Személygépjárművek környezetbarátabbá történő átalakításának gazdasági kérdései

Átírás

1 Személygépjárművek környezetbarátabbá történő átalakításának gazdasági kérdései Zádor István*, Török Ádám** *PhD, okleveles közlekedésmérnök, KOGÁT Kft. **PhD, okleveles közlekedésmérnök, KTI Közlekedéspolitikai és gazdasági tagozat, Absztrakt: A társadalom jogos igénye a közúti közlekedésből származó környezetterhelések, károsanyag-kibocsátások minimalizálása. A közlekedési környezetszennyezés hatására Földünk klímája megváltozik; ez hatással van a társadalom és a gazdaság állapotára. A környezetszennyezés jelentős része közlekedési eredetű. A szektoron belül a közúti közlekedés a legnagyobb károkozó. Cikkünk témája a hazai közúti közlekedésben - létszámát tekintve igen jelentősen - résztvevő vek átalakításakor fellépő környezeti és gazdasági hatások elemzése. Összegyűjtve az információkat elemeztük az alternatív fosszilis hajtóanyagok felhasználásával (LPG és CNG) kialakuló helyzetet, mind nagyvállalatok, mind magánszemélyek aspektusaiból. Felépítettünk egy a projektfinanszírozás eszközeire épülő gazdasági modellt a gépjármű átalakítások elemzésére. Jelen cikkünkben a modell vekre vonatkozó eredményeit ismertetjük. 1. BEVEZETÉS A környezet változása beleértve az éghajlatot is és az ezeket befolyásoló emberi akciók kapcsolatban állnak a társadalommal, a gazdasággal. A közlekedésnek a természeti a gazdasági és társadalmi környezet által definiált térben kell megfelelnie, úgyhogy gazdaságilag hatékonyan, környezetkímélő módon elégítse ki a társadalom mobilitási igényeit (Tánczos, 2004). Az elmúlt században lejátszódó robbanásszerű - tudományos és technikai - fejlődés olyan eszközöket és technológiai megoldásokat adott az emberiség kezébe, amelyek hatványozottan növelték meg a környezetbe való beavatkozás hatását. A növekvő fogyasztói igények kielégítése óhatatlanul károsítja a környezetet, ugyanakkor a túlélés elemi feltételei közé tartozik a környezetszennyezés csökkentése. Ennek megoldása a műszaki fejlesztésen, anyagtakarékos technológiák alkalmazásán, megújuló energiaforrások hasznosításán, környezetkímélő közlekedésen és szállításon alapszik. A társadalom jogos igénye a közúti közlekedésből származó környezetterhelések, károsanyag-kibocsátások minimalizálása. A motorizáció dinamikus fejlődése olyan jelentős levegő-, talaj- és vízszennyeződést okoz, amely légkörünk, talajfelszínünk és vízkészletünk gigantikus méreteihez képest is számottevő. A "fenntartható fejlődés" fogalma olyan fejlődést takar, amelynek lényege, hogy a műszaki fejlesztés ütemét, és a növekvő fogyasztási igények kielégítését, valamint a Föld nyersanyagkészleteinek és erőforrásainak felhasználását oly módon kell egyensúlyban tartani, hogy az emberiség következő generációinak lehetőségei, életszínvonala és életkörülményei ne legyenek rosszabbak a jelenleginél (Csete M. et. al., 2008). Az alternatív hajtóanyagok jelenleg, hazánkban széles körbeem elérhetőek, a fosszilis folyékony tüzelőanyagok (benzin, gázolaj) folyamatos drágulása mellett azonban egyre nagyobb piaci térre tehetnek szert. Az átmeneti időben amíg kiépülnek a széleskörű hozzáférés feltételei rentábilis megoldást jelenthet a közúti járműállomány fosszilis gázhalmazállapotú tüzelőanyaggal történő üzemeltetése, nem is említve a biogázok használatának lehetőségét. Cikkünk témája a hazai közúti közlekedésben résztvevő vek LPG és CNG üzemre történő átalakításakor fellépő környezeti és gazdasági hatások elemzése. Összegyűjtve az információkat elemeztük az alternatív gázhalmaz állapotú fosszilis hajtóanyagok felhasználásával (LPG és CNG) kialakuló helyzetet, mind nagyvállalatok, mind magánszemélyek aspektusaiból. A projektfinanszírozás eszközeire épülő általunk kidolgozott gazdasági modell tetszőlegesen alkalmazható és validálható egy adott vállalatra, mely talán megkönnyítheti a cégek és magánszemélyek közép és hosszú távú, ilyen jellegű, stratégiai beruházási döntéseit. 2. A FOLYÉKONY GÁZ (LPG) ÉS A FÖLDGÁZ (CNG) Az autógázok tulajdonságait a hagyományos tüzelőanyagokkal szemben az alábbi táblázat mutatja be. 1. táblázat Autógázok tulajdonságai Hajtóanyag Benzin Gázolaj LPG CNG jellemzõk Sűrűség 15 C- 0,73 0,84 0,55 0,14-

