete i Slap Zete) i izgradnja novih elektrana (HE Morača, HE Komarnica) [65]. Potrebno je da se podrži korišćenje električne energije iz obnovljivih izvora u sektoru saobraćaja zbog 111

112 proračuna: potrošnja električne energije iz obnovljivih izvora energije u željezničkom saobraćaju se množi sa faktorom 2,5 i sa faktorom 5 za drumski saobraćaj. U isto vrijeme povećanje potrošnje električne energije iz OIE u sektoru saobraćaja će podstaći investicije u obnovljive izvore i proizvodnju električne energije iz OIE. Nove investicije su uvijek propraćene otvaranjem novih radnih mjesta i razvojem drugih grana industrije. Pored toga, prema podacima iz literature, korišćenje električne energije u sektoru saobraćaja nema uticaja na priključke na elektroenergetsku mrežu i sigurnost snabdijevanja do 20-25% od ukupne potrošnje električne energije. To znači da su svi scenariji za korišćenje električne energije u sektoru saobraćaja u Crnoj Gori neće uticati na sigurnost snabdijevanja. Pored toga, za uvođenje alternativnih goriva u sektor saobraćaja neophodno je da se omogući infrastrukturu za snabdijevanje goriva i punjenje vozila. Prema Direktivi 2014/94/EU, neophodno je da se obezbijedi odgovarajući broj dostupnih mjesta za punjenje u urbanim/prigradskim aglomeracijama i drugim gusto naseljenim područjima (član 4, 5 i 6). Sve ove aktivnosti će potpomoći razvoj novih investicija i podstaći održivi ekonomski razvoj. Na osnovu iskustava iz drugih zemalja i projektima koji se realizuju u ovim zemljama [64], moguće je definisati aktivnosti koje doprinose smanjenju zagađenja i održivom razvoju: uvođenje autobusa na alternativna goriva, uvođenje taksi vozila na alternativna goriva, uvođenje vozila na alternativna goriva u javnim preduzećima preusmjeravanje teretnog saobraćaja na željeznički saobraćaj uvođenje alternativnih goriva i druge vidove saobraćaja (osim drumskog i željezničkog) povećanje broja privatnih vozila na alternativna goriva. Za sve ove mjere, neophodno je utvrditi ciljne grupe sa kojima je neophodno uspostaviti saradnju kako bi se obezbijedilo sljedeće: Komunikacija Obuka Razmjena znanja Sve ove aktivnosti treba da se realizuju na različitim nivoima (lokalne zajednice, javna preduzeća, pojedinci) i treba da se omogući uvođenje alternativnih goriva u svim sektorima saobraćaja bez problema u praksi. Važno je da se podstakne njihova primjenu u skladu sa najboljom praksom iz drugih zemalja EU. Na nivou lokalnih zajednica potrebno je sprovesti sljedeće aktivnosti: 112

113 Analiza sektora saobraćaja Određivanje pravca uvođenja i razvoja alternativnih goriva Aktivnosti u vezi sa alternativnim gorivima će biti jedan od zadataka energetskih menadžera i tačaka u planovima energetske efikasnosti. Ove aktivnosti treba da obuhvate: obuke informacione platforme direktorijum alternativnih goriva alat podrške za donošenje odluka za vlasnike voznih parkova direktorijum najboljih praksa i slučajeva ostali promotivni i informativni materijal podrška stručnjaka putem info pulta. Na lokalnom nivou različiti projekti bi mogli biti realizovani sa namjerom da se usredsredi na smanjenje ugljenika i poboljšanje kvaliteta vazduha u pogledu emisija omogućavajući prihvat vozila sa značajno niskim emisijama, od malih automobila i kombija do autobusa. Ovi projekti su veoma pogodni ne samo za aktivnosti na opštinskom nivou, već i za organizaciju prevoza putnika tokom turističke sezone. Pripremljene su različite studije slučaja koje se odnose na uvođenje alternativnih goriva i dobijeni su pozitivni rezultati koji su prikazani u literaturi [71]. Neophodno je obezbijediti sljedeće: Bezbjedne vozne parkove odgovarajući standardi bezbjednosti Ekološke vozne parkove-nizak nivo emisija Efikasne vozne parkove - efikasno korišćenje energije Pametne vozne parkove - prednost razvoja tehnologija za održavanje efikasnosti i ekoloških performansi Prema ovim studijama, u početnoj fazi važno je imati sljedeće informacije: prosjek ili uobičajeni broj dnevno pređenih kilometara maksimalna dnevna kilometraža radno vrijeme korisna nosivost lokacija depoa raspored servisiranja 113

114 da li su postojeća vozila kvalifikovana za namjenu - potreba za smanjenjem/ nabavkom? Postojeće potrebe u pogledu servisiranja, identifikovanje fiksnih lokacija, priroda grupe klijenata, broj i tip vozila koja se koriste u određenim lokacijama (upoređivanje podataka da podacima stvarne kilometraže) za svaki uslužni put i broj klijenata koji se prevozi. Ovi podaci daju sliku aktuelne situacije uz dodavanje posebnih zahtjeva u pogledu usluga za područja pružanja određenih usluga. Osim toga, može se očekivati da će se politika u sektoru saobraćaja podržati javni prevoz i korišćenje alternativnih goriva u ovom sektoru (prvo - TNG i električna energija, a kasnije i KPG). Prema navedenom u Poglavlju 3, opštine u Crnoj Gori treba da razmotre uvođenje alternativnih goriva samo u slučaju nabavke novih autobusa, jer su vozila koja su u upotrebi stara i potrebno je da u predstojećem periodu obnove svoje vozne parkove (Podgorica, Herceg Novi, Danilovgrad, Nikšić). Tokom nabavke novih autobusa korisno je osloniti se na iskustva iz različitih gradova EU. Detaljna analiza gradskog prevoza je dostupna (CIVITAS inicijativa, Eltis - Opservatorija za gradsku mobilnost, UIT poboljšanje javnog prevoza, itd). Zagađenja, emisije i buka su veoma važne stavke u procesu izbora autobusa za urbane sredine. U Evropskoj uniji godine sprovedena je detaljna analiza voznih parkova za urbana područja. Ovo istraživanje dalo je podatke o tehnologiji goriva i pogona, aspektima pristupačnosti, strukturi i starosti voznih parkova autobusa i trolejbusa u gradovima EU sa preko stanovnika [69]. U godini preko 90% uzorkovanih voznih parkova autobusa su vozila na dizel pogon. Ostatak su uglavnom vozila na KPG, TNG, biodizel i biogas, i elektrovozila (Slika 42). Ukupan udio drugih goriva (etanol, razne dizel/biodizel mješavine, gorive ćelije) je manji od 0,5%. U Helsinkiju i Atini, skoro 20% ukupnog broja autobusa je na KPG pogon. U Beču 100% autobusa je na TNG pogon dok u Kopenhagenu taj procenat iznosi 14%. Biodizel koristi 29% autobuske flote u Luksemburgu, 18% u Austriji (uglavnom Gracu) i 6% u Španiji. Korišćenje biogasa je zanemarljivo, osim u Švedskoj (u Štokholmu se takođe koristi i etanol). Procenat električnih autobusa u Italiji je 5 puta veći od prosjeka koji je uzorkovan. Hibridni autobusi (uglavnom dizel-električni, i vozila sa drugom tehnologijom) predstavljaju 0,25% od ukupne uzorkovane autobuske flote. Luksemburg i Italija su vodeće zemlje u korišćenju hibridnih autobusa sa 8%, odnosno 1%. 114

115 Slika 42 - Distribucija gradskih autobusa u EU-27 prema tehnologijama goriva i pogona (%) Donedavno, jedan od glavnih razloga za istraživanje alternativnih pogonskih sistema je bio cijena nafte, međutim to više ne predstavlja značajnu stavku. Autobusi predstavljaju ciljnu grupu za djelovanje, budući da su mnoga vozila ove kategorije stara i značajno zagađuju životnu sredinu dok motori nastavljaju da rade cijeli dan u centrima gradova EU. Najnoviji zaključci u vezi sa autobuskim prevozom u gradovima EU su: Autobusi na elektro pogon će postati industrijski standard u roku od deset ili više godina, ali u ovom trenutku, sa izuzetkom Kine, prodaja ove kategorije vozila na elektro pogon je na veoma niskom nivou [70]. Jedan od razloga je potreba da se stekne uvid u novu tehnologiju i znanje kako se to radi na dnevnoj osnovi, a drugi razlog je nedostatak dovoljno informacija o operativnim troškovima autobusa na elektro pogon. promocija autobusa sa nultim i vrlo niskim emisijama je za pohvalu, budući sa se proizvođači moraju koncentrisati na ustaljenu proizvodnju Euro VI autobusa i nadoknaditi velike troškove razvoja tih motora koji su izvanredno čisti sa efikasnom potrošnjom goriva. Kompanija Daimler Buses prodala je više od autobusa i putničkih autobusa za međugradskisaobraćaj sa Euro VI motorima, i ujedno razvija novu generaciju platforme gradskih autobusa koja će biti pogodna za pogon na dizel, gas, gorive ćelije i baterije. komprimovani prirodni gas je već dugi niz godina u upotrebi kao alternativno gorivo i biogas je takođe postao dostupan, uglavnom u Švedskoj. Dok su autobusi na gas veće mase od dizel autobusa, oni su uglavnom tiši i emisije su čistije. Kompanija Iveco Bus smatra da će ove godine polovina gradskih autobusa biti na KPG ili hibridni pogon. 115

116 Tehnologija proizvodnje hibridnih autobusa je znatno poboljšana i postignute su uštede u potrošnji goriva od 30-40% u poređenju sa standardnim autobusima na dizel pogon. Kompanija Volvo je prodala više od hibridnih autobusa, izmjenivši koncept kako bi obuhvatila i Electric Hibrid vozila, uštedivši pri tome do 60% goriva uvodeći baterije za brzo punjenje na svakom kraju trase. Najnovija verzija vozila je vozilo na potpuno električni pogon i prva tri vozila stavljaju se u službu u Geteborgu. Solaris iz Poljske ima više od 40 električnih autobusa u službi ili naručenih. Oni koriste širok spektar sistema baterija i punjenja, u zavisnosti od izbora kupca. To ilustruje eksperimentalnu prirodu tehnologije u ovom trenutku. Zato je projekat UITP ZeEUS toliko važan jer nastoji da uspostavi industrijske standarde, ne samo na sistemima vozila, već i kada je riječ o brzom punjenju, punjenju tokom noći i mogućim implikacijama u pogledu sistema snabdijevanja električnom energijom. Svi ovi podaci se mogu koristiti u procesu izbora novih autobusa u opštinama u Crnoj Gori. Glavne faze u procesu kupovine nove flote su [72, 73] : Ciljevi i planiranje - definisati cilj i napravi plan za postizanje definisanog cilja (npr. cilj bi mogao da bude smanjenje zagađenja ili smanjenje učešće ličnih putničkih automobila u saobraćaju) Pristup u pogledu nabavke imajući u vidu novine u pogledu potrebnih tehnologija, prije raspisivanja tendera potrebno je sprovesti obimne dijaloge na tržištu i istraživanja. Neophodno je da se kontaktiraju dobavljači širom Evrope i posjeti nekoliko sajmova za izbor novog pogonskog sistema. Direktiva o čistim vozilima (CVD) Metodologija pod uslovom da postignuti ciljevi u pogledu dozvoljenih CO 2 i toksičnih emisija kroz specifikacije tipova vozila Praćenje i upravljanje ugovorima - zahtjeva određeni period garancije (npr. dvije godine). Neophodno je definisati popravke (koje pokriva dobavljač), održavanje (od strane korisnika), dodatnu obuku za osoblje koje vrši održavanje. Interesantno je pomenuti primjer hidrotretiranog biljnog ulja (HVO-Hydrotreated vegetable oil). HVO je komercijalna tehnologija koja se koristi u Finskoj i u postojećim vozilima koristi se mješavina 30% HVO sa dizel gorivom. Oko 300 autobusa radi na HVO pogon u Helsinškom drumskom saobraćaju a testovi na cisternama sprovedeni godini u Finskoj pokazali su da cisterne idu na 100% HVO obnovljivi dizel pogon [67]. Značajan uticaj u sektoru saobraćaja Crne Gore se može ostvariti uz preusmjeravanje teretnog saobraćaja na željeznički saobraćaj. Ekonomski aspekti 116

117 Ekonomska strana uvođenja alternativnih goriva u saobraćaju predstavlja jedan od izazova. Neophodno je investirati u razvoj infrastrukture (snabdijevanje gorivom, skladištenje goriva, stanice za točenje i punjenje, i sl.). Potrebno je procijeniti troškove proizvodnje, distribucije i druge troškovi koji se odnose na gorivo. U principu, troškovi se procenjuju bez poreza i akciza, iako to može imati značajan uticaj na cijene za korisnike. Teško je dobiti informacije o troškovima proizvodnje. Štaviše, teško je naći brojke, koje su dosljedne za različite vrste goriva i koje se mogu uporediti [31]. Detaljna analiza troškova za različita alternativna goriva prikazana je u sljedećim tabelama: Evolucija troškova komponenti cijene električne energije (Tabela 18) Troškovi električnih putničkih automobila, kombi vozila i autobusa i cijene istih vozila sa pogonom na fosilna goriva (Tabela 19) Troškovi transporta, distribucije i infrastrukture za energente (Tabela 20). Navedeni podaci su dati za EU 28 i mogu se koristiti za određene finansijske i ekonomske analize za korišćenje alternativnih goriva u Crnoj Gori. Tabela 18 -Evolucija troškova komponenti cijene električne energije u EUR/MWh Diff % doprinos Fiksni i kapitalni troškovi 14,2 34,5 Varijabilni troškovi i troškovi goriva 4,5 11,1 Porez na gorivo i plaćanja ETS 3,8 9,1 Troškovi prenosa, distribucije i prodaje 7,5 18,3 Ostali troškovi (uvoz, oporavak za OIE) 8,4 20,6 Akcize i PDV 2,6 6,4 Prosječna cijena električne energije za sektore finalne potrošnje (nakon oporezivanja) 41,0 117

118 Tabela 19 Troškovi električnih vozila (primjeri) Vozilo Cijena Karakteristike Električna vozila (poređenje cijena vozila na elektro pogon i pogon na fosilna goriva) 2016 Mitsubishi i- MiEV Smart Fortwo Electric Drive Chevrolet Spark EV Nissan Leaf Fiat 500e Ford C-MAX Energi $ $ (Starting at $14.650, EUR) $ ( ) $29.860, $ ( ) $ ( ) Chevrolet Volt $ Ford Fusion Energi $ Ford Focus Electric BMW i3 Mercedes-Benz B250e NV200 Kombi (elektro pogon) $ ( ) $ ( ) 16 kwh baterija, 62 milje (EPA), 112 MPGe, 49 kw motor 17,6 kwh baterija, 68 milja (EPA), 107 MPGe, 55 kw motor 19 kwh baterija, 82 milje (EPA), 119 MPGe, 105 kw motor kwh baterija, milja (EPA), MPGe, 80 kw motor 24 kwh baterija, 84 milje (EPA), 112 MPGe, 83 kw motor 7,6 kwh baterija, 20 milja (EPA), 88 MPGe, 88 kw motor (195-hp kombinovano) 18,4 kwh baterija, 53 milje (EPA), 106 MPGe, 111 kw motor 7,6 kwh baterija, 20 milja (EPA), 88 MPGe, 88 kw motor (195-hp kombinovano) 23 kwh baterija, 76 milje (EPA), 105 MPGe, 107 kw motor 2 kwh baterija, 81 milja (EPA - i3 REx miles), 124 MPGe (i3 REx 117 MPGe), 125 kw motor $ ( ) Kombi vozila (7 sjedišta) 28 kwh baterija, 87 milja (EPA), 84 MPGe, 132 kw motor osnovna verzija, na drumu Elektro pogon Hibrid-Diezel/Elektro osnovna vezija, na drumu, nakon podsticaja Vlade (Vlada primjenjuje grant za plug-in kombi vozila (u daljem tekstu Podsticaj Vlade ) od 20% do maksimalno može se primjeniti na env200 prodaju.) Autobusi Zahtjevaju mjesta za punjenje u okviru depoa i duž puteva na autobuskim stajalištima. Cijena infrastrukture je +/ EUR / po autobusu / po stanici. Infrastruktura za redovno dizel punjenje. Električna baterija se puni na način što koristi 118

119 energiju kočenja bez potrebe uvođenja specifične infrastrukture za punjenje. Dizel Indikacija troškova održavanja: 0,10 0,15 EUR centi/km. Opseg: km. Punjenje svaki 2. dan. Vrijeme za brzo punjenje: 5-10 minuta Jedinica za punjenje Troškovi jedinice za brzo punjenje 50 kw sada iznosi oko 10k. Tipično, zidna jedinica za punjenje može u potpunosti da napuni BEV (elektro vozilo na baterije) za 1,5-2,5 sati, košta oko 500 do Broj mjesta za punjenje se izračunava prema sljedećoj formuli [75] : Vozni park (država) Udio gradskog stanovništva (država) EV rezerve(eu) 2 Vozni park (EU) Udio gradskog stanovništva (EU) = Broj potrebnih mjesta za punjenje u državi Tabela 20 - Troškovi transporta, distribucije i infrastrukture za energente (USD 60 / bbl) Troškovi amortizacije (USD 2010 /GJ LHV ) Energent Scenario za postojeće tehnologije Ukupno troškovi Troškovi prevoza Troškovi Ukupno skladištenja troškovi i punjenja Scenario za napredne tehnologije Troškovi prevoza Troškovi skladištenja i punjenja CTL, BTL, GTL Etanol Biodizel Prirodni gas, bio-sin gas Centralizovan H El. energija

120 Putnička vozila na KPG mogu se naći na tržištu po cijeni neznatno većoj od cijena vozila na konvencionalna goriva. Na primjer, VW golf u ponudi može se naći kao vozilo na KPG pogon po cijeni između EUR i EUR u odnosu na benzinske verzije čije se cijena kreće u rasponu od EUR do EUR i dizel verzije sa cijenom od EUR do EUR [31]. Ako se snabdijevanje KPG-om vrši putem postojeće infrastrukture za prirodni gas, tada je na dozerima potrebno instalirati kompresor koji ima kapaciteta da postigne pritisak od 200 bara. Ukupni troškovi ovog postrojenja će biti između i EUR u zavisnosti od kapaciteta kompresora postrojenja (obično m³/h). Ukoliko se postrojenje ne nalazi u blizini cjevovoda, potrebno je izgraditi cjevovod za prirodni gas do mjesta za punjenje i dužina i cijena cjevovoda može da varira u zavisnosti od karakteristika zemljišta ( EUR/metar). U slučaju stanica za punjenje KPG u depoima za autobuse ili kamione za smeće, prosječna investicija za jednu stanicu bi bila oko EUR, zbog mnogo većeg kapaciteta i potreba skladištenja. Stanice za točenje TPG ili T-KPG (takođe u zavisnosti od kapaciteta i veličine) kreću se u rasponu od EUR za standardnu TPG stanicu. Troškovi se povećavaju kada se uzme u obzir kupovina zemljišta, dobijanje potrebnih dozvola, itd. Za stanice za točenje TPG za plovila ova vrijednost može da varira između 15 i 20 miliona EUR. Plovila se mogu naknadno rekonstruisati za korišćenje TPG. Troškovi rekonstrukcije nisu poznati kao ni podaci o razlikama u troškovima između TPG motora i konvencionalnih pomorskih dizel motora. Vozila na TNG mogu se naći u ponudi kao vozila na dvogorivni pogon ili kao vozila nakon tržišne konverzije. Premija za verzije vozila na dvogorivni pogon kreće se od 800 do 2000 EUR, dok konverzija košta između i EUR. Prateći troškovi za instaliranje TNG stanice za punjenje kreću se između EUR i EUR [67]. Za izračunavanje profitabilnosti korišćenja TNG i obračun povrata, može se koristiti sljedeći link Isplativost vozila na TNG zavisi od dodatih troškova TNG inženjeringa, efikasnosti motora, cijene goriva i kilometraže vozila. Odgovarajuće vozilo koje se koristi kao referenca je C-segment ili kompaktni automobil poput VW Golfa u svojstvu najčešće klase automobila u mnogim evropskim zemljama. Cijena osnovnog modela je oko EUR Ovaj kompaktni automobil troši 5 dizela, 6,3 litara benzina i skoro 8 litara TNG na 100 km pod realnim uslovima vožnje. Rekonstrukcija benzinskog automobila na TPG danas košta između i EURSa maloprodajnim cijenama TNG od 0,75 i cijenama benzina od 1,55 EUR po litru, troškovi rekonstrukcije se otpisuju nakon pređenih kilometara; ovdje se krive operativnih troškova TNG i dizel vozila (uključujući i troškove rekonstrukcije) ukrštaju i kriva amortizacija prelazi x-osu. U zavisnosti od godišnje kilometraže TNG vozila, vrijeme 120

121 amortizacije kreće se rasponu od tri do sedam godina. U ovom trenutku, nova TNG kompaktna vozila takođe zahtjevaju dodatne izdatke od oko do EUR u poređenju sa sličnim benzinskim vozilom. Dizel automobil košta otprilike isto kao i TNG automobil. Sa cijenama TNG i benzina od 0,75 odnosno 1,55 EUR po litru, viši troškovi nabavke jednog vozila na TNG u odnosu na vozilo na benzinski pogon se takođe otpisuju nakon do pređenih km (Slika 43 [74] ). U poređenju sa novim dizel automobilom, po otprilike sličnom nabavnoj cijeni i cijeni dizel goriva od 1,40 EUR po litru, vozila na TNG nudi nešto niže troškove energije po kilometru. Uprkos većoj efikasnosti dizel motora, vozila na dizel od samog početka nisu konkurentna kada je riječ o strukturi troškova energije. Ekonomska isplativost TNG-a u drumskom saobraćaju zavisi od nivoa cijena goriva i relativnih cijena goriva. Sa nižim cijenama benzina i dizela, vozila na TNG pogon postaju manje atraktivna i obrnuto. Još jedan ključni faktor za ekonomsku atraktivnosti vozila na TNG je nacionalni porez za goriva u saobraćaju; širom Evrope, postoji širok raspon poreskih stopa za goriva koja se koriste u drumskom saobraćaju. Vrlo često vlade daju olakšice na porez za TNG kao gorivo. Uglavnom, i dalje su neophodni određeni ekonomski podsticaji, poput poreskog rabata na korišćenje TNG-a kako bi se održala kritična masa vozila na TNG i infrastrukturu za točenje TNG-a. Slika 43 Ekonomski aspekti rekonstrukcije vozila na TNG Biogoriva bi tehnički mogla da zamjene goriva na bazi nafte u svim vidovima saobraćaja, kategorijama saobraćaja, uz postojeće tehnologija pogona i postojeću infrastrukturu za punjenje/točenje. Mješanje biogoriva sa fosilnim gorivima ne prelazeći granične vrijednosti navedene u Direktivi o kvalitetu goriva - 7% v/v biodizela, ima tu prednost da nisu potrebni ni novi motori ni nova infrastruktura. Nova infrastruktura je neophodna samo za mješavine dizel goriva i biodizela. Povećanje sadržaja biodizela (više od 7% v/v) u mješavini goriva će najverovatnije zahtjevati prilagođavanja motora i konstrukcije sistema za tretman izduvnih gasova. Veće mješavine takođe zahtjevaju određena 121

122 prilagođavanja postojeće infrastrukture i namjenskog distributivnog sistema. U godini, sva dizel vozila su kompatibilni sa B7 u odnosu na model iz godine. Troškovi adaptacije konvencionalne pumpne stanice u stanicu za točenje biogoriva mogu biti u rasponu od EUR, dok je za izgradnju nove stanice potrebno između EUR, bez troškova proširenja skladišta. Jedan od veoma važnih parametara za alternativna goriva je njihova cijena u odnosu na cijenu nafte. Pregled troškova proizvodnje alternativnih goriva u odnosu na cijene nafte je prikazan na Slici 44 [77]. Slika 44 Troškovi proizvodnje alternativnih goriva u odnosu na cijenu odabranih goriva (scenario sa postojećim tehnologijama) Prema ekonomskim podacima prikazanim u ovom poglavlju, moguće je zaključiti sljedeće: da je potrebno uložiti velika sredstva za razvoj korišćenja alternativnih goriva u sektoru saobraćaja da je neophodno uspostaviti određenu finansijsku i nefinansijsku podršku za korišćenje alternativnih goriva (neke preporuka su date u Poglavlju 7) da su investicije u stanice za točenje KPG i TPG (naročito za plovila) veoma visoke i da kratkoročno gledano ova goriva nisu pogodna za korišćenje u Crnoj Gori, posebno zbog toga što Crna Gora nema pristup prirodnom gasu da su neophodna minimalna ulaganja u infrastrukturu za biogoriva (biodizela) i TNG 122

123 da su potrebna ulaganja u jedinice za punjenje za razvoj korišćenja vozila na električnu energiju u sektoru saobraćaja te da je potrebno imati dobru pokrivenost teritorije da bi troškovi alternativnih goriva za korišćenje u saobraćaju biti konkurentni sa troškovima fosilnih goriva, ukoliko se politike podrške poboljšaju i prošire. 123

