report€on€study€group€5 - cti2000.it igu global... · 2008-08-06 ·...

147
IGU – International Gas Union WORKING COMMITTEE 5 – UTILISATION STUDY GROUP 5.3 – NATURAL GAS VEHICLES (NGV) Report on Study Group 5.3 “Natural Gas for Vehicles (NGV)” Global Opportunities for Natural Gas as a Transportation Fuel for Today and Tomorrow FINAL REPORT December 2005

Upload: others

Post on 20-Mar-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

IGU – International Gas UnionWORKING COMMITTEE 5 – UTILISATION

STUDY GROUP 5.3 – NATURAL GAS VEHICLES (NGV)

Report on Study Group 5.3

“Natural Gas for Vehicles (NGV)”

Global Opportunities for Natural Gas as a Transportation Fuelfor Today and Tomorrow

FINAL REPORT

December 2005

Page 2: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

2

MEMBERSHIP OF THE STUDY GROUP

This paper results from the work and dedication of the IGU WOC 5 Study group 5.3

Report participants:

Davor Matic ­ Study group 5.3 Chairman (and co­ordinator) ­ Energy Institute Hrvoje Pozar ­ Croatia

Acknowledgements:

Jeffrey Seisler – ENGVA – Consultant

Garth Harris – IANGV – Consultant

Peter Boisen – ENGVA ­ Consultant (Sweden)

Eugene Pronin – GAZPROM / NGVRUS – Russia

Giok Seng Lee – PETRONAS ­ Malaysia

Juan Carlos Fracchia – IANGV / ALGNV ­ Argentina

Henk Verbeek – NGV Holland ­ Netherlands

Björn Ahlnäs – GASUM OY – Finland  ­ Study group 5.3 Vice­chairman

Jan Zakovec – CZECH GAS ASSOCIATION – Czech Republic

Hartmut Heidinger – OMV ERDGAS – Austria

R. Fernandes – ALNGV ­ Brazil

Flavio Mariani ­ ENI S.p.A. ­ Italy

Lachemi Touaouza – SONELGAZ ­ Algeria

Lloyd Armstrong ­ SUEZ­TRACTEBEL S.A. ­ Belgium

Hans Wackertapp – RUHRGAS ­ Germany

Motoichi  Ikeda ­ TOKYO GAS Co.,Ltd. ­ Japan

Marek Rudkowski ­ POLISH OIL AND GAS INSTITUTE / NGV POLSKA – Poland

Martin Seifert – SVGW ­ Switzerland

Erik Westdijk ­ GASUNIE TRADE & SUPPLY – Netherlands

Gerardo Munoz Chacon – METROGAS ­ Chile

Jordi Roca – GAS NATURAL – Spain

Youssefi Passandi Davood ­ NATIONAL IRANNIAN GAS COMPANY – Iran

Habiballah Sadeghi ­ NATIONAL IRANNIAN GAS COMPANY – Iran

Thierry Renaudie – GAZ de FRANCE ­ France

Adel Hosni ­ MASTER GAS – Egypt

Igno Dimeski – MAKPETROL – Macedonia

Arto Riikonen – GASUM OY – Finland

Jovica Budimir – NIS GAS – Serbia & Montenegro

Aksel Hauge Pedersen – DONG VE ­ Denmark

Anders Hermansen ­ STATOIL TEK  F&T  KST – Norway

Page 3: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

3

Study Group 5.3 met in:

Paris ­ France First meeting of the Working Committee 5 ­ 24th October 2003

Barcelona – Spain 29th January  2004

Graz – Austria 24th May 2004

Vancouver ­ Canada 4th November 2004

Opatija – Croatia 2nd May 2005

Prague ­ Czech Republic  13th October 2005

Moscow – Russia 20th April 2006

Page 4: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

4

TABLE OF CONTENTS

1. Introduction...............................................................................................................................     5

2. Overview of existing fuels and technologies and analysis of future development........................     6

2.1. Petrol and diesel automotive technologies – state of the art....................................................     7

2.2. Hybrid vehicles.......................................................................................................................     8

2.3. Natural gas vehicles – power­trains........................................................................................     9

2.4. Compressed natural gas (CNG) technology – storage (on­board)...........................................    14

2.5. Compressed natural gas (CNG) technology – filling................................................................    17

2.6. Liquefied Natural Gas – LNG..................................................................................................    22

2.7. Bio­methane ..........................................................................................................................    24

2.8. Synthetic fuels produced from natural gas ..............................................................................    27

2.9. Hydrogen produced from natural gas......................................................................................    30

2.10. Off­road applications ............................................................................................................    35

3. Country reports .........................................................................................................................    37

3.1. Technical data base...............................................................................................................    38

3.2. Trend analysis........................................................................................................................    45

3.3. Strengths – Weaknesses – Opportunities – Challenges (SWOC) analysis ..............................    92

4. Scenario matrix for further “methane for vehicles” market development .....................................  102

5. Conclusions and recommendations...........................................................................................  109

Abreviations..................................................................................................................................  113

References ...................................................................................................................................  115

List of tables .................................................................................................................................  121

List of illustrations .........................................................................................................................  122

Appendix – Trend Analysis Charts ................................................................................................  125

Page 5: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

5

1. INTRODUCTION

Study  group  5.3  –  “Natural  Gas  for  Vehicles  (NGV)”  of Working  Committee 5 –  “Utilisation“comprised country representatives and experts from the gas and automotive industries from (includingpartners)  almost 25 countries.  Study  group  activities  were  backed  by  ENGVA  /  IANGV  consultants,and  representatives  of  other  national  or  international  NGV  organizations  (Latin  America  NGVAssociation  (ALNGV),  Russian  NGV  Association  (NGVRUS),  and  Asia­Pacific  NGV  Association  ­ANGVA).

The  main  objective  in  2003­2006  was  to  demonstrate,  in  the  long­term,  the  world­widepotential  for natural gas as a  transportation  fuel,  including compressed natural  gas  (CNG),  liquefiednatural gas (LNG), biogas (bio­methane), and the transition to hydrogen from natural gas over a shortand  mid­term time frame. By showing a development path  to hydrogen  in  the  long­term,  the projectshould enable gas companies  to consider  the  implications and the risks  to their future developmentand investment programs for NGVs.

Expected  output  was  discussed  in  detail  in  light  of  the  expected  contribution  to  the  gasindustry,  and  benefits  the  gas  industry  will  have  from  IGU  S.G.  5.3  report.  It  was  concluded  thatoriginal  mission  to  demonstrate  long­term,  worldwide  potential  for  natural  gas  (or  more  preciselymethane)  as  a  transportation  fuel  is  not  solely  sufficient  for  the  gas  industry,  because  while  thepotential might be huge, the achieved share in the total potential might be zero without proper actions.

Therefore,  the  group  agreed  to  change  to  a  wider  concept  to:  demonstrate  long­term  keyfactors (drivers) for development of natural gas as a transportation fuel, and also, to point out to gasindustry,  the  implications  and  risks  of  their  future  development  and  investment  programs  in  NGVs.Targeted ways of CH4 utilization that have been observed more closely are: compressed natural gas(CNG), liquefied natural gas (LNG), bio­methane and hydrogen produced from natural gas.

Final concept of the report includes:

­  Overview of state of the art technologies or more precisely existing technologies from the simplestto the  latest developments:  :  light and heavy duty vehicles  (LDV, HDV),  fuelling,  fuel  productionand storage.  In case of vehicle  technologies,  the same technology  might  be used for CNG andbio­methane;  so,  emphasis  in  the  case  of  bio­methane  was  put  on  different  ways  for  biogasproduction and upgrading. In this text, the term biogas is used for raw product, and bio­methanefor final purified and upgraded product (containing around 95%vol methane).

­  Analysis of state of the art technologies in representing countries (meaning the existing technologyused) was made. In the case of CNG, existing technology in Argentina is converted cars, in Italy,combination of converted cars and OEM products, in Austria, only OEM vehicles etc. Case studiesfor  selected  countries  have  been  made  (in  case  of  biogas,  representing  countries  are,  forexample, Sweden and Switzerland).

­  Trend analysis has been provided for the same countries with observed trends in number of newNGVs, fuelling stations etc. in last “X” years, together with the external factors that influenced sucha trend. In this way, key drivers for each specific case were identified.

­  Experts also provided their view on strengths, weaknesses, opportunities and challenges (SWOCanalysis) regarding their particular country/market.

Inputs  for  analysis  were  provided  through  a  questionnaire  (with  a  remarkable  responsefrom the side of the experts / country representatives with 23 countries covered or around 80% oftotal number of distributed Questionnaires achieved), together with wide desk research.

Based  on  studied  cases,  IGU  S.G  5.3  experts  provided  scenario  matrix  for  marketdevelopment  and  commercialization,  separately  for  CNG,  LNG,  bio­methane  and  production  ofhydrogen from natural gas, and provided recommendations to stakeholders about key drivers andnecessary prerequisites for further market development.

Page 6: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

6

2. OVERVIEW OF THE EXISTING FUELS AND TECHNOLOGIES ANDANALYSIS OF FUTURE DEVELOPMENT

This  Chapter  provides  an  overview  of existing  technologies  for  methane  use as a  transportfuel but describing the whole chain, from production, transport and distribution to utilization. It containsa compilation of available literature.

NGV Pathways to 2020

Fuel Supply Processing TransmissionFuelling

Technology andInfrastructure

FLEET

Vehicle & EngineSystems /

Technology

Biogas(RenewableResource)

Municipalwaste

Agriculturalwaste

Urbanwaste

Waterpurification

Refining

Fossil Resource

LNGProcessor

LNG (99 % CH )4

Com­pressor

Storage

CHreformed

to

4

2H

The Customers

Commercial

GovernmentMunicipal

FLEET

Commercial

GovernmentMunicipal

Engine Storage Emissions

Marine

Rail

Off roadapplications

The Vehicle System

Passenger

Commercialfleet

Urbanfleet

European 1.3 m/km pipeline

Bio­d ige stion

CNG

C­H2

Liquid­to­compressednatural gas

(LCNG)

C­H2

Commuter

CNG

Picture 1 – Most common ways of methane utilisation in transport sector

Source: Seisler J. (October, 2003). European Commission Transport Strategy to 2020…  and relatedpolity initiatives, ENGVA, presentation held on workshop in Zagreb, Croatia

Together  with  CNG,  LNG,  bio­methane  and  production  of  hydrogen  from  natural  gas,production of synthetic fuels from natural gas is also covered in this report. It was not the intention toprovide  an  overview  of  all  alternative  fuels  like  DME,  FAME  etc.  but  only  technologies  which  arecomplementary  from the point of  methane utilisation (natural gas as CNG, LNG or  for production ofhydrogen  or  methanol  that  can  be  used  in  fuel  cells  powered  vehicles  using  on­board  or  off­boardreformer, biogas upgraded to quality that can be used in CNG or LNG systems etc.).

Also,  new  developments  in  power  trains  and  other  technical  measures  connected  withgasoline  and  diesel  fuels  are  listed  here,  taking  into  account  their  aims  to  reduce  emissions  /  fuelconsumption  and,  on  the  other  hand,  possibility  for  their  utilisation  in  synergy  with  natural  gastechnologies.

Page 7: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

7

2.1.  PETROL  AND  DIESEL  AUTOMOTIVE  TECHNOLOGIES  –  STATE  OF  THEART

In  this Chapter  technical  improvements  in existing petrol and diesel concepts are presented.The  proper  name  of  the  subject  would  be  „technical  measures  for  reduction  of  emissions  and  fuelconsumption“, because some do not  involve changes in  the engine  itself, but changes in  the vehicleas a whole. Therefore, some of these measures might be implemented parallel with NGV technologiesto  reduce  (in  synergy)  the  negative  environmental  impact.  Text  below  is  taken  from  the  bottom­upanalysis of economic evaluation of emissions reductions in the transport sector of the EU [2].

Main  technologies  and  concepts  which  should  be  taken  into  consideration  in  Light  DutyVehicles are [2]:

­  Hi­Speed Engine with  Variable Valve Lift & Timing (VVLT) ­  In  petrol  fuelled cars, VVLT can beused to reduce the engine size required to achieve the desired maximum power level by allowingmore optimum valve timing and lift at each engine speed.

­  Cylinder Deactivation at Idle and Part Load ­ This technology is only for petroleum fuelled engines.By  deactivation  of  some  cylinder  intake valves at  low  power  levels,  the  other cylinders  have  tooperate at higher load which leads to higher level of operational efficiency.

­  Continuously Variable Transmission (CVT) ­ CVT allows flexibility in matching power demand withthe  optimum  region  of  the  engine  map.  In  concept,  the  CVT  could  be  used  to  maximise  fueleconomy  under  part­load  conditions,  while  simultaneously  providing  maximum  accelerationperformance at wide­open throttle. In addition, this would enable a smaller engine to achieve thesame acceleration performance as a conventional transmission and a larger engine, compoundingthe potential fuel economy benefits of the CVT. A disadvantage of CVT is significantly high internalfriction.

­  Gasoline Direct Injection Engine (GDI) ­ Conventional petrol engines use fuel Multi­Point­Injection(MPI) where the fuel is injected to each intake port. MPI is one of the most widely used systems.In a GDI engine, petroleum is directly injected into the cylinder as in a diesel engine, and injectiontimings are precisely controlled to match load conditions which allows: extremely precise control offuel supply, achieving a better fuel efficiency than in diesel engines by enabling combustion of anultra­lean  mixture  supply  and  very  efficient  intake  and  relatively  high  compression  ratio,  whichdelivers both high performance and responses.

­  Direct  Injection  Stratified  Charge  Engine  (DISC)  ­  incorporates  VVLT  and  Cylinder  Deactivationinto a lean­burn GDI engine and is the next step further down the line from GDI technologies. Thecharge  stratification  in  the  combustion  chamber  allows  a  range  of  fuel  qualities  to  be  usedsatisfactorily and, by  the  more complete combustion of an overall week charge with excess air,good  fuel  consumption  and  low  exhaust  emissions  can  be  achieved.  The  main  problem  at  themoment is that DISC engines produce higher NOx levels and require a de­NOx catalyst.

In Heavy Duty Vehicles possible improvements include: reducing engine friction and parasiticlosses  (small  contribution  for  heavy vehicles),  reducing  heat  loss  to coolant,  recapturing  and  usingexhaust  heat  energy.  First  and  second  optimisation  can  be  achieved  by  using  adiabatic  turbo­compound  diesel  engines  combined  with  heat  conservation.  The  basic  concept  is  to  insulate  thecombustion  chamber  and  exhaust  passages  and  then  recover  exhaust  heat  energy  with  a  turbinegeared to the output shaft. [2]

Page 8: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

8

2.2. HYBRID VEHICLES

The  description  below  has  been  taken  mostly  from  the  Daimler­Chrysler  brochures  andpresentations from its R&D Department.

The hybrid system consists of two energy storage units, a battery and a fuel tank and at leasttwo transformers – usually a combustion engine and one or more electric motors. The combination ofthose  engines  offers  a  large  number  of  variations.  This  diversity  can  be  grouped  into  three  maincategories [24]:

­  Serial hybrid ­ where a generator transforms the mechanical energy from the internal combustionengine (ICE)  into electric energy. There  is no direct mechanical connection between the  internalcombustion engine and driven axle.

­  Split  hybrid  –  where  mechanical  energy  delivered  by  the  ICE  can  be  both  transformed  intoelectrical energy by a generator and transmitted to the driven axle. The split hybrid combines theparallel and the serial hybrid principles.

­  Parallel hybrid ­ both the internal combustion engine and the electrical motor are connected to thedriven axle. They are able to operate together or separately to drive the car.

Conventionalvehicle

Electricvehicle

Serial Hybrid Split hybrid ParallelHybrid

High power battery

 Fuel tank

  ICE

E­Motor/Generator

Generator

Clutch

Picture 2 ­ Different types and functions of hybrid vehicles

Source: Hybrid power trains – engines in synergy. Daimler­Chrysler, Stuttgart, (brochure)

Hybrid  drive  trains can  be  realized  at  very  low cost  due  to  the  fact  that all  components  areavailable as standard parts. This means that hybrid propulsion can be brought to mass production in avery  short  time.  In  addition,  hybrid  cars  can  utilize  the  existing  infrastructure  concerning  fuels  andmaintenance.

Main  advantages  of  hybrid  drive  trains compared  to  conventional  cars  powered  by  internalcombustion engines are improved acceleration without torque interruption during shifting and reducedfuel consumption (reduction of consumption in idle driving conditions, optimised engine operation andrecuperation of energy during braking) between 15 and 25%. [23]

Page 9: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

9

Driving­energy

Energy losses(Motor­Efficiency)

5.000 10.0000Required  Energy [kJ] (Example)

EnergyReduction

Hybridvehicle

Conventionalvehicle

Idle fuelconsumption

Reduction of consumptionat idle

Optimised engineoperation

Reduction of consumptionthrough recuperation

Starter/Generator ~ 5­7 %

~ 5­9 %

~ 5­9 %

15 ­ 25%

Driving­energy

Energy losses(Motor­Efficiency)

5.000 10.0000Required  Energy [kJ] (Example)

EnergyReduction

Hybridvehicle

Conventionalvehicle

Idle fuelconsumption

Reduction of consumptionat idle

Optimised engineoperation

Reduction of consumptionthrough recuperation

Starter/Generator ~ 5­7 %

~ 5­9 %

~ 5­9 %

15 ­ 25%

Picture 3 – Potential consumption reduction of hybrid vehicles

Source: Hajdarevic I. (June 2003). Alternativni pogoni motornih vozila ­ razvoj i perspektive ­ Hibridnavozila, Daimler­Chrysler AG, Stuttgart, presentation held in Energy institute Hrvoje Pozar, Zagreb,

Croatia

The  real  reduction  in  fuel  consumption  depends  on  the  share  of  driving  at  constant  speed(open road, no traffic jams) and “stop and go” mode. If all the driving occurs in open road conditionswith no “stop and go” driving conditions, efficiency is equal to standard ICE vehicles. Ideal conditionsfor  hybrid  vehicles  are  those  of  commuters  living  in  the  suburbs  and  working  in  a  city  centre  orcongested business district.

There is also a trade­off between fuel savings and added dead weight and cost via additionalbatteries. Finally, batteries may have to be replaced, at a fairly high cost, say with eight year intervals– a fact which could mean a need for batteries being leased rather than included in the purchase price(the  same  would  also  apply  for  pure  electric  vehicles  only  using  batteries  charged  via  the  electricmains). Fuel costs in a conventional vehicle should then be compared to fuel costs and battery leasingcosts in a hybrid vehicle.

As  regards  emissions reduction,  probably  best  results  might  be  obtained  using  NGV­hybridvehicles (existing CNG­hybrid SUV models using CNG supercharged engines coupled with an electricmotor are expected  to achieve a 60% increase  in  fuel economy without sacrificing any horsepower)[39].

2.3. NATURAL GAS VEHICLES – POWER­TRAINS

This section provides an overview of historical,  recent and ongoing developments  in  naturalgas  engine  technologies.  The  emphasis  for  distinction  between  different  technologies  used  in  thischapter is put on various natural gas mixing systems. Distinction between CNG, LNG or bio­methaneis not made since they are utilizing more or less the same power train technology (main difference iscoming from the point of production, distribution and on­board storage).

