Pierwsze próby zasilania autobusów gazem ziemnym (CNG) realizowano w latach 70., po kryzysie paliwowym. Pierwsze wdrożenia na szeroką skalę w Europie miały miejsce w Niemczech w latach 90., gdzie wprowadzano wówczas program dofinansowania gazowych pojazdów. W Polsce, w latach 80., powstał prototyp dwupaliwowego Jelcza PR110, zasilanego ropą naftową i gazem ziemnym. W latach 90. podjęto próby instalacji układów zasilania gazem ziemnym w autobusach z silnikiem RABA MAN D2156. Przebudowy zrealizowano w 6 krakowskich Ikarusach 280, a także w próbnym Jelczu M11. Eksperymenty te nie osiągnęły jednak szerokiej skali. W Krakowie, ze względu na dużą cenę budowy stacji, zrezygnowano z szerszego wprowadzenia CNG i gazowe Ikarusy wycofano w 2000 roku.
Dopiero po wejściu Polski do Unii Europejskiej zasilanie CNG zaczęło się popularyzować. Miało to miejsce dzięki opracowaniu lepszych jednostek napędowych przez wiodących producentów, jak i wykonaniu adaptacji silnika WSK Mielec SW680 przez przedsiębiorstwo Mielec-Diesel Gaz Sp. z o. o. Dodatkowo PGNiG zbudowało stacje tankowania CNG i udostępniło je publicznie. Pokonanie bariery infrastrukturalnej stało się jednym z bodźców dla rozwoju autobusów zasilanych CNG. Nie mniej istotny był fakt możliwości pozyskania dotacji unijnych na zakup nowych autobusów CNG, z czego skorzystano m. in. w Rzeszowie i Zamościu. Dodatkowo, po 2004 roku zaczęły pojawiać się na rynku wtórnym niedrogie używane autobusy zagranicznych marek zasilane CNG. W rezultacie, rynek rozwija się pomimo braku specjalnych bodźców motywujących ze strony państwa. Jedyną formą wsparcia jest fakt, iż CNG jest zwolnione z podatku akcyzowego do 31 października 2013 r.
Metan, z którego CNG składa się w 83-99%, odróżnia się następującymi parametrami w zestawieniu z olejem napędowym:
– Większa wartość opałowa (50 MJ/kg wobec 42-44 MJ/kg)
– Mniejsza wartość opałowa mieszanki stechiometrycznej (3,37 MJ/Nm3 wobec 3,745-3,792 MJ/Nm3)
– Większe zapotrzebowanie powietrza na kg paliwa (17,2 kg/kg wobec 14,5 kg/kg)
– Wyższa temperatura samozapłonu (923 K wobec 603-623 K)
Dodatkowo, gaz ziemny jest nietoksyczny, bezwonny, lżejszy od powietrza i unosi się do atmosfery, nie gromadząc się w wypadku wycieku tak jak paliwa płynne lub LPG. Wadą jest natomiast mała gęstość gazu i jego wysokie ciśnienie. CNG wymaga pojemnych, ciężkich butli, odpornych na uszkodzenia mechaniczne, zajmujących dużą objętość.
Autobusy zasilane CNG charakteryzują następujące cechy techniczne:
– Wyższy stopień sprężania i wprowadzenie aparatury zapłonowej w silniku w zestawieniu z silnikami wysokoprężnymi
– Zbiornik paliwa tworzą wysokociśnieniowe butle stalowe, aluminiowe lub kompozytowe
– Pomiędzy butlami a aparaturą wtryskową niezbędny jest reduktor
– Mniejsze zadymienie spalin niż dla silnika dieslowskiego
– Cichsza praca silnika niż dla silnika dieslowskiego
Autobusy zasilane sprężonym gazem ziemnym mogą cechować się większą ekonomiką eksploatacji wobec autobusów dieslowskich, jeśli zachowane jest odpowiednia relacja cen rynkowych gazu ziemnego i oleju napędowego. Gdyńskie przedsiębiorstwo PKM w latach 2007-2010 zakupiło 14 MANów Lion’s City G CNG, dzięki czemu deklaruje uzyskanie oszczędności w kosztach paliwa w przeciągu 4 lat na poziomie 36% [1]. Dodatkowo, redukcji uległa emisja zanieczyszczeń i hałasu (o 5-7 dB). MANy zużywają 59-70 m3 gazu na 100 km.