124 6 PROCJENA UTICAJA NA ŽIVOTNU SREDINU OD KORIŠĆENJA ALTERNATIVNIH GORIVA U CRNOJ GORI Procjena uticaja alternativnih goriva u sektoru saobraćaja na životnu sredinu je veoma složen postupak. Pun opseg uticaja alternativnih goriva na zdravlje ljudi, klime i životne sredine treba uzeti u obzir kroz istraživanje o procjeni životnog ciklusa proizvoda (Life-Cycle Assessment - LCA). Metodologija procjene životnog ciklusa proizvoda može da postane ključni instrument za upravljanje kako bi se pomoglo donosiocima odluka da postignu cjelovit uvid u čitav sistem koji je povezan sa uvođenjem jednog proizvoda/usluga. Prema izvještajima Međunarodne organizacije za standardizaciju i Društva za toksikologiju i hemiju životne sredine, metodologija procjene životnog ciklusa proizvoda sastoji se od četiri međusobno povezane faze: cilj i definicija obima, analiza inventara životnog ciklusa (LCI), procjena uticaja životnog ciklusa (LCIA) i tumačenje. Pored toga, postoje dva prepoznatljiva životna ciklusa u analizi automobilskog životnog ciklusa: životni ciklus vozila i životni ciklus goriva. Životni ciklus vozila odnosi na materijalnu proizvodnju, sklapanje vozila, distribuciju i odlaganje. Životni ciklus goriva, koji je takođe poznat kao well-to-wheels analiza (od energetkih sirovina, "izvora", do energije koja se isporučuje vozilima "točkovi"), moće se podeliti u dvije ključne faze: od izvora do rezervoara (potrošnja energije i emisije za izdvajanje sirovina, njihov prevoz i prerada u željeno gorivo, distribucija goriva do potrošača, i tako dalje); i od rezervoara do do točkova (potrošnje energije i emisije nastale korišćenjem goriva u vozilu) [76]. Opis životnog ciklusa vozila/goriva je prikazan na Slici 45. Slika 45 Životni ciklus vozila/goriva Analiza procjene životnog ciklusa proizvoda za različite vrste goriva prikazana je na Slikama 46, 47 i 48. Analize obuhvataju životni ciklus vozila i goriva, a rezultati su predstavljeni za potrošnju energije, emisije gasova staklene bašte i emisije čestice [76]. 124

125 Slika 46 Potrošnja energije prema tehnologiji različitih vozila/goriva Slika 47 Emisija gasova staklene bašte od različitih tehnologija za vozila/gorivo Slika 48 Emisija čestica od različitih tehnologija za vozila/gorivo Jedna od metodologija koja se koristi za procjenu uticaja vozila na životnu sredinu je JEC WTW metodologija [68]. Ova metodologija nije direktno uporediva sa tipičnom procjenom životnog ciklusa proizvoda (LCA) u kojoj se razmatraju samo koraci koji su relevantni za proizvodnju/distribuciju goriva i korišćenje vozila. Drugi aspekti - kao što su troškovi u pogledu energije i emisija za izgradnju postrojenja i vozila, odnosno aspekti kraja životnog ciklusa nisu razmatrani. Postavljanjem granica sistema koje se razlikuju od tipične procjene životnog ciklusa proizvoda, metodologija JEC WTW se fokusira na ključne činioce koji doprinose korišćenju energije tokom životnog vijeka proizvoda i emisiji gasova sa efektom staklene bašte i omogućava komparativnu procjenu tehnologija i goriva. Mada nužno je da se prilikom odabira uvodi element subjektivnosti. JEC WTW Verzija 4a ne daje 125

126 procjenu ukupnih "troškova za društvo", dok u isto vrijeme pretpostavlja da su uticaji isti širom Evrope, što je tačno za emisije koje djeluju na globalnom nivou, mada ne važi u potpunosti kada je u pitanju snabdijevanje energijom, gdje su primjetne razlike između država članica koje se odnose na proizvodnju energije, a svakako ne odgovara matrici koja zavisi od lokalnih uslova i efekata kao što su zagađenje vazduha i vode. JEC WTW metodologija, pokazuje proračun emisija po km koja se dijeli na faze od izvora do rezervoara (WTT), od rezervoara do vozila (TTW) i ukupnoj relaciji od izvora do vozila (WTW). Emisija TTW se odnosi na model putničkog automobila, tipični predstavnik je evropsko kompaktno luksuzno vozilo (auto) sa 5 sjedišta. Na osnovu detaljnog pregleda literature, to nije bilo moguće razraditi određene izvore emisije štetnih materija. Iz istog razloga, emisije buke nisu obuhvaćene metodologijom. Emisije su obično testirane kao dio procedure odobravanja za nova vozila prije njihovog plasiranja na tržište (naljepnice za oznaku nivoa emisije). Međutim, brojke koje se odnose na naljepnice za oznaku nivoa emisije se ne prikupljaju preko vozila i goriva u objedinjeni izvještaj. JEC WTW metodologija definiše sljedeće podatke za različita alternativna goriva (Tabela 21): WTT, WTW i TTW emisije gasova sa efektom staklene bašte (g CO 2 /km) Potrošnja energije (MJ/100 km). Tabela 21 Pregled WTT, TTW i WTW emisije gasova sa efektom staklene bašte i potrošnja energije Emisije Energetska efikasnost Gorivo WTT TTW WTW WTT TTW WTW gco2/k m gco2/k m gco2/km MJ/100 km MJ/100 km MJ/100 km Benzin Dizel BEV PHEV (benzin) PHEV (dizel) WTW od ne fosilnog goriva MJ/100 km 126

127 Vodoniktermička gasifikacij a Prirodni gas Gasifikacij a uglja Gasifikacij a drveta Elektroliza El. energija Gasifikacij a uglja Gasifikacij a drvne biomase 12 Vjetar 7 Biodizel -101 to B Etanol -127 to E E E85-82 to KPG Biometan -290 to to HVO -111 to GTL CTL Drvo (Sindizel) DME (prirodni gas, ugalj, drvna masa) -104 to /218/ /334/1 2 92/163/ /172/ /334/35 6 2/12/

128 TNG Druga opcija za dobijanje konzistentnih podataka o emisijama je korišćenje COPERT modela emisije. COPERT model - Nivo 1 daje mogućnost za izračunavanje emisija na osnovu koeficijenta potrošnje goriva i emisije (Tabela 22). Najdetaljnija metodologija COPERT - Nivo 3 ne predviđa opšte podatke za određene vrste goriva, ali se može koristiti za izračunavanje prosječnih emisija vozila (iz izduvnog sistema) iz pojedinačnih zemalja sa posebnim sastavom voznih parkova i komponenti goriva. COPERT daje podatke koji su ograničeni na drumski saobraćaj, ali takođe pruža mogućnost za izračunavanje emisija drugih zagađivača (NO x, VOC, SO 2, CO, NMVOC, NO, CH 4 ). Glavni problem u primjeni ovog metoda su podaci o pređenoj kilometraži vozila za svaku vrstu goriva, količini goriva koje svako vozilo potroši (npr. putnička vozila, laka teretna i teška teretna vozila za drumska vozila). Glavni problem za primjenu COPERT modela je da ovaj model mora da ima detaljnu bazu podataka o strukturi vozila (tip goriva, energent, itd). kao ulazne podatke. Ovi podaci nisu bili dostupni u ovoj studiji. Tabela 22 Faktori emisija COPERT model IV Vozilo Gorivo kg CO 2 /kg gorivo Sve kategorije vozila Benzin 3,180 Dizel 3,140 TNG 3,017 KPG/TPG 2,750 Najlakši model za izračunavanje uticaja na životnu sredinu je zasnovan na koeficijentima emisije CO 2 koji su definisani za različite vrste goriva u skladu sa Smjernicama IPCC 2006 za nacionalni inventar gasova sa efektom staklene bašte, Tom 2: Sektor energetike, Poglavlje 3: Sagorijevanje (Tabela 23). Tabela 23 Faktori emisija Smjernice IPCC 2006 za nacionalni inventar gasova sa efektom staklene bašte Gorivo CO 2 emisije (kg/tj) Benzin 69,300 Dizel 74,100 TNG 63,100 KPG 56,100 Biodizel 70,

129 Prikazane metodologije za procjenu emisije CO 2 se koriste za različite scenarije prikazane u Poglavlju 8 sa namjerom da se izračuna smanjenje zagađenja. Drugi zagađivači se ne izračunavaju. 129

130 7 POKRETAČI I PREPREKE ZA KORIŠĆENJE ALTERNATIVNIH GORIVA U CRNOJ GORI (KAPITALNI TROŠKOVI, TROŠKOVI POSLOVANJA, TEHNIČKI IZAZOVI) Pokretači i prepreke su definisani na osnovu pregleda stvarnog stanja u sektoru saobraćaja u Crnoj Gori, kao i na osnovu najbolje prakse u drugim zemljama. Za primjenu alternativnih goriva u saobraćaju potrebno je stvoriti odgovarajuće uslove i prevazići različite prepreke i probleme koji su identifikovani i podijeljeni u četiri različite oblasti: Standardizacija i propisi Dodatne mjere, poput privilegija koje promovišu održivi sektor saobraćaja Fiskalni podsticaji Subvencije za istraživanje i razvoj a i inovacije. Za uvođenje alternativnih goriva na tržište neophodno je usvojiti ili osigurati kompatibilnost sa setom odgovarajućih standarda i specifikacija koje će omogućiti sigurnost snabdijevanja i korišćenje ovih goriva. Direktiva 2014/94/EC definiše skup tehničkih specifikacija koje moraju biti ispunjeni za sigurno snabdijevanje alternativnih goriva. Neophodno je da se provjeri status usvajanja standarda utvrđenih ovom Direktivom u Crnoj Gori. Spisak standarda i specifikacija dat je u Tabeli 24. Spisak sadrži sve podatke iz tehničke specifikacije iz Direktive. Pored toga, neophodno je definisati i usvojiti određene propise koji se odnose na alternativna goriva (npr. za pružanje usluge snabdijevanja i distribucije alternativnih goriva), propisi za biogoriva, propisi za definisanje tehničke specifikacije i minimalnih tehničkih uslova za infrastrukturu za svaki izvor alternativnih goriva u sektoru saobraćaja, propis ili administrativna mjera za podršku izgradnju infrastrukture za alternativna goriva (kao što su građevinske dozvole, parking dozvole, potvrda usklađenosti poslovanja preduzeća sa odredbama zaštite životne sredine i koncesije za benzinske pumpe). Nacionalni okvir politike treba da sadrži najmanje sljedeće elemente: procjenu trenutnog stanja i budućeg razvoja tržišta u pogledu alternativnih goriva u sektoru saobraćaja, uključujući njihovu moguću istovremenu i kombinovanu upotrebe, kao i razvoj infrastrukture za alternativna goriva, uzimajući u obzir prekogranični kontinuitet, nacionalni ciljevi (u skladu sa članom 4 (1), 4 (3), 4 (5), 6 (1), 6 (2), 6 (3), 6 (4), 6 (6), 6 (7), 6 (8) i, gdje je to moguće, članom 5 (1) Direktive), za uspostavljanje 130

131 infrastrukture za alternativna goriva. Navedeni nacionalni ciljevi i zadaci će biti uspostavljeni i mogu se revidirati na osnovu procjene potražnje na nacionalnom, regionalnom ili nivou Unije, istovremeno osiguravajući usklađenost sa minimalnim zahtjevima u pogledu infrastrukture izloženih u Direktivi, Tabela 24 Tehničke specifikacije za stanice za punjenje Opis Standard/specifikacija Električna energija Mjesta za punjenje motornih vozila male snage Mjesta za punjenje motornih vozila naizmeničnom strujom (AC) male snage su zbog interoperabilnosti opremljene najmanje utičnicama ili priključcima za vozila. Mjesta za punjenje motornih vozila visoke snage Mjesta za punjenje motornih vozila jednosmernom strujom (DC) visoke snage su zbog interoperabilnosti opremljene najmanje priključcima. Snabdijevanje električnom energijom sa kopna za morske brodove Tip 2, standard EN kombinovanog sistema za punjenje u skladu sa standardom EN IEC/ISO/IEEE standard Vodonik Spoljna mjesta za snabdijevanje gasovitim vodonikom koji se koristi kao gorivo za motorna vozila. Mjesta za snabdijevanje vodonikom koriste algoritme i opremu za punjenje koji moraju biti u skladu sa specifikacijom ISO / TS za snabdevanje gasovitim vodonikom. Čistoća vodonika dostupnog na mjestima za snabdijevanje vodonikom mora biti u skladu Priključci za snabdijevanje motornih vozila gasovitim vodonikom moraju biti u skladu sa ISO standardom ISO Prirodni gas Priključci / posude za KPG moraju biti u UNECE Uredbom br. 110 (u vezi sa ISO 131

132 skladu sa 14469, dio I. i dio II.). mjere potrebne kako bi se osiguralo postizanje nacionalnih ciljeva i zadataka sadržani u nacionalnim okvirima politike, mjere koje mogu da promovišu uspostavljanje infrastrukture za alternativna goriva u javnom prevozu, određivanje gradskih/ prigradskih aglomeracija, i drugih gusto naseljenih područja i mreže koja, u skladu sa potrebama tržišta, treba da budu opremljena mjestima za punjenje dostupna javnosti (u skladu sa članom 4 (1)), određivanje gradskih/ prigradskih aglomeracija, i drugih gusto naseljenih područja i mreže koja, u skladu sa potrebama tržišta, treba da budu opremljena mjestima za točenje KPG (u skladu sa članom 6 (7)), procjenu potrebe za instaliranjem mjesta za snabdijevanje TPG-om u lukama van osnovne mreže TEN-T; razmatranje potrebe za uvođenjem snabdijevanja električnom energijom u aerodromima za avione u mirovanju. Pored toga, neophodno je da se usvoje propisi o biogorivima koji će definisati sljedeće: tehničke i drugi uslove za tečna i gasovita goriva bio-porijekla obavezno stavljanje određenog procenta biogoriva na tržište ispunjavanje kriterijuma održivosti za biogoriva u skladu sa Direktivom 2015/1513/EU podsticaji za proizvodnju sirovina i proizvodnju biogoriva Pristup politika mora se razvijati u skladu sa sljedećim principima: održavanje fokusa na "sistemskim rješenjima" za alternativna goriva snabdjevači goriva, snabdjevači vozila i korisnici zajedno treba da daju svoj doprinos, a politika treba da promoviše dosljedne i komplementarne aktivnosti svih učesnika u cilju podsticanja zajedničke evolucije sektora saobraćaja i energetike. utvrđivanje određene/stabilne politike životne sredine koji daje jasan i konzistentan signal industriji o aktivnostima koje su potrebne za dekarbonizaciju sektora saobraćaja. politika i propisi treba da budu tehnološki neutralni, zasnovani na naučnoj procjeni emisija gasova sa efektom staklene bašte prema principu od izvora do vozila u vezi sa konkurentskim pravcima saobraćaja i relevantnim aspektima životnog ciklusa 132

133 obezbjeđivanje svih opcija goriva; stoga ravnopravan teren će obezbijediti najefikasniju kombinaciju goriva za saobraćaj kako bi se riješili energetski izazovi. Ovo je ključni kriterijum za razmatranje prilikom reforme direktive o energetskom oporezivanju i buduće preispitivanje graničnih tarifa na održiva biogoriva standardi održivosti su ključni elementi politike alternativnih goriva kako bi se osiguralo upravljanje mogućim problemima u pogledu namjene poljoprivrednog zemljišta za uzgoj sirovina, zaštite rijetkih staništa i vrsta (biodiverzitet) i zemljišta i vode. Od fundamentalnog značaja je da alternativna goriva doprinesu smanjenju emisije CO 2 koje se mjere tokom životnog ciklusa goriva. Svaka zemlja treba da podrži proizvodnju alternativnih goriva, sisteme transporta alternativnih goriva i odgovarajuće infrastrukture, uz poštovanje principa tehnološke neutralnosti. Posebno, podrška je potrebna kako bi se smanjio rizik za investitore za uvođenje tehnologije u komercijalne svrhe. U tom smislu treba ispitati korisnost posvećenih finansijskih instrumenata, uključujući i komercijalna vozila na alternativna goriva. Infrastrukturni projekti za podršku uspostavljanja infrastrukture za alternativna goriva u skladu sa Direktivom o uspostavljanju infrastrukture za alternativna goriva treba da budu potpomognuti prelaznim podsticajima i CEF - TEN-T i strukturnim fondovima i kreditima EIB [76]. Za promociju alternativnih goriva različite mogućnosti su na raspolaganju, poput: finansijskih i ne-finansijskih podsticaja za vozila sa niskom emisijom ugljenika i niskim emisijama čestica (PM, NO X, HC i CO) tokom faze uvođenja na tržište (npr. bonusi za vozila sa niskim emisijama, poreske olakšice za vozila preduzeća, neplaćanje poreza na alternativna goriva, korišćenje rezervisanih traka na autoputevima, besplatan javni parking ili korišćenje javnog parkinga po sniženoj cijeni itd) uz vremensko i vrijednosno ograničenje tih podsticaja inicijativa da se mobiliše privatni kapital u sektor alternativnih goriva pružanje podrške građanima za kupovinu uređaja za punjenje/točenje kod kuće kako bi se premostili mogući infrastrukturni nedostaci podsticanje ulaganja u različite poslovne modele (npr. korišćenje istog automobila) podržavajući veći unos i upotrebu alternativne infrastrukture podrška za ulaganje u vozila na alternativna goriva kako bi se stvorilo dodatno povjerenje za investitore u infrastrukturu. Prelaz na održivi energetski miks zahtjeva sljedeće: Podrška po mjeri - podrška koja će biti koncipirana tako da odgovara specifičnoj kombinaciji tržišta koje je orijentisano na proizvod i specifičnoj razvojnoj fazi 133

134 proizvoda. Uostalom, proizvodi koji su spremni za plasiranje na tržište zahtijevaju drugačiju podršku u odnosu na proizvod koji je u fazi istraživanja i razvoja. saradnja između svih relevantnih oblasti politike na svim nivoima u međunarodnom kontekstu - svaki tip politika ima drugačiji razmjer nivoa (regionalni, nacionalni, evropski, globalni) koji variraju u odnosu na vid saobraćaja. Mjere za drumski saobraćaj se uglavnom primjenjuju na nacionalnom nivou, na evropskom nivou za unutrašnju plovidbu i kratku plovidbu i na globalnom nivou za vazduhoplovstvo i dužu plovidbu. Brze investicije za realizaciju maksimalne koristi. Nedostatak znanja o mogućnosti korišćenja alternativnog goriva je jedan od važnih faktora koji doprinose niskom nivou razvoja u ovoj oblasti. Različite aktivnosti čija je svrha da objasne značaj i prednosti alternativnih goriva moraju biti preduzete od strane zainteresovanih strana. Za uspješnu realizaciju, neophodno je da se izbjegnu nesporazumi i konfuzija. Na primjer, postoje mnoga alternativna goriva sa različitim nivoima uticaja na životnu sredinu, što dovodi do nedostatka društvene prihvatljivosti i samim tim predstavlja prepreku za investicije. Bolja razmjena informacija o alternativnim gorivima, djelimično uz podršku rezultata diskusije o održivosti, bi trebalo da poveća društveni konsenzus. Neophodno je da uključe sve zainteresovane strane u podizanju povjerenja, razumijevanja i podrške javnosti za korišćenje alternativnih goriva na nacionalnom i lokalnom nivou. Za bolje prihvatanje javnosti, neophodno je: organizovati promotivne kampanje kako bi se podstakli građani da pređu na vozila na alternativna goriva promovisati aktivnosti za poboljšanje percepcije javnosti o bezbjednosti vodonika, TPG i KPG i TNG kao goriva za prevoz i osigurati da se razlike na odgovarajući način prezentuju i objasne obezbijediti odgovarajući pristup informacijama od strane potrošača na lokacijama za punjenje/točenje goriva za različite vrste goriva. Izvještavanje je jedna od obaveza prema Direktivi 2014/94 /EC. Izvještaj treba da sadrži opis preduzetih mjera u cilju podrške izgradnje infrastrukture za alternativna goriva. Izvještaj treba da sadrži u najmanjoj mjeri sljedeće elemente: Pravne mjere Mjere politike za podršku sprovođenju nacionalnog okvira politike Podrška za uspostavljanje i proizvodnju Istraživanje, tehnološki razvoj i prikaz aktivnosti Ciljevi 134

135 Razvoj infrastrukture za alternativna goriva U skladu sa praksom EU, korišćenje alternativnih goriva se bazira i na istraživanju i prikazu aktivnosti. Raspoloživ je širok spektar odgovarajućih čistih i modernih tehnologija. Ovo otežava donosiocima odluka i investitorima da izaberu najprikladniju tehnologiju. Iz tog razloga, postoji potreba da se ubrza prelazak sistema transporta sa fosilnih na alternativna goriva. Stručna grupa Generalnog direktorata za mobilnost i drumski saobraćaj ( DG MOVE) preporučuje sljedeće aktivnosti: proizvodnja po konkurentnim cijenama električne energije iz obnovljivih izvora energije, vodonika, naprednih biogoriva, parafinskih i ne-parafinskih sintetičkih goriva iz biomase, biometana i bio TNG-a i prelazak na komercijalnu fazu što je brže moguće implementacija demonstracionih projekata velikih razmjera koji pokazuju tehnološke i ekološke karakteristike, mjerene u realnim uslovima, različitih transportnih sistema za alternativna goriva kada dođe do značajnog tehnološkog razvoja Aktivnosti istraživanja i razvoja u zemljama EU Učešće nacionalnih istraživačkih institucija iz Crne Gore u međunarodnim projektima je prilika za aktivno učešće u razvoju novih tehnologija. Istovremeno, to je prilika da se poboljša oprema koja se koristi za istraživanje i da se olakša mobilnost mladih istraživača. Neophodno je da nadležne institucije podrže učešće istraživača u EU okviru, kao što su projekti HORIZON2020 i drugih međunarodnih projekata. Sve inovativne i nove javne politike nailaze na velike prepreke u pogledu njihovog usvajanja i prihvatanja [64]. Načini da se prevaziđu neki od najčešćih prepreka odnose se na: Političku podršku - Svi političari moraju da budu uvjereni u pozitivne dugoročne benefite kao i značaj njihove podrške. Inicijative treba da budu uvrštene u dugoročne planove prevoza u gradovima koji su odobreni od strane lokalnih i regionalnih političara. Potrebno je istaći da je implementacija mjera dobra strategija za postizanje cilja koji je postavljen Direktivama EU. Finansijski menadžment Zajedničke nabavke treba da budu organizovane kao sredstvo uštede. Ukoliko finansijska sredstva na lokalnom nivou nisu dovoljna, mogu da se primjene nacionalni fondovi za zaštitu životne sredine. Tehničke aspekte Potrebno je sprovođenje najsavremenije analize na početku aktivnosti stimulacije korišćenja čistih vozila kako bi se potvrdilo da se koriste tehnologije koje su održive i perspektivne. Uslovi za pravni okvir - važno je da se promijene ili uvedu novi zakoni koji podržavaju čista vozila i goriva. 135

136 Pokretači i prepreke za korišćenje alternativnih goriva u Crnoj Gori su dati u Tabeli 25. Budući da je svako alternativno gorivo specifično, analiza pokretača i prepreka napravljena je u cjelini za sve vrste alternativnih goriva, uz neke primjedbe za određene vrste alternativnih goriva. Prepreke su podijeljene na tehničke, administrativne i finansijske. Za prevazilaženje prepreka, potrebno je izraditi detaljan plan sa vremenskim okvirom i odgovornostima za postupke koji će predstavljati dio akcionog plana. Tabela 25 Prepreke Tehničke Nedostatak infrastrukture za alternativna goriva-proizvodnje, distribucija i snabdijevanje Mjere TNG-snabdijevanje na pumpnim stanicama podržati broj benzinskih stanica za snabdijevanje TNG-om KPG/TPG-nema pristupa prirodnom gasu Biogoriva razmotriti mogućnost korišćenja KPG u sektoru saobraćaja tokom evaluacije gasifikacije Crne Gore (model cjevovoda za KPG ) ili drugog načina snabdijevanja podrška za plasman benzina i dizela sa biogorivom na tržište ispitati mogućnost proizvodnje biogoriva Električna energija razvoj infrastrukture za punjenje Nedostatak standarda usvajanje standarda (Institut za standardizaciju) Stara vozila promovisanje prednosti novih vozila Nedostatak projekata (posebno projekata za istraživanje i razvoj) Realizacija demonstracionih projekata, promovisanje najboljih praksi, uspostavljanje saradnje sa međunarodnim institucijama i poboljšanje laboratorija Administrativne 136

137 Nedostatak propisa Usvajanje propisa navedenih u poglavlju 4 (nadležna ministarstva) Nedostatak nacionalne strategije za alternativna goriva u sektoru saobraćaja Priprema nacionalnog okvira politike prema Direktivi 2014/94 / EU Nedostatak detaljnih statističkih podataka koji Poboljšanje statističke baze podataka i se odnose na strukturu sektora saobraćaja metodologije (MONSTAT) (privatni/javni prevoz, kategorija saobraćaja itd) Nedostatak studija slučaja za razvoj saobraćaja (naročito javnog prevoza) Nedostatak znanja, informacija i iskustva Ograničenja kapitalnog i operativnog budžeta; ograničen pristup podsticajima za javnost Realizacija studija slučaja za različite kategorije i vidove saobraćaja Realizacija kampanja podizanja svijesti sa različitim ciljnim grupama (energetski menadžeri, kupci vozila, javna preduzeća) Finansijske Podrška investicijama, razvoj programa sa bankama, podrška posebnom sistemu oporezivanja vozila i mjere podrške (besplatan parking) 137

138 8 ANALIZA SCENARIJA ZA ISPUNJENJE CILJEVA OBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE U SEKTORU SAOBRAĆAJA NA OSNOVU RASPOLOŽIVIH ALTERNATIVNIH GORIVA I SUGESTIJE ZA PODSTICANJE KORIŠĆENJA ALTERNATIVNIH GORIVA U CRNOJ GORI Razmatranje scenarija za uvođenje alternativnih goriva u sektor saobraćaja u Crnoj Gori izvršen je na osnovu na postojećih strateških dokumenata Crne Gore o kojima je bilo riječi u Poglavlju 3, obaveza koje proističu iz pristupanja Crne Gore Energetskoj zajednici i obaveza Crne Gore u pogledu usklađivanja svog zakonodavstvo sa direktivama EU. Scenariji su definisani na osnovu sljedećih parametara: Određivanje vrsta alternativnih goriva koja se mogu koristiti u narednom periodu Određivanje scenarija korišćenja alternativnih goriva u sektoru saobraćaja u Crnoj Gori. S obzirom na činjenicu da se scenariji mogu definisati za različite vremenske periode, Studijom su definisani scenariji za kratkoročni period (do 2020.), kao i preporuke za srednjoročni period (do 2030), i dugoročni period (do godine). U tom smislu, definisana su alternativna goriva koja bi se mogla smatrati prikladnim za korišćenje, prije svega u kratkoročnom i srednjoročnom periodu, kao i kategorije saobraćaja gdje bi se mogla koristi takva goriva. Prezentacija mogućnosti korišćenja alternativnih goriva u saobraćaju u Crnoj Gori, kao i vremenska determinanta za njihovo korišćenje je prikazano na Slici 49. Treba istaći da neke promjene u korišćenju određenih vrsta alternativnih goriva u sektoru saobraćaja (KPG, na primjer) su moguće u zavisnosti od razvoja čitavog energetskog sektora i projekata u ovoj oblasti. U tom smislu, u ovom Poglavlju prikazane su mogućnosti za neka alternativna goriva za koja se i dalje smatra da su interesantna za Crnu Goru, međutim nije vršena detaljna analiza za ova alternativnih goriva, odnosno nisu dati posebni scenariji. 138