Precise  control  of  air­fuel  ratio and  ignition  timing  is  necessary  to  minimize  emissions  fromnatural gas vehicles while maintaining good performance and fuel economy. This requires an enginecontrol  system  capable  of  reacting  to  the  rapid  changes  in  speed  and  load  of  typical  automotiveservice [3].

Depending  on  the  sophistication  of  the  fuel  system,  gas  engines  can  be  divided  into  fourcategories [4]:  first  generation  with  completely  mechanical  fuel  system  (carburettor  vehicles  withoutcatalytic converter)), second generation with basically mechanical fuel system with electronic feedbackcontrol or electronically controlled  fuel system without  feedback control  (closed­loop carburettor and

Page 10: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

10

throttle  body  injection  /  single  port  injection  engines  (corresponding  to  Euro  1  /  2  standard)),  thirdgeneration with multi  fuel  injection, electronic control and feedback (closed­loop multi point gaseousinjection  system  engines  with  group  injection  or  continuous  injection  (corresponding  to  Euro  2  /  3standard)  and  fourth  generation  which  is  as  third  generation  but  with  OBD  capabilities  (closed­loopand  lean­burn sequential  multi point gaseous  injection system engines (corresponding  to Euro 3  / 4standard) [4, 36].

1st Generation CNG system [36] 2nd Generation CNG system [36]

3rd Generation CNG system [36] 4th Generation CNG system [36]

Picture 4 – CNG systems in Light Duty Vehicles

Source: Jan­Raap, G. Natural Gas Vehicle Technology. Presentation, European Gaseous FuelTraining Institute

For CNG utilisation  in Diesel engines, so­called Dual­fuel concept  is most common. Unlike aspark­ignition engine,  the air/natural gas mixture  is  ignited by  injecting a small amount of diesel  fuel(the „pilot“) as  the piston approaches  the  top of  the compression stroke. This diesel pilot  fuel  rapidlyundergoes pre­flame reactions and ignites due to the heat of compression as in a diesel engine. Thecombustion of the diesel pilot then ignites the air­fuel mixture in the rest of the cylinder. Because theair and the primary fuel are premixed in the cylinder, dual­fuel engines have many features in commonwith spark­ignition, Otto­cycle engines. Because they rely on compression­ignition of  the diesel pilot,they also share some characteristics with diesels, as well as some unique advantages and drawbacksof  their  own.  Among  the  advantages  in  most  cases  is  that  they  can  be  designed  to  operateinterchangeably on natural gas with a diesel pilot, or 100% on diesel fuel. Another advantage of dual­fuel engines  is the ease with which most existing diesels can be converted  to dual­fuel operation. Incontrast  to  the  difficulty  in  converting  diesel  engines  to  spark  ignition,  many  diesel  engines  can  beconverted to dual­fuel operation without removing the cylinder heads. [3]

Page 11: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

11

Dual­fuel engine performance and emissions vary depending on operating conditions and thesophistication of the control system. These engines perform best under medium to high load, and canhave equal or better fuel efficiency of a pure diesel under these conditions. Operating with a lean air­fuel ratio, they can also achieve much lower emissions, especially of NOx and PM, than a pure diesel.Existing dual­fuel conversions suffer  from  major  increases  in CO and HC emissions and  loss of  fuelefficiency at light loads operation which is characteristic of many diesel engine applications, especiallyvehicular applications. [3]

However, recent technological developments in  large dual­fuel engines combined with a newgeneration  of  electronic  fuel  metering  and  control  systems, could  make  it  possible  to  overcome  theproblems of light­load emissions and fuel efficiency in the dual­fuel engine.

Westport  is  developing  proprietary  natural  gas  technologies  for  reducing  oxides  of  nitrogenand particulate emissions by developing turbo diesel engine that runs on natural gas [27].

In this Pilot­Ignited High­Pressure Direct Injection concept [36] natural gas is injected at highpressure  at  the  end  of  compression  stroke  and  pilot  diesel  is  injected  just  prior  to  natural  gas  toprovide ignition. Engine remains the same, with unchanged high power and torque and high efficiency.It  is  still  diesel  cycle,  not  knock  limited  and  not  sensitive  to  natural  gas  composition.  This  conceptshould achieve reduction  in NOx emissions of 40% reduction  in emission of particulates of 60% and20­25% reduction in CO2, with 95% natural gas average usage over all conditions and not sensitive tofuel composition [108].

Dual­Fuel principle for Heavy Duty Vehicles Westport Dual­Fuel (HPDI) System

Picture 5 – Standard Dual­Fuel principle for Heavy Duty Vehicles and Westport Dual­Fuel (HPDI)System

Source: Jan­Raap, G. Natural Gas Vehicle Technology. Presentation, European Gaseous FuelTraining Institute

Dunn, M., Zehr, B., Williams, G., Goudie D. (July 2005), Update on Direct Injection Natural GasTechnology For Heavy Duty Commercial Vehicles, Westport Innovations, ANGVA 2005, 1st

Conference and Exhibition, Kuala Lumpur, Malaysia

Among several projects, we should  mention  that  Isuzu Motors Limited (Japan) and WestportInnovations  Inc.  (British  Columbia,  Canada),  with  support  from  the  New  Energy  and  IndustrialTechnology Development Organization (NEDO of Japan) and the Japan Gas Association, completedthe  world’s  first  vehicle  operating  test  for  the  compressed  natural  gas,  hot  surface  ignited  direct

Page 12: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

12

injection  (CNG­DI)  diesel­cycle  engine,  providing  the  feasibility  of  the  technology  forcommercialization. [103]

This  project  “The  Commercial  Development  of  High­efficiency,  Ultra­low  Emission  CNGVehicles,” was carried out from 2001 to March 2004. Objectives were: to improve thermal efficiency by25% or  more  over  the  Otto  cycle;  and  to  achieve  at  least  75%  lower emissions  than  the  minimumstandard at  the  time of  initial  low­emission regulations  (ultra­low­emission vehicles; ULEV). The ELFmodel was used as  the base vehicle (load capacity: 2  tons, using 4.5­liter diesel engine as  its baseengine) and succeeded in achieving these objectives. In this case the engine was equipped with a 250bar  common­rail  CNG  (mono  fuel)  direct  injection  system,  an  on­board  compressor,  hot  surfaceignition system, variable nozzle turbo, a urea­SCR catalyst (NOx reduction) and an oxidation catalyst(HC reduction) for clean emission. [103]

Based  on  the  above,  the  objective  is  to  develop  a  high­efficiency,  ultra­low  emissioncommercial  natural  gas  vehicle  that  would  be  an  alternative  to  commercial  diesel  vehicles.  Pricereduction,  lighter  weight,  and  smaller  size  must  be  worked,  together  with  refinement  of  ISUZU  andWestport fuel, ignition and control systems are required for full commercialization. [103]

Picture 6 – Appearance of Completed Vehicle, Isuzu­Westport project

Source: Okada M., Sugii H., Wakao T., Cryer J., Dickson R. (October 2004), Ursu B. Development ofCNG Direct Injection Diesel­Cycle Engine, Isuzu Motors limited, Westport Innovations Inc., IV Expo

GNC in Buenos Aires

In the near future, the introduction of On­Board­Diagnostics (OBD) requirements for light dutyvehicles (USA and Europe) will have major  impacts on gas engine  technology. An OBD system is adiagnostic system which can detect malfunctions of the engine and the exhaust clean­up system. OBDsystem  which  ties  together  the  different  subsystems  of  the  engine:  fuel  system,  lambda  controlsystem,  ignition system (misfire) catalyst, particulate trap (diesel vehicles), exhaust gas  recirculation(EGR) system (functionality) and engine  management;  require a  lot of calibration work. Therefore, inthe  future,  for  European  and  North  American  markets,  most  gas­fuelled  vehicles  will  be  offeredthrough the auto manufacturer’s dealerships [4].

OBD certification impacts continue to be a major problem for aftermarket NGV conversions inNorth  America  and  EOBD  issues  are also affecting  retrofits  in  Europe.  The  EOBD  issues  relate toOEM vehicles and the need to have one EOBD software package for diagnostic monitoring on bi­fuelNGVs.  The  later  is  already  accepted  in  North  America  and  progress  is  being  made  in  having  itaccepted in Europe for OEM vehicles. However, the aftermarket conversions in Europe face the sameproblems as those in North America. Negotiations between the car industry and ENGVA have resultedin  the  suggested  creation  of  a  master/slave  OBD  system  whereby  an  NGV  OBD  system  takes

Page 13: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

13

responsibility for monitoring the natural gas portions of the fuel and emissions system, but relying onthe ‘master’ OBD installed by the OEMs for petrol to cover all other functions without the necessity ofduplicating  those  same  functions  by  an  NGV  OBD  system.  A  proposal  to  adopt  a  United  Nationsregulatory  amendment  (ECE  Regulation  83)  (and  at  a  later  stage  at  the  European  Commissionregulation  EC  70/220)  will  be  introduced  and  discussed  in  2006.  Nevertheless,  the  situation  foraftermarket converters remains quite serious, as it could lead to very high costs for certification, to thepoint that the aftermarket conversions become uneconomic. [121]

Exhaust after­treatment and on­board diagnostic systems are a very complex topic where thesolutions are heavily influenced by applicable engine and vehicle emission certification legislation. Toavoid emissions of unburned methane for natural gas engines it is essential that a catalytic reformer isplaced very close to the exhaust gas manifold where the exhaust gases have a very high temperature.Other emissions are best dealt with using a 3­way catalytic  reformer. Usually  there  is a  temperaturerelated trade­off between non­methane hydrocarbons (NMHC) and NOx­emissions

If the vehicles must meet an NMHC rather than a total hydrocarbons (THC) standard it is, atleast for spark ignited natural gas engines, relatively simple to reduce NOx emissions to extremely lowvalues (often lower than in the intake air). NMHC emissions will also be below due to the low share ofNMHC in the natural gas burned in the engine. Low NOx emissions, however, usually carries a penaltyin the form of reduced fuel efficiency (one of the reasons why diesel engines with higher allowed NOxemissions are more efficient than Otto engines). With shrinking legal advantages concerning allowedemissions, diesel engines will gradually loose some of their efficiency edge in comparison with gas orpetrol fired engines.

Ongoing  research  has  demonstrated  that  the  only  after­treatment  system  which  effectivelydeals with particulate emissions from diesel fuel (regardless of particulate size) are CRT (continuouslyregenerating trap) systems. These systems, however, are expensive, may have a negative impact onfuel efficiency, and may also have a limited life time.

Emissions  immediately after a cold start of an engine are significantly higher  than when theengine has reached its normal operating temperature. In the case of natural gas engines there couldbe a slight problem to keep down methane emissions during a cold start. This is one reason why bi­fuelled  vehicles  usually  start  on  petrol  and  only  switch  over  to  natural  gas  once  the  engine  hasreached a normal operating temperature.

The  wide  range  of  different  qualities  of  natural  gas  distributed  at  different  filling  stationspresents  another  problem.  The  engine  management  system  must,  after  each  tank  filling,  berecalibrated to fit the potentially new fuel mix in the tanks. Some manufacturers automatically engagea self­adaptive program immediately after refuelling of the vehicle and via the owner’s manual informthe driver that the engine performance during the first minutes after refuelling could be slightly belowpar. Even if the drivers accept this shortcoming, the compulsory on­board diagnostic systems are lessforgiving and are  likely  to register emissions outside  the allowed range. The wide spread of allowednatural gas qualities presents a very large challenge to the emission experts. This particular problemis not a big issue where the vehicles, e.g. town buses, always use the same natural gas (or the samebiogas) quality – there is no need for recalibration after each refuelling.

The  emission  standards  which  now  apply  for  new  OEM  passenger  cars  in  Europe,  NorthAmerica and Japan are very tough and have led to a number of developments in engine technology,including  much  more  distinct  valve  movements  for  more  exact  fuel  injection.  For  cars  fuelled  withnatural gas this has also meant a need for introduction of new metal alloys in valves and valve seatsable to cope with the tougher conditions. This is also one of the reasons why OEMs in these countrieswould withdraw factory warranty on normal  petrol vehicles  fitted with after market retrofit systems –without  suitable  valves and  valve seats  the engines  could  break  down  after  a  very  limited  mileage.And, even if the engines do not break down, the additional wear is likely to have a negative effect onvehicle emissions. Since the OEMs have to guarantee engine emissions over a very long time it is notin their interest that engines and engine management systems are tampered with in any way.

Page 14: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

14

2.4.  COMPRESSED  NATURAL  GAS  (CNG)  TECHNOLOGY  –  STORAGE  (ON­BOARD)

CNG is generally stored on­board  the vehicle in cylinders at a maximum  pressure of around200 bar. [5].

Retrofitted  private  cars  are  typically  fitted  with  a  single  cylinder  of  approximately  80  litrecapacity. Vans can be fitted with single or double 80  litre cylinders or with a single 120 litre cylinder,depending on  the space available and the vehicle range required. OEM natural gas vehicles usuallyutilize  more  then one cylinder placed  in different suitable places within  the vehicle (i.e.  IVECO Dailyhas 5 or 6). A heavy duty truck may carry up to 12 cylinders, whereas agricultural tractors may haveeven 18 cylinders.

Table 1 – CNG cylinder capacity

Internal capacity (litres) 50 60 70 80 90 100  110  120CNG capacity (kg) 8.9  10.7  12.5  14.3  16.1  17.9  19.6  21.4Petrol capacity (litres) 13.2  15.9  18.6  20.9  23.6  26.4  29.1  31.8

Source: Chive fuels WEB site ­ www.chive­ltd.co.uk

Four types of CNG cylinders are available [6]:

Type 1 ­  All metal cylinder made of carbon or light steel.

Type 2 – A cylinder with a metal liner made of steel or aluminium and hoop­wound (e­glass or carbonfibre) filament overwrap in a resin matrix.

Type 3 – A cylinder with a thin metal  liner of steel or aluminium with a fully wound (e­glass or carbonfibre) filament overwrap in a resin matrix.

Type  4  –  Similar  to  type  3  with  a  linear  made  of  non  metallic  (all  composite)  material  with  a  fullywound (e­glass or carbon fibre) filament overwrap.

MaterialsType 1 [1] SteelMetal

Type 2Metal lined [1.7] Steel/Glass Fiberhoop wrapped [2.1] Alum/Glass Fiber

Type 3Metal lined [2.3] Alum/Glass Fiber fullywrapped Fully wrapped

Type 4Thermoplastic [4.0] Thermoplasticlined fully Carbon/Glass Fiberwrapped

EquivEquiv. Gas /. Gas / WeightWeightMaterials

Type 1 [1] SteelMetal

Type 2Metal lined [1.7] Steel/Glass Fiberhoop wrapped [2.1] Alum/Glass Fiber

Type 3Metal lined [2.3] Alum/Glass Fiber fullywrapped Fully wrapped

Type 4Thermoplastic [4.0] Thermoplasticlined fully Carbon/Glass Fiberwrapped

EquivEquiv. Gas /. Gas / WeightWeightEquivEquiv. Gas /. Gas / WeightWeight

Picture 7 – CNG storage cylinders – volume versus weight comparison

Source: Jan­Raap, G. Natural Gas Vehicle Technology. Presentation, European Gaseous FuelTraining Institute

Comparison of costs and distribution of various cylinder types is shown in table below. As canbe  seen,  90%  of  the  market  is  still  covered  with  type  1  cylinder  (see  also  next  chapter  describingTechnical Data Base):

Page 15: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

15

Table 2 ­ Cylinders Costs and Weights

Type Price(US$/litre) Market %

I 3 to 5 90II 5 to 7 4III glass 9 to 14 1III and IV carbon 11 to 18 3

Source: About Cylinders & Manufacturers. Gas Vehicles Report, Number 18, July 2003, p. 31

Table 3 ­ Share of various cylinder types on largest NGV markets ((in alphabetical order)

Country Type I  Type 2  Type 3  Type 4Argentina 100%Australia 87% 12% 1%Brazil 99% 1%Italy 80% 20%Japan 80% 15% 5%Russia & C.I.S. (FSU)  95% 4% 1%USA 23% 50% 15% 12%

Source: About Cylinders & Manufacturers. Gas Vehicles Report, Number 18, July 2003, p. 31

Further development of on­board natural gas storage is progressing in the following directions:

­  Currently all CNG cylinders are cylindrical and future CNG storage tanks may be “free­formed”.

­  Development  of  high­pressure  gas  cylinder  which  brings  substantial  advantages  in  cylinderreliability and safety in comparison with Type 3 and Type 4 cylinder concepts (Type 3 – from lineardurability  point  of  view,  Type  4  –  from  gas  isolation  and  thermal  shock  point  of  view).  Theseadvantages are especially significant for hydrogen storage under very high pressure [7].

As  mentioned  in  the  beginning  of  this  chapter,  retrofitted  vehicles  usually  use  one  CNGcylinder  situated  on  the  back  of  the  trunk.  With  the  introduction  of  OEM  vehicles  larger  number  ofnatural gas cylinders (more then one) of different sizes may be used.

Picture 8 – Various concepts of cylinder placements in the vehicle – OEMs (Original EquipmentManufacturers) products

Page 16: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

16

Various concepts of cylinder placements in the vehicle – OEMs (Original Equipment Manufacturers)products ­ continue

Source:Corso S. (February 2003). FIAT auto e il metano: una scelta per l´ambiente. Gas Vehicles Report p 17

(February 2004). Mercedes introduces another natural gas option NGV Worldwide, p. 8Jan­Raap, G. Natural Gas Vehicle Technology. Presentation, European Gaseous Fuel Training

Institute

Another  concept  has  (again)  been  utilized  within  the  European  Project  called  “CLEVER”(Compact Low Emission Vehicle for Urban Transport), a new three­wheeled vehicle with an innovativetechnology  and  powered  by  natural  gas.  CLEVER  has  gas  cylinders  that can  be  exchanged  whenempty, or refilled at a normal CNG refuelling station (this system originates from Italy where during the1950s system of filling stations using exchangeable gas cylinders was utilized). Because the cylinderscan be removed from the CLEVER to refuel, the cylinder can easily be filled outside the vehicle i.e. ata standard CNG refuelling station similar to refuelling a CNG vehicle.

Another scenario is to store full cylinders in a kind of a protection cage directly at a standardrefuelling station. When the cylinders need to be exchanged, it is possible to disconnect the emptiedcylinders  and  exchange  them  for  externally  filled  cylinders  from  the  refuelling  station.  The  emptycylinders are stored in another cage waiting to be refuelled. This system is a well­tested solution usedfor many other industrial or medical gases.

This concept can also provide the possibility  for filling on sites situated outside  the reach onnatural gas grid [37].

Technology  under  development  includes  lightweight  fuel  container  for  adsorbed  natural  gasvehicles called ANG (Adsorbed Natural Gas). [104]

Basic  differences  between  conventional  methods  for  natural  gas  storage  and  ANG  conceptare presented below:

ANG  storage  utilizes  high  absorbability  of  activated carbon.  ANG  concept  is  interesting,  notonly for on­board natural gas storage, but also for off­board natural gas storage in CNG filling stations(possibilities for costs reduction in the future).

