Assessment of the potential of using CNG to power up passenger cars in Poland

This article presents the results of an assessment of the potential for the use of CNG in Poland as a fuel for passenger cars powered by an internal combustion engine fuelled by petrol or diesel. The basis for assessing the potential was an analysis of the economic efficiency of converting a passenger car fuelled by petrol or diesel to a dual-fuel vehicle by installing a CNG system. On the basis of available literature data, the vehicle structure was characterised using the following criteria: vehicle age, engine capacity, car-segment, type of fuel used and kerb weight. The average fuel consumption (petrol or diesel) of the vehicle before conversion was determined on the basis of specially developed statistical models. The conversion and operating costs of a vehicle fuelled with conventional fuel and with CNG (after vehicle conversion) were estimated on the basis of a stochastic simulation model using probability density distributions of vehicle parameters and the Monte Carlo method. The vehicle parameters were estimated so that the obtained set of vehicles reflected the actual structure of passenger cars in Poland. The estimated costs of vehicle conversion (purchase and installation of a CNG system) and its subsequent operating costs made it possible to assess the economic efficiency of the car conversion process. The potential use of CNG as a fuel for combustion cars was estimated by comparing the operating costs of a vehicle before conversion and the operating costs of a vehicle after conversion, taking into account the costs of conversion. Analogous calculations were carried out for the conversion of a vehicle to run on LPG, i.e. the most important competitor to CNG.

METADATA IN OTHER LANGUAGES:

Polish

Ocena potencjału wykorzystania CNG do zasilania samochodów osobowych w Polsce

efektywność ekonomiczna, Monte Carlo, LPG, CNG, ICE

Artykuł prezentuje wyniki oceny potencjału wykorzystania CNG w Polsce jako paliwa do zasilania samochodów osobowych napędzanych silnikiem spalinowym zasilanym beznyną lub olejem napędowym. Podstawą do oceny potencjału była analiza efektywności ekonomicznej konwersji samochodu osobowego zasilanego benzyną lub olejem napędowym na pojazd dwupaliwowy polegający na montażu instalcji CNG. Na podstawie dostępnych danych literaturowych scharakteryzowano strukturę pojazdów za pomocą następujących kryteriów: wiek pojazdu, pojemność silnika, autosegment, rodzaj stosowanego paliwa, masa własna. Średnie zużycie paliwa (benzyny lub oleju napędowego) przez pojazd przed konwersją zostało określone na podstawie specjalnie opracowanych modeli statystycznych. Koszty konwersji i eksploatacji pojazdu zasilanego paliwem konwencjonalnym oraz instalacja CNG (po konwersji pojazdu) oszacowano na podstawie stochastycznego modelu symulacyjnego wykorzystującego rozkłady gęstości prawdopodobieństwa parametrów pojazdów oraz metodę Monte Carlo. Parametry pojazdów estymowano tak, aby otrzymany zbiór pojazdów odzwierciedlał rzeczywistą strukturę samochodów osobowych w Polsce. Oszacowane koszty konwersji pojazdu (zakup i montaż instalacji CNG) oraz jego późniejszej koszty eksploatacji umożliwiły ocenę efektywności ekonomicznej procesu konwersji samochodu. Potencjał wykorzystania CNG jako paliwa dla samochodów spalinowych został oszacowany poprzez porównanie kosztów eksploatacji pojazdu przed konwersją i kosztów eksploatacji pojazdu po konwersji z uwzględnieniem kosztów jej przeprowadzenia. Analogiczne obliczenia prrzeprowadzono dla wariantu konwersji pojazdu na napęd zasilany LPG to jest paliwa będącego najważniejszym konkurentem dla CNG.

REFERENCES (12)

Kryzia et al. 2015a – Kryzia, D., Kopacz, M. and Orzechowska, M. 2015. Estimation of carbon dioxide emissions and diesel fuel consumption in passenger cars (Szacowanie emisji ditlenku węgla i zużycia oleju napędowego w samochodach osobowych). Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnych i Energią PAN 90 (in Polish).

Google Scholar

Kryzia et al. 2015b – Kryzia, D., Orzechowska, M. and Kopacz, M. 2015. Causes of seasonal changes in fuel consumption in internal combustion engines of passenger cars (Przyczyny sezonowych zmian zużycia paliwa w silnikach spalinowych samochodów osobowych). Logistics 4(3) (in Polish).

Google Scholar

Lorenc, A. 2012. Methodology for forecasting actual fuel consumption (Metodyka prognozowania rzeczywistego zużycia paliwa). Mechanika. Czasopismo Techniczne – Technical Journal. Mechanics 109(7-M), pp. 135–145 (in Polish).

Google Scholar

Łyko et al. 2014 – Łyko, P., Śliwka, M. and Pomykała, R. 2014. Application of CNG and biomethane in transport – good practices from selected European Union countries (Zastosowanie CNG i biometanu w transporcie – dobre praktyki z wybranych krajów Unii Europejskiej). Logistyka 4(6), pp. 4628–4632 (in Polish).

Google Scholar

Orzechowska, M. and Kryzia, D. 2014 SWOT analysis of the use of natural gas in road transport in Poland (Analiza SWOT wykorzystania gazu ziemnego w transporcie drogowym w Polsce). Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 17(3) (in Polish).

Google Scholar

Orzechowska, M. and Kryzia, D. 2015. Estimation of the future demand for natural gas in road transport in Poland. 5th International Youth Conference on Energy (IYCE), Pisa, Italy, pp. 1–5, DOI: 10.1109/IYCE.2015.7360815.

CrossRef

Google Scholar

Orzechowska et al. 2014 – Orzechowska, M., Szurlej, A. and Filip, M. 2014. Economic and environmental aspects of using CNG in urban public transport – based on the experience of MPK Rzeszów. Logistyka 4.

Google Scholar

Orzechowska et al. 2016 – Orzechowska, M., Kryzia, D., Kopacz, M. and Roś, P. 2016. Energy security in the road transport sector in Poland (Bezpieczeństwo energetyczne w sektorze transportu drogowego w Polsce). Energia i Paliwa 2015, Kraków: Wydawnictwo Studenckiego Towarzystwa Naukowego (in Polish).

Google Scholar

Pepłowska, M. and Kryzia, D. 2016. The assessment model of energy security in the road transport sector in Poland. Humanities and Social Sciences 21 (XXI) (23 (2)), pp. 169–176.

Google Scholar

10.

Resin, P. 2012. Modelling and simulation of fuel consumption and exhaust emissions in urban traffic (Modelowanie i symulacja zużycia paliwa i emisji spalin w ruchu miejskim). Master’s thesis. Adam Mickiewicz University in Poznań [Online] http://min.wmi.amu.edu.pl/wp-c... [Accessed: 2023-10-20] (in Polish).

Google Scholar

11.

Siłka, W. 1994. Theory of car movement, energy intensity of movement and fuel consumption. Higher School of Engineering in Opole, Opole.

Google Scholar

12.

Ubysz, A. 2008. Forecasting the fuel consumption of a passenger car in real traffic (Prognozowanie zużycia paliwa w samochodzie osobowym w ruchu rzeczywistym). Mechanika. Czasopismo Techniczne – Technical Journal. Mechanics 105(6-M), pp. 209–217 (in Polish).

Google Scholar

Submit your paper

For Authors

eISSN:	2720-569X
ISSN:	1429-6675