139 Slika 49: Pregled mogućnosti korišćenja alternativnih goriva u sektoru saobraćaja u Crnoj Gori (oznake: plavo - kratkoročno, žuto - srednoročno, crveno - dugoročno) Na početku ovog poglavlja, prednostima i nedostaci u pogledu svih vrsta alternativnih goriva sumirane su sa aspekta njihove upotrebe u sektoru saobraćaja u Crnoj Gori, kao i predviđanje vremenskog perioda kada se može očekivati početak takvog korišćenja (Tabela 26). Tabela 26 Alternativno gorivo Period korišćenja (početak i upotreba) Prednosti Nedostaci Biogoriva biodizel * Kratkoročno/ Srednjoročno Doprinos ispunjenju cilja za OIE u sektoru saobraćaja. Doprinos smanjenju emisije gasova staklene bašte. Viša cijena proizvodnje u odnosu na dizel. Obezbijeđenje potrebnih količina iz uvoza. Ograničeno vrijeme skladištenja. Biogoriva - bioetanol Kratkoročno/ Srednjoročno Doprinos ispunjenju cilja za OIE u sektoru saobraćaja. Doprinos smanjenju emisije gasova staklene bašte. Viša cijena proizvodnje u odnosu na benzin. Obezbijeđenje potrebnih količina iz uvoza. Biogoriva Srednjoročno Doprinos ispunjenju cilja 139

140 sve ostale vrste biogoriva u skladu sa Direktivom 2009/28 / EC ** Tečni naftni gas (TNG) Kratkoročno/ Srednjoročno za OIE u sektoru saobraćaja. Doprinos smanjenju emisije gasova staklene bašte. Dobro razvijena infrastruktura. Mogućnost proširenja već postojeće infrastrukture. Doprinos smanjenju emisije gasova staklene bašte. Viša cijena u odnosu na goriva naftnog porijekla. Relativno mala upotreba širom svijeta, prije svega zbog efikasnosti procesa proizvodnje i visoke cijene proizvodnje. Transport u cijelom lancu distribucije (tankeri, željeznica, drumski prevoz-cisterne). Troškovi proizvodnje zavise od lanca snabdijevanja. Komprimova ni prirodni gas (KPG) Tečni prirodni gas (TPG) Srednjoročno/ Dugoročno Srednjoročno/ Dugoročno Doprinos smanjenju emisije gasova staklene bašte. Efikasan za transport na dugim relacijama gdje ne postoje cjevovodi. Može se isporučivati korišćenjem tankera. Stanice za točenje TPG i T-KPG sa mogućnosti točenja kako TPG tako i KPG, moraju da se snabdijevaju sa TNG teškim kamionima sa cisternama opremljenim za rukovanje tečnostima na niskim temperaturama. Ne postoji pristup prirodnom gasu. Nedostatak odgovarajuće infrastrukture. Potrebna su značajna ulaganja u infrastrukturu. Ne postoji pristup prirodnom gasu. Nedostatak odgovarajuće infrastrukture. Potrebna su značajna ulaganja u infrastrukturu. Relativno visoki troškovi za proizvodnju i potreba da se skladišti u skupim kriogeničkim posudama. El.energija/el ektrovozila Mogućnost korišćenja električne energije iz obnovljivih izvora. Značajan doprinos smanjenju emisije i buke Mogućnost upotrebe u gradskom prevozu. Nema značajan uticaj na snabdijevanje električnom Ne može se koristiti za teška teretna vozila 140

141 Vodonik Dugoročno energijom u drugim sektorima dok ne dostigne vrijednost od 20-25% ukupne potrošnje električne energije. Mogućnost proizvodnje iz različitih izvora energije. Troškovi i energetska efikasnosti u proizvodnim procesima i dalje predstavljaju ograničavajući faktor. Značajna ulaganja su neophodna u distributivnu mrežu što predstavlja jednu od najvećih prepreka mogućnosti većeg korišćenja. I dalje je potrebno uložiti značajne napore za uspostavljanje potrebne infrastrukture za stanice za punjenje vodonikom. * ** Za potrebe ove studije, u skladu sa Direktivom 2015/1513/EU razmatrani su samo biodizel kojizadovoljava kriterijume održivosti i biodizel u skladu sa Aneksom IX. Kako se tehnologija stalno razvija, biogoriva se mogu proizvesti iz širokog spektra sirovina i mogu se koristiti direktno ili pomješana sa konvencionalnim fosilnim gorivima. Biogoriva obuhvataju bioetanol, biometanol, bioalkohole, biodizel (Metil esteri masnih kiselina), čista biljna ulja, hidrotretirana biljna ulja, dimetil etar (DME) i organska jedinjenja. Iz Čiste energije za saobraćaj: Evropska strategija za alternativna goriva, Član 2.4 pod nazivom Biogoriva (tečna), COM (2013) 17 finalna. Od svih alternativnih goriva definisanih Direktivom 94/2014/EU, sljedeća goriva su identifikovana kao prikladna za upotrebu u Crnoj Gori u kratkoročnom periodu: Biogoriva biodizel Električna energija u drumskom i željezničkom saobraćaju i Tečni naftni gas (TNG) Ova alternativna goriva su razmatrani u odnosu na kriterijum ispunjavanja ciljeva za obnovljive izvore energije u sektoru saobraćaja u skladu sa opredjeljenjem koja proističe iz pristupanja Crne Gore Energetskoj zajednici. Za razvoj scenarija bilo je neophodno, prije svega, da se definiše potrošnja goriva u sektoru saobraćaja u kratkoročnom periodu do godine. Potrošnja goriva u periodu od do godine definisana je na osnovu pretpostavke da će finalna potrošnja energije u sektoru saobraćaja rasti po stopi od 1,8%, i u istom obimu za sve vrste energenata koji se koriste u datom sektoru. Pregled potrošnje energije u sektoru saobraćaja na osnovu navedenih pretpostavki prikazan je u Tabeli 27. Tabela 27 - Potrošnja energije u različitim sektorima saobraćaja u periodu od do godine Kategorija Godina Gorivo saobraćaja

142 TNG Drumski saobraćaj 88,7 90,3 92,0 93,6 95,3 97,0 Benzin Drumski saobraćaj 421,1 428,7 436,4 444,3 452,3 460,4 Drumski saobraćaj 1.504, , , , , ,3 Željeznički saobraćaj 12,1 12,3 12,5 12,7 13,0 13,2 Dizel Domaći pomorski 24,2 24,6 25,0 25,5 25,9 26,4 saobraćaj Kerozin Međunarodni vazdušni saobraćaj 213,8 217,7 221,6 225,6 229,6 233,8 Domaći vazdušni saobraćaj 3,7 3,8 3,9 3,9 4,0 4,1 Međunarodni 4,4 4,5 4,5 4,6 4,7 4,8 vazdušni saobraćaj El. Željeznički saobraćaj 18,3 18,7 19,0 19,3 19,7 20,0 energija Domaći pomorski 10,2 10,4 10,5 10,7 10,9 11,1 saobraćaj Na osnovu definisanih goriva iz Tabele 27 razvijena su tri scenarija, odnosno: Scenario Br. 1 Scenario je usklađen sa Nacionalnim akcionim planom korišćenja energije iz obnovljivih izvora (NREAP) za Crnu Goru. Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja je definisan u skladu sa Direktivom 2015/1513/EU koja reviduje Direktivu 2009/28/EC. Pretpostavke za ovaj scenario su sljedeće: Biodizel koji ne ispunjava kriterijume održivosti kriterijume se ne koristi Samo biodizel koji zadovoljava kriterijume održivosti se koristi Električna energija u željezničkom saobraćaju, u skladu sa NREAP za Crnu Goru se uzima u obzir Scenario Br. 2 Isto kao Scenario broj 1, samo je uzeta u obzir električna energija u drumskom saobraćaju. Potrošnja električne energije u drumskom saobraćaju usvojena je iz Strategije razvoja energetike Crne Gore do godine (Bijela knjiga). Pretpostavke u ovom scenariju su: Biodizel koji ne ispunjava kriterijume održivosti kriterijume se ne koristi Samo biodizel koji zadovoljava kriterijume održivosti se koristi Električna energija u željezničkom saobraćaju je uvrštena u obračun Električna energija u drumskom saobraćaju je uvrštena u obračun - 1, 9 GWh u godini, a za sve ostale godine od 2015 do 2020 putanja je pretpostavljena. Zbog korišćenja električne energije u drumskom saobraćaju, potrošnja goriva 142

143 naftnog porijekla je smanjena, i na takav način da se pretpostavlja da potrošnja električne energije iznosi 1/3 potrošnje goriva naftnog porijekla i da 70% utrošene električne energije zamjenjuje benzin, a 30% dizel gorivo. Scenario Br. 3 Isto kao Scenario broj 1, samo je uzeta u obzir veća potrošnja TNG-a u sektoru saobraćaju. Pretpostavke u ovom scenariju su sljedeće: Biodizel koji ne ispunjava kriterijume održivosti kriterijume se ne koristi Samo biodizel koji zadovoljava kriterijume održivosti se koristi od godine Električna energija u željezničkom saobraćaju je uvrštena u obračun Električna energija u drumskom saobraćaju je uvrštena u obračun Pretpostavlja se će potrošnja TNG u godini iznositi 250 GWh, umjesto 97 GWh (Scenario br. 1). Za period od do godine potrošnja TNG se povećava. Zbog veće potrošnje TNG-a, potrošnja benzina i dizel goriva je smanjena, i na takav način da se pretpostavlja da je 70% potrošnje TNG zamjenjuje benzin, i 30% dizel gorivo. Scenariji su izabrani na takav način da ispunjavaju uslov u pogledu udjela obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja što je predstavlja nepromjenljiv parametar za sva tri scenarija koji se razmatraju. Projekcije o potrošnji biodizela i električne energije u skladu sa NREAP su postignute u sva tri scenarija. U scenariju broj 2 cilj je bio da se utvrdi uticaj korišćenja električne energije u drumskom saobraćaju, a u scenariju broj 3 cilj je bio da se predstavi efekat korišćenja TNG kao alternativnog goriva. Treba istaći da nijedan od scenarija ne razmatra mogućnost korišćenja bioetanola u smjesi sa benzinom. Razlog zašto bioetanola nije uzet u obzir u okviru pomenutih scenarija nije zbog činjenice da korišćenje ovog alternativnog goriva nije razmatrano u NREAP. Bioetanol nije uzet u obzir zbog sljedećih razloga: znatno manja potrošnja benzina u odnosu na dizel gorivo (potrošnja benzina u sektoru saobraćaja iznosi oko 30% potrošnje dizel goriva.) mogućnost dodavanja samo 5% v/v etanola u gorivo, zbog relativno starog voznog parka, koja nisu u mogućnosti da koriste mješavine sa većim sadržajem bioetanola (do 10% v/v) znatno niži doprinos bioetanola ukupnom udjelu obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja zbog relativno niske potrošnje benzina i malog procenta bioetanola sa kojim se miješa mogućnost pojave problema u eksploataciji, posebno ljeti. 143

144 Naravno, ne treba uopšte zanemariti i mogućnost da u narednom periodu benzin koji se uvozi u Crnu Goru sadrži određenu količinu bioetanola ili nekog drugog biogoriva (bio- ETBE, na primjer), tako da, u tom smislu, od snabdjevača treba tražiti da navede u svojoj izjavi o kvalitetu, sadržaj i porijeklo biogoriva, odnosno da dostavi kompletnu dokumentaciju, što omogućava da se navedena količina može uračunati za ispunjenje cilja za udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja. Sljedeći parametri su razmatrani za sva tri scenarija: finalna potrošnja energije i udio obnovljivih izvora energije emisija CO 2 finansijski aspekti. Finalna potrošnja energije prema navedenim scenarijima prikazana je u Tabelama 28, 29 i 30 i na Slici 50. U ovim tabelama promjene u potrošnji goriva u odnosu na osnovni scenario su jasno označene: gorivo čija je potrošnja smanjena (žuto) i gorivo čija potrošnja raste (zeleno). Tabela 28 Energetski bilans u sektoru saobraćaja za Scenario br. 1 (GWh) Gorivo Kategorija Godina saobraćaja TNG Drumski saobraćaj 88,7 90,3 92,0 93,6 95,3 97,0 Benzin Drumski saobraćaj 421,1 428,7 436,4 444,3 452,3 460,4 Drumski saobraćaj 1.425, , , , , ,3 Željeznički Dizel saobraćaj 12,1 12,3 12,5 12,7 13,0 13,2 Domaći pomorski saobraćaj 24,2 24,6 25,0 25,5 25,9 26,4 Biodizel koji zadovoljava Drumski saobraćaj 79,1 81,2 56,8 42,4 17,9 0,0 kriterije održivosti Biodizel u skladu sa Aneksom IX Drumski saobraćaj 0 10,0 35,0 55,0 80,0 100,0 Kerozin Međunarodni vazdušni saobraćaj 213,8 217,7 221,6 225,6 229,6 233,8 Domaći vazdušni saobraćaj 3,7 3,8 3,9 3,9 4,0 4,1 El. energija Međunarodni vazdušni saobraćaj 4,4 4,5 4,5 4,6 4,7 4,8 Željeznički saobraćaj 18,3 18,7 19,0 19,3 19,7 20,0 144

145 Domaći saobraćaj pomorski 10,2 10,4 10,5 10,7 10,9 11,1 145

146 Tabela 29 - Energetski bilans u sektoru saobraćaja za Scenario br. 2 (GWh) Gorivo Kategorija Godina saobraćaja TNG Drumski saobraćaj 88,7 90,3 92,0 93,6 95,3 97,0 Benzin Drumski saobraćaj 421,1 428,5 435,6 441,6 446,8 450,8 Drumski saobraćaj 1.425, , , , , ,1 Željeznički Dizel saobraćaj 12,1 12,3 12,5 12,7 13,0 13,2 Domaći pomorski saobraćaj 24,2 24,6 25,0 25,5 25,9 26,4 Biodizel koji zadovoljava Drumski saobraćaj 79,1 81,2 56,8 42,4 17,9 0,0 kriterije održivosti Biodizel u skladu sa Aneksom IX Drumski saobraćaj 0,0 10,0 35,0 55,0 80,0 100,0 Kerozin Međunarodni vazdušni saobraćaj 213,8 217,7 221,6 225,6 229,6 233,8 Domaći vazdušni saobraćaj 3,7 3,8 3,9 3,9 4,0 4,1 Međunarodni vazdušni saobraćaj 4,4 4,5 4,5 4,6 4,7 4,8 Željeznički El. energija 0,0 0,1 0,3 0,9 1,3 1,9 saobraćaj TNG Domaći pomorski 18,3 18,7 19,0 19,3 19,7 20,0 saobraćaj Drumski saobraćaj 10,2 10,4 10,5 10,7 10,9 11,1 146

147 Tabela 30 - Energetski bilans u sektoru saobraćaja za Scenario br 3 (GWh) Gorivo Kategorija Godina saobraćaja TNG Drumski saobraćaj 88,7 100,0 120,0 150,0 200,0 250,0 Benzin Drumski saobraćaj 421,1 422,0 416,8 404,8 379,0 353,4 Drumski saobraćaj 1.425, , , , , ,4 Željeznički Dizel saobraćaj 12,1 12,3 12,5 12,7 13,0 13,2 Domaći pomorski saobraćaj 24,2 24,6 25,0 25,5 25,9 26,4 Biodizel koji zadovoljava Drumski saobraćaj 79,1 81,2 56,8 42,4 17,9 0,0 kriterije održivosti Biodizel u skladu sa Aneksom IX Drumski saobraćaj 0 10,0 35,0 55,0 80,0 100,0 Kerozin Međunarodni vazdušni saobraćaj 213,8 217,7 221,6 225,6 229,6 233,8 Domaći vazdušni saobraćaj 3,7 3,8 3,9 3,9 4,0 4,1 Međunarodni vazdušni saobraćaj 4,4 4,5 4,5 4,6 4,7 4,8 El. energija Željeznički TNG saobraćaj 18,3 18,7 19,0 19,3 19,7 20,0 Domaći pomorski saobraćaj 10,2 10,4 10,5 10,7 10,9 11,1 147

148 Sc.1 Sc.2 Sc.3 Sc.1 Sc.2 Sc.3 Sc.1 Sc.2 Sc.3 Sc.1 Sc.2 Sc.3 Sc.1 Sc.2 Sc.3 Sc.1 Sc.2 Sc.3 Potrošnja (GWh) Biodizel Kerozin Benzin El.energija Dizel TNG Godina Slika 50 Finalna potrošnja energije prema vrsti goriva /i razmatranim scenarijima Na osnovu prikazanih energetskih bilansa za tri razmatrana scenarija, utvrđen je udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja. Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja je definisan u skladu sa metodologijom iz Direktive 2015/1513/EU (Član 3(4)(c) Direktive 2009/28 /EC izmijenjen i dopunjen članom 2 (2) (b ) (iii)). Izračunavanje ukupnog (%) obnovljive energije u saobraćaju (Član 3(4) Direktive o obnovljivim izvorima energije) određuje se prema sljedećoj jednačini: RED (%) = Sva energija iz obnovljivih izvora potrošena u svim oblicima saobraćaja 1 benzin, dizel, biogoriva potrošena u drumskom i željezničkom saobraćaju, i električna energija (u saobraćaju), ali bez off ro 1 Obnovljiva energija u drumskom, željezničkom, vazdušnom i pomorskom saobraćaju i gasovodi 148

149 Sljedeće odredbe iz Direktive 2015/1513/EU korišćene su za određivanje udela obnovljivih izvora energije : Brojilac- ukupna količine energije potrošene u saobraćaju za potrebe prvog stava, uzimaju se u obzir sve vrste energije iz obnovljivih izvora iskorištene u svim oblicima saobraćaja. Za izračunavanje biogoriva u brojiocu, udio energije iz biogoriva proizvedenih iz žitarica i drugih kultura bogatih skrobom, šećernih kultura i uljarica te kultura koje se uzgajaju kao glavne kulture na poljoprivrednoj površini prvenstveno u energetske svrhe ne prelazi 7%, konačne potrošnje energije u saobraćaju u državama članicama u Biogoriva proizvedena iz sirovina navedenih u Prilogu IX (Direktiva 2015/1513/EU) ne uračunavaju se u ograničenje iz prvog stava ove tačke. Imenilac- ukupna količine energije potrošene u saobraćaju, samo benzin, dizel, biogoriva potrošena u drumskom i željezničkom saobraćaju i električna energija, uključujući električnu energiju za proizvodnju obnovljivih tečnih i gasovitih goriva nebiološkog porijekla uzimaju se u obzir; Pri izračunavanju doprinosa električne energije proizvedene iz obnovljivih izvora i potrošene u svim vrstama električnih vozila i za proizvodnju obnovljivih tečnih i gasovitih goriva nebiološkog porijekla, države članice mogu odlučiti da koriste ili prosječni udio električne energije iz obnovljivih izvora energije u Uniji ili udio električne energije iz obnovljivih izvora energije u svojoj zemlji izmjeren dvije godine prije predmetne godine. Nadalje, pri izračunavanju potrošnje električne energije iz obnovljivih izvora energije u elektrificiranom željezničkom saobraćaju, smatra se da je ta potrošnja 2,5 puta veća od energetskog sadržaja električne energije dobijene iz obnovljivih izvora energije. Pri izračunavanju potrošnje električne energije iz obnovljivih izvora energije u električnim drumskim vozilima iz tačke (b), smatra se da je potrošnja pet puta veća od energetskog sadržaja električne energije dobijene iz obnovljivih izvora energije. 149

150 Dobijeni rezultati prikazani su u Tabelama 31, 32 i 33. Tabela 31 - Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja Scenario br. 1 Godina Udio električne energije iz OIE 45,3 44,4 50,2 52,9 52,1 51,4 (%) Biodizel koji zadovoljava kriterije održivosti -(GWh) 79,1 81,2 56,8 42,4 17,9 0,0 Biodizel u skladu sa Aneksom IX - (GWh) 10,0 35,0 55,0 80,0 100,0 Električna energija (GWh) 6,8 6,6 6,8 7,3 8,1 8,4 Električna energija u drumskom saobraćaju (GWh) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Električna energija željezničkom 21,3 20,8 21,3 22,9 25,4 26,3 saobračaju (GWh) Brojilac Ukupno OIE (GWh) 107,1 128,6 154,9 182,5 211,3 234,6 Imenilac (GWh) 1.971, , , , , ,9 Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja (%) 5,4 6,4 7,6 8,8 10,0 10,9 Tabela 32 - Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja Scenario br. 2 Godina Udio električne energije iz OIE 45,3 44,4 50,2 52,9 52,1 51,4 (%) Biodizel koji zadovoljava kriterije održivosti -(GWh) 79,1 81,2 56,8 42,4 17,9 0,0 Biodizel u skladu sa Aneksom IX - (GWh) 10,0 35,0 55,0 80,0 100,0 Električna energija (GWh) 6,8 6,6 6,8 7,3 8,1 8,4 Električna energija u drumskom saobraćaju (GWh) 0,0 0,0 0,7 2,1 3,4 5,0 Električna energija željezničkom saobračaju (GWh) 21,3 20,8 21,3 22,9 25,4 26,3 Brojilac Ukupno OIE (GWh) 107,1 128,6 155,5 184,7 214,7 239,6 Imenilac (GWh) 1.971, , , , , ,0 150

151 Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja (%) 5,4 6,4 7,6 8,9 10,2 11,2 151

152 Tabela 33 - Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja Scenario br. 3 Godina Udio električne energije iz OIE 45,3 44,4 50,2 52,9 52,1 51,4 (%) Biodizel koji zadovoljava kriterije održivosti -(GWh) 79,1 81,2 56,8 42,4 17,9 0,0 Biodizel u skladu sa Aneksom IX - (GWh) 10,0 35,0 55,0 80,0 100,0 Električna energija (GWh) 6,8 6,6 6,8 7,3 8,1 8,4 Električna energija u drumskom saobraćaju (GWh) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Električna energija željezničkom 21,3 20,8 21,3 22,9 25,4 26,3 saobračaju (GWh) Brojilac Ukupno OIE (GWh) 107,1 128,6 154,9 182,5 211,3 234,6 Imenilac (GWh) 1.971, , , , , ,9 Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja (%) 5,4 6,4 7,7 9,0 10,5 11,7 Efekti alternativnih goriva razmatranih u scenarijima na brojilac i imenilac prikazani su na Slikama 51 i

153 Brojilac (GWh) Scenario 1 Scenario 2 Scenario Godina Slika 51 Brojilac-vrijednosti za razmatrane scenarije 153

154 Imenilac (GWh) Scenario 1 Scenario 2 Scenario Godina Slika 52 Imenilac-vrijednosti za razmatrane scenarije Udio obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja, u zavisnosti od scenarija, odnosno alternativnog goriva prikazan je na Slici

155 Udio obnovljive energije u sektoru saobraćaja 12.0% 10.0% Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3 8.0% 6.0% 4.0% 2.0% 0.0% Godina Slika 53 Pregled udjela energije iz obnovljivih izvora energije u saobraćaju u zavisnosti od razmatranih scenarija Na osnovu prikazanih scenarija, može se zaključiti sljedeće: U svim scenarijima je udio obnovljivih izvora energije od 10% e/e u sektoru saobračaja je postignut Razlike u udjelu obnovljive energije u sektoru saobračaja su relativno male, prije svega u odnosu na Scenario broj 1 koji je usklađen sa NREAP Uvođenje električne energije u drumskom saobraćaju u skladu sa projekcijama koje su preduzete iz Strategije razvoja energetike Crne Gore do godine (Bijela knjiga) utiče na udio obnovljivih izvora energije za 0,3% e/e u godini, što predstavlja povećanje od 2,75 % u odnosu na udio OIE za tu godinu u scenariju broj 1. Korišćenje električne energije u drumskom saobraćaju utiče na povećanje vrijednosti brojioca i smanjenje imenioca, ali uprkos činjenici da se potrošnja električne energije u drumskom saobraćaju množi sa faktorom 5, doprinos povećanju učešća obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja je relativno mali. 155