Page 17: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

17

LNGLiquid at ­162 °CLow temperature

CNGCompressed gas at 200 –

250 bar at 21 °CHigh pressure

Adsorbed natural gas(ANG)

Storage at 35 bar at 21 °CLow pressure and room

temperature

CNG fuel containerANG fuel container

Natural gas storage

Picture 9 – Storage methods for natural gas and comparison with ANG

Source: Mukaibo N. (October 2004). Development of Lightweight Fuel Container for Adsorbed NaturalGas Vehicle Honda R&D Co., Ltd., Tochigi R&D Center , Japan, IV Expo GNC in Buenos Aires,

Buenos Aires

Picture 10 – ANG storage principle

Source: Mukaibo N. (October2004). Development of Lightweight

Fuel Container for AdsorbedNatural Gas Vehicle Honda R&DCo., Ltd., Tochigi R&D Center ,Japan, IV Expo GNC in Buenos

Aires, Buenos Aires

The  main  difference  compared  to  conventional  CNG  storage  is  higher  methane  storagevolume  (four  times  of  CNG  at  35  bar,  according  to [104].  The  performance  of  test  container(developed  by  Honda  R&D  Co.  Ltd.,  and  Tochigi  R&D  Center,  Japan)  is  achieved  weight  of  0.3kg/litter  (or  3,33  litters/kg)  with  service  pressure  of  35  bar,  compared  to  1  litters/kg  (type  1  CNGcylinder) to 4 litters/kg (type 4 CNG cylinder) at approx. 200 bar.

Once  again,  it  is  important  to  point  out  that  this  technology  is  promising,  but  still  underdevelopment.

2.5. COMPRESSED NATURAL GAS (CNG) TECHNOLOGY – FILLING

With  compressed  natural  gas,  it  is  possible  to  take  advantage  of  two  types  of  refuellingoperation [8]:

Slow  fill  –  In  this  concept  a  compact  compressor,  connected  directly  to  the  gas  mains,compresses  natural  gas  and  directly  fills  the  vehicle's  CNG  tanks  through  flexible  filling  hoses.  Thevehicle  can't  be  started  during  the  filling  process.  Once  final  pressure  is  reached,  the  compressorswitches  off  automatically.  The  slow  fill  is  recommended  for  fleets  where  vehicles  return  to  centraldepot or for private cars, which can be refuelled overnight at home (see VRA). The usual filling time is

Page 18: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

18

6  –  8  hours.  During  the  times  off  service,  the  vehicles  (cars,  taxis,  buses,  forklifts,  boats  etc.)  aredirectly refilled. [8]

12 3

54

1   ­ Gas grid

2   ­ Compressor station

3   ­ Buffer

4   ­ Dispensing posts

5   ­ Connectors

12 3

54

1   ­ Gas grid

2   ­ Compressor station

3   ­ Buffer

4   ­ Dispensing posts

5   ­ Connectors

Picture 11 – Slow fill ­ Overnight fleet filling with a direct supply from the compressor station

Source: van Schoonhoven van Beurden G. (2004). Refuelling technology – Generic training 2004.Ingenieurbüro van Schoonhoven

Fast Fill – At a fast­fill  refuelling station, gas  is compressed to a maximum pressure of 200 ­300 bar and stored in banks of buffer storage cylinders. First, the compressor fills a bank of pressurecylinders,  the  intermediate (buffer) storage bank.  Via a dispensing unit, compressed gas  then flowsinto  the  vehicles  in  a  few  minutes.  This  means  that  the  vehicle's  tank  can  be  filled  from  the  bufferstorage  bank  very  fast  ­  comparable  with  a  conventional  petrol  station.  The  compressor  thenreplenishes the storage bank. [8]  On equal terms, the fast fill reduces roughly by 20% the fuel storagecapacity  of  the  tank,  compared  to  slow  fill.  The  reason  is  that  the  new­entering  natural  gas  rapidlybuilds up and compresses  the natural  gas which  is already  in  the  tank.  The temperature  inside  thetank rises, which consequently reduces the natural gas density [38] except for starting refuelling in anempty tank; then temperature drops first that will fairly compensate the temperature raise later.

The  main  components  of  “classic”  fast­fill  CNG  station  are  presented  below.  The  differencebetween fast and slow fill CNG stations  is  in  the  fact  that slow fill CNG stations do not have bufferstorage  (and  a  measuring  device,  if  needed,  on  the  low  pressure  inlet)  which  makes  themconsiderably cheaper.

Picture 12 – Fast­fill CNG station

Source: www.bauer­kompressoren.de

It  is  imperative  that  CNG  refuelling  stations  have  equipment  which  blocks  entry  of  compressor  oil,ensures that the gas is free of moisture, that there is no contamination via various impurities, and thatsulphur levels are kept at an acceptable level.

Generally, following fast­fill concepts which are available today are:

Page 19: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

19

­  Fast­fill stations with piston compressor and 3 bank storage:

1

2 3 4 5 6 7 10985

1   ­ Gas grid

2   ­ Gas filter

3   ­ gas meter

4   ­ Main valve

5   ­ Check valve

6   ­ Dryer

7   ­ Compressor

8   ­ Storage (3 Bank) 250 –350 bar

9   ­ Dispenser

10 ­ Nozzle

H

M

L1

2 3 4 5 6 7 10985

1   ­ Gas grid

2   ­ Gas filter

3   ­ gas meter

4   ­ Main valve

5   ­ Check valve

6   ­ Dryer

7   ­ Compressor

8   ­ Storage (3 Bank) 250 –350 bar

9   ­ Dispenser

10 ­ Nozzle

H

M

L

Picture 13 – Fast fill ­ piston compressor and 3 bank storage concept

Source: van Schoonhoven van Beurden G. (2004). Refuelling technology – Generic training 2004.Ingenieurbüro van Schoonhoven

­  Fast­fill stations with piston compressor plus booster and 1 bank storage:

1

2 3 4 5 6 7 10985 11

1   ­ Gas grid

2   ­ Gas filter

3   ­ gas meter

4   ­ Main valve

5   ­ Check valve

6   ­ Dryer

7   ­ Compressor

8   ­ Storage (1 Bank) 250 bar

9   ­ Booster

10 ­ Dispenser

11 ­ Nozzle

1

2 3 4 5 6 7 10985 11

1   ­ Gas grid

2   ­ Gas filter

3   ­ gas meter

4   ­ Main valve

5   ­ Check valve

6   ­ Dryer

7   ­ Compressor

8   ­ Storage (1 Bank) 250 bar

9   ­ Booster

10 ­ Dispenser

11 ­ Nozzle

Picture 14 – Fast fill ­ piston compressor plus booster and 1 bank storage concept

Source: van Schoonhoven van Beurden G. (2004). Refuelling technology – Generic training 2004.Ingenieurbüro van Schoonhoven

­  Hydraulic compressor / booster:

1

2 3 4 5 6

8

119

7

5

125

7

10

1   ­ Gas grid

2   ­ Gas filter

3   ­ gas meter

4   ­ Main valve

5   ­ Check valve

6   ­ Dryer

7   ­ 3 way valve

8   ­ Hydr. Compressor / Booster

9   ­ Storage (1 Bank) 250 bar

10 ­ Solenoid valve

11 ­ Dispenser

12 ­ Nozzle

1

2 3 4 5 6

8

119

7

5

125

7

10

1   ­ Gas grid

2   ­ Gas filter

3   ­ gas meter

4   ­ Main valve

5   ­ Check valve

6   ­ Dryer

7   ­ 3 way valve

8   ­ Hydr. Compressor / Booster

9   ­ Storage (1 Bank) 250 bar

10 ­ Solenoid valve

11 ­ Dispenser

12 ­ Nozzle

Picture 15 – Fast fill ­ piston compressor plus booster and 1 bank storage concept

Source: van Schoonhoven van Beurden G. (2004). Refuelling technology – Generic training 2004.Ingenieurbüro van Schoonhoven

Page 20: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

20

Most common  is  3  bank  storage concept.  The  volume  of  the  different  banks  (low,  medium,high pressure) is unequal (usually, L­M­H = 4­2­1).

Combo  Fill  ­  In  the  combination  configuration,  slow­fill  is  used  as  the  primary  means  ofrefuelling but has the added advantage of providing constant access to fuel with the fast­Fill system. Afleet of vehicles with different refuelling needs benefit from this system.

Mother­daughter  concept  –  is  used  in  locations  outside  the  reach  of  natural  gas  grid.Compressed natural gas is transported in high­pressure vessels (up to 350 bar) and refilled into highpressure storage on­site. This concept  is widely used  in Asia­Pacific  region (i.e. Thailand, Malaysia)and as a support of filling stations grid development in South America.

Daughter  station [86]  needs  a  mother  station  to  supply  the  compressed  natural  gas.  Onemother  station  supplies  compressed  natural  gas  to  several  daughter  stations  by  trucking.  Motherstations  are  normally  situated  on  the  gas  supply  pipeline  so  that  a  large  amount  of  gas  can  becompressed and supplied  to  daughter stations at  low handling cost. Daughter stations are normallyestablished in localities where CNG end­users are gathered, which are often traffic­congested areas.

Usually, two CNG transporting trailers are used for each daughter station. One trailer can beleft  at  the  daughter  station  while  the  other  is  being  filled  with  CNG  at  the  mother  station.  At  thedaughter station, the CNG transporting trailer is (i.e. case in Thailand) used as the low­pressure bankof the three­bank cascade system.

Picture 16 ­ CNG transporting trailer – mother­daughter filling concept

Source:Chai­Anun W.T., Boonchanta P. (October 2004). Thailand NGV Updates: Technology, Marketing and

Government Policy. IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

Seisler J., EUROPEAN & WORLDWIDE STATE­OF­THE­UNION, ENGVA NGV Workshop, EuropeanGaseous Fuel Training Institute

Home Vehicle Refuelling Appliances (VRA) ­ Natural gas Vehicle Refuelling Appliances (VRA)[9] combines gas compression with controls, electronics, and software into a simple compact packagethat can be installed anywhere. The VRA has been certified and listed as being so safe that it can beinstalled at commercial establishments or  in residential homes. The core technology was developedaround  a  series  of  modules  that  are  used  to  build  up  the  various  VRA  models.  Each  model  is  acomplete  self­contained  appliance  that  takes  a  gaseous  fuel,  natural  gas  or  hydrogen,  from  a  low­pressure supply, compresses it to between 200 and 345 bar and delivers it to a vehicle. The serviceinterval of the VRA compression module is currently set at 3 000 hours.

Page 21: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

21

1

3 42

1   ­ Gas grid

2   ­ Gas meter

3   ­ Fuelmaker or Phill

4   ­ Connector

House Garage

1

3 42

1   ­ Gas grid

2   ­ Gas meter

3   ­ Fuelmaker or Phill

4   ­ Connector

House Garage

Picture 17 – Home fuelling concept

Source: van Schoonhoven van Beurden G. (2004). Refuelling technology – Generic training 2004.Ingenieurbüro van Schoonhoven

Natural gas vehicles are fitted with refilling nozzles, high pressure tanks, high pressure piping,various safety valves, pressure regulators, and filters intended to deal with any impurities in the gas.Moisture,  glycol,  compressor  oil  and  impurities  in  the  gas  could  seriously  damage  sensitivecomponents in the fuel system and it is essential that the filling stations are regularly controlled for thepresence  of  such  unwanted  elements  in  the  gas  dispensed  to  the  vehicles  (it  is  not  enough  to  justcontrol the quality of the gas flowing through the gas grid). It is also essential that the onboard filtersare regularly cleaned or replaced during regular vehicle servicing. Should water, oil or glycol be foundto  be  present  in  the  onboard  tanks  it  may  be  necessary  to  empty  the  tanks  (e.g.  flushing  out  thecontents with the aid of inert gas).

Demands  concerning  unwanted  elements  in  the  gas  entering  the  vehicle  are  the  samewhether the vehicle is refuelled at home, at a public filling station or at a depot. In areas where the gassupplied  to households via potentially porous  low pressure gas pipes  (< 1 bar)  there is probably anincreased risk for below­par gas entering a vehicle when using a home refuelling unit. The fitting of adryer  may  not  be  enough  if  the  household  gas  has  too  high  moisture  levels.  It  is  essential  that  thequality of gas delivered into vehicles via home refuelling units is properly controlled.

Besides  the  mother­daughter  concept  using  compressed  natural  gas  transported  in  highpressure vessels,  it  is possible  to develop a network of CNG filling stations out of reach of existingnatural  gas  transport  system  using  LCNG  concept  LCNG  (liquefied­to­compressed  natural  gas)described in next Chapter.

Among  other  things,  one  very  important  element  of  filling  station  is  filling  nozzles.  ENGVApromotes  the worldwide use of  NGV­1 connectors for  light duty vehicles and NGV­2 connectors  forheavy duty vehicles:

­  NGV1 (8 mm) for cars,

­  NGV 2 (12 mm) for trucks and busses.

Regional distribution of various connector  types is also presented  in  the next chapter describingTechnical Data Base.

In Europe  it  is primarily  in  Italy  that vehicles and filling stations use an earlier Italian  type ofconnector. The use of adaptors introduces a risk which many people find unacceptable, and adaptorsare, for  this reason, illegal  in several countries.  It will, however, be impossible refill an old  Italian cartravelling abroad unless an adaptor is used, and it will also at many Italian filling stations be impossibleto refuel vehicles from other parts of Europe unless an adaptor is used.

Page 22: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

22

Other countries  that use  their own standards  (besides  Italy) and are also  representatives ofthe  largest NGV  markets are Argentina (GE­N1­141 standard), Brazil, using  modified NZIG standardand Russia. This variation in standards might, as mentioned before, pose a problem to drivers and towider introduction of “Blue corridors”, which until now was solved by using various adapters.

2.6. LIQUEFIED NATURAL GAS ­ LNG

When  natural  gas  is  cooled  to  a  temperature  of  approximately  ­160 °C  at  atmosphericpressure, it condenses to a liquid (liquefied natural gas – LNG). The liquefaction process removes theoxygen, carbon dioxide, sulphur compounds and water. On the other hand, LNG cannot be odorizedand automatic onboard gas detection devices are needed to control that no leakages occur.

The fuelling  infrastructure requirements  include the LNG supply,  the  transport  to  the  fuellingfacility, the fuelling facility itself and the on­board vehicle LNG fuel system.

Natural gas in most areas is only about 30% of the cost of conventional fuels at the well headexcluding taxes. This economic advantage is diminished because the refining of gasoline and diesel isless  expensive  than  LNG  production.  In  most  developed  areas,  refineries  are  abundant  anddistribution  networks  are  well  established.  In  contrast,  existing  LNG  sources  are  fewer  in  number.Most plants are utilised for natural gas storage, for instance, peak­shaving plants. The size thresholdfor economics is easily met if LNG imports or LNG for gas distribution peak­shaving is available. OnceLNG is available, smaller projects become feasible and economic. [10, 11]

LNG  can  be  produced  on­site  or  in  a  central  location  (or  in  last  case  source  can  be  LNGterminal). On­site  liquefaction requires smaller,  less expensive storage tanks compared to refuellingsystems supplied by off­site  liquefaction. Re­liquefaction of boil­off gaseous natural gas coming fromthe storage tanks, pressure adjustments during transfer and cool­down of transfer lines can be readilyfed back  to  the  liquefier. Pipeline natural gas has a range of compositions and pressures dependingon  location:  this  system  is  largely  immune  to  these  variations  because  natural  gas  is  cooled  in  aprocess stream. High purity methane (+98 %) can be provided. Where LNG is supplied off­site, it canbe  transported  by  ship,  barge,  and  rail  or  by  highway  trailer.  For  vehicle  applications,  the  mostcommon transportation method is the highway trailer. These trailers carry approximately 55 m3 of LNGdepending on the weight limitations for the area. [10]

Picture 18 – LNG filling station

Source: (December 2002), Bellshill LNG station open, Gas Vehicles Report, Volume 1, Number 11, p.29

Page 23: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

23

Components  of  an  LNG  fuelling  facility  include  the  storage  tank,  LNG  pump  and  fueldispenser. Also,  if LNG is available, CNG is easily produced by pumping the LNG to high  pressureand subsequently vaporising the high pressure LNG to near­ambient temperatures. This conversion ofLNG to CNG has acquired the name liquefied­to­compressed natural gas (LCNG). The LNG pump isphysically small and has a very modest horsepower requirement. A small pump can easily fill a vehiclewithout  drawing  on  storage  cylinders.  Both  the  pumps  and  vaporisers  are  low  cost  compared  tocompressors and storage cylinders for equivalent capacities.

Fuelling from a CNG station can result in the development of overpressure in the vehicle CNGcylinders due to the heat of compression. This is especially true in fast­fill CNG stations. With LCNG,the fuel temperature is controlled to avoid the overpressure and still get cylinders completely filled torated capacity. The LCNG station  is  ideal  for  fast­fill and eliminates  fuelling rate fall­off because  thestation fuelling capacity relies on the vaporiser and pump sizing and not on the capacity of expensivebullet storage. Also, maintenance costs are perhaps only 20% that of dedicated CNG stations [11].

The  vehicle  LNG  fuel  system  consists  of  the  coupling  used  for  filling,  a  storage  tank,  fuelvaporiser and pressure control for supply to the engine. The pressure required by the engine can besupplied by an in­tank fuel pump or by pressure. The latter is generally preferred because of simplicitybut  typically  requires  a  somewhat  (20%)  larger  fuel  tank.  Other  functions  include  overpressureprotection, pressure indication and liquid level. The fuel tank is vacuum­jacketed for thermal insulationand typically has filling hydraulics which will signal the fuelling dispenser when the tank is full. [11]

In Europe there are several vehicle manufacturers using LNG, like LNG Iveco, Dennis Eagle,ERF, Scania and Foden Dual­FuelTM etc. [12]

Natural gas only changes to its liquid form when it is cooled to below minus 160 °C and then ithas to be stored in super insulated tanks. For comparison, diesel and petrol are stored at 1 bar at 15°C, LPG is stored at 8 bar at 15 °C, LNG is stored at 5  to 7 bar at ­160 °C, and CNG is sorted ataround  200  bar  at  15 °C [12].  Tank  weight  comparison  between  diesel,  LNG  and  CNG  in  steelcylinders is shown in table below:

Table 4 – Tank weight comparison

Diesel Size Equivalent (kg)  250 kgDiesel 250LNG 290CNG (Steel Cylinders) 1 152

Source: James Lewis J. Patricia O. LNG Vehicles & Vehicle Fuelling. www.engva.org

Page 24: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

24

LNG is carried onboard vehicles  in cryogenic  tanks  that are effectively  large  thermos  flasksconsisting of  two tanks, one  inside of  the other, separated by a vacuum. Structure of a cryotank  forLNG (or hydrogen) is shown in picture below:

Picture 19 – Structure of a cryotank (Linde) for LNG or liquefied hydrogen (LH2) and LNG tank fitted inLNG truck

Source (left): Cozzarini C., Geier M., Huss C. (May 2001). The Launch of Hydrogen as an AutomotiveFuel. Proceedings, 7th Annual European NGV Conference & Exhibit , Malmö, Sweden

As illustrated above, LNG tanks must be equipped with onboard facilities for controlled releaseof gas in vehicles which have been parked so long that there is too much pressure build­up inside thetanks  due  to  vaporization  caused  by  increasing  temperature.  LNG  in  vehicles  might  for  this  reasonprimarily  be  an  option  for  heavy  duty  commercial  vehicles  in  more  or  less  continuous  traffic,  butperhaps not a good choice for normal passenger cars.