Jako zaletę autobusów zasilanych gazem podaje się fakt, iż paliwo do ich napędu może być wytwarzane na bazie biomasy lub odpadów komunalnych –wówczas nazywa się je biogazem. W Polsce nie wdrożono jeszcze jednak takich rozwiązań.
Autobusy zasilane CNG wymagają budowy specjalnej infrastruktury. Składa się na nią stacja tankowania oraz specjalnie dostosowany warsztat. Stacja tankowania może być zrealizowana w technice wolnego lub szybkiego tankowania. Koszt jej budowy szacuje się na 1,5-2,0 mln zł. Stacja szybkiego tankowania może być używana po wieczornym zjeździe, zaś stacja wolnego tankowania wymaga kilkugodzinnego parkowania autobusu celem uzupełnienia paliwa i może obejmować miejsca postojowe w zajezdni. Hale naprawcze wymagają specjalnej wentylacji i czujników gazu. Dodatkowo, wjazdy do hal, jak i ich wysokość, muszą być dostosowane do pojazdów z butlami zabudowanymi na dachu.
Sprzedaż CNG stanowi 0,7 promila sprzedaży gazu przez PGNiG. W 2010 roku najwięcej CNG sprzedano na stacjach w: Rzeszowie, Wałbrzychu i Radomiu. W każdej z tych stacji przekroczono poziom 1,2 mln m3.
O możliwości zastosowania autobusów CNG decyduje dostępność stacji tankowania gazu. Miasta, w których funkcjonują stacje tankowania, zestawiono w tabeli 1. W tabeli podano również miejsca eksploatacji autobusów CNG.
Obecnie jest eksploatowanych w Polsce około 305 autobusów zasilanych CNG, w 19 miastach, u 20 przewoźników. Tym samym, CNG to najpopularniejsza alternatywa dla oleju napędowego stosowana do zasilania autobusów.
Największą liczbę autobusów CNG eksploatuje PKM Tychy –45 sztuk. Na kolejnych miejscach są MPK Rzeszów –40 sztuk oraz MPK Radom –37 sztuk. Trzy pierwsze miasta eksploatują łącznie 1/3 polskich autobusów CNG.
Do miast eksploatujących autobusy zasilane CNG należał też Lublin, jednak w 2009 roku po zmianie kierownictwa przedsiębiorstwo wycofało wszystkie 3 autobusy zasilane tym paliwem.
W taborze występują 3 grupy. Pierwsza to fabrycznie nowe autobusy (160 sztuk –52%, uwzględniono też 28 sztuk niemal nowych, bo 3-letnich tyskich solarisów). Do grupy nowych autobusów należą krajowe Jelcze i Solarisy, a także autobusy zagranicznych marek – Irisbus, MAN, Scania, Tedom i Volvo. Druga grupa taboru to autobusy przebudowane na zasilane CNG (86 sztuk –28% ogółu). Przebudowy realizowało przedsiębiorstwo Mielec-Diesel Gaz (MDG) w kooperacji z PNTPKS z Łańcuta lub ZNS Solec Kujawski. MDG realizowało przebudowę układu napędowego z wymianą silnika na Tedom lub dostosowaniem silnika SW680 do zasilania gazem, a przedsiębiorstwa naprawcze wykonywały odbudowy nadwozi. Trzecia grupa w taborze to używane autobusy zachodnie, pochodzące w większości z drugiej połowy lat 90. (59 sztuk –19%).
Dla porównania, we Francji jest eksploatowane 2200 autobusów CNG, we Włoszech –3000 (rejestracje z lat 2001-2009), a w Hiszpanii –1000 (rejestracje z lat 2003-2009).