156 Uvođenje TNG-a u sektor saobraćaja značajnije doprinosi povećanju udjela obnovljivih izvora energije u odnosu na korišćenje električne energije u drumskom saobraćaju (scenario br 2). Uvođenjem TNG-a, udio obnovljivih izvora energije u saobraćaju se povećava za 0,8% e/ei, što predstavlja povećanje od 7,3% u odnosu na Scenario br 1. U slučaju upotrebe TNG-a u saobraćaju, brojilac se ne mijenja u odnosu na scenario 1, ali je imenilac znatno manji, što dovodi do povećanog učešća. S obzirom na činjenicu da je na osnovu prethodne analize utvrđeno da korišćenje električne energije u drumskom saobraćaju ne doprinosi značajnom povećanju učešća obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja, u narednom periodu bilo bi potrebno da se podstakne veća upotreba TNG-a u saobraćaju. Prethodnoj analizi scenarija treba dodati da je potrošnja električne energije u drumskom saobraćaju (Scenario br 2) i potrošnja TNG-a u saobraćaju u 2020.godini prilično visoka i da te vrijednosti najvjerovatnije neće biti postignute, ali one omogućavaju uvid uticaja i efekata korišćenja raznih alternativnih goriva u sektoru saobraćaja. Pored ovih scenarija, bilo bi i neophodno razmotriti mogućnost korišćenja prirodnog gasa u sektoru saobraćaja u narednom srednjoročnom periodu, i to prirodnog gasa u oba oblika, odnosno KPG i TPG. U ranijim analizama, prirodni gas nije posmatran kao alternativno gorivo u saobraćaju zbog toga što Crna Gora nema pristup prirodnom gasu. Strategija razvoja energetike Crne Gore do godine (Bijela knjiga) sadrži razmatranja mogućnosti Crne Gore da se poveze na Jonsko-jadranski gasovod (IAP) i/ili Trans - jadranski gasovod (TAP) najranije od godine, što bi omogućilo razmatranje upotrebe ovog goriva kao alternativnog goriva u sektoru saobraćaja. Mogućnost korišćenja prirodnog gasa u sektoru saobraćaja treba uzeti u obzir u tom slučaju, bez obzira na oblast u kojoj bi se uspostavila mreža snabdijevanja gasom Značajno je napomenuti da paralelno sa procesom uspostavljanja mreže za snabdijevanje gasom, potrebno je realizovati aktivnosti na izgradnji odgovarajuće infrastrukture, odnosno obezbjeđivanje prodaje ovog goriva na benzinskim pumpama. Posebnu pažnju treba posvetiti tome da stanice za točenje TPG i T-KPG imaju mogućnosti točenja kako TPG tako i KPG, i da se snabdijevaju sa TPG preko teških šlepera sa cisternama opremljenim za rukovanje tečnostima na niskim temperaturama. Emisije CO 2 S obzirom na činjenicu da se uvođenje alternativnih goriva preduzima u cilju postizanja smanjenja emisije CO 2, u nastavku teksta date su emisije CO 2 za razmatrane scenarije. Emisije CO 2 se izračunavaju na dva načina, odnosno: U skladu sa koeficijentima emisije CO 2 koji su definisani za različite vrste goriva u skladu sa IPCC 2006 Smjernicama za nacionalni inventar gasova sa efektom staklene bašte, Tom 2: Energija, Poglavlje 3: Mobilni izvori sagorevanja FG (Metodologija za izračunavanje faktora goriva) - Tabela 22 (Poglavlje 6). 156

157 Emisije CO 2 (t/god) Prema podacima o emisijama CO 2 definisanim prema JEC WTW metodologiji (emisije (g CO 2 /km) od WTT, WTW i TTW i potrošnja energije (MJ/100 km)) - FE (Metodologija za izračunavanje faktora emisije) - Tabela 21 (Poglavlje 6). Faktori emisije i potrošnje energije za WTW (Well to Wheel-od izvora do rezervoara) koriste se za izračunavanje emisija. Ovaj metod je neophodan da bi se predstavili uticaji proizvodnje električne energije na emisije CO 2, jer to nije bilo moguće sa prethodnom metodologijom, s obzirom na činjenicu da se emisija CO 2 od proizvodnje električne energije izračunava u sektoru električne energije. Rezultati izračunavanja emisija CO 2 prema opisanim metodologijama za bazni scenario-faktor goriva (FG) i Faktor emisije (FE) prikazani su na Slici ,000 Dizel Benzin TNG 500, , , , ,000 0 FF EF FF EF FF EF FF EF FF EF FF EF Godina Slika 54 Emisija CO 2 iz drumskog saobraćaja prema različitim metodologijama i prema različitim vrstama goriva Na osnovu baznog scenarija može se zaključiti da dizel gorivo najviše doprinosi ukupnoj emisiji CO 2 u drumskom saobraćaju odnosno 75% dok je udio benzina iznosi 21% i TNG -. 4% Imajući u vidu da se emisije CO 2 prema predstavljenim metodologijama razlikuju za oko 1,29 %, metodologija za izračunavanje faktora emisije se koristi za dalje proračune. S 157

158 obzirom na činjenicu da korišćenje alternativnih goriva u sektoru saobraćaja doprinosi smanjenju emisije CO 2, izračunavanje je urađeno za sve razmatrane scenarije (osnovni scenario i tri scenarija u kojima su korištena alternativna goriva), a rezultati su prikazani na Slici 54. Emisije CO 2 iz dizel goriva za scenarije 1, 2 i 3 prikazane na Slici 54 odnose se na emisije iz dizel goriva pomiješanog sa 7% v/v biodizelom. Smanjenje emisije CO 2 za svaki od razmatranih scenarija izračunato je u odnosu na osnovni scenario (Slika 55). Na osnovu podataka dobijenih za emisije i poređenje scenarija sa alternativnim gorivima sa osnovnim scenarijem može se zaključiti sljedeće (Slika 56): Najmanje smanjenje emisije CO 2 postiže se upotrebom biodizela - Scenario broj 1. Prema ovom scenariju, duž cijelog posmatranog perioda ( ), smanjenje je konstantno, odnosno iznosi 7,09% U scenariju 2 i 3, smanjenje emisije CO 2 raste zajedno sa porastom udjela alternativnih goriva u energetskom miksu goriva koja se koristi u drumskom saobraćaju električna energija, odnosno TNG. Doprinos električne energije u scenariju 2 ukupnom smanjenju emisije CO 2 je relativno mali, odnosno iznosi samo 0,54% u 2020.godini, jer je smanjenje od 7,09% posljedica korišćenja biodizela. Naravno, doprinos korišćenja električne energije u pogledu smanjenja emisije CO 2 od do godine je još manji, u odnosu na udio električne energije u energetskom miksu u drumskom saobraćaju. Doprinos TNG u Scenariju 3 ukupnom smanjenju CO 2 je relativno mali i iznosi 0,52% u godini, jer je smanjenje od 7,09% posljedica korišćenja biodizela 7,09% od upotrebe biodizela. Naravno, doprinos korišćenja TNG u pogledu smanjenja emisije CO 2 od do godine je još manji, u odnosu na udio TNGe u energetskom miksu u drumskom saobraćaju. 158

159 Emisije CO 2 (t/tear) 600,000 El.energija Dizel Benzin TNG 500, , , , ,000 0 BS S1 S2 S3 BS S1 S2 S3 BS S1 S2 S3 BS S1 S2 S3 BS S1 S2 S3 BS S1 S2 S Godina Slika 55 Emisije CO 2 iz drumskog saobraćaja za razmatrana scenarija 159

160 Smanjenje CO 2 (%) 7.70 S1 S2 S Slika 56 Smanjenje emisija CO 2 prema razmatranim scenarijima Ekonomska analiza Za sva razmatrana scenarija urađena je ekonomska analiza, koja se, prije svega, fokusira na razlike u cijeni goriva na međunarodnom tržištu, kao i na investicije koje treba obezbijediti za korišćenje razmatranih alternativnih goriva. Analiza je sprovedena na sljedeći način: Scenario br.1 - analizirana je razlika cijena dizel goriva i biodizela, ali bez uzimanja u obzir investicije koje su neophodne za skladištenje goriva i miješanje. S obzirom na činjenicu da podaci o opremi koja su potrebna za uvođenje biodizela nisu bili dostupni tokom pripreme Studije- u principu, potrebno je obezbijediti rezervoare za skladištenje i opremu za mješanje goriva. Rezervoari od aluminijuma, čelika, fluorovanog polietilena i polipropilena i teflona mogu se koristiti za skladištenje biodizela. Miješanje biodizela u skladištima vrši se tako što se dizel gorivo dovodi u skladište odvojeno od čistog biodizela. Dodavanje biodizela može biti, u širem smislu, takođe smatrano kao dodavanje aditiva gorivu, ovaj proces može se odvijati tokom utovara u kamion cisternu ili vagon cisternu. Potrebna je sljedeća oprema potrebna za mješanje goriva: Godina Oprema potrebna za prijem biodizela u skladište; 160

161 Rezervoari i infrastruktura za isporuku biodizela ka benzinskim pumpama; Oprema za mejrenje sa fiskalnom evidencijom, kako bi se nadležnim organima obezbijedio dokaz o dodavanju biodizela. Prema nezvaničnim informacijama naših kolega, zamjena rezervoara i instalacija na benzinskim stanicama su u toku, dok su dozeri već prisutni na pumpama. Naime mogu se koristiti već postojeći dozeri (za dodavanje aditiva). Scenario br 2 Analizirana je razlika cijena goriva koja se koriste u Scenariju 2 i osnovnom scenariju. Za ovaj scenario, razlike između cijene vozila na električni pogon i konvencionalnih vozila prikazane su u Poglavlju 5, za putnička vozila i minibuseve i autobuse koji se mogu koristiti u javnom prevozu. Putnička vozila su posebno zanimljiva, jer ova vozila mogu se koristiti u sektoru turizma kao rent-a-car vozila ili taksi vozila,a mogu se koristiti i u javnim preduzećima. Istovremeno, analizirani su troškovi priključaka za punjenje električnih vozila. Nije bilo moguće procijeniti broj vozila koja će se koristiti zbog nedostatka podataka koji se odnose na broj pređenih kilometara (vehicle kilometers traveled -VKT) za putnička vozila i autobuse koji se koriste u javnom prevozu. Jedan od veoma važnih parametara u ekonomskoj analizi je pređena udaljenost i broj vozila. Ako su uzmu u obzir autobusi, cijene su veće u odnosu na autobuse na dizel pogon: Hibrid Dizel/Elektro - 23%, Električni % (u zavisnosti od proizvođača i opreme). Konverzija voznog parka autobusa sa dizel na elektro pogon (Hibrid-dizel/Elekro ili električni) je ekonomski opravdano za opštine sa visokim intenzitetom saobraćaja. Kako su cijene putničkih vozila na elektro pogon takođe veće, ova vozila mogu biti interesantan kupcima samo ukoliko se realizuju određeni podsticaji. Očekuje donošenje novih predloga zakona koji se odnose na promociju električnih vozila tokom i godine od strane Evropske komisije. Komisija će staviti na snagu zakonodavne akte o "dekarbonizaciji sektora saobraćaja, uključujući i akcioni plan o alternativnim gorivima" u godini. Druge mjere koje podržavaju izvršne planove o smanjenju korišćenja fosilnih goriva u klimatskom sektoru uključuju šeme plaćanja putarina na osnovu principa korisnik plaća, standardi emisija za automobile i kombi vozila, kao i reviziju oporezivanje teških teretnih vozila. Izazovi u korišćenju električne energije u sektoru saobraćaja odnose se na produženi radijus kretanja, cijenu /težinu / zapreminu baterija i odlaganje istrošenih baterija. Scenario broj 3 Analizirani su troškovi rekonstrukcije putničkih automobila za prelazak sa benzina na TNG, odnosno cijena novih autobusa na dizel i TNG pogon, kao i odnos ovih cijena goriva. Ova analiza je data u Poglavlju 5. Nije data detaljna analiza cijena benzinskih pumpi, budući da već postoji dobra pokrivenost pumpama u Crnoj Gori. Poređenje cijena goriva za tri različita scenarija prikazano je na Slici

162 Dodatni troškovi (1000 ) Scenario 1 Scenario 2 Scenario Godina Slika 57 Ekonomski aspekti cijena goriva za razmatrana scenarija Na osnovu urađene ekonomske analize, može se zaključiti da su troškovi goriva znatno veći uvođenjem alternativnih goriva u sektor saobraćaja. Najveći porast je u slučaju uvođenja biodizela (Scenario 1), dok se ovi troškovi smanjuju sa uvođenjem električne energije (Scenario 2) i TNG (Scenario 3). Finalna ekonomska analiza mora uzeti u obzir druge uticajne važne faktore, tako da ova analiza služi samo kao ilustracija. Drugi važni uticajni faktori koji se moraju uzeti u obzir su: ulaganja u infrastrukturu, snabdijevanje alternativnih goriva iz domaćih izvora ili iz uvoza, uticaj korišćenja alternativnog goriva u sektoru saobraćaja na druge sektore energetike, dostupnosti tehnologija, ispunjavanje OIE cilja, smanjenje emisija gasova sa efektom staklene bašte, povezanost sa zemljama u okruženju, itd 9 ZAKLJUČCI Direktiva 2014/94/EU o uspostavljanju infrastrukture za alternativna goriva usvojena je od strane Evropskog parlamenta i Evropskog savjeta 22. oktobra godine. Direktiva 162

163 postavlja minimalne zahtjeve za izgradnju infrastrukture, uključujući i zajedničke tehničke specifikacije. Takođe, predviđa obilježavanje goriva na mjestima za snabdijevanje goriva i na vozilima, kako bi se osiguralo da potrošači budu informisani o kompatibilnosti goriva i vozila. Države članice će imati obavezu da donesu nacionalne okvire politike za razvoj tržišta u pogledu korišćenja alternativnih goriva u sektoru saobraćaja i za uspostavljanje odgovarajuće infrastrukture, i da postave svoje ciljeve i zadatke, prilagođene njihovom nacionalnom kontekstu. Alternativna goriva su definisana kao goriva ili izvori energije koji služe, barem djelimično, kao zamjena za izvore fosilnih goriva u snabdijevanju saobraćaja energijom i koji imaju potencijal da doprinesu dekarbonizaciji saobraćajnog sistema i poboljšaju ekološku efikasnost sektora saobraćaja. Alternativna goriva između ostalog uključuju: električnu energiju, vodonik, biogoriva, sintetička i parafinska goriva, prirodni gas, uključujući biogas, u gasovitom (komprimovani prirodni gas - KPG) i tečnom obliku (tečni prirodni gas - TPG) i tečni naftni gas (TNG). Detaljna analiza karakteristika alternativnih goriva i raspoloživih tehnologija za proizvodnju i korišćenje u saobraćaju data je u Poglavlju 2. Analiza potencijalnog korišćenje alternativnih goriva u Crnoj Gori se vrši prema dva kriterijuma: finalna potrošnja energije i struktura voznog parka sa dodatnim podacima o javnom prevozu u opštinama. Na osnovu ove analize mogu se izvesti sljedeći zaključci: sektor saobraćaja u Crnoj Gori zasniva se na naftnim derivatima (benzin, dizel gorivo i TNG) u drumskom saobraćaju, i potrošnji električne energije u željezničkom saobraćaju, drumski saobraćaj predstavlja najznačajniji dio sektora saobraćaja u Crnoj Gori, prema strukturi goriva koja se koriste za pogon registrovanih vozila u posljednjih 5 godina, najviše zastupljena goriva su dizel gorivo i motorni benzin, dobra distribucija benzinskih pumpi koje nude snabdijevanje vozila tečnim naftnim gasom ne postoji u Crnoj Gori, postoje uslovi za uvođenje alternativnih goriva u javni prevoz, primjetan je veliki broj starih vozila, proizveden u periodu od do godine i u periodu od do godine. Prosječna starost svih registrovanih vozila u godini bila je 14,9 godina. Promenu starosne strukture vozila treba očekivati u narednom periodu i smanjenje prosječne starosti vozila koje je potrebno stimulisati odgovarajućim mjerama. Imajući u vidu starosnu strukturu vozila, najveći broj vozila zadovoljava standarde pre usvajanja Euro 3 (27%) i standarde Euro 3 (24%), dok je broj vozila koja zadovoljavaju Euro 5 standarde relativno mali (9%). 163

164 S obzirom na činjenicu da se scenariji mogu definisati za različite vremenske periode, Studija definiše scenarije za kratkoročnom periodu (do 2020.), kao i preporuke za srednjoročnom periodu (do 2030) i dugoročni period (do godine). U tom smislu, definisani su alternativna goriva koja bi se mogla smatrati prikladnim za upotrebu, pre svega u kratkoročne i srednjoročne perioda, kao i transportne sektore gdje mogu da se koriste takve goriva. Od svih alternativnih goriva definisane kao po Direktiva 94/2014/ES, sledeća goriva su identifikovana kao prikladna za upotrebu u Crnoj Gori u kratkoročnom periodu: Biogoriva biodizel Električna energija u drumskom i željezničkom saobraćaju i Tečni naftni gas (TNG) Ova alternativna goriva su razmatrana u odnosu na kriterijum ispunjavanja ciljeva za obnovljive izvore energije u sektoru saobraćaja u skladu sa opredjeljenjem koja proističe iz pristupanja Crne Gore Energetskoj zajednici. Razvijena su tri scenarija, odnosno: Scenario 1 zasniva se na biogorivima Scenario 2 zasniva se na biogorivima i korišćenju električne energije u drumskom saobraćaju Scenario 3 zasniva se na biogorivima i TNG Sljedeći parametri su razmatrani za sva tri scenarija: finalna potrošnja energije i udio obnovljivih izvora energije, emisija CO 2 i finansijski aspekti. Na osnovu prikazanih scenarija može se zaključiti sljedeće: U svim scenarijima je udio obnovljivih izvora energije od 10% e/e u sektoru saobraćaja je postignut Razlike u udjelu obnovljive energije u sektoru saobraćaja su relativno male, prije svega u odnosu na Scenario broj 1 koji je usklađen sa NREAP Uvođenje električne energije u drumskom saobraćaju u skladu sa projekcijama koje su preduzete iz Strategije razvoja energetike Crne Gore do godine (Bijela knjiga) utiče na udio obnovljivih izvora energije za 0,3% e/e u godini, što predstavlja povećanje od 2,75 % u odnosu na udio OIE za tu godinu u scenariju broj 1. Korišćenje električne energije u drumskom saobraćaju utiče na povećanje vrijednosti brojioca i smanjenje imenioca, ali uprkos činjenici da se potrošnja električne energije u drumskom saobraćaju množi sa faktorom 5, doprinos povećanju učešća obnovljivih izvora energije u sektoru saobraćaja je relativno mali. Uvođenje TNG-a u sektor saobraćaja značajnije doprinosi povećanju udjela obnovljivih izvora energije u odnosu na korišćenje električne energije u 164

165 drumskom saobraćaju (Scenario br 2). Uvođenjem TNG-a, udio obnovljivih izvora energije u saobraćaju se povećava za 0,8% e/e, što predstavlja povećanje od 7,3% u odnosu na Scenario br 1. U slučaju upotrebe TNG-a u saobraćaju, brojilac se ne mijenja u odnosu na Scenario 1, ali je imenilac znatno manji, što dovodi do povećanog učešća. Najmanje smanjenje emisije CO 2 postiže se upotrebom biodizela - Scenario broj 1. Prema ovom scenariju, duž cijelog posmatranog perioda ( ), smanjenje je konstantno, odnosno iznosi 7,09% U Scenariju 2 i 3, smanjenje emisije CO 2 raste zajedno sa porastom udjela alternativnih goriva u energetskom miksu goriva koja se koristi u drumskom saobraćaju električna energija, odnosno TNG. Doprinos električne energije u Scenariju 2 ukupnom smanjenju emisije CO 2 je relativno mali, odnosno iznosi samo 0,54% u 2020.godini, jer je smanjenje od 7,09% posljedica korišćenja biodizela. Naravno, doprinos korišćenja električne energije u pogledu smanjenja emisije CO 2 od do godine je još manji, u odnosu na udio električne energije u energetskom miksu u drumskom saobraćaju. Doprinos TNG u Scenariju 3 ukupnom smanjenju CO 2 je relativno mali i iznosi 0,52% u godini, jer je smanjenje od 7,09% posljedica korišćenja biodizela 7,09% od upotrebe biodizela. Naravno, doprinos korišćenja TNG u pogledu smanjenja emisije CO 2 od do godine je još manji, u odnosu na udio TNG-a u energetskom miksu u drumskom saobraćaju. Na osnovu urađene ekonomske analize, može se zaključiti da su troškovi goriva znatno veći uvođenjem alternativnih goriva u sektor saobraćaja. Najveći porast je u slučaju uvođenja biodizela (Scenario 1), dok se ovi troškovi smanjuju sa uvođenjem električne energije (Scenario 2) i TNG (Scenario 3). Finalna ekonomska analiza mora uzeti u obzir druge uticajne važne faktore, tako da ova analiza služi samo kao ilustracija. Drugi važni uticajni faktori koji se moraju uzeti u obzir su: ulaganja u infrastrukturu, snabdijevanje alternativnih goriva iz domaćih izvora ili iz uvoza, uticaj korišćenja alternativnog goriva u sektoru saobraćaja na druge sektore energetike, dostupnosti tehnologija, ispunjavanje OIE cilja, smanjenje emisija gasova sa efektom staklene bašte, povezanost sa zemljama u okruženju, itd uvođenje alternativnih goriva za upotrebu od strane opštinskih i komunalnih usluga treba uzeti u obzir, naročito za putnička i kombi vozila, kao i za minibuseve. 165

166 Prethodnoj analizi scenarija treba dodati da je potrošnja električne energije u drumskom saobraćaju (Scenario br 2) i potrošnja TNG-a u saobraćaju u godini prilično visoka i da te vrijednosti najvjerovatnije neće biti postignute, ali one omogućavaju uvid uticaja i efekata korišćenja raznih alternativnih goriva u sektoru saobraćaja. Pored ovih scenarija, bilo bi i neophodno razmotriti mogućnost korišćenja prirodnog gasa u sektoru saobraćaja u narednom srednjoročnom periodu, i to prirodnog gasa u oba oblika, odnosno KPG i TPG. U ranijim analizama, prirodni gas nije posmatran kao alternativno gorivo u saobraćaju zbog toga što Crna Gora nema pristup prirodnom gasu. Strategija razvoja energetike Crne Gore do godine (Bijela knjiga) sadrži razmatranja mogućnosti Crne Gore da se poveze na Jonsko-jadranski gasovod (IAP) i/ili Trans - jadranski gasovod (TAP) najranije od godine, što bi omogućilo razmatranje upotrebe ovog goriva kao alternativnog goriva u sektoru saobraćaja. Mogućnost korišćenja prirodnog gasa u sektoru saobraćaja treba uzeti u obzir u tom slučaju, bez obzira na oblast u kojoj bi se uspostavila mreža snabdijevanja gasom Značajno je napomenuti da paralelno sa procesom uspostavljanja mreže za snabdijevanje gasom, potrebno je realizovati aktivnosti na izgradnji odgovarajuće infrastrukture, odnosno obezbjeđivanje prodaje ovog goriva na benzinskim pumpama. Posebnu pažnju treba posvetiti tome da stanice za snabdijevanje TPG i T-KPG imaju mogućnosti snabdijevanja kako TPG tako i KPG, i da se snabdijevaju sa TPG teškim šleperima sa cisternama opremljenih za rukovanje tečnostima na niskim temperaturama. Prema Direktivi 2014/94/EU, svaka država članica donosi nacionalni okvir politike (NOP) za razvoj tržišta u pogledu alternativnih goriva u sektoru saobraćaja i za uspostavljanje odgovarajuće infrastrukture u skladu sa propisima EU o zaštiti životne sredine i klime i dužne su da o tome obavijeste Komisiju. Taj okvir treba da sadrži procjenu trenutnog stanja i budućeg razvoja tržišta što se tiče alternativnih goriva u sektoru saobraćaja, i da omogući neprekidnu prekograničnu pokrivenost, prema mogućnostima. Isto tako, nacionalni okvir politike treba da obuhvati individualne i grupne ciljeve u formiranju odgovarajućih brojeva javno dostupnih mjesta za snabdijevanje vozila sa električnom energijom, vodonikom, KPG i TPG. Individualni i grupni culjevi su postavljeni kako bi se uspostavila sigurnosti snabdijevanja električnom energijom i odgovarajući broj dostupnih mjesta za snabdevanje brodova u lukama sa TPG-om i plovila u unutrašnjim lukama. Pored toga, individualni i grupni ciljevi su postavljeni kako bi se organizovao adekvatan sistem distribucije TPG, kao i mjesta za snabdijevanje KPG. Nacionalni okvir politike treba da obuhvata mjere za postizanje pojedinačnih i zajedničkih ciljeva, kao i mjere za promovisanje uspostavljanja infrastrukture za alternativnih goriva u kontekstu usluga javnog prevoza. Svaka država članica u svojoj nacionalnom okviru politike treba da utvrdi gradske/prigradske aglomeracija, druga gusto naseljena područja i mreže koje, u skladu sa potrebama tržišta, trebaju biti opremljene javno dostupnim mjestima za punjenje. Za pripremu nacionalnog okvira politike, neophodno je da se sprovede detaljna studija koja će uzeti u obzir sve informacije iz ove studije i drugih dokumenata i strateških dokumenata ali sa dodatnim 166

167 detaljnim podacima koji se odnose na potrošnju energije, strukturu vozila (uključujući i pređene kilometre), i emisije iz sektora saobraćaja i ekonomske i finansijske podatke i parametre. 167

168 10 LITERATURA [1] Steenberghen T., Lopez E.: Overcoming barriers to the implementation of alternative fuels for road transport in Europe, Journal of Cleaner Production 16 (2008) [2] ***: Future Transport Fuels, Report of the European Expert Group on Future Transport Fuels, January [3] Clean cities, fuel_overview, ppt presentation [4] European Commission-Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council amending Directive 98/70/EC relating to the quality of petrol and diesel fuels and amending Directive 2009/28/EC on the promotion of the use of energy from renewable sources,(com (2012) 595 final) [5] Directive 2014/94/EU on the deployment of alternative fuels infrastructure [6] Communication from the Commission related to the Clean power for transport (Com (2013) 17 final) [7] ***: A vision on sustainable fuels for transport Key findings of the SER vision programme towards a sustainable fuel mix in the Netherlands, Ministry of Infrastructure and the Environment, Netherlands, [8] ***: Clean Transport Systems Initiative European Alternative Fuel Strategy - Report of the Joint Expert Group on Transport & Environment with recommendations for the European Commission, Co-ordinator: Andreas Dorda, Austrian Federal Ministry for Transport, Innovation and Technology, Brussels, 22 May [9] [10] Directive 2009/33/EC on the promotion of clean and energy-efficient road transport vehicles [11] Directive 2009/28/EC on the promotion of the use of energy from renewable energy sources (amending and repealing Directives2001/77/EC and 2003 /30/EC [12] Directive 2009/30/EC as regards mechanism to monitor and reduce greenhouse gas emissions (ammending Directive 98/70/EC and Directive 99/32/EC as regards to the specification of fuel used by inland water-way vessels and repealing Directive 93/12/EC) [13] Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions: Clean Power for Transport: A European alternative fuels strategy, {SWD(2013) 4 final} [14] Verbeek R., Ligterink N., Meulenbrugge J., Koornneef G., Kroon P., de Wilde H., Kampman B., Croezen H., Aarnink S. : Natural gas in transport - An assessment of different routes, Publication code: ECN-O , Delft, CE Delft, May [15] Autogas in Europe, The Sustainable Alternative An LPG Industry Roadmap, European LPG association 2013 Edition, AEGPL, Brussels, [16] ***: LPG MANUAL, [17] Stojiljkovic et al. : Alternative Fuels for Internal Combustion Engines, in Serbian, ISBN , Belgrade, [18] Chapotot H., Automotive LPG Update, 47th GRPE Meeting, UN ECE, Jan [19] ***: SHELL LPG STUDY, LPG as energy carrier and fuel [20] 168