LNG is almost the best commercially available fuel for aircraft, railroad engines and watercraft.In the late 1980s the Tupolev company (Russia) has successfully flight tested the TU­155 aircraft withLH2  and  LNG  engineers.  Almost  100  flight  tests  have  proven  that  LNG  is  not  only  cheaper  andcleaner, but also much safer fuel compared to aviation kerosene.

2.7. BIO­METHANE

This chapter has been drawn from public documents of IEA Bioenergy [13­14] and brochuresof  biogas  plants  already  in  operation [15­18].  Also,  relevant  experts  from  the  field  of  bio­methaneutilization in transport sector and ENGVA consultants were contacted and their views and opinions areincluded in this chapter.

In this text, the term biogas is used for raw product and the term bio­methane for final purifiedand upgraded product (containing around 95%vol methane).

One technology  that successfully  treats the organic fraction of wastes is anaerobic digestion(AD). In the absence of hydrogen, anaerobic bacteria will ferment biodegradable matter into a mixtureof methane and carbon dioxide. Approximately 90 percent of the energy from the degraded biomass isretained in the form of methane.

Feedstocks for AD (although not all are suitable for production of bio­methane that might notbe used  in vehicles but  in other sectors instead) are: sewage sludge, agricultural wastes, municipalsolid  wastes  (organic  wastes  from  households  and  municipal  authorities)  and  organic  solid  wastesfrom industry. AD technology is now being demonstrated and fully commercialised.

Landfill  gas  is gas captured  from old deposits of all kinds of waste,  including organic waste.Future  legal  restrictions on depositing organic waste means that  the production  levels  for  landfill gas

Page 25: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

25

will gradually  fall off.  It  is difficult  to upgrade  landfill gas due to  the high nitrogen  levels, and the gascould potentially contain heavy metals and other substances creating health hazards.

Therefore, most experts from the field of utilization of bio­methane for automotive purposes donot believe that it is wise to defend the use of landfill gas via the natural gas grid, or in vehicles.

Raw biogas manufactured via anaerobic digestion in special reactors, on the other hand, usingvarious organic waste materials as feedstock, typically holds 65­75 % methane, and is not consideredas potentially contaminated. To allow use of the biogas in vehicles, or distribution of the biogas via thenatural gas grid,  the gas  is purified (the CO2 and H2S removed) and sometimes  further upgraded toreach an energy content corresponding with the gas distributed via the natural gas grid.

Illustration of bio­methane production process is shown in the case of a bio­methane plant inLinköping  –  Sweden.  Here  various  products  are  converted  to  bio­methane  and  bio  fertiliser.Production  is based on organic waste material, primarily  from slaughter­house remains and the  foodindustry, together with manure from neighbouring farms. The material is mixed into homogenous slurryin a reception tank, after which it is hygienized by steam­heating to above 70 °C for at least one hourin  order  to  kill  bacteria.  After cooling,  the  material  is  pumped  into  a  digester  to  be  broken  down  bydifferent  types of micro organisms  in anaerobic environment at about 38 °C.  The average detentiondwell time in the digester is one month and this is where the gas is produced. When ready, the gas ispiped to the upgrading facility where it is purified in a pressurized water scrubber before it is suppliedas vehicle fuel [15].

COMPLEX ORGANIC MATERIAL(protein, carbohydrates, fat, etc.)

SOLUBLE ORGANIC COMPOUNDS(Amino acids, sugars, etc.)

hydrolis

fermentation

ACETIC ACID H2  + CO2

INTERMEDIATEPRODUCTS

(Fatty acids, alcohols, etc.)

CH4 + CO2(BIOGAS)

anaerobic oxidation

methane formation

Picture 20 ­ Schematic diagram of the microbiological anaerobic breakdown of complex organicmaterial to form biogas and a simple scheme of biogas production process in Linköping

Source: Biogas – The environmentally friendly fuel, Swedish Gas Association – brochure,Biogas – for a sustainable society, Linköping biogas – brochure

Next to the bio­methane plant, the sewage water treatment plant is located. The gas producedhere in the sludge digestion process can also be upgraded and used as a vehicle fuel. The two plantsare connected  with  a  gas  pipeline.  The  bio­methane  plant  is  equipped  with  LNG  tank.  At  peak  bio­methane  demand  the  LNG  can  be  vaporized  and  mixed  with  the  bio­methane  in  the  pipeline,guaranteeing an uninterrupted gas supply. The  material  remaining after digestion,  the bio  fertiliser  iscooled to 20 °C and stored at the plant a day or two before distribution to farms. [15]

Page 26: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

26

Picture 21 – Biogas plant in Linköping Picture 22 – Unloading slaughter­house waste fromSweden´s  first  biogas  driven  industrial  vacuumtruck

Picture 23 – Full biogas cycle – from garbage collection (using biogas garbage trucks) to utilisation inLinköping (source: ENGVA)

If biogas is upgraded and all components apart from methane are minimised, the result wouldbe very similar to natural gas. This means that techniques developed for distribution and use of naturalgas can also be used for bio­methane.

Page 27: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

27

Table 5 ­ Average composition of biogas and landfill gas compared to average composition of naturalgas

Components Landfill­gas(vol%)

Biogas(before

upgrading)(vol%)

Natural gas(vol%)

Methane 45 65 86Carbon dioxide 40 35 1.3Nitrogen 15 0.2 0.3Oxygen 1 0 0Hydrogen 0­3 0 0Hydrogen sulphide <100 ppm <500 ppm 1.5Hydrocarbons (other then methane) 0 0 12

Source: Biogas – The environmentally friendly fuel, Swedish Gas Association – brochure

To  achieve  this  goal  and  use  biogas  as a vehicle  fuel  it  must  be  upgraded  to  obtain  a  gaswhich: has a higher calorific value to reach longer driving distances, has a regular gas quality to obtainsafe driving, does not enhance corrosion, due to high  levels of hydrogen sulphide and ammonia andwater,  does  not  contain  mechanically  damaging  particles,  does  not  cause  ice­clogging  due  to  highwater  content  and  has  a  declared  and  assured  quality.  This  means  that  CO2,  H2S,  ammonia,particulates and water (and sometimes other trace components) have to be removed so that the finalproduct has methane content above 95 vol%.

2.8. SYNTHETIC FUELS PRODUCED FROM NATURAL GAS

Besides  its direct application, natural gas can be utilized as a  feedstock  for producing otherfuels. The option of converting natural gas into synthetic diesel through a Fischer­Tropsch synthesis isincreasingly being discussed by companies such as Shell, BP, and VW (FT­diesel), Synfuel or gas­to­liquid (GTL).

According  to [38]  GTL  process  is  similar  to  oil  refining,  as  a  number  of  different  products(fractions) are obtained. For this reason, GTL could be regarded as a “natural gas refinery”, but GTLtends to produce mainly middle distillates. Since the production of other alternative fuels from naturalgas:  methanol,  DME  and  hydrogen  is  based  on  similar  chemical  process,  these  fuels  couldprovisionally also be regarded as GTL products.

Lubes / Wax

Middle Distillates(Jet fuel / Kerosene ,

Gasoil , Diesel)

Naphta

Fuel oils

Middle Distillates

Gasolines

Naphta

LPG3%

10%

27%

40%

20%

15 ­ 25%

65 ­ 85%

0 ­ 30%

Picture 24 – Comparison of the fraction breakdown of oil refining and GTL

Source: Kavalov B. (January 2004) Techno­economic analysis of Natural Gas application as anenergy source for the road transport in the EU, European Commission, Joint Research Centre

Page 28: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

28

Gas  and  oil  companies  emphasise  the  opportunities  offered  by  GTL  technology  to  exploitnatural  gas  resources  that  are  beyond  the  reach  of  pipeline  infrastructures  (remote  associated  orstranded gas). Associated gas is obtained alongside oil extraction. It is a type of stranded gas, as inmost  cases  there  are  no  nearby  users  or  gas  pipeline  network.  With  the  lack  of  any  potentialconsumption around, such gas is normally flared, vented or re­injected. [38].

Another potential source [38] for GTL is the so­called “sub­stranded” gas. This natural gas haslower  methane  content,  at  the  expense  of  other  components  like  CO2,  N2,  H2S  etc.  Thesecontaminants make  it not appropriate for direct use of CNG.  Instead of purifying such gas,  it can beused as a feedstock for other products, either LNG or GTL.

The  final  GTL  product  could  be  processed,  transported  and  distributed  like  any  otherconventional liquid fuel by using existing refineries and filling stations.

From a vehicle manufacturer’s perspective, GTL offers the advantages of a fuel ideally suitedto  the  needs  of  a  future  generation  of  diesel  engines  that  are  heading  for  significant  gains  andemission reductions (GTL might significantly support  future  diesel engine  technology while reducingthe  NOx  emissions compared  to  usual  diesel  vehicles).  In  the  same  way  GTL  has  the  potential  toproduce methanol attractive for fuel cell reformer technology [19].

Synthetic  gas  (Syngas)  generated  from  natural  gas  or  biomass  (BTL)  can  be  used  as  afeedstock  for  GTL.  The  capacity  of  currently  announced  GTL  projects  is  about  8% of  the  projectedworld  diesel  consumption  in  2010.  GTL  technology  has  the  potential  to  pave  the  way  to  biomass­based fuels applications in classical diesel engines and fuel cell propulsion systems. [30]

Picture 25 ­ Overall process scheme – Fischer Tropsch

Source: Fischer­Tropsch (FT) process ­http://docserver.ub.rug.nl/eldoc/dis/science/g.p.van.der.laan/c1.pdf

            Picture  shows  a  blockdiagram  of  the  overall  Fischer­Tropsch  process  configurationusing  coal  or  natural  gas  (orupgraded biogas) as feedstock.

             The  commercial  processinvolves  three  main  sections,namely: synthesis gas productionand  purification,  Fischer­Tropschsynthesis and product grade­up.

             The  synthesis  gaspreparation (that is air separationplant,  partial  oxidation,  steamreforming  of  natural  gas,  andSyngas cooling) is about 66 % ofthe  total  on­site  capital  costs.The  FT  synthesis  sectionconsisting  of  FT  slurry  reactors,CO2  removal,  synthesis  gascompression  and  recycle,  andrecovery  of  hydrogen  andhydrocarbons is 22 % of the totalcosts.

             Finally,  the  upgradingand  refining  section  ofhydrocarbons  is  about  12  %.Consequently,  cost  reduction  ofsynthesis  gas  production  is  themost beneficial. [30]

Page 29: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

29

Conventional  refinery  processes can  be  used  for  upgrading  Fischer­Tropsch  liquid  and  waxproducts. Fuels produced with  the FT synthesis are of a high quality due to a very  low aromatic andzero sulphur content. The product stream consists of various fuel types: LPG, gasoline, diesel fuel, jetfuel.  New  and  stringent  regulations  may  promote  replacement  or  blending  of  conventional  fuels  bysulphur and aromatic free FT products. [30]

Methanol is produced through synthesis of Syngas [21]. Because the technologies required toproduce from methanol from natural gas are mature, this is an economical way to produce methanol.Furthermore, steam­methane­reforming (SMR) technology is widely used in existing methanol plants.

In  the case of methanol,  it can be used directly  in  the internal combustion engines or  for  theproduction  of  natural  gas  in  fuel­cell  vehicles  equipped  with  an  on­board  reformer,  avoiding  thenecessity to use high pressure hydrogen storage in cylinders with the working pressure up to 700 baror use of liquefied hydrogen tanks.

Problems  with  use  of  methanol  for  automotive  purposes  are  that  it  is  highly  corrosive  andtoxic,  being  hazardous  to  both  people  and  the  environment.  Another  major  disadvantage  is  thatcombustion of methanol leads to formation of formaldehyde which is dangerous substance capable ofcausing allergies and skin irritation. Levels of formaldehyde with M85 (85% methanol, 15% gasoline)can be as 10 times those with gasoline. [31]

To exploit associated and/or stranded gas  fields (deposits)  there are  three main possibilities,through the methanol synthesis, Fischer­Tropsch diesel synthesis or liquefaction to LNG. Overview ofprocess chains to use the remote gas as a fuel is shown on the next picture. [19]

Picture 26 ­ Overview of process chains for the use of remote gas a fuel

Source: Ramesohl S., Merten F., Fischedick M., Von der Brüggen T., Energy system aspects ofnatural gas as an alternative fuel in transport – Executive summary, Wissenschaftszentrum Nordrhein­Westfalen – Institut Arbeit und Technik, Kulturwissenschaftliches Institut, Wuppertal Institut für Klima,

Umwelt, Energie GmbH

The specific emissions of GTL are 99 gCO2eqv/MJ and CNG with intermediate LNG phase hasspecific emission of 74.8 gCO2eqv/MJ. Therefore, direct use of natural gas in the vehicles is usually abetter option taking into consideration fuel efficiencies and net CO2 effects. The GTL in diesel enginestill offers a higher efficiency than the CNG engine but the later has the prospect of approximating toits competitor [19].

Page 30: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

30

2.9. HYDROGEN PRODUCED FROM NATURAL GAS

Hydrogen is not an energy source but an energy carrier. At the outset, energy input is used toextract hydrogen from compounds such as hydrocarbons or water. [32]

Hydrogen can be  produced either via a chemical  transformation process generally  involvingdecarbonisation  of  a  hydrocarbon  or  organic  feedstock  combined  with  thermal  splitting  of  waterthrough electrolysis of water.

Since this project task includes analysis of possible hydrogen usage for automotive purposes,but only in the case where hydrogen is produced from natural gas, the emphasis in this Chapter is onsteam reforming of natural gas to produce hydrogen.

Steam reforming of natural gas is a fully commercial process that can be carried out either in acentral plant or at/near the refuelling station. Large plants can be made more efficient than small onesthrough heat integration and recovery.

Hydrogen is commonly transported in gaseous form in pipelines, in pressurised cylinders or inliquid form in cryogenic tanks. Depending on the technology used in the vehicle, the hydrogen can beeither delivered as a liquid at near atmospheric pressure or needs to be compressed to 880 bar at therefuelling station, to meet the needs of vehicles with 700 bar on­board tanks. [32]

Hydrogen  as  an  energy carrier  is  disadvantaged  by  its  low  energy  density  per volume  unit,compared to liquid and solid fossil fuels. The volumetric energy density of hydrogen can be increasedby compressing it to high pressures in gaseous form or even more so by cooling it down to liquid state.

Liquefied hydrogen provides relatively the highest volumetric energy density for hydrogen (8.5MJ/l).  Just  for  illustration,  energy  density of  diesel  is  around  36  MJ/l).  Liquefaction  requires  around30% of the energy content carried by the hydrogen for liquefaction. Hydrogen loss rates through boil­off can be up to 5% (but with the possibility to lower it to 1%). Vehicle tanks at present are subjected toloss rates of 0.3 – 1% per day after initial filling. Tanks are already available for storing liquid hydrogenfor 90 days without losses, using improved insulation, with low­temperature liquid nitrogen surroundingthe container of  liquid hydrogen. Liquid hydrogen should  be  produced  in central production  facilitiesand distributed by trucks in liquefied form to the filling stations to obtain maximum energy efficiency.

Gaseous hydrogen has a lower energy density per volume than liquefied hydrogen. Hydrogencompressed to 800 bar has about 65% of the energy density of liquefied hydrogen. The energy inputrequired  for  hydrogen  compression  is  lower  than  for  liquefaction  (10­15%  of  energy carried  by  thehydrogen).

The process of hydrogen production from natural gas is illustrated using as an example a on­site  small  methane  steam  reformer  (HCG­50  –  Hydrogen  Compact  generator  with  the  50  m3/hhydrogen  production)  in  a  hydrogen  refuelling  station  for  fuel­cell  buses  in  Madrid  (as  part  of  theEuropean  CUTE  and  CityCells  projects,  built  and  operated  by  consortium  formed  by  Air  LiquideEspana, Repsol YPF, Gas Natural and EMT – Empresa Municipal de Transporters, the municipal busfleet operator). [34]

The  complete  system  is  containerised.  Overall  size  reduction  was  a  must  for  these  smallhydrogen generators if their suitability for future hydrogen service stations is targeted.

The  hydrogen  generation process  is divided  into the generation of a hydrogen rich reformatstream  by  means  of  steam­methane­reforming  (SMR)  and  the  following  hydrogen  purification  bymeans of pressure swing adsorption (PSA).

Page 31: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

31

Steam  reforming  –  methane  and  steam  are  converted  at  approximately  900 °C  in  thepresence of a nickel catalyst to a hydrogen rich reformat stream according to the following reactions:

CH4 + H2O → CO + 3 H2

CO + H2O → CO2 + H2

The reformat consists of hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide. Depending on  theactual  pressure,  temperature  and  steam­to­carbon  ratio,  and  different  equilibrium  conditions  areachieved that determine the exact composition of  the gas.  In addition,  the reformat stream containsunconverted  methane  and  water  as  the  steam­to­carbon  ratio  is  always  higher  than  the  reactionstoichiometry requires. Also, inert components of the natural gas stream can be found in the reformat.

Picture 27 ­ Hydrogen generation process (from natural gas) – example ­ hydrogen refuelling stationfor fuel­cell buses in Madrid

Source:  (January 2004), On­site small methane steam reformer in a hydrogen refuelling station forfuel cell buses in Madrid“, prepared by Gas Natural for IGU WOC5 members, Gas Natural, Barcelona

Hydrogen purification – the CarboTech patented hydrogen purification process is based on aphysical adsorption phenomena, whereas highly volatile compounds with low polarity, as representedby  hydrogen,  are  practically  non­adsordable  compared  to  molecules  such  as  CO2,  CO  and  CH4.Hence  most  impurities  in  the  feedgas stream can  be selectively adsorbed and high­purity hydrogenproduct is obtainable.

Hydrogen (with the quality suitable for PEM fuel cells) from the reformer is supplied at 200 barwhat is the same pressure in which hydrogen is transported in cylinders on platforms. This allows thestorage system to accept hydrogen either from the reformer or from platforms. One set of cylinders ona  platform  remains  stationary  as  a  buffer,  upstream  of  a  high  pressure  compressor  inlet.  Thiscompressor supplies hydrogen at 350 bar to the dispenser to fill tanks on the buses.

Two  different  propulsion  systems  are  presently  being  developed  for  the  use  of  hydrogen  intransport,  the  internal  combustion  engine  (ICE)  powered  by  the  thermal  energy  released  fromhydrogen combustion, and fuel cell systems driven by electricity produced  in a chemical  reaction ofhydrogen with oxygen.

Page 32: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

32

Hydrogen fuelled vehicles have been built by all major car manufacturers as prototypes and insmall  fleets,  totalling  about  250  world­wide  at  present.  Due  to a very  limited  operating  range  whenusing compressed hydrogen storage, existing hydrogen  powered vehicles using  internal combustionengines are usually fitted with a hydrogen cryotank and are designed for dual­fuel operation. Cryotankschematic breakdown is shown in one of previous chapters describing LNG.

Mechanism  of  electricity  production  using  fuel  cell  is  explained  many  times,  in  both  cases,stationary and automotive applications; so, it will not be explained in detail. As a reminder, schematicoverview is shown below.