2 on 0,16 Energiasűrűsé 44,0/31,4 42,5/35,7 46/2 48/8 g MJ/kg, MJ/l 5 Forráspont +25/ /+36 0/ [ C] 0 0 Gyulladáspont [ C] Oktánszám forrás: A gáztüzelőanyagok magas oktánszámuk miatt nem tartalmaznak kopogásgátló adalékanyagokat. A gáz halmazállapotú hajtóanyag tökéletesen elkeverhető a motorba jutó levegővel. A legjelentősebb előny, hogy az autógázok egyszerű szénhidrogén vegyületeket tartalmaznak, nem úgy mint a hagyományos tüzelőanyagok. A cseppfolyósgáz két alkotóeleme a propán (C3H8) és a bután (C4H10). A sűrített földgáz döntő része metán, (CH4) amely a legegyszerűbb szénhidrogén vegyület. A felsorolt tulajdonságok miatt az autógáz tökéletesebben ég el, mint a hagyományos tüzelőanyag. A kipufogógáz kevesebb rákkeltő hatású, policiklikus aromás vegyületet tartalmaz. A nitrogénoxid (NOX) kibocsátás 20-40%-kal, a szénmonoxid (CO) 60-90%-kal, a szénhidrogén (CH) 40-60%-kal kevesebb mint benzinüzemben. A tökéletesebb égés következtében szilárd részecskék (PM) a gázüzemű kipufogógázábaem találhatóak [3]. A gépjármű-tulajdonosok elsősorban egyre alacsonyabb működési költségeket szeretnének elérni. A költségek döntő többségét, mint tudjuk, a tüzelőanyag ára teszi ki. Az érdeklődés az autógáz felé egyre népszerűbb, amellyel optimális esetben akár 50%-os tüzelőanyagköltség-megtakarítást is el lehet érni. Az LPG használata Magyarországon (legálisan) a 90-es évek közepétől kezdett igazán elterjedni. Az autógáz használata révén elért megtakarítást a gépjármű-tulajdonosok (főként szállítók, taxisok) az egész világon mindenhol élvezhetik. Ezzel azonbaem csak saját maguk pénzügyi helyzetén segítenek, hanem segítenek csökkenteni az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását - Az NOX összetevő a kipufogógázban mintegy 20%-a a benzinmotorénak, a szén-dioxid (CO2) kibocsátás mintegy 15%-kal alacsonyabb - kisebb az elégetlen tüzelőanyag mennyisége, mint benzinüzemben, valamint nincs ólomkibocsátás és szén-monoxid kibocsátás értéke is közelítőleg nulla. Az égéstermék alacsonyabb gépjármű katalizátorhőmérséklet mellett is semlegesíthető ez által a gázmeghajtású motoroknál a katalizátor kímélve van. Használata soráémi többletfogyasztás és teljesítményveszteség tapasztalható, azonban a tökéletesebb égés miatt a nyomatékleadás egyenletesebb. A többletfogyasztás mértéke függ a vezetési stílustól, az átlagosan megtett úthosszaktól, azonban, ha az összehasonlításnál a literben mért fogyasztásra összpontosítunk, akkor kísérletek alapján a következőket tapasztalhatjuk: A folyékony tüzelőanyag esetében mintegy 5-20% több kell ugyanazon teljesítmény eléréséhez, mint benzin esetén. Napjainkban az ún. harmadik generációs berendezésekkel a legújabb szoftveres támogatású lineáris gáz injektorokkal, melyek megközelítik a benzinbefecskendezés karakterisztikáját - optimális beállítás mellett a többletfogyasztás 10% alatt tartható. Mivel az LPG ára olcsóbb, mint a benzin, a többletfogyasztás ára már kb km után, megtérülhet. Előnyei: az LPG a legolcsóbb az egyik legkörnyezetbarátabb alternatív tüzelőanyag a gépjármű hatótávolsága megnő viszonylag sűrű kúthálózat (hazánkban is) Hátrányai: az LPG fosszilis energiahordozó beszerelési költsége nagy, típustól függően akár több százezer forint szélsőséges átalakításokkal jár, melynek nyomait nem lehet eltűntetni drágább, szigorúbb bonyolultabb