169 [21] [22] Ashok B., Denis Ashok S., Ramesh Kumar C.: LPG diesel dual fuel engine A critical review, Alexandria Engineering Journal, Vol 54, pp , [23] [24] Rosli Abu Bakar S.: A Technical Review of Compressed Natural Gas as an Alternative Fuel for Internal Combustion Engines, American J. of Engineering and Applied Sciences 1 (4): , [25] [26] BP Statistical Review of World Energy, June 2015., /bp-statistical-review-of-world-energy-2015-natural-gas-section.pdf [27] ***, The Natural Gas Vehicle Equipment Guide, Task Force Natural Gas Vehicles, MVV InnoTec GmbH, ENGVA, EC DGET, [28] Howard, Weil, Labouisse, and Friedrichs, Inc., Fischer-Tropsch Technology (Houston, TX, December 18, 1998) [29] [30] ***, The Natural Gas Vehicle Equipment Guide, Task Force Natural Gas Vehicles, MVV InnoTec GmbH, ENGVA, EC DGET, [31] State of the Art on Alternative Fuels Transport Systems in the European Union, Final Report, DG MOVE - Expert group on future transport fuels, State of the Art on Alternative Fuels Transport Systems, European Commission, [32] Genovese N., Gorlani A., Arroyo A.: GTL Technology and it s Role in the World Energy Markets, [33] Bipin Patel: Gas Monetisation: A Techno-Economic Comparison Of Gas-To-Liquid and LNG, 7th World Congress of Chemical Engineering, Glasgow 2005 [34] Gas to Oil: A Gusher for the Millennium, Business Week (May 19, 1997). [35] M.A. Agee, Convert Natural Gas into Clean Transportation Fuels, Hart's Fuel Technology & Management (March 1997), pp [36] Cambridge Energy Research Associates, Gas-to-Liquids Two Years Later Still Just a Niche Opportunity (Cambridge, MA, October 1999). [37] Gas-to-Liquids At-a-Glance Reference Guide 1999, Hart Gas-to-Liquids News, in association with Syntroleum [38] The Global Liquefied Natural Gas Market: Status & Outlook; December 2003, DOE/EIA-0637 (2003) [39] [40] A portfolio of power-trains for Europe: a fact-based analysis. The Role of Battery Electric Vehicles, Plug-in Hybrids and Fuel Cell Electric Vehicles, McKinsey & Company, 2010 [41] [42] ***, Types of Fuel Cells, Hydrogen, FuelCell& Infrastructure Program, Dept. of Energy, Energy Efficiency and Renewable Energy, hydrogenandfuelcells/fuelcells, [43] Walace J.S., Ward C.A., Hydrogen as a Fuel, Int. J. Hydrogen Energy, Vol. 8, No. 4, pp ,

170 [44] Padra C.E.G., Hydrogen Basics: Hydrogen and Fuel Cell Technologies, Los Alamos National Laboratory, LA-UR , [45] ***, Hydrogen Storage, Hydrogen, Fuel Cell & Infrastructure Program, Dept. of Energy, Energy Efficiency and Renewable Energy, [46] [35] Buchner, The Question of the Hydrogen Infrastructure for Motor Vehicles, Int. J. Hydrogen Energy, Vol. 8, No. 5, pp , [47] ] [48] Lanz W., Hydrogen Fuel Cell Engines and Related Technologiws, College of the Desert, rav. 0, Dec [49] ***,Well-to-Wheels Analysis of Future Automotive Fuels and Powertrains in the European Context, Concawe, Eucar, EU DR-GN JRC, Well-to Wheels Report,Version 1b, [50] /Hydrogen_Fuel_Cell.php [51] [52] Maria Tome, P.E.: Alternative Transportation Fuels, State of Hawaii, Department of Business, Economic Development, and Tourism Strategic Industries Division [53] ***: Alternative Fuel Guidelines for Alternative Transportation Systems, John A. Volpe National Transportation Systems Center Research and Innovative Technology Administration U.S. Department of Transportation [54] [55] Directive 2003/30/EC of the European Parliament and of the Council on the promotion of the use of biofuels or other renewable fuels for transport [56] [57] [58] Brian H. Bowen, Marty W. Irwin, DevendraCanchi: Coal-To-Liquids (CTL) &Fischer-Tropsch Processing (FT), The Energy Center at Discovery Park, Purdue University, CCTR, Potter Center, 500 Central Drive, West Lafayette, June 2007, [59] ***: Coal: liquid fuels, World Coal Institute, [60] Result of quantitative and qualitative research within the project Development of sustainable use of energy in Montenegro [61] Statistical Yearbook 2014, Montenegro Statistical Office, [62] National Strategy of Sustainable Development of Montenegro, [63] DRAFT - Second National Communication under the United Nations Framework Convention on Climate Change, [64] National Strategy of Transport Development of Montenegro [65] Cleaner vehicles and alternative fuels, Policy advice notes, CIVITAS [66] Energy Development Strategy until 2030 for Montenegro [67] Popovic V.: Zeneva-Beograd, Tehicki propisi u oblasti homologacije vozila, Beograd, [68] JEC, (2014b). WELL-TO-WHEELS Report Version 4.a. JEC WELL-TO-WHEELS ANALYSIS. JRC technical reports. European Commission [69] Latest figures on the urban bus fleet in the European Union, Public Transport Statistics Report, Issue 1,

171 [70] [71] TRANSFORM: Birmingham City Council, Market Sounding case study regarding the supply of Low Carbon Mini Buses for Adults and Communities services, D3.2, September 2015 [72] Clean fleets purchasing clean public vehicles: Innovative Electric Buses in Vienna, Clean Fleets case study, 2014, [73] Benz M.: Techview report electric buses, Fraunhofer Moez, EBTC European Business and Technology Centre [74] Shell LPG Study: LPG as energy carrier and fuel, [75] Clean Power for Transport initiative: An EU sustainable alternative fuels strategy including the appropriate infrastructure [76] Mohammad Hossein Mohammadi Ashnani, Tahere Miremadi, Anwar Johari,Afshin Danekar: Environmental impact of alternative fuels and vehicle technologies: A Life Cycle Assessment perspective, Procedia Environmental Sciences 30 ( 2015 ) [77] ***: Production costs of alternative transportation fuels Influence of Crude Oil Price and Technology Maturity, International Energy Agency,

172 ANEKS I Rezultati opsežnog modeliranja IEA studije za različite scenarije u pogledu tehnologija, uključujući i sva fosilna i alternativna goriva prikazani su na slici I.1 [2]. Za osnovni scenario, proizvodi na bazi nafte će pokrivati 75% potrebe za energijom u 2050.godini. Za pet različitih alternativnih scenarija (koji predstavljaju različito učešće dominantnih saobraćajnih tehnologija, uključujući fosilna goriva, biogoriva, EV i FCV) očekivani ukupni doprinos naftnih derivata u godini će biti preko 50% u svim slučajevima. Ukupno povećanje potražnje naftnih derivata u godini je 37% u odnosu na nivo iz godine u prvom alternativnom scenariju i 5% iznad do 38% ispod nivoa u ostala četiri alternativna scenarija iz godine. Slika I.1 Korišćenje energije u saobraćaju za različite scenarija u pogledu tehnologija (Izvor: Međunarodna agencija za energetiku. Perspektive energetskih tehnologija 2008: Scenariji & Strategije do 2050) [2] 172

173 ANEKS II Tabela II.1 Glavne karakteristike alternativnih goriva [15] dio I Karakteristike Benzin/E10 Hemijska struktura [1] Sirovine (feedstocks) GGE ekvivalent galonu benzina* C 4 do C 12 i etanol to 10% Sirova nafta 97% - 100% Goriva nisko- Komprimovani sumporni prirodni gas El. energija dizel KPG C 8 do C 25 Sirova nafta 1 galon dizela jednak je 113% energije jednog galona benzina. CH 4 (većina), C 2 H 6 i inertni gasovi Podzemne rezerve i obnovljivi biogas 5.66 lb ili kubnih stopa KPG ima 100% energije jednog galona benzina lb ili kubnih stopa KPG ima 100% energetskog sadržaja jednog galona dizela N/A H 2 Ugalj, nuklearna energija, prirodni gas, električna energija iz hidroelektrana i manji procenat energije iz vjetroelektrana i solarna energija kwh ima 100% energije jednog galona benzina. Vodonik Prirodni gas, methanol i elektroliza vode 1 kg ili lbs. H 2 ima 100% energije jednog galona benzina. Tečni prirodni gas TPG CH 4 isto kao KPG sa inertim gasovima <0.5% (r) Podzemne reserve i obnovljivi biogas 5.38 lb TPG ima 100% energije jednog galona benzina. i 6.06 lb TPG ima 100% energije jednog galona dizela Propan (TNG) C 3 H 8 (većina) i C 4 H 10 (manjina) Sporedni proizvod rafinisanja nafte ili prerade prirodnog gasa 1 galon propane ima 73% energije jednog galona benzina * Ekvivalent galonu benzina - Količina goriva potrebna da se izjednači energetski sadržaj jednog galona benzina gdje ekvivalent galonu benzina (GGE) iznosi 120,167 britanskih termalnih jedinica (BTU). 173

174 Tabela II.1 - Glavne karakteristike alternativnih goriva [15] dio II Karakteristik e Energetski sadržaj (niža toplotna vrijednost) Energetski sadržaj (viša toplotna vrijednost) Benzin/E , ,090 Btu/gal 120, ,340 Btu/gal niskosumporn i dizel 128,488 Btu/gal 138,490 Btu/gal Goriva Komprimova ni prirodni El. energija gas KPG Vodonik 20,160 Btu/lb 3,414 Btu/kWh 51,585 Btu/lb 22,453 Btu/lb 3,414 Btu/kWh 61,013 Btu/lb Tečni Propan prirodni gas (TNG) TPG 21,240 Btu/lb 23,726 Btu/lb 84,250 Btu/gal 91,420 Btu/gal Fizičko stanje Tečnost Tečnost Komprimovan Električna Komprimovani Kriogena i gas energija gas ili tečnost tečnost Cetanski broj N/A N/A N/A N/A N/A N/A Oktanski broj na pumpama N/A 120+ N/A Tačka paljenja -45 ºF 165 ºF -300 N/A N/A -306 ºF Temperatura 1,050 do 1,080 samozapaljenj 495 ºF ~600 ºF 1,004 F N/A ºF a 1,004 ºF Održavanje Uticaji na energetsku sigurnost Proizvede no iz nafte, od čega je skoro 1/2 uvezena Proizved eno iz nafte, od čega je skoro 1/2 uvezena Rezervoari visokog pritiska zahtjevaju periodične inspekcije i sertifikacije KPG se proizvodi iz prirodnog gasa i obnovljivog gasa. Sjedinjene Države imaju ogromne rezerve prirodnog gasa. Kada se koristi vodonik u aplikacijama gorivih ćelija, Vrlo je održavanje bi vjerovatno da se trebalo da bude baterija treba minimalno. zamijeniti prije Rezervoari stavljanja vozila visokog pritiska van upotrebe zahtjevaju periodične inspekcije i sertifikacije Električna energija se proizvodi uglavnom iz termoelektrana na ugalj. U SAD ugalj je jedno od najobimnijih i ekonomski stabilnih fosilnih resursa Vodonik se proizvodi u domaćoj proizvodnji i može se poizvesti z obnovljivih izvora TPG se skladišti u kriogenom rezervoaru sa određenim vremenom čekanja prije oslobađanja nagomilanog pritiska, vozilo bi trebalo da radi prema utvrđenom rasporedu da održi niži pritisak u rezervoaru. Tečnost pod pritiskom -100 do ºF 850 do 950 ºF Približno TPG se polovina proizvodi u TPG u SAD domaćoj se dobija iz proizvodnji i nafte, ali može se nafta se ne poizvesti z uvozi prirodnog specijalno gasa i za obnovljivog proizvodnju biogasa TPG 174

175 ANEKS III III.1 TNG (TEČNI NAFTNI GAS) III.1.1 Karakteristike TNG je gas teži od vazduha, tako da se pri eventualnom isticanju iz rezervoara taloži u blizini tla. Ako postoji strujanje vazduha, gas će teći po tlu i nagomilavaće se u udubljenjima tako da može doći do paljenja i mnogo dalje od mjesta isticanja. TNG je bezbojan, i kao gas i kao tečnost, nema miris, tako da mu se iz bezbjednosnih razloga dodaje jaka aromatična supstanca (etil merkaptan ili dimetil sulfid) koja svojim oštrim i neprijatnim mirisom upozorava na isticanje gasa iz rezervoara. Već pri koncentracijama TNG u vazduhu od 0,4 % intenzivno se osjeća miris dodate supstance. TNG nije toksičan, ali u većim koncentracijama u vazduhu djeluje kao anestetik i, čak, može da prouzrokuje gušenje usljed nedostatka kiseonika. Lako je zapaljiv, ali je za njegovo paljenje potrebno da postoji odgovarajuća smjesa gasa i vazduha. Granice zapaljivosti, izražene zapreminskim odnosom gasa i vazduha, iznose od 1:50 do 1:10, što znači da i pri malim curenjima može lako doći do paljenja. Zato u blizini instalacije ili mesta na kojima se manipuliše gasom ne smije biti otvorenog plamena. Temperatura paljenja iznosi 500 C. Isticanje TNG može se lako zapaziti i po kondenzaciji vlage na instalaciji u blizini mjesta isticanja. Do ove pojave dolazi usljed naglog isparavanja tečnog gasa, pri čemu se od okoline oduzima toplota, pa se okolni vazduh hladi, usljed čega dolazi do kondenzacije vodene pare. Takođe, kada se rezervoar sa TNG isprazni, treba voditi računa da uvijek izvjesna količina gasa zaostaje u rezervoaru. Zato obavezno treba zatvoriti ventil rezevoara, kako ne bi došlo do difuzije vazduha u rezervoar i pojave eksplozije. TNG je hemijski vrlo agresivan, tako da izaziva degradaciju gume i plastike. Zato se pri formiranju instalacije za TNG mora voditi računa o izboru materijala. III.1.1 Prednosti i nedostaci TNG smanjuje radni potencijal motora (5-10 %), ali smanjuje i emitovanje CO za 99 %, NO x za 53 %, kao i zagađenje ugljovodonicima za 87 % i aldehidima za oko 50 % [17, 18]. Prema rezultatima evropskog programa testiranja emisija (EETP), vozila na TNG pogon generišu 96% manje NOx od vozila na dizel pogon i 68% manje od vozila na benzin i vozila na TNG pogon u gradskoj vožnji su ispod pouzdano mjerljivih nivoa (Slika III.1). (Slika 5.1). 175

176 Slika III.1- Pregled rezultata evropskog programa testiranja emisija (EETP) [15] Motori sa pogonom na TNG imaju za oko 30 % duži vijek trajanja u odnosu na slučaj pogona benzinom. Podmazivanje motora je znatno kvalitetnije, jer se motorsko ulje sporije degradira u toku eksploatacije. Pri sagorijevanju gasa nema prodiranja čađi i sumpora iz cilindra u ulje, usljed čega aditivi u ulju znatno duže traju pa ulje zadržava potrebne karakteristike. Produženi vijek trajanja motorskog ulja automatski znači i produžen vijek filtera za ulje. Takođe, i ostali elementi, npr. katalizator i lambda sonda, imaju znatno duži radni vijek pri pogonu motora na TNG. III.1.3 Primjena Na evropskim putevima saobraćalo je više od 10 miliona vozila na TNG, odnosno oko 4% ukupnog broja vozila, tako da se može sa pravom reći da TNG predstavlja vodeće alternativno gorivo EU [15]. Kroz zajednički napor industrije i javnih vlasti, postoji potencijal za brz i značajan rast, posebno u sektoru proizvodnje putničkih vozila. Udio TNG može da se uračuna u udio od 10% učešća putničkih vozila na alternativna goriva u Evropi do godine. Vlada, građani i društva u cjelini bi imali značajan doprinos od primjene TNG-a. Međutim, ipak treba napomenuti da je jasno da TNG vozila ostaju samo dopuna konvencionalnim benzinskim i dizel vozilima i to prije svega za pretežno gradski saobraćaj. Tačan broj vozila koja koriste TNG u svetu i nije moguće precizno utvrditi jer znatan broj naknadno prepravljenih vozila na TNG, pogotovo u istočnoj Evropi, nije zvanično ni registrovan. Iako je naknadna prepravka benzinskog motora na TNG još uvijek najčešći način korišćenja ovog goriva, danas je veoma čest slučaj da originalni proizvođač vozila u svojoj 176

177 prvoj ugradnji koristi bi-fuel varijantu: benzin-tng. Naravno, najveći broj takvih vozila se koristi u ličnom putničkom saobraćaju, ali negdje i namjenski za specijalna (taksi vozila) ili dostavna (laka teretna) vozila. Prevođenje putničkih vozila na pogon sa TNG Više od 99 % TNG vozila su laka vozila i to prije svega vozila koja su dobijena preradom postojećih benzinskih motora. Uglavnom sva ta vozila su izrađena u tzv. bi-fuel varijanti, odnosno mogu alternativno koristiti ili benzin ili TNG. Istovremen rad sa oba goriva (duži od 5 sekundi) nije predviđen. Instalacija sistema napajanja TNG u vozilima je predmet lokalne regulacije i u većini slučajeva predmet odobrenja. U principu, lokalni testovi obuhvataju provjeru da li su pogoni proizvedeni u skladu sa Evropskim propisom ECER 67 R01, i testovima se potvrđuje da li su komponente sistema pod visokim pritiskom nepropusne tako što se isti izlažu hidrauličkim testovima na 3MPa [16]. Važno je napomenuti da konverzija sa vozila na benzinski pogon na vozilo na TNG pogon ne zahtjeva izmjene motora, već samo instalaciju specifičnu dodatne opreme (slika III.2). U tom slučaju oto motor zadržava sistem obrazovanja smjese benzinom, dok se motoru dodaje paralelni sistem za obrazovanje gasne smjese. Ovaj drugi sistem obuhvata, pored razvodnih ventila, reduktor - isparivač i sistem za doziranje gasa. TNG ulazi u vozilo preko ventila za punjenje, u rezervoar, preko višestrukog ventila. Višestruki ventil je zaštićen nepropusnim kućištem u slučaju curenja gasa. TNG se skladišti u rezervoaru. TNG se ubrizgava u motor iz rezervoara kroz višestruke ventile. Korišćenjem bakarnih cijevi TNG se prenosi na TNG elektromagnetni ventil gdje se vrši filtracija TNG. TNG elektromagnetni ventil ima i funkciju zaustavljanja protoka TNG kada se motor ugasi ili dok motor radi na benzin. Odavde tečni naftni gas se prenosi na isparivač reduktor. U isparivaču TNG isparava i smanjuje se pritisak. Tečni naftni gas koji je sada u gasovitom stanju prevodi se u motor kroz mikser. Mikser se koristi za mješanje TNG u unosu motora. Smjesa TNG-vazduh, kada se nađe u motoru, ubrizgava seu komoru za sagorijevanje za konačno sagorijevanje. 177

178 Slika III.2 Konverzija putničkog vozila na TNG pogon 1. reduktor, 2. mikser, 3. TNG elektromagnetni ventil, 4. prekidač za gas, 5. step motor ili regulacija gasa, 6. regulator, 7. lambda, 8. višestruki ventil, 9.kućište za gas, 10. filter, 11. emulator [16] Ako je benzinski motor sa ubrizgavanjem benzina, TNG se dozira ili preko mješača ili preko posebnih brizgača kod kojih se količina doziranog goriva odmjerava pomoću elektronske jedinice. Elektronsko ubrizgavanje TNG, je znatno kompleksniji, ali zato omogućuje bolju optimizaciju motora i bolje performanse. Tabela III.1 Podaci o određenim putničkim vozilima na TNG pogon u serijskoj proizvodnji Proizvođač Vrsta Numeber Zapremina Snaga rpm Moment rpm Brizgač of Cyl. (cm 3 ) (kw) (Nm) goriva CITROEN Saxo GPL Injection CITROEN Berlingo Injection GPL DAEWOO Nubira LPG Injection LADA 110 LPG Injection OPEL Corsa GPL Injection OPEL Corsa GPL Injection 178

179 Premda je važna prednost bi-fuel motora to što oni mogu alternativno raditi i na benzin i na TNG, ipak njihov veliki nedostatak je gubitak mogućih performansi, kako u pogledu snage i potrošnje goriva, tako i u pogledu nivoa toksične izduvne emisije, bilo da motor radi sa benzinom bilo sa TNG. Optimalne performanse se dobijaju jedino ukoliko je motor projektovan da radi samo sa jednim gorivom. Međutim, takvo rješenje je manje racionalno kod lakih vozila, dok je znatno logičnije kod težih vozila. Primjena TNG na teškim vozilima Primjena TNG na teškim vozilima znatno manje je zastupljena, prije svega što je primjena TNG na dizel motorima, koje obično imaju ova vozila, znatno složenija i zahtjeva veće prepravke. Ipak, tečni naftni gas i tu ima jednu veoma važnu prednost, a to je da se njegovom primjenom može bitno smanjiti emisija dima, odnosno čestica. U principu, ovdje postoje dva pristupa: prvi je tzv. dvo-gorivi ( dual-fuel ) motor (Slika III.3), a drugi je čisti gasni motor. Prva varijanta je prepravka već postojećeg dizel motora koji zadržava sistem ubrizgavanja, a dodaje mu se još sistem doziranja gasa sličan kao i za benzinski motor. U principu, motor ostaje isti i zadržava dizel proces, jer se postojećim sistemom ubrizgavanja i dalje ubrizgava određena količina dizel goriva koja omogućuje paljenje usisane homogene gasne smjese pod dejstvom sabijanja svježeg punjenja. Upaljeno ubrizgano dizel gorivo zatim pali jako siromašnu homogenu gasnu smjesu usisanu tokom procesa punjenja radnog prostora motora svježim vazduhom. Osnovne prednosti ovakvog motora su što motor može alternativno raditi ili sa dizel gorivom ili sa dizel gorivom i TNG ( dual-fuel ) i što se efikasno može smanjiti emisija dima dizel motora. Naime, regulacija snage se vrši povećanjem količine ubrizganog goriva do određene količine, a zatim se povećava količina homogene smjese TNG i vazduha. Pošto na punom opterećenju motor radi sa manjom količinom nehomogene smjese dizel goriva, emisija dima, odnosno čestica je znatno manja. Nažalost, problem je što motor zadržava originalni visoki stepen kompresije tako da se udio TNG na punom opterećenju ne smije isuviše povećati, jer može doći do detonacije. Zbog toga, udio TNG obično nije veliki i zavisno od tipa i konstrukcije motora je u granicama od 30 do 70 %. Slika III.3 TNG dizel dvogorivni motor [22] 179

180 Drugi način primjene TNG na dizel motoru je ustvari njegova potpuna prepravka na oto varijantu motora i tada motor koristi samo gasno gorivo. Tada se sistem ubrizgavanja izbacuje, a motoru se dodaje sistem doziranja gasa sličan kao kod putničkih vozila i sistem paljenja smjese, jer se motoru smanjuje stepen sabijanja. Takav motor je jeftiniji od dizel motora, a posjeduje dobre performanse, koristi jeftinije gorivo i ima dobre ekološke karakteristike, prije svega jer je emisija čestica (dima) svedena na nulu. Prva varijanta TNG motora ( dual fuel ) je česta u Rusiji i u zemljama gdje postoji neizvjesnost u napajanju TNG, ali ih ima i u Zapadnoj Evropi i SAD (pa čak i na vandrumskim vozilima). Međutim, druga varijanta ( čisti gasni motor) ima povoljnije ekološke karakteristike tako da ima veće prednosti za urbani saobraćaj. Zato je danas, pogotovo u većim evropskim gradovima, ova varijanta češća i perspektivnija. Ekološke karakteristike vozila sa pogonom na TNG Mnoga ispitivanja i izrađene studije su potvrdile praktične i relativno jeftine mogućnosti poboljšanja kvaliteta vazduha, posebno u gradskim sredinama, pri korišćenju TNG vozila. Pri tome performanse vozila (snaga, brzina, ubrzanje i dr.) mogu ostati približne kao kod konvencionalnog vozila. Prije nego što se prikažu neki rezultati emisije vozila pri pogonu TNG, napomenuće se da se trenutno svi važeći standardi o emisiji vozila (ECE Pravilnici br. 49, 83 i 101) odnose i na motore sa TNG tako da je homologaciona procedura potpuno definisana. U odnosu na odgovarajuće benzinske motore, primjenom TNG se mogu smanjiti emisije CO, HC i NOx za približno 50 %. Emisija CO i HC je manja zbog boljeg obrazovanja smjese i mogućnosti rada sa siromašnom smjesom, dok je emisija NOx manja zbog manjih maksimalnih temperatura sagorijevanja. U principu, emisija CO kod motora sa TNG je nekoliko puta veća od iste dizel motora jer motor sa TNG radi sa homogenom smjesom. Slično važi i za emisiju HC koja može biti i dvostruko veća od iste emisije dizel motora. Međutim, važno je da se primjenom TNG umjesto dizel goriva, odnosno prevođenjem dizel motora u TNG motor (tj. oto motor), može se riješiti veliki problem dizel motora, a to je emisija NOx i emisija čestica. Emisija NOx motora sa TNG se može radikalno smanjiti primjenom trokomponentnog katalizatora na motoru koji radi sa stehiometrijskom smjesom. Kod dizel motora, koji obavezno radi sa jako siromašnom smjesom, ne postoji efikasan katalizator za redukciju emisije NOx. Čak ako bi se koristio apsorpcioni katalizator (čija je maksimalna efikasnost do 60 %), on bi znatno manje smanjio emisiju NOx, nego što to može smanjiti trokomponentni katalizator (čija je efikasnost do 95 %). Što se tiče emisije čestica, tu je situacija još bolja, jer motor sa TNG praktično nema tu emisiju. Zbog toga je emisija čestica motora sa TNG manja i od emisije dizel motora čak i ako ima filter čestica. 180