Picture 28 ­ Function of a Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell and fuel cell stack used inDaimler­Chrysler Necar II model

Source: Fjermestad Hagen E. (May 2001). An Energy Company View of a Hydrogen Future, 7th

Annual European NGV Conference & Exhibit Proceedings, Malmö, SwedenHajdarevic I. (June 2003). Alternativni pogoni motornih vozila  razvoj i perspektive ­ Pogoni na gorive

elije, Daimler­Chrysler AG – Stuttgart, presentation held in Energy institute Hrvoje Pozar, Zagreb,Croatia

The main issues for the two lines of hydrogen use in fuel cells or internal combustion enginesare  costs of  fuel  cells  and  the  energy  efficiency  of  the  hydrogen  in  internal  combustion  engines.  Itrequires a high tank­to­wheels efficiency to compete with overall energy efficiency and CO2 emissionsfrom the direct use of natural gas. High efficiency fuel cell vehicles may provide this, while hydrogeninternal combustion engines vehicles would have higher well­to­wheels CO2 emissions.

Page 33: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

33

Picture 29 ­ Fuel cell drive train in personal cars ­ Daimler­Chrysler NECAR 4 – concept and vehicleefficiency

Source: Hajdarevic I. (June 2003). Alternativni pogoni motornih vozila  razvoj i perspektive ­ Pogoni nagorive  elije, Daimler­Chrysler AG – Stuttgart, presentation held in Energy institute Hrvoje Pozar,

Zagreb, Croatia

Picture 30 ­ Fuel cell drive train in public transport ­ Daimler­Chrysler NEBUS (Fuel cell engine fits inthe normal diesel engine compartment)

Source: Hajdarevic I. (June 2003). Alternativni pogoni motornih vozila  razvoj i perspektive ­ Pogoni nagorive  elije, Daimler­Chrysler AG – Stuttgart, presentation held in Energy institute Hrvoje Pozar,

Zagreb, Croatia

Conventional hydrogen production  through  methane steam reforming (MSR) causes specificemissions of 103 gCO2ekv/MJ which is for a factor of 8.4 higher than the gasoline/diesel fuel chain. Asthe fuel propulsion system promises to be some 30­40% more efficient than the conventional internalcombustion engine, an overall (well­to­wheel) reduction of greenhouse gas emissions takes place. So,from climate point of view, there  is no need for an accelerated  introduction of  the hydrogen  internalcombustion engine as an end­use application [19].

Nevertheless,  on­site  reforming  of  natural  gas  will  probably  be  the  most  efficient  way  offuelling  initial offers of hydrogen powered vehicles. Every new CNG filling station  is also a potentialnew  CH2  filling  station  if  equipped  with  a  small  reformer  and  hydrogen  compressor  and  storagefacilities.

Page 34: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

34

In  the  transitional period, a mixture of hydrogen with  methane (called  Hythane) will  probablybe  widely  used,  mostly  mixed  with  CNG  up  to  a  degree  which  does  not  impose  the  need  for  NGVmodification. Conclusions based on the results of existing tests with H2/CNG mixture with 8% and 20%hydrogen share made in Sweden are as follows:

Results  and  conclusions  with  8%vol  hydrogen  without  any  modifications  of  the  bus  engine[109] showed: higher efficiency, more stable combustion due to faster combustion (less cycle to cyclevariations),  a  slight  increase  in  power,  lower  HC  and  CO  emissions,  higher  combustion  efficiency,higher or similar NOx emissions and higher knock tendency.

As regards status of 20%vol hydrogen / CNG mixture, situation is as follows [109]: bench testsof  the  engine  are  finished,  the  main  results  from  the  8%  hydrogen  tests  are  strengthened,  highercombustion efficiency => lower HC and CO emissions, with optimised ignition angle and air/fuel ratiothe NOx emissions can be considerably lowered, the bus engine will be reprogrammed in the comingfield tests, safety study by engine manufacture will be made and no parts will be exchanged.

According  to [110]  for  use of  30%vol  hydrogen  /  CNG  mixture,  vehicle  modifications  will  berequired, or the vehicle performance will be seriously compromised. Modification could include: use oflarger displacement engines, adding a supercharger  for power recovery, use of higher pressure  fuelstorage systems  including  tanks, valves and refuelling  nozzles, use of a  fuel consumption sensor todetect ratio of natural gas to H2 and adjust fuelling and engine boost properly.

Picture 31 – Dispenser, hydrogen and H2/CNG and „Hythane“ city bus in Malmö (Sweden)

Source: Ridell B.(September 2004). MalmöHydrogen and H2/CNG Filling Station and Bus project, CarlBro Energikonsult AB, Sydkraft Gas ABLTH, Lund University, Sweden, Toronto

Heavy duty vehicles are  typically based on  lean  burn spark  ignited dedicated CNG engines[110]. Because hydrogen is capable of burning much  leaner than natural gas, the addition of a smallquantity of hydrogen to natural gas enables  the selection of an overall  leaner air­fuel  ratio. Coupledwith an associated adjustment in spark timing, the NOx emissions can be reduced significantly. As thefraction of hydrogen increases, the NOx emission can be further reduced, albeit at the expense of theengine power density.

Generally,  with  the  use of  HCNG,  engine  emissions of  greenhouse  gases are  reduced.  Forexample,  a  20%  hydrogen  blend  by  volume  represents  a  7%  blend  by  energy  content,  and  if  theefficiency is maintained, the CO2 emissions are reduced by 7% [110].

IANGV Technical Committee issued in 2005 a White Paper on HCNG as a key strategy for thedevelopment of hydrogen fuelling infrastructure [110].

Page 35: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

35

According  to [110],  one  of  the  major  challenges  to  the  introduction  of  hydrogen  fuel  cellpowered  vehicles  is  the  need  to  begin  developing  a  hydrogen  fuelling  infrastructure  network  beforefuel cell vehicles are commercially available. Having hydrogen fuelling stations in place with little or nousage in anticipation of fuel cell vehicle commercialization would actually undermine the prospects fora hydrogen transportation future.

On  the  other  hand,  a  fuel­flexible  station  strategy  capable  of  fuelling  hydrogen,  CNG  or  ablend  of  hydrogen  and  CNG,  maximizes  the  use  of  that  station.  The  station  can  then  be  used  bydedicated  CNG  vehicles  (providing  station  base  load),  HCNG  vehicles  (low  and  high  blends),dedicated hydrogen internal combustion vehicles (ICE) and hydrogen fuel cell vehicles.

In HCNG stations, typically, the hydrogen and natural gas are supplied to the fuelling moduleat high pressure, and are sequentially injected in the on­board storage vessels. The flow of each fuelis electronically monitored  to achieve a blend with 1% accuracy. It  is possible  to have the dispenserwhich  provides  different  mixture  ratios,  but  this  requires  special  consideration  for  ensuring  thatvehicles calibrated for a particular mixture are not refuelled with a different mixture [110].

2.10. OFF­ROAD APPLICATIONS

In the light of constant increase of crude oil (and consequently) petroleum products prices andraising concerns regards  the security of supply,  this chapter  is  included to show that natural gas, orbetter  methane,  provides  the  solution  not  only  for  the  road  transport  segment,  but  also  for  othertransport segments.

For  instance,  there  is  a  history  of  natural  gas  use  in  marine  applications. LNG  tankers  areprobably most known, but  there are other cases, not known to general public [102, 117]  like: K­typediesel ferry owned by Bangladesh Inland Water Transport Corporation (BIWTC) converted by RPGCLunder its Marine CNG Project (1996 – 1997), LNG cement hauler Accolaide II (Australia, 1983), LNGshrimp­boat  (1983­1985),  passenger  and  car  ferries  (M/F  Glutra,  Norway,  a  prototype  introduced  inJanuary  2000),  LNG  cargo  ships  for  open  sea  (Viking  Energy  and  stril  Pioner,  owned  by  Statoil,Norway, using dual­fuel concept, introduced in July 2003).

Picture 32 – Examples of CNG use in marine applications

Source: (June 2005), Bolzano Fair, ENGVA 11th Annual European NGV Conference, Bolzano, Italy

European  Commission  started  with  LIFE  (LNG  Tanker  for  Inland  Waterways)  project  in  theNetherlands.  The  prototype  ship  has  been  developed  to  operate  by  the  Knutsen/NaturgasVestcompanies  on  short  sea  waterways  in  Netherlands.  It  is  the  smallest  LNG­tanker  in  the  worldmeasuring 68 m/1 100 m3. This ship has a dedicated,  fully optimized  natural gas engine resulting  inthe lowest possible emissions of any similar type of vehicle running on traditional diesel fuel. Fuelling

Page 36: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

36

is provided from the gaseous boil­off of the vessel's LNG cargo, thus making maximum use of energy(methane)  that  otherwise  would  be  vented  to  the  atmosphere.  The  ship  was  set  into  operation  inMarch 2004.

Seven canal boats in Amsterdam (Netherlands) are using natural gas with 135 hp engine and8 x 80 litters tanks.  Gas detectors are present on board. Fuelmaker series home refuelling units areused  for  refuelling. [102].  CNG  canal  boats  were  also  demonstrated  by  Gazprom  in  Moscow  andSaint­Petersburg (Russia) in 1996 ­ 1997.

Dual fuel or dedicated natural gas locomotives are present especially in the US, and Russia,both CNG and LNG. New projects started in Latin America (Chile) and Asia­Pacific region (Thailand, apilot  project  is  set  for a  train  to  run  between  Bangkok  and  Chonburi  using  dual­fuel  concept).  Also,today’s Russia and the C.I.S. has a long tradition of natural gas use in farm and agriculture equipment.

Picture 33 ­ The K­700 heavy duty agricultural tractor (Source: NGVRUS)

Probably the most intriguing problem is the possibility of natural gas (or hydrogen) use as fuelfor air transport.

The Soviet Union built  the  first world’s  liquid  hydrogen and  liquid  natural  gas aircraft engineNK­88 as  far back as  in  the  late 1980s. The Tupolev­155 aircraft made first  test  flights on April 15th

1988  with  NK­88  LH2  engine  and  on  January  18th  1989  with  the  first  NK­88  LNG  engine.  A  liquidhydrogen  Tupolev­155  made  5  test  flights  and  the  LNG  version  made  100  flights.  It  is  important  tonote  that  LNG  Tupolev­155  flew  to  and  was  serviced  and  refuelled  with  LNG  in  Moscow,  Minsk,Bratislava, Nice and Hanover.

Picture 34 – Experimental LNG / LH2 plane – Tupolev 155

Page 37: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

37

3. COUNTRY REPORTS

Country  reports  are  based  on  a  questionnaire  designed  by  IGU  WOC  5  Study  Group  5.3members,  country  representatives  and  experts  and  then  distributed  within  the  group.  A  number  ofcountry  representatives  and  experts  were  recruited  between  ENGVA  and  IANGV  members  andpartners.

The questionnaire might be is composed from 3 groups of questions.

Trend  Analysis  ­  Analysis  of  past  trends  in  NGV  market  development  and  factors  thatinfluenced such market behavior with following data required (for past X years): (1) number of naturalgas vehicles, (2) number of filling stations and (3) volume of gas sold, together with descriptive factorsinfluencing trends in 1 ­ 3 in respective period.

Overview  of state  of  the  art  technologies  used  in  each  respective  market –  collecting  datasuch  are:  OEMs  products  (companies  and  models),  presence of  natural  gas–petrol  or  natural  gas–diesel technologies, emissions control technologies used, on­board cylinder type (I,II,II or IV) presenton  the  market,  filling  connector  type  (NGV­1,  NGV­2  or  other),  maximal  allowed  pressure  in  CNGcylinder,  measuring  units  used  (mass,  volume,  energy),  availability  of  home  refuelling  units,information  about  biogas  usage  (methods  for  biogas  purification  (biogas  upgrading  technologies),biogas allowed to enter high  pressure natural gas  transport system?)  in case that biogas  is used  intransport sector, sources of LNG if LNG is used, availability of LNG or LCNG filling stations etc.

SWOC Analysis – Analysis of Strengths, Weaknesses, Opportunities and Challenges in eachrespective market.

Distributed  Questionnaire  (between  the  study  group  members  called  “Country  ReportTemplate”)  was  designed  to  provide  geographical  overview  of  “state of  the art”  technologies  (CNG,LNG,  biogas)  used  in  various  countries  (through  Technical  Data  Base  established  based  on  thereceived replies), and to (together with identification of some statistical trends) provide an inside viewon key drivers causing upward or downward market trends.

Finally,  through  SWOC  analysis,  it  was  the  intention  to  feel  the  “heartbeat”  of  the  gas  andNGV industry, because this part somewhat subjective in nature and should represent hopes, fears andthoughts of the respondents.

This Questionnaire has been distributed across 27 countries, of which 23 countries responded(hit rate of excellent 85%).

Countries  that  responded  on  the  questionnaire  were:  Algeria,  Argentina,  Austria,  Belgium,Brazil,  Chile,  Croatia,  Denmark,  Egypt,  Finland,  France,  Germany,  Iran,  Italy,  Japan,  Macedonia,Malaysia, Netherlands, Poland, Russia, Spain, Switzerland and Sweden..

Page 38: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

38

3.1. TECHNICAL DATA BASE

A  technical  data  base  has  been  established  to  provide  a  geographical  overview  of existing(state  of  the  art)  technologies  in  each  specific  NGV  market  covered  by  the  Questionnaire.  Thisgeographical  overview  should  assist  industry  involved  in  utilization  of  natural  gas  for  automotivepurposes (conversion components, OEM NGVs, refuelling system etc.) in defining possible expansiondirections and to analyze needs and/or possibilities for harmonization and regionalization.

Topics covered (country by country) within Technical Data Base are:

Vehicles: OEMs products (companies and models)

Natural gas – petrol, natural gas – diesel technology

Emissions control technology

Storage (on­board):  Cylinder type (I,II,III or IV)

Filling: Filling connector type

Maximal allowed pressure in CNG cylinder

Measuring units

Home refuelling

Biogas: Sources

Methods for biogas purification (biogas upgrading technologies)

Biogas allowed entering into high pressure natural gas transportsystem?

LNG: Sources

The  analysis  includes  presence  of  various  natural  gas  vehicle  technologies  in  personalvehicles, LDVs, HDVs, buses and off­road vehicles in each specific market included in the survey.

Technologies covered are:

− Dual fuel engine technology (gas­diesel) with pilot injection

− Direct injection natural gas technologies in diesel engines

− Spark ignition – converted – carburetted

− Spark ignition – OEM ­ carburetted

− Fuel injected, computer controlled

and the geographical coverage of (above mentioned) technologies is presented below:

Page 39: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

39

Table 6 – Overview by country ­ Dual fuel engine technology (gas­diesel) with pilot injection

Dual fuel engine technology (gas­dieselpilot­injection)

Passengercars

Light commercialvehicles (< 3.5t)

Light andmedium trucks(>3.5t and <16t)

Heavy trucks(>16t) Buses Off­road

vehicles

AlgeriaAustriaArgentinaBrazilChile (p.u.)CroatiaDenmarkGermanyEgyptFinlandFranceIran  (p)  (p.u)ItalyJapanMacedoniaMalaysia (p.u.)NetherlandsPolandRussiaSpainSwedenSwitzerland

       (p) – planned    (p.u.) – pilot units

Table 7 – Overview by country – Diesel engines that use gas only(direct injection natural gas technologies in diesel engines)

Diesel engines that use gas only(direct injection natural gas technologies in diesel engines)

Passengercars

Light commercialvehicles (< 3.5t)

Light andmedium trucks(>3.5t and <16t)

Heavy trucks(>16t) Buses Off­road

vehicles

AlgeriaAustriaArgentinaBrazil  (p.u.)ChileCroatiaDenmarkGermanyEgypt (p) (p)FinlandFrance

IranItalyJapanMacedoniaMalaysiaNetherlandsPolandRussiaSpainSwedenSwitzerland

       (p) – planned    (p.u.) – pilot units

Page 40: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

40

Table 8 – Overview by country – Spark ignition – converted ­ carburetted

Spark ignition – converted – carburetted

Passengercars

Light commercialvehicles (< 3.5t)

Light andmedium trucks(>3.5t and <16t)

Heavy trucks(>16t) Buses Off­road

vehiclesAlgeriaAustriaArgentinaBrazil (p) (p) (p)Chile

CroatiaDenmarkGermany

EgyptFinlandFrance

Iran (p) (p)Italy

Japan

Macedonia

Malaysia

Netherlands

Poland

RussiaSpainSwedenSwitzerland

      (p) – plannedTable 9 – Overview by country – Spark ignition – OEM ­ carburetted

Spark ignition – OEM – carburetted

Passengercars

Light commercialvehicles (< 3.5t)

Light andmedium trucks(>3.5t and <16t)

Heavy trucks(>16t) Buses Off­road

vehiclesAlgeriaAustriaArgentinaBrazilChileCroatiaDenmarkGermanyEgyptFinlandFrance

IranItalyJapanMacedoniaMalaysia

Netherlands

PolandRussiaSpainSwedenSwitzerland

Page 41: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

41

Table 5 – Overview by country – Fuel injected – computer controlled

Fuel injected – computer controlled

Passengercars

Light commercialvehicles (< 3.5t)

Light andmedium trucks(>3.5t and <16t)

Heavy trucks(>16t) Buses Off­road

vehiclesAlgeriaAustriaArgentina

Brazil

Chile

CroatiaDenmarkGermany

Egypt

Finland  (p)France

Iran  (p)Italy

Japan

Macedonia

Malaysia

NetherlandsPolandRussia (p)SpainSweden

Switzerland

       (p) ­ planned

Geographical overview by type of cylinders (on­board) used (Type I, II, III or IV) is presentedon the map below, followed by the type of filling connector used.

As can be seen from the picture, standardization of filling connectors is needed. For instance,Italy is using its own standard, and it is surrounded with countries using NGV­1 and NGV­2 standards.Russia, Brazil and  Argentina also do not use NGV­1 and  NGV­2 standards.  In case that  the use ofadapters will be banned,  it will,  for instance in Europe, not be possible  to  fill  the vehicle using  Italianstandard outside Italy and vice versa.

Natural gas (or bio­methane) delivered by filling stations are almost entirely measured in unitsof mass (kg) or volume (usually m3) and in some cases there is no measuring at all. Delivered energyis not measured (only in some cases, i.e. in Italy, where also volume and mass are measured, whichis probably site dependent).

Temperature correction during filling is present in all countries, except (in Europe) in Italy andNetherlands  and  Latin  America.  In  Malaysia,  temperature  correction  has  been  introduced  with  newdispensers installed from 2003 onwards. It is important to point out that those conclusions are basedon available sample.

Page 42: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

42

AlgeriaType I

IranType I

SwedenType I  ­ IV

ItalyType I , II

RussiaType I  (80%)Type II  (20%)Type III  (0,1%)Type IV  (0,1%)

FinlandType III

MalaysiaType I (majority)Type II  (8  cyl inderson the MAN bus )Type IV  (3000  onthe 1000  Enviro2000  taxis)

MacedoniaType I

BelgiumType I ,  II

PolandType I (99,8%)Type II (0,2 %buses)

EgyptType I

GermanyType I, II, III

AustriaType I, II

ArgentinaSteel cylinders type I and Type II . Main localmanufacturer has a production capacity of  400 000cyl inders/year and manufactures both types ofcyl inders and is in the process of homologation oftype III container .