műszaki vizsga, folyamatos bevizsgálás nagy helyet foglal el a csomagtartóból egyes parkolóházakba, földalatti garázsokba gázüzemű autóval tilos behajtani némi többletfogyasztás a benzines hoz képest ugyanazon teljesítmény eléréséhez. ( p?catid) A legjelentősebb előnyük abban van, hogy egyszerű szénhidrogén vegyületeket tartalmaznak, nem úgy mint a hagyományos tüzelőanyagok. A gáz tüzelőanyag kevesebb szilárd részecskét és szennyező anyagot tartalmaz mit a hagyományos tüzelőanyagok. A CO, HC és NOx aránya jelentősen alacsonyabb a benzinüzemhez viszonyítva, mert a kén és az ólom hiánya az LPGben nagymértékben csökkenti ezen összetevők jelenlétét a kipufogógázban. Ezen hatások együttes hatásaként kevésbé használódik, koszolódik el az olaj. Mivel a gáztüzelőanyag fűtőértéke alacsonyabb így azonos feltételek mellett a gépkocsi motorjának teljesítménycsökkenése 5%-on belül van. Tehát azonos teljesítmény eléréséhez több tüzelőanyagra van szükség gázüzemben mint benzinüzemben. Ez mintegy %-os fogyasztásnövekedést jelent literben számolva. A túlfogyasztás mértéke pozitív és negatív irányban is jelentősen függ a motor állapotától, főleg a gyújtórendszer tekintetében és a vezetési stílustól is. Azonban az autógáz kedvező árának köszönhetően

3 igen jelentős üzemeltetési költségmegtakarítás realizálható ( Motor-hajtóanyagként használt CNG gáz minőségét tekintve azonos a háztartásban használt földgázéval. A 250 bár nyomásra sűrített gázt a töltőállomásokon nagynyomású kompresszorok segítségével állítják elő és ezt a gázt, tankolják a gépjárművekbe. A töltő állomásokra az országos hálózaton keresztül jut el a földgáz. Az autógázpalackban a földgáz nyomása nagymértékben függ a hőmérsékletváltozásoktól, de ez motorüzemelés szempontjából figyelmen kívül hagyható. A CNG tartályok két féleképp tölthetőek fel: alacsony nyomáson (ezt nevezik ún. "lassú töltésnek"), vagy magas nyomáson (melyet "gyors töltésnek" is neveznek) [5] Előnyei: olcsó tökéletes égés nagyon kedvező a környezeti terhelésük Hátrányai: fosszilis energiahordozó nem szívesen autózik az ember 4 darab báros gáztartályon A magyar sajátosságok torzító hatásai: Hazánkbaincs kiépített kúthálózat az tüzelőanyag ár jövedéki adóval terhelt tömegközlekedés esetében hiányzik az állami támogatás [4] 3. ÖSSZEHASONLÍTÓ ELEMZÉSEK A gazdasági számítások és összehasonlítások elvégzéséhez kialakított gazdasági modell matematikai alapja: (1) MT i = Fi + E i [HUF/év] MT i : Megtakarítások évente i. Fi: Fogyasztás különbségből származó haszon (éves fogyasztás alapján) i. Ei: Emisszió különbözetből származó haszon (amennyiben állami támogatásról beszélünk) i. tüzelőanyagú {benzin; diesel; LPG; ÉFK i : Éves futott km i. tüzelőanyagú {benzin; diesel; LPG; figyelembevételével [km] ρ i : Fajlagos éves tüzelőanyag fogyasztás i. figyelembevételével [HUF/km/év] (3) MI i = ÁK i / MTi [év] (4) MI i : Megtérülési idő, i. tüzelőanyagú {benzin; diesel; LPG; figyelembevételével [Év] ÁK i : Gépjármű átépítési költsége i. figyelembevételével [HUF] 5 15 B K B K NPV ; NPV 5 = 15 = ; t t t= 0 (1 r) t= 0 (1 r) + + [HUF], ahol NPV 5;15 : Nettó Jelenérték (5 és 15 évre számolva) r: Az alternatív befektetés kamat 5 (5) ( ÁK ) = t *ÁASt NPV 5 (6) i= 0 BTK t + (ÁASt *MTt BÜK t )*PA t ( 1+ r) [HUF], ahol ÁAS t : Átalakított a t. évben BTK t : Benzinkút telepítési költsége a t. évben BÜK t : Benzinkút üzemeltetési költsége a t. évben PA: P/A ráta az 5 és 15 éves 8%-os NPV anuitás számításhoz É X X 2 1 [X] = [ HUF NPV2 NPV1 É: NPV érzékenysége az adott X paraméter változására (átalakított, éves futott kilométer, tüzelőanyagár) A veknél elvégzett gazdasági elemzések főként a civil szférának illetve a flottakezelő cégeknek nyújthat segítséget ilyen jellegű beruházások előtt. ] (2) Fi = ÉFK i ρi [HUF/év]