181 Značaj smanjenja emisije dizel motora primjenom TNG je posebno interesantan za autobuse koji saobraćaju u gradovima, zbog smanjenja emisije NOx i čestica može bitno poboljšati kvalitet vazduha u užim gradskim područjima. Od svih alternativnih goriva primjena TNG je najrasprostaranjenija, ali u buduće ne treba očekivati dalje proširenje njegove primjene, posebno ukoliko se porezi izjednače sa konvencionalnim gorivima. Osim toga, budući da budući zakonski propisi o dozvoljenoj izduvnoj emisiji postaju sve strožiji, to primjena prirodnog gasa umjesto tečnog naftnog gasa postaje sve značajnija. III.2 KOMPRIMOVANI PRIRODNI GAS (KPG) III.2.1 Karakteristike Sastav prirodnog gasa iz različitih izvora (regija) dat je u Tabeli III.2. Taela III.2 Sastav prirodnog gasa [24] Sastav Formula Volume fraction (%) Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Metane CH 4 94,00 92,07 94,39 91,82 Etane C 2 H 6 3,30 4,66 3,29 2,91 Propan C 3 H 8 1,00 1,13 0,57 - Iso-Butan i-c 4 H 10 0,15 0,21 0,11 - N-Butan n-c 4 H 10 0,20 0,29 0,15 - Iso-Pentan i-c5h12 0,02 0,10 0,05 - N-Pentan n-c 5 H 12 0,02 0,08 0,06 - Nitrogen N 2 1,00 1,02 0,96 4,46 Ugljen dioksid CO 2 0,30 0,26 0,28 0,81 Heksan C 6+ (C 6 H 14 ) 0,01 0,17 0,13 - Kiseonik O 2-0,01 <0,01 - Ugljen monoksid III.2.2 Prednosti i nedostaci Prednosti korišćenja KPG: CO - <0,01 <0,01 181

182 KPG vozila imaju niži nivo buke u prosjeku za 10 db, što je takođe u skladu sa direktivama Evropske unije, koje se odnose na dozvoljene nivoe buke za određenu kategoriju vozila, ekonomska opravdanost korišćenja prirodnog gasa u motornim vozilima, niža cijena u odnosu na klasična pogonska goriva, vijek trajanja motora se produžava za oko 50 %, vijek trajanja motornog ulja je veći za oko 100 %, i moguće je uspješno startovanje motora na veoma niskim temperaturama. Ekvivalent goriva: 1 litar konvencionalnog tečnog goriva odgovara 1,1 do 1,3 m 3 prirodnog gasa. Najvažnije prednosti KPG za pogon motora su: jednostavniji i relativno jeftiniji sistem punjenja rezervoara vozila na pumpnim stanicama; jednostavnija konstrukcija rezervoara gasa na vozilu; manji uticaj variranja kvaliteta gasa na sastav smjese koja se dozira motoru; ne postoji problem hladnog starta; jednostavnija instalacija na motoru - ne postoji isparivač itd. manja cijena pratećih uređaja i manja stručnost osoblja; manja stručnost pri rukovanju i distribuciji i tehnologije neophodne za manipulaciju su već na raspolaganju. Ipak, primjena prirodnog gasa ima i izvjesnih nedostataka kao što su [21] : otežana je manipulacija, distribucija i skladištenje. Ovo ne samo da ugrožava sigurnost eksploatacije, već i povećava cijenu cjelokupne eksploatacije, jer zahtjeva pumpne stanice kompleksne sadržine; nedostatak infrastrukture je veoma veliki budući da prirodni gas zahtjeva sasvim drugačije sisteme za distribuciju i manipulaciju; pumpne stanice su veoma rijetke, kompleksne i veoma skupe. Manipulacija KPG je još uvijek veoma složena i skupa, jer se moraju koristiti višestupni kompresori za sabijanje pod visokim pritiskom; pri tome, ako se boce brzo pune, one se griju i primaju manju količinu gasa; ukoliko se postepeno pune (cijelu noć) primaju više gasa, ali uz veliko vrijeme punjenja.; veća potrošnja energije za punjenje boca pod visokim pritiskom ili kriogenih boca rezultira globalno većoj emisiji CO 2 ; 182

183 sastav prirodnog gasa znatno varira (od 70 do 95 % metana) od zemlje do zemlje, pa čak i na istom mjestu, jer se sastav dopremanog gasa mijenja, što znatno otežava regulaciju motora i iziskuje dodatne zahvate; ako se ne promijeni konstrukcija motora (stepen sabijanja i dr.), snaga motora može biti manja, a masena potrošnja goriva veća; radijus kretanja za jedno punjenje rezervoara je obično manji nego u slučaja rada sa konvencionalnim gorivom; povećavaju se gabariti vozila ili se smanjuje smještajni prostor i nosivost, zbog većih rezervoara (smještaj na krovu je najsigurniji, iako estetski najružniji) i mada izduvni gasovi ne sadrže više ugljovodonike već samo metan, metan je gas staklene bašte visokog potencijala (30 do 60 % većeg nego CO 2 ). III.2.3 Primjena Postoje dvije mogućnosti konverzije putničkog vozila na prirodni gas (slično kao za TNG): korišćenje oto motora koji može da radi sa dvostrukim gorivom - sa gasnim gorivom ili sa benzinom i korišćenje oto motora specijalno konstruisanog za rad sa gasnim gorivom. Interesantna je kombinacija ova dva rješenja, kada se koristi isti stepen sabijanja kao pri radu sa benzinom (znači originalni benzinski motor), ali kada se na motor dodaje turbokompresor (sa eventualnim međuhlađenjem) koji, uprkos povećanju pritiska punjenja, radi bez detonacije jer gasno gorivo svojim većim oktanskim brojem to omogućuje. Time se postiže povećanje snage (sa tipičnih 9 bara srednjeg efektivnog pritiska pri radu sa benzinom prelazi se na bara srednjeg efektivnog pritiska pri radu sa gasnim gorivom) iz praktično istog motora. Nažalost, pri radu sa benzinom turbokompresor mora biti isključen (regulisan prelivnim ventilom), što nije baš optimalno tehničko rješenje. Zato se ova varijanta može koristiti samo ako se očekuje pretežan rad motora sa gasnim gorivom, dok benzin ostaje samo za povremene aplikacije. Postizanje zadovoljavajućeg nivoa izduvne emisije (uz svojstveno potpunije sagorevanje) može se, takođe postići na dva načina (slično kao kod benzinskih motora): primjenom ekstremno siromašne smjese ( lean burn koncept), uz eventualnu primjenu oksidacionog ili absorpcionog (DeNOx) katalizatora ili primjenom stehiometrijske smjese (λ=1,0) uz elektronsku regulaciju održavanja sastava smjese sa primjenom trokomponentnog katalizatora (TWC - three way catalyst). 183

184 Korišćenjem ekstremno siromašne smjese, čime se uz neznatan gubitak snage dopunski riješava problem detonacije, bitno se poboljšava ekonomičnost motora i znatno se smanjuje toksičnost izduvnih gasova. Ipak, ekstremno strogi ekološki propisi se lakše mogu postići drugim rješenjem, kada se ne postiže poboljšanje ekonomičnosti motora. Ukoliko se koristi stehiometrijska smjesa onda je za postizanje važećih propisa ipak potreban trostepeni katalizator (TWC), najčešće sa lambda sondom i povratnom spregom. To znači da je tada neophodno prisustvo elektronske regulacije obrazovanja smjese. Ubrizgavanje gasnog goriva može biti u gasnoj ili u tečnoj fazi. Ovo drugo rješenje omogućuje korišćenje istog elektronskog kontrolnog bloka za regulaciju količine ubrizganog gasa, koja već postoji na motoru pri radu sa benzinom. Time se koriste i isti davači signala i još dopunski signali o tipu goriva. Brizgači za ubrizgavanje gasa se smještaju isto kao i kod benzina u usisni kanal svakog pojedinačnog cilindra, a ukoliko se ubrizgava tečno gasovito gorivo mora se spriječiti stvaranje parnih čepova u sistemu ubrizgavanja. Zbog toga se u rezervoar mora smjestiti pumpa koja pod pritiskom potiskuje gorivo. Međutim, ipak za sada je ovaj sistem pristupačniji za slučaj primjene TNG nego prirodnog gasa. Prirodni gas se može koristiti i za supstituciju dizel goriva u teškom komercijalnom saobraćaju, uprkos činjenici da gasno gorivo posjeduje visoki oktanski broj koji više odgovara supstituciji benzina. Korišćenjem prirodnog gasa na teškim vozilima, osim što se rješava problem smanjenja ukupne potrošnje dizel goriva, rješavaju se najveći ekološki problemi vezani za emisiju dizel motora, a to su prije svega emisija čestica (dima) i emisija azotovih oksida NOx. Tu postoje tri mogućnosti konverzije: korišćenje čistog gasnog motora koji radi po oto principu sa upaljenjem varnicom; korišćenje dvo-gorivog dizel motora i korišćenje direktnog ubrizgavanja prirodnog gasa. Osnovne prednosti gasnog motora koji radi po oto principu su jednostavnost konstruktivne izmjene i potpuna supstitucija tečnog goriva gasnim, kao i mogućnost postizanja veoma niske emisije motora, a nedostaci su smanjen termički stepen korisnosti motora i nemogućnost alternativnog rada po dizel principu. U principu, i pri korišćenju čistog gasnog motora postoje dvije mogućnosti i to: rekonstrukcija već postojećeg dizel motora u oto gasni motor i konstrukcija potpuno novog oto motora na gas. Bez obzira da li se radi o rekonstrukciji postojećeg ili konstrukciji novog motora (drugim riječima manjem ili velikom motoru), zahvati koji se preduzimaju na motoru mogu se uglavnom sumirati u sljedećem: izbacuje se sistem ubrizgavanja i u cilindarsku glavu se, umjesto brizgača stavlja svjećica (najčešće položaji svjećice i brizgača u komori dobro koreliraju - oba su u centru komore); 184

185 smanjuje se stepen sabijanja (najčešće na oko =12), najčešćše promjenom dimenzija komore u klipu (povećanjem dimenzija i izbacivanjem eventualnih vrtložnih površina); uvodi se sistem doziranja gasa bilo ugradnjom mješača gasa, (što je ranije bio najčešći slučaj) bilo ugradnjom sistema ubrizgavanja gasnog goriva u usisni otvor (što je na novijim motorima sve češći slučaj) uz elektronsku regulaciju količine doziranog gasa i preciznu regulaciju odnosa vazduh/gas, broja obrtaja i sastava smjese na praznom hodu, sa obaveznim isključenjem dovoda gasa pri usporavanju; u usisni sistem se ugrađuje prigušni leptir za regulaciju snage motora koji se eventualno povezuje sa mehaničkim ili elektronskim regulatorom broja obrta; uvodi se sistem paljenja, danas najčešće elektronskog tipa sa elektronskom regulacijom ugla predpaljenja; ukoliko se koristi turbopunjenje, međuhlađenje je takođe prisutno kao i elektronska regulacija preliva turbine i pritiska kompresora na osnovu davača detonacije itd. Slično kao i kod lakih vozila, radi postizanja strogih zakonskih propisa, koriste se dva tipa regulacije gasnog oto motora: motor koji radi sa stehiometrijskom smjesom u zatvorenoj petlji i otklanja toksične komponente u izduvnom sistemu redukcijom (NOx) i oksidacijom (CO i HC) pomoću trokomponentnog katalizatora (TWC) i motor koji radi sa siromašnom smjesom u kojoj je emisija CO i HC mala, jer je sagorijevanje potpuno, a emisija NOx je takođe relativno mala jer je temperatura sagorijevanja mala. Kao što je rečeno, prvo rješenje omogućuje niže emisije jer je efikasnost TWC katalizatora u stehiometrijskoj smjesi preko 90 %. Međutim, tada ekonomičnost motora nije najbolja. Pošto je kod teških vozila potrošnja goriva jedan od dominantnih faktora, to je i drugo rješenje veoma interesantno i korisno. Ali, tada dolazi do gubitka snage, a i nemoguće je raditi sa isuviše siromašnom smjesom radi dovoljnog smanjenja NOx traženog budućim propisima. Gubitak snage se nadoknađuje primjenom turbopunjenja sa međuhlađenjem, a emisija NOx se smanjuje primjenom velikog procenta hlađene recirkulacije izduvnih gasova (EGR). 185

186 Slika III.4 Eksperimentalni motor na KPG pogon (6 cilindara, 13 litara, nivo stepen kompresije 12, centralno ubrizgavanje u usisni sistem - SPI, 244kW /1900 min -1, 1487 Nm/1000 min -1 ) [28] Kod dvogorivog principa rada, motor zadržava osnovne principe rada dizel motora i zadržava sistem ubrizgavanja dizel goriva, a problematika je potpuno ista kao kod tečnog naftnog gasa, jedino što se u ovom slučaju mogu koristiti veći udio gasnog goriva, s obzirom na veću otpornost na detonaciju dizel goriva. Kao što je objašnjeno, pored ubrizganog dizel goriva, koje omogućuje iniciranje upaljenja i otpočinjanje sagorijevanja (a time i riješavanje problema jako niskog cetanskog broja gasnog goriva), motor usisava siromašnu smjesu vazduha i gasnog goriva koja se pali iniciranim plamenom upaljenog dizel goriva. Pri tome na niskim operećenjima, pa sve do određene količine ubrizganog goriva, motor radi samo sa dizel gorivom, a dalji porast opterećenja se kompezira povećanjem dozirane količine gasnog goriva, najčešće preko mješača. Osnovna prednost dvogorivog pogona je što, uglavnom, motor ostaje, u principu, isti tako da zadržava svoj kvazi-dizel princip rada. Pri tome se klasičnom dizel motoru jednostavno dodaje gasni sistem napajanja i obrazovanja smjese. Zbog toga se motor jednostavnim isključenjem gasnog dijela i promjenom regulacije ubrizgane količine dizel goriva, može vratiti ponovo na dizel princip rada. Međutim, ovdje postoje dva pristupa, odnosno dvije mogućnosti regulacije motora: dvogorivi motor sa tzv. pilot ubrizgavanjem dizel goriva i dvogorivi motor sa promenljivom količinom ubrizganog dizel goriva. U prvom slučaju - sa pilot ubrizgavanjem, pri svim opterećenjima dizel motora ubrizgava se uvijek ista - mala količina dizel goriva (10 do 20 %) koja treba da obezbijedi upaljenje siromašne smjese gasa i vazduha, čija količina raste sa opterećenjem motora. Ovaj tip motora je sličan oto motoru sa siromašnom smjesom, samo što se ovdje vrši plameno 186

187 upaljenje homogene smjese gasa i vazduha. Ovim rješenjem se postiže maksimalno moguća supstitucija dizel goriva (u iznosu od oko %), a budući da i na punom opterećenju motor radi sa siromašnom homogenom smjesom, emisija NOx i čestica je relativno mala. Ali emisija HC i CO (ako se ne primjeni katalizator) postaje viša nego kod dizel motora. Međutim, s obzirom da se kod pilot ubrizgavanja, na punom opterećenju usisava znatna količina homogene smjese, veoma lako može doći do pojave samopaljenja, odnosno detonacije sa svim njenim negativnim posljedicama. Zbog toga visoki stepen kompresije dizel motora mora u izvjesnim slučajevima da se smanji ili se mora smanjiti količina homogene smjese na punom opterećenju, što nije prikladno jer se automatski smanjuje i snaga motora. Ukoliko se smanjuje stepen kompresije, on ne smije da ugrozi sigurno upaljenje dizel goriva, a takođe, to smanjenje stepena sabijanja smanjuje i ekonomičnost motora. Ovaj problem se može riješiti drugim pomenutim rješenjem, odnosno, ako se umjestog konstantnog ubrizgavanja male količine dizel goriva, postepeno povećava i količina ubrizganog dizel goriva i količina usisavane homogene smjese gasa i vazduha. Tada se na punom opterećenju smanjuje količina homogene smjese na oko 50 %, tako da se ona bitno osiromašuje onemogućavajući pojavu detonacije čak iako je stepen sabijanja ostao isti kao i kod klasičnog dizel motora. Time se zadržava potpuno isti motor, ali je regulacija i ubrizganog dizel goriva i doziranog prirodnog gasa nešto složenija, a supstitucija dizel goriva znatno manja nego u prvom slučaju. Međutim, važno je napomenuti da se i sa ovim rješenjem brzo može vratiti na čisti dizel pogon. Ipak, ekonomičnost motora koji radi po dvogorivom principu je nešto lošija nego motora koji radi samo sa dizel gorivom, jer je koeficijent punjenja manji, zbog veće zapremine koju zauzima gasno gorivo u cilindru. Takođe, mora se imati u vidu da je i emisija CO i HC nešto veća, jer se radi sa homogenom smjesom. Za rješenje ovog problema često se mora pribjeći primjeni oksidacionog katalizatora. I motor sa paljenjem varnicom i dvogorivi motor bitno odstupaju u pogledu ekonomičnosti u odnosu na originalni dizel motor. Ali ne samo to: zbog lošije termičke konverzije, oni će imati veće energije odvedene izduvnim gasovima i sistemom hlađenja (koji čak može postati kritičan). Motor sa upaljenjem varnicom ima manju ekonomičnost za oko % zbog znatno nižeg stepena kompresije i manjeg koeficijenta punjenja, a time i niže toplotne moći smjese. Dvogorivi motor ima lošiju ekonomičnost, čak i ako stepen sabijanja ostane isti, za oko %, zbog manje toplotne moći smjese. U slučaju da se zadrži približno ista ekonomičnost motora, morao bi da se ostvari dizel princip sagorijevanja, a to znači da se radi sa nehomogenom smjesom koja se obrazuje tokom samoga sagorijevanja, tako da zakon doziranja goriva (tj. zakonom ubrizgavanja) diktira željeni zakon sagorijevanja sa oslobađanjem toplote pri p=const. Zbog toga, u novije vrijeme se dosta radi na primjeni direktnog ubrizgavanja prirodnog gasa u samu komoru motora, ali su ipak ovi zahvati još uvijek u eksperimentalnoj fazi. Time se održava koeficijent punjenja originalnog dizel motora i pruža se mogućnost postizanja performansi koje mogu biti čak i bolje nego kod dizel motora 187

188 zbog bržeg i potpunijeg sagorijevanja bez pojave dima. Osim toga motor sa direktnim ubrizgavanjem gasa je manje osjetljiv na varijacije sastava gasa u eksploataciji. Karakteristike toksične emisije su povoljnije nego kod dizel motora, jer je emisija čestica minimalna a takođe i emisija NOx može biti manja. Emisije CO i HC variraju zavisno od regulacije ali su uglavnom na nivou emisije dizel motora. S obzirom da ovakav motor dosta obećava, na ovom problemu se dosta radi mada su istraživanja još uvijek u povoju. Naravno, prvi problem je ubrizgavanje gasa koji može biti bilo u obliku KPG kao i TPG. Mada to nije tako veliki problem, jer i drugi gasni motori imaju ubrizgavanje gasa, ali pod malim pritiskom, uglavnom, u usisni kolektor. Ovdje treba ostvariti pritisak ubrizgavanja znatno iznad pritiska kompresije, a to znači preko 100 bara. Taj pritisak mora da ostvari najčešće dodatni kompresor, jer je čak i u primjeni KPG, pritisak u rezervoaru ispod pritiska u cilindru. Pri tome, pritisak ubrizgavanja mora biti konstantan. Taj dodatni kompresor na vozilu oduzima snagu motora koja u slučaju sabijanja gasa (KPG) može iznositi čak do 10 % (zavisno od pritiska napajanja gasa). Međutim, u slučaju ubrizgavanja tečnog gasa (TPG) ta snaga iznosi ispod 1 % snage motora. Zbog toga, primjena TPG kod direktnog ubrizgavanja gasa (DIG) ima znatne prednosti pogotovu što zahtjeva manje rezervoare, umjerenije cijene, u odnosu na KPG. Nažalost, tehnologija razvoja i primjene TPG još uvijek zaostaje u odnosu na tehnologiju KPG. Drugi problem je još veći, a to je problem upaljenja. Metan ima veliki indukcioni period, odnosno mali cetanski broj. Prema tome nepogodan je za ostvarenje dizelsagorijevanja. Zbog toga se mora pospješiti upaljenje ubrizganog gasa kako bi se period pritajenog sagorijevanja što više smanjio. To se može ostvariti na više načina: prvi način je upaljenje pomoću pilot ubrizgavanja dizel goriva. Međutim, tada je problem kako smjestiti dva brizgača, dva sistema ubrizgavanja i kako sinhronizovati njihov rad. To nije nemoguće ali je dosta složen problem i skupo rješenje. Prema podacima proizvođača, motor HPDI daje 50 % manju emisiju Nox, 70 % manju emisiju čestica, 10 % veću snagu i 20 % veći ukupan stepen iskorišćenja u odnosu na isti gasni motor koji radi sa siromašnom smjesom; drugo rješenje je podpomaganje upaljenja pomoću električne varnice na elektrodama svjećice, kao u slučaju nekog hibridog motora (što to i jeste). Međutim, rad takvog motora je dosta nepouzdan, jer se mora obezbijediti upaljiva smjesa u trenutku skakanja varnice, što je dosta neizvesno. Korišćenjem nekonvenkcionalnih sistema paljenja i neuobičajenih konstrukcija svjećice mogu se postići izvjesni rezultati, ali ipak uz dosta problema. treći način je rasprostranjen kod starijih motora, a to je upaljenje pomoću svjećice sa usijanim vlaknom. U ovom slučaju upaljenje je najpouzdanije i nije neophodna neka posebna sinhronizacija ubrizgavanja i paljenja, jer je svjećica stalno usijana. Energija za usijanje svjećice dobija se iz akumulatora, odnosno, preko jednog ili dva alternatora umjerene snage. Ovaj sistem izgleda da je najjednostavniji i 188

189 najprihvatljiviji, ali i sa njim još uvijek ima dosta problema (pouzdanost i izdržljivost svjećice, problem otkaza jedne svjećice višecilindričnog motora itd.). U tabelama III.3 i III.4 [30] dati su neki primjeri konstruisanih motora i vozila koja koriste prirodni gas kao pogonsko gorivo (tabele se odnose na novu serijsku proizvodnju vozila, a ne na naknadnu instalaciju). Podaci pokazuju da su laka vozila uglavnom proizvode kao bi-fuel model: ili prirodni gas ili benzin, a dizel motori su napravljeni kao dvogorivni/bi-fuel motori (motori koji usisavaju homogenu smjesu gasa koji se zapali putem manje količine ubrizganog dizel goriva) ili, najčešće, kao kod "čisto" benzinskih motora sa paljenjem na iskru po principu oto motora. U svakom slučaju, teška vozila imaju veće šanse za korišćenje prirodnog gasa, jer ona lakše povećavaju masu koja dolazi iz dodatnih plinskih boca i zato što ova vozila imaju mnogo bolje karakteristike u pogledu očuvanja životne sredine ukoliko im je pogon na prirodni gas a ne na dizel pogon. Vozila na KPG pogon zadovoljavaju Euro IV propise, što nije slučaj sa benzinskim i dizel motorima za laka i teška vozila. Osim toga, uštede u pogledu tečnog goriva su znatno veće u komercijalnom saobraćaju. 189

190 Tabela III.3 Laka vozila na prirodni gas [30] Proizvođač Oznaka/Ime Tip Broj Zapr (cm 3 ) Snaga (kw) Moment (Nm) Radijus (km) Rezervoar (l) Cil ventil benzin gas benzin gas benzin gas benzin gas in.. BMW 316g Bi-fuel FIAT Marea Bipower Bi-fuel FIAT Multipla Blup. gasni FIAT Multipla Bi-fuel Bipo. Volvo S70/V70 Bi-fuel Volvo S80 Bi-fuel HONDA Civic GX gasni , FORD Transit Van Bi-fuel IVECO Daily Van gasni VAUXHAL Combo Van Bi-fuel L OPEL Zafira Erdgas Bi-fuel