JapanType I ,  III, IV

SwitzerlandType I ,  IV

CroatiaType I

NetherlandsType I , IV

SpainType I

FranceType I , III, IV

BrazilType I

ChileType I

Picture 35 – Geographical overview – distribution by cylinder type

AlgeriaNGV­1

IranNGV­1

SwedenNGV­1  LDVNGV­2 HDV

ItalyItalian type

RussiaRussian type

FinlandNGV­1  LDVNGV­2  HDV

MalaysiaNGV­1

MacedoniaNGV­1

PolandNGV­1, other

GermanyNGV­1,  NGV­2

JapanNGV­1

ArgentinaGE­N1­141local standard

AustriaNGV­1, NGV­2

SpainNGV­2,  NGV­2

CroatiaNGV­1

NetherlandsNGV­1

ThailandNGV­1  (LDV)ISO profile  (HDV)

SwitzerlandNGV­1, NGV­2

BelgiumNGV­1

FranceNGV­1, NGV­2

BrazilNZIG ­ modified

ChileNGV  1

Picture 36 – Geographical overview – type of filling connector used

Page 43: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

43

Iranm3

SwedenSales measured in Nm3

Kgs might eventually beintroduced as CNG billing unitinstead of Nm3

Italym3,  kg, MJ

Russiam3

Finlandkg

MalaysiaCNG is measuredusing mass flowmeterbut displayed on thedispenser and sold aslitre equivalent of petrolto the customers .Litre equivalent ofpetrol  (lpe)  ­ the massmeasured is convertedto litre equivalent ofpetrol using a factor . (1lpe is equivalent to0.0326  MMBTU).

Macedoniakg

BelgiumNm3, kg

Polandm3, kg, nomeasuring  insome cases

Germanykg

Switzerlandkg

JapanMeasured by massflow  (kg/s)and converted to volume  (m3 )

Argentinam3

Austriakg

SpainkWh

Croatiakg

Egyptm3

Francem3

Brazilm3

Chilem3

Picture 37 – Geographical overview – measuring units used

IranY

SwedenY

ItalyN

RussiaY

FinlandY

MalaysiaFor new dispensersinstalled from  2003onwards

PolandY

GermanyY

AustriaY

SpainY

CroatiaY

EgyptY

AlgeriaY

NetherlandsN

FranceY

BrazilN

ChileN (only masscorrection)

Picture 38 ­ Geographical overview – temperature correction (Y/N)

Page 44: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

44

Variations in gas quality are presented here in a uniform way using Wobbe index (calculatedwith upper heating value of gas), because it is possible to replace gases with each other if they havesimilar value of its Wobbe index.

Finland43.2 MJ/ m3

Malaysia48.3 MJ/ m3

Macedonia43.2 MJ/m3

Poland43 MJ/m3

Germany44.6­53.3 MJ/m3

Austria53. 1 MJ/m3

Spain54 MJ/ m3

Denmark55 MJ/m3

Belgium46­55  MJ/m 3

France46. 1­55.5  MJ/m 3

Brazil49.5 MJ/m3

Chile49.55  MJ/m 3

Croatia43.2 MJ/m3

Iran48.8 MJ/m3

Egypt54.4 MJ/m3

Russia43.2  MJ/m3

Picture 39 ­ Geographical overview – Wobbe index of gas used for vehicles in respective countries(MJ/m3)

At the time of writing this report home refuelling was popular in a number of countries. Therewere  over 3  000  Vehicle  refuelling  appliances  (VRA)  in  the  USA  and  Canada  each,  almost  700  inJapan, 400  in  the Netherlands and 200  in France. As of October 2005 there were more  than 9 000VRAs around th world.

LNG  filling  stations  are  present  in  UK,  US,  Germany  and  Spain,  and  LCNG  stations  arepresent  in Japan and Germany. Pilot LNGVs are being  tested  in Russia, and both LNG and LCNGstations are planned in Brazil.

In  the scope of interest was also bio­methane. Bio­methane  is analyzed from the productionpoint of view, since the same technology for utilization of natural gas for automotive purposes (storageon­board, conversion kits, OEM vehicles) is also applicable for bio­methane utilization.

It is positive that two countries with the largest utilization of bio­methane in automotive sectorin Europe (Sweden and Switzerland) participated very active (and proactive) in the IGU survey.

In  Sweden,  biogas  is  produced  from  waste  water  sludge,  manure,  and  organic  waste  fromhouseholds, food industry, restaurants, agriculture, and specially grown crops (new plant in Linköpingcame  on  stream  in  2005).  Methods  used  for  biogas  purification  (biogas  upgrading  technologies  toreach  the  quality  necessary  for  the  use  in  vehicle  engines)  are  water scrubbing,  PSA,  Selexol  andchemical treatment.

One  important  question  was  whether  it  is  permissible  for  bio­methane  to  enter  the  highpressure natural gas transport system and is it bio­methane used directly or mixed with natural gas?

Page 45: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

45

In  Sweden,  many  cities  are  relying  solely  on  upgraded  biogas,  but  also  the  injection  ofupgraded biogas into the natural gas pipeline grid (upgraded biogas fulfilling Swedish biogas standard,and  with  an  energy  content  similar  to  relevant  natural  gas  quality,  adjusted  via  addition  of  smallvolumes of propane is allowed to enter high pressure transport system).

In Switzerland,  the biogas market  is flourishing with strong competition  from biogas­to­powermarket. Tax law allows only limited production of bio­methane for vehicle fuel (5 million litters of dieselequivalent  for complete tax deduction). Sources of biogas are waste  treatment plants and  industrialanaerobic  digesters  of  organic  wastes.  Purification  is  done  by  pressure  swing  adsorption  PSA(desulphurization,  drying).  Bio­methane  is  injected  into  the  natural  gas  grid.  It  can  principally  beinjected in all pipelines regardless of the pressure.

Of other countries involved  in  the survey,  future prototype  is scheduled  in  Iran.  In  Italy, bio­methane  is  used  directly and  it  can  enter  the  transmission  system  if  it  meets  the  Network  Code  interms  of  quality.  Biogas  is  produced  from  garbage  and  upgraded  by  removing  CO2  and  sulphurcompounds.

In  Finland,  there  is  one  demonstration  project  with  one  demonstration  vehicle  and  bio­methane produced from agricultural sources. In Russia and Poland, no biogas projects are planned. InJapan,  biogas  is  produced  from  waste  but  there  are  no  indications  that  it  is  used  for  automotivepurposes.  Same  case  is  in  Denmark,  where  biogas  is  produced  from  both  landfill  and  agriculturalwaste  and  used  without  purification.  Since  NGV  market  in  Denmark  is  negligible,  this  biogas  isprobably used in other sectors.

Finally, regarding LNG sources, in cases where LNG is available, in Sweden, Norwegian LNGis sometimes  used  as  back  up  for  cities  depending  upon  biogas  for city  bus  operations.  In  Russia,LNG is produced at CNG filling stations and city gates (gas distribution stations), but this LNG is usedfor heat/power generation, although pilot LNGVs are being tested.

3.2. TREND ANALYSIS

Trend analysis provided in this chapter might be considered as a backbone of this report.

The idea behind trend analysis is to; based on received replies on a distributed Questionnaire,analyze  trends  in  number  of  new  natural  gas  (or  bio­methane)  vehicles  and  fuelling  stations,  andvolume of natural gas/bio­methane sold, in observed period of last X years, together with the externalfactors that influenced such a trend. In this way, it is possible to identify key drivers for each specificcase.

This  idea has been borne  in  mind based on the  New Zealand case, with  the aim to  identifyreasons that caused similar “ups and/or downs” on each specific market.

Page 46: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

46

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

Sept. 1979

Sept. 1980

Sept. 1981

Sept. 1982

Sept. 1984

Sept. 1985

Sept. 1986

Govt. CNGTarget

Announced

New Govt.Incentives

Announced

CNGvoucherscheme

Govt.CNGloans

scheme

Devaluation of NZdollar increases cost

of petrol

PetrolPrice

reducedby Govt.

Extensionof CNG

Incentivesto pioneer

areas

Govt. removesfavourable CNGloan conditions

Govt.modifies

loanschemes

loanschemes

terminated

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

Sept. 1979

Sept. 1980

Sept. 1981

Sept. 1982

Sept. 1984

Sept. 1985

Sept. 1986

Govt. CNGTarget

Announced

New Govt.Incentives

Announced

CNGvoucherscheme

Govt.CNGloans

scheme

Devaluation of NZdollar increases cost

of petrol

PetrolPrice

reducedby Govt.

Extensionof CNG

Incentivesto pioneer

areas

Govt. removesfavourable CNGloan conditions

Govt.modifies

loanschemes

loanschemes

terminated

Conversions per month

Picture 40 ­ Trend analysis ­ New Zealand case (source: ENGVA)

The number of replies on the distributed questionnaire has been really extraordinary covering23 countries, including champions  like Argentina, Brazil and  Italy and  large markets  like Russia, andalso  the  important emerging  markets  like  Iran and countries interesting  from the  point of view of  theselected development strategy (like Sweden and Switzerland oriented to bio­methane besides naturalgas, or Malaysia with its mother­daughter concept etc.).

All  data  has  been  put  into  suitable  graphic  form  (Trend  Analysis  Charts)  as  a  handy  andpowerful  tool  to  illustrate  consequences  of  past  mistakes,  but  also  positive  effects  of  well  shapedstrategies, and to identify key drivers that influenced upward but also downward trends. It was not theintention to collect latest available information, but to observe the whole period, from the start of NGVproject in each country/region onwards. Therefore, more descriptive overview is provided.

Most interesting cases (Trend Analysis Charts) are presented bellow. In addition to country bycountry  overview,  regional  breakdown  is  provided  based  on  available  literature  as  a  source  ofinformation for missing countries or as a source of additional information for countries that respondedon a Questionnaire, but it was necessary to provide an extended (and updated) view.

Also,  regional  analysis  has  been  made  in  order  to  observe  specific  strategies  betweendifferent regions and capture key drivers influencing market development in each region. The purposeof this exercise was to see possible convergences in each region.

The conclusion is that different regions (Europe, North America, South America, Middle East,Asia­Pacific  etc.)  use  different  key  drivers or  prime  movers  for  market  development,  but  which  arequite  homogenous  within  the  region  (except  in  Europe,  although,  smaller  sub­regions  with  similardevelopment patterns also occurs there).

Achieved  results  and  conclusions  served  as  a  basis  for  recommendations  to  relevantstakeholders (gas industry, Government authorities, automotive  industry, NGOs etc.) and as guidingline for projection of scenario matrix for future market development.

Page 47: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

47

Below, several signs has been used, like ↑ to indicate upward trend (market is increasing) or ↓to  indicate  the  opposite situation  (downward  trend,  market  is  decreasing),  or ↔  to  indicate  marketstagnation,  or ↓↑  to  indicate  market  oscillations.  These  marks  only  indicate  direction,  but  not  theintensity (and are of subjective nature).

Country by country overview (based on Trend Analysis Charts) and region by region overviewis provided below.

EUROPE

This  region  has  been  divided  into  several  subgroups  or  sub­regions  that  are  following  thesame  patterns.  Countries covered  through  country  reports  provided  by  Study  Group  members  are:Belgium,  Croatia,  Denmark,  Finland,  France,  Germany,  Italy,  Macedonia,  Netherlands,  Poland,Switzerland,  Spain  and  Sweden.  We  will  start  (more  or  less)  from  north  to  south,  starting  withScandinavian countries.

Sweden [↑]

In  Sweden,  behind  the  market  growths  are  following  players:  State  of  Sweden,  cities  andmunicipalities (leadership by example) and domestic OEMs.

Cities and municipalities are showing great dedication in the support of rapid expansion of theuse of alternative  fuels and clean vehicles offering  incentives: free parking, use of  taxi priority  lanes,preferential  treatment of  transport companies offering clean vehicle  transportation etc. (basically, bynon­technical and non­financial measures for energy efficient transport).

Several larger Swedish cities already operate bus fleets running on bio­methane and more arecoming into operation and the state of Sweden is committed to a 25% share of clean vehicles.

Case study:  SWEDEN

817

1052

1360

268405

1593

4238

3309

44

9,711,2

13,7

16,4

20,1

25,2

2

7

12

27

39

47

15

18

22

1,0

4,3

7,0

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 20030

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Num ber of natural gas (and biogas ) vehicles Num ber of filling stations Volume of natural gas and biogas s old (x 1000 000 m3)

The City ofGöteborgtogether w ithVolvo initiatedSw edishdevelopments

CBG = compressed biogas

The Cities of Malmö, Uppsala, andTrollhättan  made a commitment togo for CNG buses (Uppsala andTrollhättan rely ing only on CBG –biogas)

The City of Linköping started large scale biogasoperations. Volvo Car Corporation startedfactory production of CNG cars.

The City of Helsingborgstarted up CNG/CBGoperations. FordonsgasVäst w as set up inGöteborg w ith the purposeof building an adequateCNG/CBG refuelling infrastructure in West Sw eden.

The City of Kalmar  startedup CBG operations.

The City ofJönköping startedup CBGoperations.

Volvo introducedits secondgeneration of Bi­Fuel cars.

The cities  ofStockholm andSkövde s tarted upCBG operations.

The cities ofKristianstad andBorås started upCBG operations.

num

ber o

f veh

icle

s

num

ber o

f filli

ng s

tatio

ns a

nd v

olum

e of

 gas

 sol

d

Picture 41 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Sweden

Page 48: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

48

The  Swedish  Government  is  also  supporting  the  sales  of  new  clean  vehicles  by  offeringsubstantially reduced company car tax charges on clean vehicles.

Local OEMs are available. Volvo is the market leader with a market share of some 25%. Thesupport of NGV offer from the market leader has also meant great opportunities for other brands.

Natural gas is only available in the southwest part of Sweden. This disadvantage has led to aunique support of the bio­methane option.

Swedish case clearly shows how something which  might  be considered as drawback  in onecase,  might  become  an  advantage  in  the  other  case  and  how  can  the  lack  of  transport  pipelineinfrastructure been used for the development of bio­methane option.

Switzerland [↑]

Swiss  case  is  similar  to  Swedish  case and  therefore  it  is  treated  here.  Similar  to  Sweden,behind  the  market growth are  the State and cantons,  together with Swiss gas industry and  NationalEnergy Agency.

Key  drivers  moving  the  market  forward  are:  revision  of  mineral  oil  tax  (expected  in  2007)causing higher prices of petrol and diesel, expected introduction of CO2 tax and canton detaxation ofclean  vehicles  (no vehicle  tax 2003 ongoing).  Foreseen  is  a  budget  neutral  tax  reduction  in  naturalgas, biogas and LPG. The energy label for cars (compulsory in Switzerland) favours NGVs due to theirlow CO2 emissions.

There is a strong promotion of natural gas/biogas by the National Energy Agency. Like in thecase of Sweden, biogas  is seen as a valid vehicle  fuel, although there  is a strong competition  frompower market and only limited production of biogas (50 million litters of diesel equivalent) is subjectedto complete tax deduction.

Picture 42 ­ Planned Swiss Green Corridor (support to „Blue Corridor“ concept)

Source: Seifert M., Lanfranchi S. (October 2004) SWINGV – Swiss Initiative for Natural Gas Vehicles,Swiss Gas and Water Industry Association, IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

Page 49: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

49

One of the most important actions to raise public awareness towards CNG and biogas will bethe set up of a refuelling station network along the  national highways from  north  to south and fromeast to west. Switzerland, located right in the heart of Europe, is a typical road transit country with amain north­south axis facilitating the transport of goods from Germany to Italy. In 2001, the Swiss Gasand  Water  Industry  Association  SVGW  presented  the  Green  Corridor  Initiative  to  build  4  to  6  NG­stations  at  public  service  stations  along  the  north­south  highway.  It  will  also  allow  connecting  theSwiss refuelling station network to those existing in Germany and Italy. According to plan the highwayCNG stations were scheduled for completion in 2005.

Finland [↑]

Basis  for  market  growth  has  been  provided  by  the  State creating  favourable  tax conditions,giving permission to use CNG without tax if total vehicle weight is more than 3.5 tons and permissionto use all Euro IV CNG cars without extra fuel tax (10 000 EUR/year).

Case study: FINLAND

24

17

24

7274

80

76

38

0,4

0,9

1,4

1,7

222 2222

11

2,96

3,6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20040

1

2

3

4

Number of natural gas vehicles Number of filling stations Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)

Permission to useCNG without tax, iftotal weight is morethan 3,5 tons

Permiss ion to use all Euro IVCNG cars without extra fuel tax(10 000€/year)

Planned:2005: First public CNG station2006/2007: Goal is to open one CNG stationper year in Hels inki area

Special permissionto use CNG buseswithout tax

number of vehicles number of f illing stations,volume of gas sold

Picture 43 ­ Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key drivers behindthat trend – case: Finland

Second subgroup  might be classified as markets with stagnation or downward  trends due tolack of strong leaders from industry or the State.

Netherlands[↔], Belgium[↓], Denmark [↓]

NGV  program in  Netherlands [105] started  in  the early 90s by gas companies  in Groningenlater  followed  by  others.  All  NGVs  were  of  retrofit  quality  and  in  mid­90s  there  were  around  600converted personal vehicles and 20 converted (older) buses. Experiences were not so good (togetherwith the problem of the  lack of filling infrastructure) and after merging of electric and gas companies,there was little enthusiasm to continue and only a few of them survived.

The City of Harlem adopted NGVs as its local policy for improving air quality. Now, there is arevival. More cities nowadays, responsible for local air quality, want their bus companies to switch tonatural gas. The first bus company  to start using natural gas  is  in Harlem area (with 35 natural gasbuses) and more cities will follow.

Page 50: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

50

Due  to  EU  projects  like  NGV­Europe  and  the  establishment  of  NGV­Holland  (Dutch  NGVCoalition) NGV program in Netherlands survived. According to [105] it is remarkable that, even whenthe gas price is 25% of gasoline price, fuel price is not the main driver to switch to natural gas, but theright experience and the awareness of its possibilities.

A lead is needed to create a positive climate (together with Government) for NGVs. Recently;Gasunie in combination with the Ministry of Economic Affairs opened the possibility to start tenders forprojects in 5 different pathways. Pathway 2  is  the use of natural gas  in vehicles also as a bridge forgreener bio­methane or hydrogen.

In Belgium, there is a lack of support by national policy. Unfavourable political attitude is alsoreported from Denmark.

Characteristic  of  next  subgroup  is  the  presence  of  an  agreement  or  a  “pact”  betweenGovernment, natural gas, petroleum and other industries and presence of OEMs.

France [↑], Germany [↑], Italy [↑]

In France, stakeholders are: French Government, petroleum and other industries with focus onmunicipal  vehicles  and  large  companies  (Post,  Telecom),  service  providers  and  public  transportcompanies (30% of all buses are NGVs).

Key drivers are governmental support, strong industry support and favourable price difference.Private commuters came into focus with the aims of gas industry to develop market further through theuse of home refuelling stations. Gaz de France and Fuel Maker Co. signed a Cooperation Agreementfor the development of Home Refuelling Appliance for natural gas vehicles in France. GdF will play akey  role  in  the  testing, certification and  market development of  the home fuelling station. Estimatedsale of 15 000 home fuelling stations in the first year of production in France with a European marketpotential of over 200 000 units over the next 5 years. [79]

Major auto manufacturers (Fiat, Renault, Peugeot, Citroen, Opel/GM) are offering different bi­fuel natural gas vehicles for consumers to choose from.