4 2. táblázat: Gazdasági elemzés adatai átalakításá nak gazdasági megtakarít ása évente 1 db jármű átalakítás ának nemzetga zdasági megtakarí tása [%] átalakítás NPVje (5 évre, 8%) átalakításá nak megtérülés i ideje IRR (5 év) Szgk_Benz in_lpg ,00 6,28% ,84 1,14 83,45% Szgk_Benz in_cng ,00 4,97% ,08 1,43 64,30% Szgk_Dies el_lpg ,00 20,38% ,30 13,49-26,00% Szgk_Dies el_cng ,00 18,01% ,72 12,94-25,13% CNG ,00 18,01% ,28 0,00 átalakított számát, hogy ez megvalósuljon (NPV~0). A következő diagrammokon a bemenő paraméterek változásának hatásait lehet nyomon követni a négyfajta gépjárműre vonatkozóan. 1. ábra NPV alakulása (P/A, 5 év, 8%) az éves futott kilométer függvényében Az előző táblázatból egyértelműen látszik a benzines előnye, amit a diesel járművek drágább átépítése okoz. 3. táblázat: Gazdasági elemzés adatai Érzékeny ség vizsgálat (NPV) NPV ~ 0 Futott km/év Benzin / diesel ár Átalak, Töltőállo más üzemeltet éshez szükséges átépített Kút telepítése és üzemeltet éséhez szükséges átépített Szgk_Benzi n_lpg 1 2,60% 0,13% 0,0002% 15,00 38,00 Szgk_Benzi n_cng 2-1,02% -0,12% -0,0001% 13,00 119,00 Szgk_Diese l_lpg 3 9,65% 0,13% -0,0002% a a Szgk_Diese l_cng 4 9,26% 0,13% -0,0002% a a CNG 5 9,26% 0,13% 0,0005% a a Ebben a táblázatban az NPV érzékenysége látható, melyből jól látszik az éves futott kilométer dominanciája. Ezen paraméter igen komolyan befolyásolja az NPV-k alakulását. A töltőállomás telepítésénél és üzemeltetésénél minden esetben nullszaldóra törekedtem és úgy változtattam az 2. ábra NPV alakulása (P/A, 5 év, 8%) az átalakított számának függvényében 3. ábra NPV alakulása (P/A, 5 év, 8%) a tőkeköltség változásának függvényében (IRR= a tengelymetszet) 1 Benzin üzemű átalakítása LPG üzeműre 2 Benzin üzemű átalakítása CNG üzeműre 3 Diesel üzemű átalakítása LPG üzeműre 4 Diesel üzemű átalakítása CNG üzeműre 5 Új, kereskedelmi forgalomban kapható CNG üzemű személygépjámű

5 4. ábra Megtérülési idő alakulása az éves futott kilométer függvényében 4. ÖSSZEGZÉS A társadalom jogos igénye a közúti közlekedésből származó környezetterhelések, károsanyagkibocsátások minimalizálása. A közlekedési környezetszennyezés hatására Földünk klímája megváltozik; ez hatással van a társadalom és a gazdaság állapotára. A környezetszennyezés jelentős része közlekedési eredetű. A szektoron belül a közúti közlekedés a legnagyobb károkozó. Cikkünk témája a vek átalakításakor fellépő környezeti és gazdasági hatások elemzését. Összegyűjtve az információkat elemezetük az alternatív fosszilis hajtóanyagok felhasználásával (LPG és CNG) kialakuló helyzetet, mind nagyvállalatok, mind magánszemélyek aspektusaiból. Személygépjárművek esetében magánszemélyeknek minden esetben a benzines gépjárművek átalakítását kell mérlegelni az olcsóbb átalakítási költségek miatt. Az országos LPG kúthálózat lefedettsége miatt ezen mérlegelés eredménye legtöbb esetben az LPG átalakítás lesz, melynek beruházási költségei éven belül megtérülnek (éves megtakarítás kb Ft). Flották esetében a kúttelepítés a kérdéses, melynél a CNG magas költségei behatárolják a lehetőségeket. Ebben az esetben is a benzines átalakítása célszerű. LPG-s átalakításánál amennyiben kutat is kell telepíteni és üzemeltetni minimum 40 autó átépítése szükséges, míg az üzemeltetéshez csupán 15 (kút telepítés pl. EU-s pénzből). Ha CNG-s járművek átalakítását tervezzük (ebben az esetben a kút telepítés 90%-ban minden esetben szükséges) a kút telepítésének és üzemeltetésének fedezésére 120 autót kell átépíteni, míg az üzemeltetéshez csupán 13-at. IRODALOMJEGYZÉK Dr. Tánczos Lászlóné: Közlekedésgazdaságtan I. egyetemi jegyzet (BME Közlekedésgazdasági Tanszék, Bp ) Csete M. et. al.: Klímaváltozásról Mindenkinek (Szerk.: Harnos Zsolt Gaál Márta Hufnagel Levente), Budapest, p. ISBN bet.php?catid=85