191 Tabela III.4 Teška vozila na prirodni gas [30] Proizvođač Oznaka/Ime Tip Zap Snaga Moment Rezervoar Radijus Napomena (cm 3 ) (kw) (Nm) (dm 3 ) (km) Daimler MB 214/314 Gasni % Eu-II GAZ (ZMZ) Dvogor Rusija GAZ (ZMZ) Dvogor Heuliez GX317 Bus Gasni x IVECO Cityclass Bus Gasni EEV (ECE 49) IVECO Eurotech 190E24 Gasni EEV (ECE 49) MAN NL232 city bus Gasni MAN NG313 CNG bus Gasni Eu-V(ECE 49) MAN F2000 Garbage Gasni Eu-V (ECE 49) MB do Brasil OH-1623L City Bus Gasni Eu-II (ECE 49) RENAULT AGORA CNG Gasni Bus TATRA (LIAZ) Terrain Tripper Gasni x SCANIA Garbage truck Gasni SCANIA Urban Bus Gasni VAN HOOL A308 Midibus Gasni Eu-III (ECE (MAN) 49) VAN HOOL A300 City Bus Gasni Eu-III (ECE (MAN) 49) VAN HOOL A320 City Bus Gasni (MAN) VOLVO TRUCK FL618 42R Gasni x Razlozi za povoljne emisije lakih motora vozila na prirodni gas su: ako se zanemari manje štetna emisija metana, motori na prirodni gas imaju inherentnu nisku emisiju nemetanskih ugljovodonika (NMHC), jer gorivo sadrži 85-99% metana; takođe, u emitovanim nemetanskim ugljovodonicima (NMHC) postoji mala količina HC komponenti (postoji samo etan) koji učestvuju u formiranju ozona i smoga; emisija motora koji rade na režimima koji su izvan kontrole testa je relativno niska, jer motori na prirodni gas nemaju obogaćivanje u punom opterećenju, tako da tokom ovih režima ne postoji povećanje ugljen monoksida CO i ugljovodonika HC; emisija na hladnom startu je takođe niska, jer motori na prirodni gas ne zahtjevaju obogaćivanje za pokretanje motora, a samim tim nema pogoršanja emisije CO i 191

192 HC na niskim temperaturama. Shodno tome, ne postoji potreba za uvođenjem zagrijanih katalizatora; nema emisije od isparavanja, jer je sistem zatvoren ne samo na vozilu, već i tokom punjenja rezervoara (naravno, ako je sve ispravno funkcioniše). smanjenje emisija gasova sa efektom staklene bašte (GHG), posebno CO 2, iako treba imati u vidu povećanu emisiju metana. Još veće ekološke prednosti rezultat su korišćenja prirodnog gasa u komercijalnim vozilima, zbog odsustva emisija čvrstih čestica kao posljedica bezdimnog sagorijevanja. Ovo je zapravo jedan od glavnih razloga sve češćeg uvođenja prirodnog gasa u specifične uslove gradskog prevoza. Pored toga, emisija gasovitih komponenti (CO, HC and NOx) ostaje na nivou svojih originalnih prethodnika i treba preduzeti sve mjere (iste kao u kod prethodnika) kako bi se ove smisije dovele do potrebnog nivoa (odnosno, upotreba katalizatora, elektronska regulacija, recirkulaciju izduvnih gasova-egr, turbo kompresor, interkuleri, ubrizgavanje na visokom pritisku, poboljšano sagorijevanje, poboljšana zaptivnost radnog prostora i slično). Međutim, dodatna prednost prirodnog gasa kao alternativnog goriva je činjenica da je dodatna emisija nekontrolisanih toksičnih materija (aldehida, poliaromatični ugljovodonici - (PAH), ili reaktivni ugljovodonici) povoljnija budući da se radi o gorivu na bazi metana. Na kraju, napravljen je pregled stvarnog stanja razvoja pojedinih verzija motora sa pogonom na prirodni gas (Tabela III.5), gdje je, pored emisije motora, takođe dato poređenje emisije buke i CO 2, kao i procjena potrošnje energije i dodatnih troškova vozila. Može se zaključiti da je glavna prednost ove zamjene, osim uštede u globalnoj potrošnji dizel goriva, smanjenje emisije čestica, ili dima koji proizvode motorna vozila, dok će se pitanje emisije gasova morati riješiti sličnim intervencijama kao kod postojećih motora na paljenje iskrom ili dizel motora. Ovo smanjenje je, nažalost, postignuto u odnosu na određeno povećanje potrošnje energije i cijene vozila. Međutim, ako se cijena prirodnog gasa uzme u obzir, ekonomska dobit je sasvim realna. Za gradski prevoz ovo je sasvim razumna alternativa. 192

193 Tabela III.5 Poređenje raličitih vrsta motora na gas u odnosu na dizel motore [16] Karakteristike Dizel motor Gasni motor paljenje iskrom % dizel =1 Siromašna smjesa Gasni motor- komprimovano paljenje pilot ubrizgavanj e bi-fuel Direktno ubrizgavanj e Snaga Povećanje mase Potrošnja energije Buka Emisija HC Emisija CO Emisija NOx Čestice materije Emisija CO Cijena III.3 TEČNI PRIRODNI GAS (TPG) I GAS U TEČNOST (GTL) Prirodni gas igra važnu ulogu u svijetu kao izvor energije za industriju i domaćinstva. Ukupna potrošnja gasa u godini dostiže m 3[26]. Procijenjene rezerve prirodnog gasa su značajne ( m 3 ) ili 70 puta više od gasa eksploatisanog u godini. Došlo je do dramatičnog porasta upotrebe gasa za korišćenje primarne energije (električne energije i grijanja). To je posebno slučaj tamo gdje se gas dovodi iz dostupnih gasnih polja u blizini gradskih centara i kada je transport gasa ekonomski opravdan. Takođe, došlo je do dramatičnog povećanja korišćenja gasa za proizvodnju amonijaka (đubriva) i metanola. Amonijak i matanol mogu da se proizvedu od gasa koristeći tehnologije koje su slične onima za proizvodnju benzina od naftnih sirovina. Glavni razlog povećanja korišćenja gasa je taj što je gas relativno čist, jeftin i dostupan, kada se uspostavi infrastruktura za gas. Međutim, uprkos određenim odvažnim pokušajima i obimnim troškovima istraživanja, do sada gas nije uspjeo da ostvari neki značajan prodor u sektor saobraćaja ili proizvodnju robe od plastike. Primarno tržište za GTL tehnologije je sektor motornih goriva. Stvarna potražnja za dizel gorivom u svijetu iznosi 3,78 Mt dnevno. Imajući u vidu kvalitet GTL dizela, tržište za ovaj proizvod je praktično neograničen. Za razliku od TPG, GTL proizvodi su roba kojom se trguje na otvorenom tržištu i ne zahtjeva dugoročne aranžmane. Međutim, tehnologija se i dalje razvija, i brojne naftne kompanije i vlasnici licenci užurbano rade na razvoju i komercijalizaciji ovog procesa. S obzirom na tržišni potencijal i vrhunski kvalitet proizvoda, momenat kada će GTL postati respektabilan u oblasti energetike je samo pitanje dana.. 193

194 III.3.1 Proizvodnja Fišer-Tropšova sinteza (FTS) uključuje sintezu ugljovodonika i oksigenata iz sintetičkog gasa (singas) koji se sastoji prvenstveno od smjese CO i +H 2. Singas može da se dobiti iz prirodnog gasa parcijalnom oksidacijom, parom ili kombinacijom ova dva procesa. Vrste proizvedenih ugljovodonika uključuju olefine poput etilena i propilena, i izuzetno široki spektar zasićenih ugljovodonika od metana i etana do dugih "linearnih lanaca" parafinskih voskova (Slika III.6). Proizvedeno oksigenisani materijali sastoje se prvenstveno od alkohola kao što su metanol i ketona kao što je aceton. Kada se konfiguriše da maksimizira proizvodnju parafinskih ugljovodonika, nastali među proizvodni miks se često opisuje kao "sintetička sirova nafte" (sincrude). Takva sintetička sirova nafta može lako da se rafinira u poželjne destilovane frakcije goriva kao što su kerozin, petrolej i lož-ulje korišćenjem konvencionalnih tehnika rafinisanja nafte. Kerozin može dalje da se preradi ili miješa sa visokokvalitetnim dizelom ili gorivom za mlazne motore, dok se petrolej može dodatno preraditi u benzin ili koristi kao termička sirovina za proizvodnju olefina [32]. Fišer-Tropšova konverzija singasa u tečne ugljovodonika je reakcija rasta lanaca i javlja se na površini heterogenog katalizatora. Katalizator je zasnovana na Fe ili Co i reakcija je veoma egzotermna. U zavisnosti od vrste katalizatora, pritiska i temperature, sintetička goriva se uglavnom sastoje od benzena i olefin, ili dizel i voskova. Na višim temperaturama (330 C) postiže se benzen i benzin a na nižim temperaturama ( C) dizel [17]. Slika III.5 Proizvodi Fišer-Tropšove sinteze Postoje dvije glavne GTL tehnologije: direktnom konverzijom iz prirodnog gasa i, indirektno, posredstvom sinteznog gasa ili singasa. Prva se bazira na direktnoj konverziji metana (uobičajeno % prirodnog gasa), eliminišući trošak proizvodnje singasa, ali je potrebna visoka aktivaciona energija i teško ju je kontrolisati. Iako je razvijeno više metoda, nijedna nije komercijalizovana, s obzirom na ekonomsku neatraktivnost. Firma Metanex, zajedno sa proizvođačem katalizatora Synetix-om i ABB LGB-om, radi na razvoju i komercijalizaciji ovog postupka. 194

195 Indirektna metoda se bazira na konverziji metanola i Fišer-Tropšovoj sintezi. Firma ExxonMobil je razvila M-gasoline proces sa ZSM-5 katalizatorom i godine izgradila veliko postrojenje za konverziju metanola u benzin na Novom Zelandu. Iako tehnički uspješno, ovo postrojenje sintetiše benzin po cijeni od preko 0,19 USD/l i ono radi zahvaljujući velikim donacijama vlade Novog Zelanda [17]. Poređenje tehničkih aspekata postrojenja za TPG i GLT istih kapaciteta prikazano je u Tabeli Table III.6. Tabela III.6 - Poređenje tehničkih aspekata postrojenja za TPG i GLT istih kapaciteta Tehnički aspekti TPG GTL Broj jedinica po kompleksu Broj linija 2 integrisane linije 5-6 integrisanih linija Postrojenje za kiseli Sumpor se uklanja do 20 ppm Za Co-Fe katalizatore, sumpor se gas konvencionalno aminsko pranje mora uklanjati do ppb nivoa. zadovoljava Uklanjanje CO 2 Neophodno ukloniti sav CO 2 Nije neophodno ukloniti sav CO 2 Para, el. energija i Nema proizvodnje pare. Koriste se pomoćni fluidi velike gasne turbine i kompresori Energija i pomoćni fluidi se intenzivno koriste kompleksni integrisani sistemi za generaciju pare i struje Istovar i otprema Kriogenski istovar i specijalna Konvencionalna oprema oprema za otpremu Površina 300x300 m 1x1 km Izgradnja mjeseci, razrađene procedure mjeseci, ograničeno iskustvo, potrebni teški kranovi Startovanje Relativno brzo Zahtjeva dugo vremena, jer postrojenja ne startuju odjednom Uobičajeni parametri za mjerenje efikasnosti TPG i GTL procesa su ugljenična i termička efikasnost. Po definiciji, UE je odnos molekula ugljenika u konačnom proizvodu i molekula ugljenika u šarži (prirodnom gasu), i on za GTL iznosi 77 %, dok za TPG 92 %. Alternativno, UE može predstavljati mjeru minimizacije proizvodnje CO 2, otpadnog gasa u procesu i izazivača efekta staklene bašte. Termička efikasnost (TE) predstavlja odnos donjih toplotnih moći produkata i šarže (prirodnog gasa) i on je 60 % za GTL, odnosno 92 % za LPG [17]. Relativno niske vrijednosti UE i TE su nedostaci GTL i istraživači ulažu velike napore da ih poboljšaju. Smatra se da će za deset godina ove dvije vrijednosti dostići nivo od 90 %, odnosno 73 %. UE od 90 % bi tako bila blizu onoj za rafinerije i TPG. Na osnovu ovoga, jasno je da je je po pitanju energetske efikasnosti TPG u prednosti, jer može za istu količinu prirodnog gasa da obezbijedi više energije [76]. 195

196 Sasol je u Južnoj Africi, koja je bogata ugljem, a siromašna naftom, izgradio nekoliko FT postrojenja za sintezu goriva iz uglja, a razvio je i godine izgradio najveće na svijetu postrojenje za sintezna goriva, Mosgas kompleks, u zalivu Mosel, koji proizvodi m 3 /dan singoriva. Sasol je nedavno razvio Slurry Phase Distillate tehnologiju, koja koristi cijevni reaktor sa fiksnim slojem i koja je u stanju da proizvede dizel gorivo izvrsnog kvaliteta (Slika III.6). Slika III.6 - Šema Sasol-ovog Slurry Phase Distillate procesa III.3.2 Cijena Faktori koji utiču na cenu GTL su: cijena sirovine (promjena u cijeni gasa od 1, USD/l (1,41 /m3) ekvivalentna je 0,03 USD/l nafte), CAPEX, mogućnost plasmana nusproizvoda kao što su toplota, voda, CO 2, viškovi H 2, N 2, raspoloživost infrastrukture i kvalifikovanost radne snage. Shell je godine procijenio da bi GTL postrojenje koje obrađuje m 3 /dan gasa koštalo 60% više nego TPG postrojenje istog kapaciteta. GTL postrojenje koje proizvodi m 3 /dan singoriva bi koštalo 1,6 milijardi USD. Kapitalni troškovi za GTL postrojenja su otprilike duplo veći nego oni za rafinerije: USD/m 3, u poređenju sa USD/m 3. Svako smanjenje od dolara u kapitalnim troškovima smanjuje cijenu singoriva za oko 0,009 USD/l, i obrnuto. TPG postrojenje se sastoji od dvije linije i potrebno je 4-5 LNG brodova. Kapitalne investicije za ovakvo TPG postrojenje iznose oko 2,4 milijarde USD (Slika III. 7). 196

197 Slika III.7 - Raspodjela kapitalnih troškova za LNG postrojenje [17] U zavisnosti od tehnologije, postrojenje može imati 5-6 linija i procjenjena investicija za njega iznosi 2,5 milijardi USD. Ubrzan razvoj GTL tehnologije daje nadu da će se broj linija i investicioni troškovi smanjiti u bliskoj budućnosti (Slika III.8). Slika III.8: Raspodjela kapitalnih troškova za GTL postrojenje [17] Procjene oko toga kolike bi trebalo da budu cijene sirove nafte da obezbijede pozitivno ekonomsko poslovanje GTL jako variraju, od jako optimističkih 0,09-0,1 USD/l, do realnijih, koji procjenjuju da bi nafta trebalo da bude preko 0,16 USD/l u dužem vremenskom periodu da bi se mogli realizovati veliki GTL projekti (Tabela III.8). Tabela III.7 - Poređenje GTL postrojenja po veličini 197

198 GTL postrojenje Malo Srednje Veliko Kapacitet, m 3 /d Dnevna potrošnja gasa, TJ Minimalne neophodne 20-godišnje rezerve gasa, Gm Procječni troškovi, milioni USD Mehanizam cijena za TPG se bazira na dugoročnim ugovorima proizvođača i kupca i povezan je sa cijenom sirove nafte po principu»poda i plafona«, tako da je, na duže staze, ovaj mehanizam manje podložan fluktuacijama. GTL dizel je roba i kao takav je podložan fluktuacijama u vezi sa cijenom sirove nafte. Najznačajnije prednosti su: veliki prinos (i do 70%, za razliku od rafinerijskog, koji iznosi 30-40%), nizak sadržaj sumpora (oko 3 ppm), nizak sadržaj aromata (oko 1%), visok cetanski broj (70) i odlična filtrabilnost (<-10 C). Ove osobine poboljšavaju rad motora i smanjuju emisije i čine ga značajno boljim od standardnog dizela, koji je pod konstantnim pritiskom da se poboljša kvalitet kroz smanjenje sadržaja sumpora, azota, aromata i metala. Emisije nesagorjelih ugljovodonika, CO, NOx i čestica su mnogo manje od američkih specifikacija za CARB (California Air Resourse Board) i standardno dizel gorivo, što je prikazano na Slici III.9 Slika III.9 - Poređenje emisije izduvnih gasova FT GTL, standardnog i CARB dizel gorivo U junu godine, Sasol i Chevron su se udružili da bi pravili postrojenja po Sasol tehnologiji. Rezultat te saradnje je GTL postrojenje u Nigeriji. Ovo postrojenje će biti kapaciteta m 3 /dan i planirano je da košta jednu milijardu USD. Izgradiće se po Sasolovoj Slurry Phase Distillate tehnologiji i planirano je da cijene singoriva budu konkurentne i za cijenu nafte od 0,11 USD/l (ova računica je bazirana na cijeni gasa od 0,47 USD/GJ, što odgovara cijeni od oko 0,03 USD/l sirove nafte, kapitalnim troškovima od 157 USD/l i operativnim troškovima od 0,03 USD/l). 198

199 III.4 VODONIK III.4.1 Proizvodnja Vodonik je najjednostavniji element i najrasprostranjeniji gas u svemiru. Iako se u prirodi nikad ne javlja slobodan, već isključivo u kombinaciji sa drugom elementima, kao što su kiseonik ili ugljenik, vodonik se može proizvesti iz različitih izvora uglja, nafte, prirodnog gasa, biomase i vode uz pomoć različitih tehnologija: H 2 iz fosilnih goriva o Proizvodnja iz prirodnog gasa o Proizvodnja iz uglja H 2 iz biomase H 2 iz elektrolize vode koristeći: o elektrolizu vode o alkalni elektrolizator o PEM elektrolizator o Visokotemperaturne elektrolizatore o fotoelektrolizu (fotoliza) o fotobiološku proizvodnju (biofotoliza) o visokotemperaturno raspadanje. Proizvodnja iz prirodnog gasa Vodonik se može proizvesti iz prirodnog gasa putem tri različita hemijska procesa Reformiranje parom (reformiranje metana parom - SMR); Djelimičnom oksidacijom (POX); Autotermalno reformiranje (ATR) Reformiranje parom podrazumijeva endotermnu konverziju metana i vodene pare u vodonik i ugljen monoksid: CH 4 + H 2 O + toplotaco + 3H 2 Toplota se često isporučuje sagorijevanjem nekih od metan sirovinskih gasova. Do ovog procesa obično dolazi na temperaturama od 700 do 850 C i pritiscima 3 do 25 bara. Dobijeni gas sadrži oko 12% CO, koji se može dalje konvertovati u CO 2 i H 2 preko reakcije pretvaranja vode u gas: CO + H 2 OCO 2 + H 2 + toplota 199

200 Djelimična oksidacija prirodnog gasa je proces kojim vodonik nastaje putem djelimičnog sagorijevanja metana sa gasovitim kiseonikom, dajući ugljen monoksid i vodonik: CH 4 + 1/2O 2 CO + 2H 2 + toplota U ovom procesu, toplota je proizvod u egzotermnoj reakciji, a samim tim moguć je i više kompaktan dizajn i nema potrebe za bilo kojim vidom eksternog zagrijavanja reaktora. Ugljen monoksid se dalje pretvara u H 2. Autotermalno reformiranje je kombinacija reformiranja parom i djelomične oksidacije. Izlazna temperatura iz reaktora je u opsegu od 950 do 1100 C, a pritisak gasa može biti visok do 100 bara [41]. Opet, dobijeni CO se pretvara u H 2 u reakciji prelaska vode u gas. Potreba da se očiste izlazni gasovi značajno povećavaju troškove postrojenja i smanjuje ukupnu efikasnost. Postrojenje za proizvodnju vodonika se sastoji od dvije tehnološki povezane sekcije: reformerske sekcije u kojoj se vrši proces katalitičkog postupka reforimiranja metana iz prirodnog gasa vodenom parom, i sekcije za prečisćavanja struje vodonika u PSA jedinici. Prirodni gas se komprimuje i predgrijava, zatim desulfurizuje radi konverzije olefina u parafine i hidrogenacije sumpora u vodoniksulfid. Posle toga vrši se uklanjanje vodoniksulfida u posebnim apsorberima i tako dobijena šarža se meša sa parom visokog pritiska i odlazi u reformer u kojem se vrši katalitičko reformiranje. Na taj način se dobija kao proizvod sintezni gas koji se sastoji od H 2, CO i CO 2. U daljem toku procesa proizvodnje sintezni gas se odvodi u reaktor u kojem CO reaguje sa vodenom parom i dobijaju se CO 2 i H 2. Sirovi vodonik se zatim uvodi u PSA jedinicu (Slika III.10) gdje se vrši prečišćavanje od nečistoća, kao što su metan, CO, CO 2 i N 2. Vodonika koji se dobija je visoke čistoće, 99,9 % i predstavlja konačan proizvod. Raspon kapitalnih troškova za ovo postrojenje zavisi od kapaciteta i kreće se od 7-10 miliona USD za postrojenje kapaciteta kapaciteta m N /h. 3 m N /h do 55 miliona USD za postrojenje Modifikacija konvencionalnog reformiranja parom prirodnog gasa uključuje izdvajanje CO 2 pomoću adsorbenta iz toka produkata i na taj način omogućava dobijanje vodonika pri nižoj temperaturi. Iako je ovaj postupak još u fazi istraživanja, očekuje se da će cijena vodonika biti za % niža u odnosu na cenu onog iz konvencionalnog reformiranja, a najviše zbog sniženih kapitalnih troškova (Capital Expenditures CAPEX) i operativnih troškova (Operating Expenditures OPEX). 200

201 Slika III.10 - Blok-shema procesa reformiranja parom prirodnog gasa Takođe, razvija se reaktor sa keramičkom membranom za kontinualno izdvajanje kiseonika iz vazduha i parcijalnu oksidaciju metana. Ako bude uspješan, ovaj proces će biti znatno bolji u proizvodnji singasa i/ili vodonika od postojećeg konvencionalnog reformiranja parom prirodnog gasa. Proizvodnja iz uglja Vodonik može se proizvesti iz uglja kroz različite procese gasifikacije (npr. gasifikacija sa fiksnim slojem, fluidizovanim slojem ili suspendovanim protokom). U praksi, visokotemperaturni suspendovani protok se favorizuje zbog maksimizacije konverzije ugljenika u gas, čime se izbjegava stvaranje značajne količine čađi, katrana i fenola. Tipična reakcija za ovaj proces je: C(s) + H 2 O + toplotaco + H 2 Budući da je ova reakcija endotermna, potrebno je dodatno zagrijevanje, kao i kod procesa reformacije metana. Ugljen monoksid se dalje pretvara u CO 2 i H 2 putem reakcije pretvaranja vode u gas. Proizvodnja vodonika iz uglja je komercijalno zreo postupak, ali je složeniji od proizvodnje vodonika iz prirodnog gasa [41]. Troškovi dobijenog vodonika su takođe veći. Međutim, budući da uglja ima u izobilju u mnogim dijelovima svijeta i vjerovatno će se koristiti kao izvor energije, ipak vrijedi istražiti razvoj čistih tehnologija za njegovo korišćenje. Ugljen-dioksid je glavni izduvni gas u svim proizvodnim procesima dobijanja vodonika iz fosilnih goriva. Količina CO 2 će varirati u odnosu na sadržaj sirovina za vodonika Kako bi se dobila održiva (nula emisija) proizvodnja vodonika, potrebno je prihvatiti i skladištiti CO 2. Proizvodnja vodonika iz prirodnog gasa je integralni deo strategije uvođenja vodonika u sektor transporta, smanjenjem cene konvencionalnih procesa i razvijanjem novih proizvodnih 201

202 procesa koji koriste fosilna goriva. Trenutno, skoro sva proizvodnja vodonika u svetu se zasniva na fosilnim gorivima: 48 % vodonika se dobija iz prirodnog gasa, 30 % iz rafinerijske prerade nafte (ali se u rafinerijskim procesima hidrodesulfurizacije i utroši), 18 % iz uglja, a preostalih 4 % iz elektrolize vode. Postrojenja za reformiranje prirodnog gasa vodenom parom su vrlo fleksibilna (kapaciteti se kreću od do m 3 N/h ) i jako rasprostranjena (Foster Wheeler 100, Uhde 60 i Technip 240 izgrađenih postrojenja). Proizvodnja iz biomase U procesu prerade biomase, vodonik koji sadrži gas se obično proizvodi na način sličan procesu gasifikacije uglja. Međutim, nema komercijalnih postrojenja koja proizvede vodonik iz biomase. Trenutno, vodonik se proizvodi gasifikacijom pare (direktno ili indirektno), gasifikacijom suspendovanog protoka, i naprednijim konceptima poput gasifikacije u natkritičnoj vodi, primjenom termo-hemijskog ciklusa ili preradom među proizvoda (npr etanol, bio-ulje ili torifikovano drvo). Nijedan od koncepata nije dostigao fazu demonstracije za proizvodnju vodonika. Gasifikacija biomase je u fazi razvoja i istraživanja koja se dijeli na proizvodnju proizvodnju H 2 i biogoriva. Gasifikacija i piroliza smatraju se kao najperspektivnije srednjoročne tehnologije za komercijalizaciju proizvodnje H 2 iz biomase. Elektroliza Elektrolize vode je proces kojim se molekul vode cijepa na vodonik i kiseonik primjenom električne energije, kao u jednačini: H 2 O + električna energijah 2 + 1/2O 2 Ukupna energija koja je potrebna za elektrolizu vode se neznatno povećava sa temperaturom, dok se potrebna električna energija smanjuje. Postupak visokotemperaturne elektrolize može biti poželjan postupak kada je toplota koja je rezultat visokih temperatura dostupna u vidu otpadne toplote iz drugih procesa. Ovo je na globalnom nivou posebno važno budući da se veći dio proizvodnje električne energije zasniva na fosilnim gorivima sa relativno malom stopom efikasnosti. Budući potencijalni troškovi za elektrolitički vodonik prikazani su na Slici III.11 [41], gdje su očigledne mogućnosti za značajnim smanjem troškova proizvodnje. 202