Case study: FRANCE

0 7120

350 540 660 1200

17300

1710

47800

93300

1800

2600

0 2,848

480

680

1100

140216

264

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2006 2008 20100

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

GW

h

Number of natural gas vehicles Gas sold (GWh)

1992­1997:building NGVbackground

(7 HDV) Start of thepromotion of NGV f or HDVaimed at cities. Birth ofGNV ert, service subsidiaryof Gaz de France for thedelivery of NGV

All HDV

All HDV. Star t of the promotion of NGV forgarbage trucks

All HDV

2800 HDV, 45000 LDV150 private + 200 public stations

2300 HDV, 15000 LDV. 2005 : commercialisation of theHome refuelling appliance (HRA)2006 : development of public  f illing stations.140 private + 100 public stat ions

All HDV. in 2004: +300garbage trucks. 130 private

stations

3300 HDV, 90000 LDV160 private + 300 public stations

number of vehicles gas sold (energy)

Picture 44 – Trend in number of vehicles and volume of gas sold and key drivers behind that trend –case: France

Page 51: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

51

Italy was the first country in the world to use CNG as a transport fuel and for more than half acentury natural gas vehicles have been used there. It was a situation  that provided the country withself­sufficiency  in  transport  fuels  during  World  War  II.  In  the  mid  1950s  about  1  500  CNG  fillingstations were in use, operating in many instances on a system of exchangeable gas cylinders. [99]

The CNG business survived a critical period in the 1960s when gasoline was plentiful due toits cost­effectiveness. By this time the cylinder exchange system had almost disappeared and vehicleswere fitted with fixed tanks.

By 1973 the number of  filling stations had grown to 210 but  the 80s saw a slow­down whengas  supply  became  restricted  ­  a  situation  that  was  later corrected  when  natural  gas  imports  fromAlgeria became available. Environmental pressures and new technologies of the 90s have brought anew emphasis to Italy's CNG industry.

Public administrators in Italy [99] are severely concerned about the air quality in urban areas;especially  about  the  fine  particles  and  the  forthcoming  limits  of  40  µg/m3  from  2005  (Directive1999/30/CE). Since 2000 several measures have been taken:  fiscal and financial  incentives  for non­polluting vehicles (including  financial contributions  for new fleet dedicated natural gas  filling stationsand  general  public  natural  gas  filling  stations),  alternative  mobility  experiments  (car  sharing  &  carpooling,  mobility  management,  non­technical  measures  and  traffic  limitation  (NGVs,  LPG  andelectrical vehicles are exempt).

There  is a definite  trend  in establishing rules  in advance  instead of being compelled  by  last­minute  emergency.  Most  Government  incentives  are  “fuel  neutral”  in  that  they  are  addressed  togaseous fuels and to electric propulsion (and some to “clean diesel”, be it CRTs, water emulsions, orbio­diesel). The reaction of the market is however in favour of compressed natural gas.

Also, the Government attitude has been a very strong driver of the NGV expansion: in 2003­2004 the orders of natural gas urban buses were higher  than  diesel and several non­Italian vehiclemanufacturers are appearing on the scene. [99]

Key drivers  for pushing  the  market  forward are: mature market and  developed  infrastructureand  lately,  incentives  offered  from  Government  agreement  between  OEMs,  Ministry  of  Environmentand  oil  union.  Many  manufacturers  are  active  in  the  NGV  field  (conversion  kits,  filling  stations,components), together with OEMs (like Fiat).

Despite all the measures, in the last few years, market stagnation occurs. On the one side, thenumber of filling stations is continuously increasing and OEMs are offering a wider range of vehicles,but volume of natural gas did not show expected increase.

Reasons  for  that or  important  key  drivers  that  are  pushing  the  market  downward  (or,  in  theopposite direction) are:

­ diesel  competition  due  to  low  taxes,  good  performance  and  wide  model  range  and  developedfilling infrastructure for diesel,

­ like most of the markets, Italian market is retrofit market and retrofitted vehicles are still necessary,but vehicle conversion is becoming more and more difficult because of technology and normativedrawbacks (OBD),

­ Filling  nozzle  is  using  Italian  standard,  incompatible  with  NGV­1  standard,  meaning  that  use  ofadapters is necessary to fill up the cars supporting NGV­1 standard.

Page 52: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

52

Case: Italy

260000275000

295000315000

340000 335000350000

420000450000 440000 440000 440000

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

500000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Number of natural gas vehicles

Diesel competition (lowtax, good performances,wide model range)

Incentives fromGovernment; AgreementOEM ­ Environmentministry ­ Oil unionIncreased environmental

concerns. New modelsOEM NGV LD and HD

Picture 45 – Trend in number of vehicles and key drivers behind that trend – case: Italy

In  Germany  prime  movers  pushing  the  market  forward  are:  Government,  major  Germancompanies in co­operation with mineral oil companies and OEMs.

Main key drivers are: foundation of Erdgas Mobil by major German companies in co­operationwith  mineral  oil  companies  with  the  aim  to  install  1  000  CNG  stations  in  Germany,  German  widecampaign on  natural gas as a  fuel  for vehicles by gas  industry, car manufacturers and Government,political  funding  through  reduced  mineral  oil  tax  fixed  up  to  2020,  more  types  of  dedicated  NGVsavailable and sales incentives by OEMs together with gas industry.

Case study: GERMANY28000

19400

11000

15000

7500

55004200

30002000

1000400

120100

80

250

190

140

655035

530

390

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20040

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

Number of natural gas vehicles Number of fill ing stations

o Reduced mineral oil tax (up to 2000)o Political fundingo First OEM NGVs (BMW)

o Foundation of Erdgas mobil by majorGerman gas  companies in cooperation w ithmineral oil companies (aim 1.000 CNGstations in Germany)o Reduced mineral oil tax f ixed(up to 2020)o More types  of dedicated NGVs available

o Fuel prices for gasoline and diesel keep risingo Sales incentives by OEMs together w ith gasindustry

o Increased number of OEM NGVs at themarket availableo First NGvs w ith under f loor gas  tankins tallation (Fiat Multipla)o German w ide NGV campaign on naturalgas as fuel for vehicles (gas industry, carmanufacturers, government)

number of vehicles number of f illing stations

Picture 46 – Trend in number of vehicles and key drivers behind that trend – case: Germany

Page 53: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

53

Next subgroup  is composed from countries using natural gas mostly  in  the HD vehicles andLNG with United Kingdom as  leading country  followed partially with Spain (focus on buses and LNGtrucks  with  the  sources  of  LNG  available),  although  Spain  is,  like  Portugal  and  France  focused  onbuses to build up the market.

United Kingdom [↑]

UK had no representative in the Study Group, so necessary data was acquired from availableliterature.

In  the  UK,  the  driving  force  is  trucks  because  price  regime  for  truck  operators  is  highlyattractive as a result of high diesel prices (amongst the highest in Europe) and low natural gas prices.Key players pushing the market forward are Government, Energy Savings Trust and OEMs.

UK market has seen a very large growth in the use of LPG for cars and small vans as a resultof low taxation on LPG a Government grants.

TransportEnergy  programs  at  the  Energy  SavingTrust  (EST)  were  available  since  1997offering  the  financial  support  through:  grants  of  up  to  75%  to offset additional  purchase/conversioncosts of natural gas vehicles, grants for the building of a natural gas refuelling station, grants  for  thedemonstration of innovative low carbon vehicles and technologies. There was also a reduction of £500per  annum  in  vehicle  excise  duty.  Finally,  grants  to  target  urban  distribution  fleet  operators  usingdedicated gas vehicles become available. Together with subsidies mentioned, other forms of indirectsubsidies are available, i.e. NGVs are exempt from congestion charging (since 2003).

In 1994, fuel duty was higher on CNG than on diesel.  In 1995 for the first time, duty on CNGwas reduced below diesel, and further reduction  in duty was  in 1996, 1999 and  in 2004 (when ESTgrants  become  over  subscribed).  As  regards  low  fuel  duties,  favourable  price  differential  will  bemaintained for at least the next 4 years (consistent policy over time). [98]

According to [98], the Government has aspirations to convert 10% of the fleet.

Government  incentives were at  the end of 2004 up to £3 100 for HDV (3501­7499kg GrossVehicle Weight ­ GVW) and buses with 17­24 seats, and up to £2 000 for HDV (7500­13999kg GVW)and buses with 25­35 seats, and up to £12 000 for HDV (14000­27999kg GVW) and buses with morethen 36 seats. Finally, grants up to £18 000 were available for HDV with more then 28000 kg GVW).Grants  for  refuelling  stations  were  up  to  50%  of  hardware  costs  to  a  maximum  of  £70  000.  NewVehicle Technology Fund was introduced covering up to 50% of the eligible project costs. [98]

Spain [↑]

In  the Spanish case,  the key drivers are:  reduced tax  for LPG and natural gas vehicles, andexistence of players like Gas Natural and SDG (all projects are pushed only by Gas Natural and SDGwith participation in filling stations building or offering good price for natural gas (orientation mostly tobus fleets and garbage trucks) and demonstration projects (CNG and LNG) in several cities).

In 1994, after the presentations made by Gas Natural, the IRS department made an allowancethat natural gas could be uses as fuel, making it equal to LPG in all aspects, which means: restrictionof  use  to  local  public  services  (range  of  action  inferior  to  a  100  km);  self­lifting  barrows  in  privaterooms and engines under prove with reduced taxes  for mentioned uses. For any other uses  the  taxhas been established at the point where price competition is out of range for comparisons with otherfuels (more that two times higher compared to diesel). [78]

Due to previously mentioned reasons, Spanish NGV  market  is oriented mostly  to buses andgarbage trucks (local public use).

At  the  beginning  of  1994,  Gas  Natural  started  a  series  of  test  trials  (with  a  promotionalcharacter)  using  urban  public  transport  buses and  garbage  vehicles.  In  time,  these  trials  became  a

Page 54: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

54

direct and important part of the necessary literature for investments, which include refuelling stations,as well as buses, trucks and self­lifting barrows using CNG, and in some cases LNG.

Also,  there  is a  lack of specific norms and standards  for NGVs, and expansions of SpanishNGV market will also depend on the development and adoption of applicable standards.

Case study: SPAIN

638

737

2

120

3124

328

189

0,45 0,75 1,302,50 3,00

12

7

2123

14

16

21

0,120,1000

100

200

300

400

500

600

700

800

1995 1996 1997 1999 2000 2001 2002 20030

10

20

30

40

50

NGVs (without garbage trucks) Filling s tations NG Sales, (x 1 000 000 m3)

2 buses.­ Starting project in Madrid­ Fuel Makers­ NGV only  for public serv ice­ Reduced tax f or LPG and NG v ehicles­ All project till present are only  pushed byGas natural SDG with participation in f illingstation building or of f ering a good price f ornatural gas.­ No collaboration f rom authorities

24 buses in Madrid andBarcelona

31 bus. Demonstrationprojects in sev eralcities.

119 Buses + garbage trucks+ 1 LNG truck. CNGgarbage trucks in Madrid, 1LNGV demonstration projectin Barcelona (13 CNGstations + 1 LNG station).

300 Buses + garbage trucks+ 28 LNG trucks. 19 CNG +2 LNG stations. 18 LNGgarbage trucks and 10lorries.

188 Buses + garbage trucks+ 1 LNG truck, 15 CNG + 1LNG station. CNG garbagetrucks in Madrid.

602 Buses + garbage trucks+ 36 LNG trucks. 19 CNG +2 LNG stations.

701 Buses + garbage trucks+ 36 LNG trucks. 21 CNG +2 LNG stations.

Future development depending on:­ EU regulation­ Spanish administration collaboration­ OEMs­ Standards

number of filling stations,volume of  gas sold

NGVs (w ithout garbage trucks)

Picture 47 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Spain

Portugal [↑]

Portugal,  next  country  in  the  region,  had  no  representative  in  the  Study  Group.  Therefore,necessary data was acquired from available literature. Portugal is also oriented on bus fleets.

Key  driver  for  market  development  was  leadership  by  example  with  introduction  of  OEMsnatural  gas buses by public  transit operators  in cities of Braga and Porto,  followed  by Lisbon’s busoperators.  OEMs  are  more  present  in  heavy  duty  then  in  light  duty  sector.  Only  OEM  vehicleshomologated to the use of natural gas are allowed  in  the Portuguese market. State support  to NGVprogram is through lower VAT for CNG (fuel, but not vehicles) which is 5% instead of usual 17%.

Austria [↑], Czech Republic [↑]

Next  subgroup  includes  Austria  and  Czech  Republic  with  somewhat  similar  patterns(development  by  main  gas and oil company aiming  to establish corridors  throughout  the country (toprovide to the customers ability to drive from one side of the country to another without a need to fill uppetrol as a backup fuel, due to shortage of natural gas filling stations) and lack of incentives from theState.

Page 55: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

55

Austria [↑]

OMV recognized early the considerable market potential and in 1993 started with first projectsfor the setting up of an infrastructure for the supply of the natural gas vehicles.

Today, the natural gas transit route is complete and it is now possible to cross Austria withouta problem with the NGV which is a valuable contribution to “Blue corridor” concept.

Austrian  market  is  suffering  from  the  lack  of  political  support  and  needs  a  guaranteed  taxregime. Austrian market is not a retrofit market, and it will exist only if OEMs are available. German carmarket  which  is  developing  well  with  new  models  entering  the  market,  is  influencing  Austriaintensively. Finally, bio­methane is considered as a valid future option.

Case study: AUSTRIA

400550

700

4000

240180120503717

1000

2000

17 18 20

49

6875

80

95

0,07 1,00 1,50 2,00 3,00 4,00

105

2937

43

0,550,320,190,110,090,01

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 20080

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

Number of natural gas vehicles Number of fill ing stations Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)

1st OEM­cars on themarket

The German car marketdevelops very well ­>influences Austriaintensively

num

ber o

f veh

icle

s

num

ber o

f filli

ng s

tatio

ns, v

olum

e of

 gas

 sol

d

Picture 48 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Austria

Czech Republic [↔]

Czech  market  is experiencing a period of stagnation after promising start  in  the early 1990swaiting for new market leader. RWE Energy Czech Republic is considering the concept of building anetwork of CNG refuelling stations across Czech Republic (it would be necessary to stabilize a lowerexcise duty on CNG for transport purposes). NGV Coordinating Task Force is established with a viewof  promoting  and  advancing  relationships,  help  and  cooperation  among  relevant  players.  DomesticOEMs are present (Ekobus CNG transport company using 50 CNG buses).

Next  subgroup  is  countries  with  an:  absence  of  governmental  support  or  leadership  byexample, absence of subsidies and strong LPG market and favourable price difference.

Page 56: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

56

Poland [↑]

In  the 1950s Poland had about 3 000 transport  trucks and delivery vans which could run onCNG and 17 refuelling stations catering  for  their needs.  In  the 70s, when petrol and  diesel oil wererelatively cheap,  the use of CNG  powered vehicles decreased.  In Poland at  the  present  time,  NGVvehicles  belong  mostly  to  gas  companies  but  there  are  also  a  growing  number  of  private  cars.Additionally,  five  Polish  plants  use  320  CNG  powered  fork­lift  trucks  for  in­plant  transportation.  Allthose plants have  their own CNG refuelling stations. At  the end of 2004,  there were 24 CNG smallinternal and public refuelling stations, five of which accessible to the public. At the time of writing thisdocument,  there was only one company  in Poland which converts conventional  fuel vehicles  (dieseloil,  petrol)  to  CNG  fuel.  Another  single  company  produces  steel  containers  suitable  to  CNGtechnology.

In Poland, a strong LPG market, with 2 500 LPG service stations is considered an advantage,and LPG as a complementary instead as competitive fuel for natural gas. According to responds on aquestionnaire from Poland, these 2 500 servicing points could be prepared to install CNG equipment.Together  with  a  favourable  CNG  price,  important  key  driver  is  own  experience  in  building  CNGstations, designing compressors and converting vehicles  to natural gas. Problem is  lack of  financialsupport  from  the  Government  today  (at  the  beginning  in  1989,  CNG  program  was  financed  by  thecentral  Government,  although,  according  to [119]  there  is  an  exemption  from  excise  duty  on  CNG)and unclear policy regards environment protection standards, to be put into force.

According to [95] Polish National Oil and Gas Company PGNiG S.A. announced a marketingstrategy based on economical aspect (flexible pricing policy with CNG price fixed in relation to dieseloil price) as the key driver and concentrated on municipal and local fleet operators.

Case study: POLAND

60

400

70

1000,12

0,26

0,45

0,50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1989 1993 1999 20040,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Number of natural gas vehicles Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)

Light duty NGVsonly. National CNGprogram wasfinanced by thecentral Government

6 buses in Cracow,about 75 Gas Worksservices cars and10 private cars

17 buses inPrzemy l, in Krakówthe end of NGVProject

47 buses inPrzemy l,Inowroc aw,Warszawa,Rzeszów

number of vehicles volume of gas sold

Picture 49 – Trend in number of vehicles and volume of gas sold and key drivers behind that trend –case: Poland

Bulgaria

Bulgaria had no representative in  the Study Group. Therefore, necessary data was acquiredfrom available literature.

Page 57: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

57

In Bulgaria, key driver  is again  favourable price difference which makes  for a  large potentialdue to high price of diesel. On the other hand,  the  price of CNG equipment  is considered to be  toohigh and there are no subsidies available. There are no OEMs present on Bulgarian market. Severalcompanies are providing conversions to natural gas of cars, buses and trucks, but the LPG market isalso very strong (60 – 70% of gasoline cars are converted  to LPG), what  is, in  this case, seen as acompetitive  fuel.  One  of  the  drivers  that  might  provide  market  development  is  that  there  are  norestrictions on certification because any world accepted certificate is valid (acceptable).

Croatia [↔]

Situation in Croatia is very similar. There is, at the moment, lack of support by local or nationalpolicy. Public transport companies favour diesel (or biodiesel as possible alternative fuel) and there isa  strong  LPG  competition  from  focused  LPG  companies,  primary  daughter  company  of  Croatiannational  oil  and  gas  company  interested  to  increase  LPG  demand  in  domestic  market  and  reduceexport (Croatia exports 70% of its LPG and imports 40% of natural gas needed).

Also, as in the rest of Europe, there is a large increase, with further upward trend, in a numberof  new  diesel  personal  cars.  CNG  is  at  the  moment  used  mainly  by  the  fleet  (LDVs)  of  main  gasdistribution company, which  is also  the owner of only  fuelling station  in Croatia.   Price difference  isvery favourable, but potential customers consider the price of CNG equipment too high.

Key drivers that might push the market forward are: proximity of developed markets like (Italy)and fact  that CNG and LPG vehicles are exempt from, so called, “Eco­test” during annual  technicalvehicle inspection, which makes it interesting for older, more polluting vehicles, but on the other hand,this is influencing more increase in the number of LPG then CNG vehicles. International standards areaccepted by national legislation and there are no obstacles for import of OEM vehicles.

In 2005, new Fund for Environmental Protection and Energy Efficiency, financed mostly fromfees from automotive sector, announced strategy to return part of the Fund income back to automotivesector (probably in the form of grants) instead of using them entirely for stabilization of landfills, whichis case today. Fund recently introduced favourable loans for projects aiming to decrease air pollution:loans up to (226 500 EUR) with 5 years repayment period + 2 years grace period or subsidy of interestrate of commercial loans up to 2% [97].