203 Slika III.11 Budući potencijalni troškovi proizvodnje vodonika elektrolizom vode [40] Za razliku od tehnologija baziranih na fosilnim gorivima, elektroliza koristi praktično neograničen i obnovljiv izvor vodu. Trenutno, elektrolizom se dobija relativno malo vodonika (u svjetskim razmjerama), uglavnom za slučajeve kada je potrebna mala količina vodonika visoke čistoće i kao nusproizvod proizvodnje kiseonika za podmornice. Postupci se još uvijek usavršavaju, i, uprkos zanačajnom interesovanju, nisu još dostigli nivo komercijalne proizvodnje. Alkalna elektroliza Proces alkalne elektrolize koristiti vodeni rastvor kalijum hidroksida (KOH) (kaustična) kao elektrolit koji obično cirkuliše kroz elektrolitičke ćelije. Alkalna elektroliza je zrela tehnologija, sa značajnim operativnim rezultatima u industrijskim aplikacijama koje omogućavaju daljinski rad. Glavni izazovi u pogledu razvoja i istraživanja odnose se na dizajn i proizvodnju opreme za elektrolizu po nižim troškovima sa većom energetskom efikasnosti i većom operativnom stopom. Elektroliza sa polimernom membranom kao elektrolitom (PEM) Uređaji za PEM elektrolizu ne zahtjevaju tečni elektrolit, što značajno pojednostavljuje njihovu izradu. Glavni nedostatak ove tehnologije je ograničen vijek trajanja membrane. Glavne prednosti ove tehnologije u odnosu na alkalnu elektrolizu je veći stepen operativnosti [41], povećana bezbjednost zbog odsustva KOH elektrolita i kompaktniji dizajn zbog viših gustina i većih radnih pritisaka Visoko temperaturska elektroliza Visoko temperaturska elektroliza je zasnovana na tehnologiji gorivih ćelija sa visokom radnim temperaturama. Količina električne energije potrebne za cjepanje molekula voda na temperaturi od 1000 C, znatno je manja nego kod elektrolize na temperaturi od 100 C. To znači da visoko temperaturski elektrolizer može da radi sa znatno višim stepenom efikasnosti procesa ne go nisko temperaturski elektrolizer. 203

204 Foto-elektroliza (fotoliza) Sistemi fotonaponskih solarnih panela su danas komercijalno dostupni. Takođe, ovi sistemi nude određenu fleksibilnost, jer se kao rezultat njiovog korišćenja može generisati električna energija (kod fotonaponskog sistema), odnosno vodonik (u elektrolizeru). Direktna foto-elektroliza predstavlja naprednu alternativu fotonaponske elektrolize kombinovanjem oba procesa u jednom uređaju. Ovi sistemi nude veliki potencijal za smanjenje troškova elektrolitičke proizvodnje vodonika, u poređenju sa konvencionalnim tehnologijama. Foto-biološka proizvodnja vodonika (biofotoliza) Foto-biološka proizvodnja vodonika se zasniva na dva procesa: fotosinteze i proizvodnje vodonika hidrogenezom kod, na primjer, zelenih algi i cijano bakterija. Potrebno je sprovođenje dugoročnog i primjenjenog istraživanja ove oblasti. Visokotemperatursko cijepanje molekula vode Proces visokotemperaturskog cijepanja molekula vode odvija se na temperaturi od približno 3000 C. Na ovoj temperaturi, 10% vode se bespovratno razgrađuje, dok se preostalih 90% može reciklirati. Za smanjenje temperature, predlažu se drugi visokotemperaturski procesi za cijepanje molekula vode kao što su: Termohemijski ciklusi Hibridni sistemi sa termičkom i elektrolitičkom dekompozicijom Direktna katalitička dekompozicija molekula vode sa separacijom na principu keramičke membrane (termofizički proces) Plazmohemijska dekompozicija molekula vode u dvostepenom CO2 ciklusu. Termohemijsko cijepanje molekula vode Pod termohemijskim cijepanjem molekula vode smatra se konverzija vode na vodonik i kiseonik nizom termički pogonjenih hemijskih reakcija. Termohemijski ciklusi za cijepanje molekula vode poznati su već 35 godina, a intenzivno su proučavani tokom kasnih 1970-ih i 1980-ih. Iako ne postoji sumnja u tehničku izvodljivost i njihovu relativno visoku efikasnost, potrebno je dosta napora kako bi ova tehnologija postala i komercijalno dostupna po prihvatljivoj cijeni. Proizvodnja vodonika iz energije vjetra Jedno od rješenja leži u korišćenju snage vjetra za proizvodnju vodonika. Prema planovima različitih energetskih kompanija, energija za kojim trenutno ne postoji potražnja na tržištu će se prenijeti na posebna vrhunska postrojenja za proizvodnju vodonika elektrolizoim 204

205 vode - proces koji je takođe stvara i bezopasan gas kiseonik kao nusproizvod. Vodonik se čuva u posebnim rezervoarima (Slika III.12). Vodonik proizveden na ovaj način će naknadno biti unijet u mrežu prirodnog gasa odakle bi mogao lako i na različite načine da se stavi u upotrebu. Na primjer, elektrane mogu da koriste gas kada je to potrebno za proizvodnju električne energije. Takođe, vodonik se može koristiti za generisanje toplote u zimskim mjesecima, ili može da završi u rezervoarima za gorivo modernih vozila. Prvo evropsko postrojenje za proizvodnju vodonika, koje pokreće struja iz generatora na vetar je pušteno u rad u Grčkoj. Ovaj pogon ima proizvodni kapacitet od 55 m 3 /h. Vodonik se pakuje u specijalne boce i kasnije će se koristiti kao gorivo za automobile. Postrojenje je izgrađeno u okviru istraživačkog projekta, finansiranog od strane EU. Slika III.12 - Postrojenje za proizvodnju vodonika iz energije vetra (Coachella Valley, SAD) Najperspektivniji metod je formiranje vodonika u vozilu. Iako su istražena različite opcije, za sada, veći broj proizvođača proizveo je prototip, gdje se vodonik dobija iz metanola kroz proces reformisanja. Naime, metanol se lako rastvara, stvarajući vodonik i CO 2 u vozilu. Na žalost, ovaj postupak se i dalje nadograđuje, a i nije moguće naći dovoljnu količinu metanola ili po konkurentnoj cijeni. Najbolje rješenje bi bilo da se vodonik dobije reformisanjem benzina, ali taj postupak je još uvijek daleko od stvarne primjene. 205

206 Komprimovani vodonik Postoji nekoliko načina uskladištenja komprimovanog vodonika [42, 45, 46] : čelične boce pod pritiskom većim od 250 bara. Tada nastaju svi problemi kao kod prirodnog gasa: kompleksne pumpne stanice, problem smeštaja teških boca, smanjen smeštajni prostor, veća masa i gabariti, neohodni višestupni reduktori itd. kompozitne boce - njihova mala težina ispunjava ključne ciljeve, a boce su već komercijalno dostupne, dobro projektovane i bezbjedne budući da već postoji značajno iskustvo u dizajniranju prototipa. Ove boce takođe ispunjavaju kodove koji su prihvaćeni u nekoliko zemalja za pritiske u rasponu od bara. Kompozitne boce ne zahtijevaju unutrašnju razmjenu toplote i mogu da se koriste kao kriogene posude. Njihovi glavni nedostaci odnose se na njihov znatan fizički obim (koji ne ispunjava ciljeve), takođe njihov cilindrični oblik otežava optimalno skladištenje u pogledu raspoloživosti prostora, njihovu visoku cijenu ( USD/kg H 2 ) i kazne u vezi sa kompresijom gasa na veoma visokim pritiscima [46]. Takođe postoje određeni aspekti bezbjednosti koji još nisu riješeni, kao što je problem brzog gubitka H 2 u slučaju havarije; Staklena mikrosfera - koncept korišćenja staklene mikrosfere za skladištenje vodonika na vozilu koji se može opisati u tri koraka: punjenje, popunjavanje i pražnjenje. Prvo se šuplje staklene sfere ispune H 2 pod visokim pritiskom ( bara) i visokom temperaturom (oko 300 C) procesom zasićivanja u posudi pod visokim pritiskom. Mikrosfere su zatim hlade do sobne temperature i prebacuju u rezervoar vozila niskog pritiska. Konačno, mikrosfere su zagrijevaju do oko C kako bi se kontrolisano oslobodio H 2 za pogon vozila. Glavni problem sa staklenom mikrosferom je inherentno niska volumetrična gustina koja može da se postigne i visok pritisak potreban za punjenje. Staklene mikrosfere su sigurne budući da skladište H 2 na relativno niskom pritisku u vozilu i pogodne su za podesive rezervoare. Tečni vodonik Tečni vodonik smješten u kriogene boce. Vodonik prelazi u tečno stanje na -253 o C, tako da je neophodna znatna energija za njegovo utečnjavanje. Mada je i ova tehnologija danas dostupna, ona je veoma kopleksna i skupa, a primjena kriogenih boca, sa vakumskim zidovima, u vozilu problematična. Samo stvaranje tečnog vodonika ne mora da bude problematično i može biti nus produkt procesne industrije, ali njegov transport do pumpne stanice je problematičan. Rezervoar utečnjenog gasnog goriva je sa dvostrukim zidovima između kojih vlada vakuum koji obezbijeđuje izolaciju. Oni se rade sa unutrašnjim sudom od 206

207 nerđajućeg čelika obloženog izolacionim materijalom, dok je spoljašnji sud od visoko kvalitetnog ugljeničnog čelika. Vakum između zidova je 0, bara. Ukoliko se na vozilu koristi više kontejnera, što je obično slučaj, oni su takođe povezani cjevovodom sa duplim zidovima i vakumom između; Borhidrid (NaBH 4 ) rastvori mogu se koristiti kao tečni medijum za skladištenje vodonika. Osnovna prednost korišćenja NaBH 4 rastvora je da omogućava sigurnu i kontrolisanu proizvodnju H 2 na vozilu. Glavni nedostatak je da proizvod reakcije, odnosno NaBO 2 mora da se regeneriše i vrati u NaBH 4 an vozila. Iako je upotreba NaBH 4 rastvora u vozilima možda izuzetno skupa (troškovi regeneracije NaBH 4 mora da se smanje sa trenutnih 50 USD/kg na manje od 1 USD/kg), postoji nekoliko komercijalnih kompanija koje promovišu ovu tehnologiju (Millenium Cell u SAD i MERIT u Japanu). Neke organske tečnosti takođe se mogu koristiti za indirektno skladištenje vodonika u tečnom obliku. U sljedeća tri koraka prikazan je osnovni koncept. Prvo, organska tečnost mora da se dehidrogenizuje (u katalitičkom procesu) kako bi se proizveo H 2 gas na vozilu. Drugo, dehidrogenizovan proizvod se transportuje od rezervoara vozila do centralnog postrojenja za preradu, dok se istovremeno rezervoar puni sa svježom tečnošću obogaćenom H 2. Konačno, H 2- osiromašena tečnost treba ponovo da se hidrogenizuje, vrati u polazno jedinjenje i vrati u benzinsku pumpu. Čvrst vodonik Veoma efikasan način je uskladištenje vodonika u metalnim hidridima [51]. Metalni prah (sirovog gvožđa) upija i drži vodonik na sobnoj temperaturi, dok ga ispušta pri nešto višoj temperaturi tako da ga motor može koristiti. Ova tehnologija je razvijena, ali ne u dovoljnoj mjeri za primjenu na vozilu. Tu je najveći problem velika masa metalnih hidrida tako da vozilo postaje veoma teško. Vozilo sa metalnim hidridima ima sve nedostatke kao i električno vozilo sa baterijama (velika masa, mali radius kretanja, manji smještajni prostor itd). Izgled rezervoara sa hidridima dat je na Slici 40 [48]. III.4.2 Primjena Trenutno postoji nekoliko opcija vozila koja koriste vodonik i to: motori sa unutrašnjim sagorijevanjem vodonik se koristiti kao smjesa čistog vodonika i komprimovanog prirodnog gasa (HCNG). vodonik se koristi kao čisto gorivo (Hydrogen Internal Combustion Engine - HICE), i električni automobili sa pogonom na gorive ćelije 207

208 Primjena vodonika za pogon motora Vodonik u oto motoru se može primjeniti bez većih problema, jer je, kao što je rečeno, pogodan za ovaj tip sagorijevanja. Doziranje vodonika može biti pneumatsko mješačem, kao kod prirodnog gasa, na centralno mjesto u usisnom sistemu zajedničkom za sve cilindre ili posebnim dovođenjem vodonika do usisnog otvora svakog cilindra posebno (tzv. paralelno napajanje). U oba slučaja se komprimovani vodonik, nakon reduktora pritiska, uvodi u gasnom stanju u usisni sistem pod dejstvom depresije u usisnom sistemu. Ovaj način je relativno jednostavan i daje veoma homogenu smjesu budući da se vodonik dobro miješa sa vazduhom. U posljednje vreme aktuelno je i elektronsko sekvencijalno ubrizgavanje kao kod MPI motora s tim što se vodonik dozira isključivo u hodu usisavanja direktno u usisni otvor, odnosno cilindar, kako bi se izbjeglo formiranje homogene smjese u usisnom sistemu. Naime, najveći, a praktično i jedini problem je, zbog velikog koeficijenta difuzije, pojava tzv. backfire -a, povratnog plamena u usisnu cijev. Međutim, taj se problem može lako konstruktivno otkloniti, tako da ne pretstavlja nepremostivu prepreku. Naime, problem povratnog plamena nastaje ukoliko, nakon usisavanja, odnosno zatvaranja usisnog ventila, zaostane vodonik u vazduhu usisnog sistema. Tada se može desiti da, tokom sljedećeg otvaranja usisnog ventila dođe do prodora užarenih čestica u usisni sistem, izazivajući eksploziju, prasak i plamen u usisnom sistemu (Slika III.13), što je veoma neprijatno kako za motor tako i za okolinu. Problem povratnog plamena se može riješiti posebnim doziranjem vodonika samo u toku najintezivnijeg usisavanja (sredinom hoda usisavanja) i tako se spriječava zaostajanje vodonika u usisnom sistemu. Jedan od načina da se to ostvari prikazan je na Slici III.14 kada se otvor za dovod vodonika otvara tek kad se dovoljno izdigne usisni ventil, odnosno kad se dovod vodonika prekida prije nego što usisni ventil zatvori usisni kanal [41] 208

209 Slika III.13 - Pojava povratnog plamena u usisnom vodu Slika III.14 - Sprječavanje pojave povratnog plamena zatvaranjem dovoda vodonika Prethodni problem se najlakše riješava primjenom direktnog ubrizgavanja vodonika, čime se postižu i dobre performanse: veća snaga i ekonomičnost (stepen korisnosti oko 40 %), uz malu emisiju NOx. Svi ostali dijelovi motora mogu ostati isti, mada stepen sabijanja može biti veći bez pojave detonacije, zbog dobre otpornosti vodonika. Snaga motora na vodonik zavisi od sastava smjese sa kojim motor radi i od načina formiranja smjese. Zavisno od načina obrazovanja smjese snaga vodoničnog motora može biti manja za 15 % (ukoliko se vodonik i vazduh miješaju u usisnom sistemu) ili veća za 15 % (ukoliko se vrši direktno ubrizgavanje) od benzinskog motora. Pri stehiometrijskom sagorijevanju maksimalna temperatura ciklusa je veoma visoka što rezultuje visokom koncentracijom azotovih oksida. Zbog toga, motori na vodonik rade sa duplo većim viškom vazduha. Pri tome, formiranje azotovih oksida je svedeno na minimum. Ali i tada snaga motora bitno opada, što znači, da bi se to nadoknadilo, vodonični motor mora biti veće zapremine ili se mora koristiti turbopunjenje, što je mnogo efikasnije. Što se tiče ekonomičnosti, s obzirom na kvalitetni proces i dobar stepen termičkog iskorišćenja, motor sa vodonikom poseduje ukupan stepen korisnosti na nivou dizel motora, odnosno preko 40 %. Kod benzinskog motora toksične komponente su CO, HC i NOx, dok kod motora na vodonik postoje samo azotovi oksidi. Međutim, ono što je važno kod benzinskog motora već pri radu sa 25 % viška vazduha (Phi=0,8) motor radi neregularno, a NOx je smanjen tek za 50 %. Motor sa vodonikom može raditi sa duplo (100 %) većim viškom vazduha (Phi=0,5) ali veoma stabilno sa emisijom NOx bliskoj nuli [16]. Razlog tome je što je granica upaljivosti siromašne smjese vodonika i vazduha veoma visoka, tako da je rad sa koeficijentom viška vazduha čak i preko λ=3 moguć. Naravno, takav rad je praćen velikim padom snage tako da nije preporučljiv jer je praćen i padom stepena iskorišćenja. Rad sa λ=2,0 (Phi=0,5) pri tome daje dobru ekonomičnost i još uvijek zadovoljavajuću snagu. 209

210 Mješavine vodonika sa kompirimovanim prirodnim gasom (HCNG) Infrastruktura distribucije vodonika je još veoma nerazvijena i postoji samo u lokalnim primjerima. Osim toga, problem uskladištenja na vozilu ne dozvoljava velike rezervoare. Zato jedno od prelaznih rješenja može biti bi-fuel vozilo sa manjim rezervoarom vodonika za recimo lokalnu upotrebu, dok bi se normalno koristio u eksploataciji benzin. Međutim, znatno bolje rješenje je korišćenje mješavina sa manjim udjelom vodonika. Vodonik se ne miješa sa tečnim gorivima, ali se zato dobro miješa sa prirodnim gasom, tako da se njihova homogena mješavina može smjestiti u istom rezervoaru pod visokim pritiskom.vodonik se takođe može dodati prirodnom gasu, do 50%, u tom slučaju sagorijevanje je poboljšano budući da se poboljšava odnos vazduha i goriva, a štetne emisije su smanjene. U poređenju sa dizel motorom, emisija NOx, smanjena je za 65%, a emisija čestica čak za 80%. Interesantno rješenje je rješenje tzv. obogaćenog prirodnog gasa dodavanjem vodonika HCNG motor (Slikes III.15-III.17). U odnosu na gasni motor sa siromašnom smjesom motor koji radi sa mješavinom prirodnog gasa i 20 % vodonika u ekstremnoj siromašnoj smjesi daje smanjenje NOx za oko 50 %, NMHC za 60 %, CO za 10 % i CH 4 za 20 % (Slika III.18). Slika III.15 - Eksperimentalno vozilo HCNG sa pogonom motora mješavinom vodonika i prirodnog gasa [47] 210

211 Slika III.16 - Autobus na HCNG, pored odgovarajuće pumpe za HCNG Slika III.17 - Fordov kamionet i rezervoar za HCNG gorivo Slika III.18 - Poređenje HCNG motora sa gasnim motorom sa siromašnom smjesom [17] 211

212 Vodonik kao čisto gorivo (Hydrogen Internal Combustion Engine - HICE) U novembru godine, počelo je testiranje HICE Tojote Prijus (Slika III.19). Air Product je obezbijedio pumpe za vodonik u šest gradova u kojima je ispitivanje vršeno, a firma Quantum je obezbijedila konverziju motora. U ispitivanju učestvovalo je 30 vozila, čije su performanse slične benzinskim, uz autonomiju od oko 130 km. Vozila karakteriše nulta emisija ugljovodonika, CO i CO 2. Slika III.19 - Tojota Prijus na vodonik Vozila na gorive ćelije Postoje mnoge vrste gorivih ćelija, ali sve se ove vrste sastoje od anode, katode i elektrolita koji omogućavaju pozitivno naelektrisanim jonima vodonika (odnosno protonima) da se kreću između dvije strane gorivih ćelija (Slika III.20 ). Anoda i katoda sadrže katalizatore koji ćine da se gorivo podvrgne reakcijama oksidacije koje stvaraju pozitivne jona vodonika i elektrone. Poslije reakcije joni vodonika se kreću preko elektrolita. Istovremeno, elektroni se kreću iz anode do katode preko spoljnog kola, proizvodeći jednosmjernu struju. Na katodi, joni vodonika, elektroni, i kiseonika reaguju i formiraju vodu. 212

213 Slika III.20 Gorive ćelije U posljednjih pedeset godina bilo je puno pokušaja primjene vodonika na vozilima. Vozila na gorive ćelije koje imaju pogon na vodonik za razliku od benzina ne emituju štetne materije. Potrebno je da se prevaziđe nekoliko izazova prije nego što ta vozila budu konkurentna konvencionalnim vozilima, ali potencijalne koristi od ove tehnologije su velike. Vozila na gorive ćelije izgledaju kao konvencionalna vozila posmatrajući spolja, ali unutra sadrže tehnološki napredne komponente koja se ne mogu naći u savremenim vozilima. Najočiglednija razlika je izlazni napon za gorive ćelije koji pretvara vodonik gas koji se sa kiseonikom iz vazduha nalazi u vozilu u električnu energiju za pogon elektromotora koji pokreće vozilo. Glavne komponente tipičnog vozila na gorive ćelije prikazane su na Slici III.21. Električno vozilo na vodonikove gorive ćelije pokreće skup pojedinačnih gorivih ćelija, odnosno sistem gorivih ćelija. Sistem je projektovan da sadrži dovoljno ćelija da obezbijedi potrebnu snagu za primjenu u automobilu. Skup gorivih ćelija proizvodi struju onoliko dugo koliko je gorivo dostupno, sličano motoru sa sagorijevanjem. Električnu energiju koju gorive ćelija proizvedu napaja električni motor koji pokreće vozilo [50]. Većina proizvođača automobila su plasirala na tržište električna vozila sa gorivim ćelijama, i mnogi planiraju da uvedu FCEV na komercijalno tržište u periodu od Do godine Do godine, proizvođači očekuju da uvedu nekoliko desetina hiljada električnih vozila sa gorivim ćelijama na tržište Kalifornije. Danas, oko 300 FCEV-a su uvedena na Kalifornijske puteve i pune se na javnim i privatnim mjestima za punjenje u državi [50]. 213

214 Slika III.21 Komponente vozila na gorive ćelije [50] Vozila na vodonične gorive ćelije su tiha, izuzetno energetski efikasna, imaju nultu emisije i imaju jednake radijus performanse u poređenju sa vozilima na benzinski pogon. Vozači identifikuju radijus, vrijeme punjenja, emisije, snagu i performanse kao vrijedne karakteristike vozila. Razumijevanje primarnih tehnologija pogona vozila je prvi korak za procijenu različitih tipova vozila. Vozila na baterije, na vodonične gorivne ćelije i vozila sa unutrašnjim sagorijevanjem sva imaju različit pogon i fundamentalno drugačiju tehnologiju (Slike III.22 i III.23): Vozila na baterije idu na pogon baterija koje mogu da se ponovo pune Električna vozila na gorive ćelije oslanjaju se uglavnom na gorive ćelije Vozila sa unutrašnjim sagorijevanjem koriste goriva Za masovnu primjenu vozila na gorive ćelije (Fuel Cell Electric Vehicles FCEV) potrebno je još mnogo godina. Na putu komercijalizaciji gorivih ćelija stoje sledeće prepreke [17] : cijena - cijena benzinskog motora se kreće od 25 do 30 USD/kW. Da bi bila konkurentna, goriva ćelija mora koštati 50 USD/kW, što je još jako daleko, izdržljivost - da bi parirala SUS motoru, mora trajati minimalno h, odnosno prevaljivati km, opsegu spoljašnjih temperatura od -40 do +40 C. Za gorive ćelije je to još nedostižno 214

215 dovod vazduha - dovod vazduha za gorivu ćeliju predstavlja problem, jer kompresorski sistemi nisu pogodni za aplikaciju gorive ćelije u automobilima, toplota i voda - gorive ćelije rade na 80 C, pa mala razlika između spoljašnje i radne temperature dovodi do potrebe za velikim razmjenjivačima toplote i ovlaživačima, koji koriste dio proizvedene energije, čime snižavaju ukupnu efikasnost sistema, i veličina i masa - gabariti i težina se moraju drastično redukovati da bi se gorive ćelije efikasno spakovale u automobil. Ovo se ne odnosi samo na same gorive ćelije (katalizator membrane, bipolarne ploče, itd) već i na pomoćne sisteme (kompresore, ekspandere, razmjenjivače toplote, ovlaživače i senzore). Na osnovu svega izloženog mogu se izvesti sljedeći zaključci: proizvodnja vodonika: vodonik je sa sadašnjom tehnologijom još uvijek 3-4 puta skuplji od motornog benzina, a od dizel goriva još i više, distribucija vodonika: mora se razviti ekonomski isplativa i energetski efikasna infrastruktura, a cijena isporuke od proizvođača do potrošača drastično smanjiti, smještanje vodonika: rezervoari za vodonik u automobilima moraju obezbijediti autonomiju od najmanje 500 km, uz zadovoljavajuću cijenu i performanse, a da pritom ne zauzimaju tovarni i putnički prostor, i praktična i masovna upotreba vodonika kao motornog goriva se ne nazire u bliskoj budućnosti. Od svih mogućih verzija gradnje gorivih ćelija, za primjenu na vozilima je najperspektivnija goriva ćelija sa elektrolitom u vidu membrane koja propušta protone. Dugoročno gledano, može se čak reći da je goriva ćelija veoma perspektivno rješenje za pogon vozila [42]. Pri tome, stepen energetske konverzije hemijske energije vodonika u gorivoj ćeliji je skoro dvostruko veći nego u oto motoru. Prema tome kad se budu riješili problemi primjene vodonika na vozilu veliko je pitanje da li će se on koristiti u motoru SUS ili u gorivoj ćeliji. Ipak, primjena vodonika na motoru je realnost. 215

216 Slika III.22 Pregled glavnih tehnologija pogona vozila [52] 216

217 Slika III.23 Poređenje baterija koje se mogu ponovo puniti, gorivih ćelija i vozila sa unutrašnjim sagorijevanjem kao različite tehnologije [50] III.4.3 Cijena Ekonomski parametri proizvodnje vodonika prema različitim tehnologijama prikazani su u Tabelama III.8 III.13. Taela III.8 - Proizvodnja vodonika iz prirodnog gasa Karakteristike Jedinica (Status) Ukupna energetska efikasnost (odnos DTM * % proizvedenog vodonika i DTM šarže i energenata) Energetska efikasnost proizvodnje % Energetska efikasnost skladištenja i kompresije % Cijena vodonika USD/l H 2 1,32 0,79 0,39 Kapitalni troškovi USD/l H 2 0,71 0,37 0,08 Proizvodnja USD/l H 2 0,5 0,16 0,03 Skladištenje i kompresija USD/l H 2 0,21 0,21 0,05 Fiksni troškovi operacija i održavanja USD/l H 2 0,32 0,16 0,08 Varijabilni troškovi operacija i održavanja USD/l H 2 0,24 0,21 0,18 Cijena šarže USD/l H 2 0,05 0,05 0,05 * DTM donja toplotna moć 217