Case study: CROATIA

3337

4844

78

16

75

48

75

0,02

0,04

0,06

0,07

0,10 0,10

0,070,06

0,06

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 20030,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

Number of natural gas vehicles Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)

• Start of the project. New  filling station opened in December 1994 on thepremises of GPZ (Zagreb Gas Distribution Company) in the centre of thetow n.• Favourable CNG price compared to the price of  petrol or diesel.• Taxi drivers and driving schools converted also (besides GPZvehicles).

• Existing converted bus is  out of order. Public transportcompany (ow ned by the Municipality of Zagreb (GPZ isow ned by  the Zagreb municipality also))  notrecognized natural gas as  a transport fuel. No new  busconversions. All new  buses are diesel buses.• No leadership by  example, no subsidies f orconversions.• Favourable CNG price compared to petrol or diesel.State control over  petrol and diesel prices.

• Strong marketing campaignof w ider use for LPG forautomotive purposes .

• Liberalization of petrol and diesel pr ices – (rapidincrease in prices) boosting LPG but not CNG market.• Ac t about necessary conditions for  appliances andequipment f or gas vehicles ( issued in National Gazette).

• INA, main petroleum company,es tablished daughter (LPG) company.Even stronger marketing campaign ofLPG for automotive purposes.

• Strong m arketing  campaign of  LPG f or automotiv e purposes(TV commercials, WEB sites , audits etc. by  LPG company ).• Import of  diesel c ars is increasing.• New Act  on technical inspection of  v ehicles –  af ter 1st

October 2003 all v ehicles should pass  Eco­testing (exhaustgases should be bellow presc ribed limi t depending on the  ty peof  v ehicle), except  CNG and LPG v ehicles, to pass regularcar inspec tion.• Ministry  of  Env ironment started new project f or use ofbiodiesel  in public t ransport in the municipality  of  Zagreb.­ LPG com pany  f in ished project of  sm all compact containerty pe LPG f illing station that s hould boost the number of  LPGf illing stat ions in Croatia.­ LPG com pany  got approv al f rom Ministry  of  I nterior toreduce saf ety  distance f or LPG f illing stations which mighthelp to int roduce m ore widely  LPG on  petrol stations.

number of vehicles volume of gas sold

Picture 50 ­ Trend in number of vehicles and volume of gas sold and key drivers behind that trend –case: Croatia

Page 58: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

58

Macedonia [↑]

In  Macedonia  there  are  no  subsidies  and  no  direct  Governmental  support,  but  unlike  inCroatia, there is cooperation between national oil and gas company and public transport company, aspublic  transport  company  recognized  natural  gas  as  a  transport  fuel.  Also,  like  in  Croatia,  legalbackground for OEM import is already in place.

Case study: MACEDONIA

2

30

100

0

20

40

60

80

100

120

2003 2004 2005

Number of natural gas vehicles

2 CNG bus(PTC –Skopje)

• Start of the project.Public transport company PTC(owned by the Municipality ofSkopje) recognized natural gasas a possible transport fuel.­ Two bus convers ions. All newbuses are diesel buses.• Favourable CNG pricecompared to the price of petrol ordiesel. State control over petroland diesel prices.• Taxi drivers and l ightcommercial vehicles will beconverted also (besides PTEvehicles).• DVGW­G651 & R110 standardwas recommended as valid.• Existing more than 40 LPGstations.• No leadership by example.

28 new busconversions

• New filing station opened on theprem ises of MAKPETROL in thegarage of PTC­Skopje• PTC –Skopje, is responsible forconversion of 28 more thenexis ting 2 buses• Favourable CNG pricecom pared to petrol or diesel.State control over petrol anddies el prices.• DVGW­G651 & R110 standardnot yet approved.

100 CNG buses (PTC) ­ according to estimates,total number of NGVs  around 100 / year

• PTC needs  to convert 70 oldbuses. All other and new busesare diesel buses.• No subsidizes for conversions.• Favourable CNG pricecompared to petrol or diesel.State control  over petrol anddiesel prices .• DVGW­G651 & R110 standardone should be valid.

5 years from today

>100 CNG busconversions (PTC),plus severalpassenger cars & lightcomercial vehicles

Actions needed:• To make available subsidizes onconversions• Reorganization of Energy marketfocused on Natural Gas retail.Strong marketing campaign forwider use of CNG.

Posible key drivers:• EU legis lation• OEMs• “Eco­tes ting”

Picture 51 – Trend in number of vehicles and key drivers behind that trend – case: Macedonia

Serbia and Montenegro

In Serbia and Montenegro, main stakeholder  is national oil and gas company using NGVs  inits own  fleet  (pilot  program  with  8  OEM  delivery  vehicles  and  filling  station  on  the  premises  of  gascompany).

Study about possibilities of utilization of natural gas in transport sector in Serbia was finishedin 1996.

There was a pilot  testing  in progress of domestically developed CNG  bus with  good resultsafter 5 years of exploitation (home fuelling  unit  is used for  filling). Possible OEM with CNG  deliveryvehicles program is in final stage of preparation.

There  is  no  domestic  regulation  in  force  but  foreign  standards  are  acceptable.  So  far,  keydrivers are promotion and positive company image and favourable price difference. [97]

Page 59: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

59

SUMMARY FOR EUROPE

In  each  successful  case  there  is  cooperation  between  governmental  bodies,  oil  and  gasindustry  and/or  other  large  companies.  What  seems  to  lack  in  Europe  is  regionalization  (or  evenbetter,  internationalization) since  it is possible  to  identify several sub­regions with similar key driversfollowing similar development  patterns. What is a key driver  in one sub­region  is not a key driver inanother.

Regionalization  (internationalization)  by  using  the  same  standards  making  vehiclehomologation process easier and use of Blue corridors for creating one large market instead replacinga  number  of  small  individual  markets  and  providing  positive  business  climate  for  OEM  natural  gasvehicles is a priority. Retrofit market will probably decline over time in Europe due to technology andnormative  drawbacks  (OBD)  and  originally  manufactured  natural  gas  vehicles  will  be  necessary  toeven maintain the existing market.

Projects  like  Blue  corridor  are  also  highlighting  the  issue  of  different  natural  gas  qualityavailable  in  Europe  (route  Berlin  –  Rome  is  almost  finished  and  projects  like  Green  corridor  inSwitzerland or established corridor across Austria provides valuable support to this concept) or in theWorld,  which  might  impose  demand  for  new  gas  engines  equipped  with  automatically  adjustablecombustion systems.

Technical standards  for vehicles and fuel  infrastructure are rather developed and most  typesof  natural  gas  storage  equipment  are  also  covered  by  international  framework  of  standards  andregulations, but unified standards related to the fuelling stations are necessary.

First  example  to  illustrate  this  conclusion  is  regards  dispensing  nozzle  currently  covered  byNGV­1  standard.  However,  not  all  existing  stations  are  compatible  with  this  connector  i.e.  Italy.Second example are large regulatory differences across Europe for new natural gas refuelling stationsfor making natural gas available on existing petrol/diesel stations.

The fuel connector standard adopted by ISO (ISO 14469­1) is the basis of a 2006 amendmentto UN regulation ECE 110 that will require conformity by the signatories to the 1958 treaty governingcooperation among member states to conform to the international regulations.  Italy, at this writing, ismoving to adopt the new NGV­1 standard and to transition to the new international protocol.

Since the name of this report is “Natural gas as a transport fuel for today and tomorrow”, it isworthwhile  to tackle  the subject about  the projects for use of hydrogen  in  transport sector. Main EUprogram  is  CUTE  (Clean  Urban  Transport  for  Europe)  which  started  in  March  2001  in  Amsterdam(Netherlands) where European bus operators expressed interest to introduce fuel cell buses into theirfleets and test their behaviour in regular driving conditions (public transport). Each bus operator signeda  contract  for  three  fuel  cell  Mercedes­Benz  Citaro  public  transport  buses  manufactured  by  thecompany  EcoBus  Gmbh,  100% owned  by  Daimler­Chrysler.  Total  number  of  buses  involved  in  thisproject is 30 in 10 European cities. First phase of this project was scheduled to be finished be finishedby  the end 2005. Cities  involved  in  the project are Amsterdam, Barcelona, Milan, Hamburg, London,Luxembourg, Porto, Stockholm, Stuttgart and on  Iceland. Project participants are obliged to provideinfrastructure for production, distribution and filling of vehicles with hydrogen. So far, steam reformingis used in Madrid, while other cities mostly use electrolysis using hydro­energy or green energy as asource of electricity. OEM manufacturers are present on the market, like mentioned Daimler­Chrysler(Nebus and Necar programs), BMW (hydrogen for the use in internal combustion engines models) etc.

Regionalization  and  standardization  of  national  NGV  markets  cope  with  the  activities  of  theEuropean Commission regards alternative fuels as integral elements of a policy framework that aimsto secure energy supply (Green Paper on the security of energy supply) and reduce greenhouse gasemissions (White Paper on a common transport policy).  The concept of introducing alternative fuels inthe EU energy system, starting from the sector pressing the most for fuel diversification and emissionreductions,  i.e.  the  transport sector, was put  forward  in a Communication  from the Commission  thatwas  presented  in  November  2001.  Three  types  of  alternative  fuels  were  identified  that  have  thepotential of substituting at  least 5% of conventional  fuels each,  in  the road transport sector by 2020,namely  biofuels,  natural  gas  and  hydrogen.  Share of  natural  gas  in  total  transport  fuel  replacement

Page 60: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

60

(figures for EU15) should be 2% in 2010, 5% in 2015 and 10% in 2020. Share of biofuels should be2% in 2005, 6% in 2010, 7% in 2015 and 8% in 2020. It is important to point out that bio­methane isalso a biofuel. Share of hydrogen should be 2% in 2015 and 5% in 2020.

RUSSIA AND THE COMMONWEALTH OF INDEPENDENT STATES (C.I.S)

The environmental and economic advantages of compressed natural gas were understood bySoviet  scientists  as  far  back  as  in  the  1930s [92].  The  first  CNG  filling  stations  and  NGVs  werecommissioned  for  regular  operation  in  1939.  Italian  engineers  were  introducing  NGVs  at  the  sametime. Unfortunately, before WW II the USSR could not execute effective NGV programs.

The  country  returned  to  the  NGV  concept  in  1980.  The  national  leadership  has  resolved  todevelop  and  implement  a  large  scale  program  aimed  at  massive  substitution  of  oil­basedtransportation  fuels with natural  gas. By  the end of 1990 the Soviet Union has built 357 CNG fillingstations  in  all  15  republics.  Cylinder  and  gas  equipment  production  was  launched.  Compressorequipment  was  supplied  by  Russian,  Ukrainian,  German  and  Italian  companies.  In  1990  NGVsconsumed 1 billion m3 of natural gas.

In 1990 there were 350 000 NGVs  in  the FSU.  Three  major  truck  manufacturers – the ZIL,GAZ and KAMAZ plants – were selling OEM NGV trucks. Almost all types of light, medium and heavyduty gasoline and diesel engines were reengineered to use natural gas. Cars, buses,  trucks, railwayengines, air and water craft were using CNG and LNG. Agricultural and stationary engines powered bynatural gas were developed.

In  1991  the  Soviet  Union  gave  birth  to  15  individual  states.  Some  have  joined  a  regionalinternational organization which is called the Commonwealth of Independent States – the C.I.S. Fivecountry members – Armenia, Belarus, Moldova, Russia, Tajikistan and Ukraine – kept  their nationalNGV programs running.

From the perspective of natural gas sales, the CNG market in the C.I.S. is growing fast. Since1998 Ukraine and Armenia increased the sales of gas to vehicles four times. Russia has almost tripledconsumption of CNG. In 2004 Tajikistan sold 20 times more CNG then in 1998. Belarus and Moldovaare not that fast, but they are on the rise now.

As  regards key drivers,  the prices of CNG in  the C.I.S. countries are significantly  lower thanprices of gasoline or diesel. The price differential is actually the only NGV market driver in that part ofthe world. However it was the strongest incentive during the recent five years [92].

Russia [↑]

Russia is the second CIS country in terms of sales of natural gas and NGV population.

Key players are: Government, OEMs, strong Russian NGV Association and Gazprom

Trend  in  Russia  might  be  observed  in  two  periods. First  period  is  between  1984  and  1998characterized with downward trend. Initially, CNG program was financed and implemented by centralGovernment.  OEM  NGV  trucks  were  produced  by  ZIL,  GAZ  and  KAMAZ  but  production  and  salesdiscontinue. There were no private  light duty NGVs and the  management of state owned fleets waspoor. At the end of observed period, first private auto transport companies emerge. In 1993, RussianGovernment adopted the  upper  limit  for natural gas prices  for NGVs. Private  fleets had not enoughfunds to buy CNG equipment. In 1996­1997 Gazprom adopted corporate NGV program.

Page 61: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

61

Upward trend is present from 1998 onwards (according to [92] in 1998 a renaissance on theRussian NGV market began). Fuel prices (petrol and diesel) keep rising. CNG becomes more popularamong private vehicle fleet owners. In 2004, KAMAZ and UAZ restored OEM NGV programs. Nationaltruck and bus manufacturers start development of heavy duty LNG vehicles. As regards filling stations,Uraltransgaz is the only CNG station manufacturer that reached commercial phase.

Case study: RUSSIA

140000

38300

28200

1790012700 11900 12600 14400

54400

74800

107000

17800

23700

33100

44100

207207207207207207

182 184 185

199207 207

190 191 196

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20040

50

100

150

200

250

NGVs NGV Filling s tations

USSR: No priv ate light duty  NGVs. Only state ownedheav y  duty  NGVs: trucks and buses. National CNGprogram is f inanced and implemented by the centralgov ernment. ½ Bcm of  NG sold to NGVs – the recordtrade since 1984, when first filling stations werecommissioned. ZIL, GAZ and KAMAZ produce and sellOEM NGV trucks.

Russia.­ OEMs discontinue production and sales of  NGVs (trucks).­ First priv ate auto­transportation companies emerge.­ In 1990 – 1998 due to the economic recession, inf lation, poormanagement, lack of  discipline and salary ­pay ment crisis driv ers of  stateowned f leets de­conv ert NGVs back to gasoline/diesel and "appropriate" f uelfrom the tanks and resell it with discount.­ In 1993 Russian Government adopts the upper limit of  NG price f or NGVs.The price of 1 ncm of  NG shall not exceed 50% of  the price of  the cheapestgasoline.­ Priv ate f leets hav e no enough funds to buy  CNG equipment.­ In 1996 – 1997 Gazprom dev elops and adopts corporate NGV  program.

­ Fuel prices keep rising.­ CNG becomes more and more popular among privatev ehicle/f leet owners.­ Sales of  NG grow some 15 – 20% annually .­ In 2004 KAMAZ and UAZ restore OEM NGV programs.

number of vehicles number of f illing stations

Case study: RUSSIA

1440012600119001270017900

28200

38300

140000

54400

74800

107000

1780023700

33100

44100

160,0140,6

116,097,4

81,464,2

511,6

435,6

364,5

89,375,2

60,2

253,7

151,8

114,2

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20040

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

NGVs Natural gas sales (x 1 000 000 m3)

USSR: No priv ate light duty  NGVs. Only  state ownedheav y duty NGVs: trucks and buses. National CNGprogram is f inanced and implemented by  the centralgov ernment. ½ Bcm of  NG sold to NGVs – the recordtrade since 1984, when f irst f illing stations werecommissioned. ZIL, GAZ and KAMAZ produce and sellOEM NGV trucks.

Russia.­ OEMs discontinue production and sales of  NGVs (trucks).­ First priv ate auto­transportation companies emerge.­ In 1990 – 1998 due to the economic recession, inf lation, poormanagement, lack of  discipline and salary ­pay ment crisis driv ers of  stateowned f leets de­conv ert NGVs back to gasoline/diesel and "appropriate" f uelf rom the tanks and resell it with discount.­ In 1993 Russian Gov ernment adopts the upper limit of NG price f or NGVs.The price of  1 ncm of  NG shall not exceed 50% of the price of  the cheapestgasoline.­ Priv ate f leets have no enough f unds to buy CNG equipment.­ In 1996 – 1997 Gazprom develops and adopts corporate NGV  program.

­ Fuel prices keep rising.­ CNG becomes more and more popular among priv atevehicle/f leet owners.­ Sales of  NG grow some 15 – 20% annually .­ In 2004 KAMAZ and UAZ restore OEM NGV programs.

number of vehicles volume of  gas sold

Picture 52 – Trend in number of vehicles, number of filling stations and volume of gas sold and keydrivers behind that trend – case: Russia

Page 62: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

62

Russian  industry  manufactures  all  types  of  NGV  equipment  for  CNG  filling,  storage  and/oruse. However the growing demand could not be met with domestic products.

CNG  price  is  limited  by  the  Government  and  can  not  be  higher  than  50%  of  the  low  gradegasoline. At the moment of writing this text, CNG price was 46% of the price of diesel and 39% of theprice of gasoline.

The price differential is actually the only market driver.

The  major  role  in  the  rebirth  of  the  Russian  NGV  market  belongs  to  Gazprom  which  wasmaintaining  the  network  of  filling  stations,  financing  R&D,  promoting  the  NGV  philosophy  amongpoliticians and general public  (5.7 thousand company vehicles out of 28  thousand are NGVs). SinceSeptember 2004, Gazprom start lobbying for the federal law on alternative transportation fuels.

Belarus [↑] and Ukraine [↑]

In Belarus and Ukraine there is a long experience with natural gas from historical reasons frompast Soviet era. Key player  is usually one  large dedicated NGV company or State gas company.  Inboth countries, a high technical level of filling stations has been achieved.

Belarus [↑]

Belarus has no representative in Study Group. Therefore, necessary data was acquired fromthe available literature.

In Belarus, all stations are owned and operated by  the state gas company (Beltransgas). AllCNG  filling  stations  in  the  country  are  linked  into  the  closed  computerized  real­time  system.  EveryNGV  driver has smart card  that  logs  the  important  information about  the vehicle and authorizes  thefilling process. During filling, the operator’s computer automatically charges the buyer’s bank. All dataabout this filling is stored into the computer and may be retrieved at any moment from a computer atthe station or at the company’s central NGV office.

Use  of  the smart  card  system  might  at  the  same  time  be  an  advantage  and  disadvantage.Advantage is that the the computer automatically charges buyer’s bank during filling operation, whichmight  provide a good basis  for  linking  those stations  into wider network,  like  in  the case of projectssuch as Blue Corridor. On the other hand, it might become an obstacle if special smart cards (issuedby Beltransgas) are accepted only and not other classic credit cards.

In  October  2003  the  Byelorussian  Cabinet  of  Ministers  approved  a  national  NGV  programwhich  aims  to  triple  the  number  of  NGVs  by  2010  and  build  44  new  daughter  stations.  Theimplementation of the national program will hopefully expand the Belarus NGV market.

There are OEM truck and bus factories in Belarus. That country also produces agricultural andcommunal  tractors.  This  could  be  a  very  fertile  ground  for  the  Byelorussian  gas  equipmentmanufacturer – the Novogrudok plant – which will definitely be part of the national NGV program.

CNG retail price is 60 % of diesel and 50% of gasoline. However there is a strong competitionwith LPG which is rather cheap in Belarus [92].

Ukraine [↑]

Ukraine has no representative in Study Group. Therefore, necessary data was acquired fromavailable literature.

Ukraine is the NGV leader in the former Soviet Union. Ukraine holds the 5th place in the worldin terms of CNG sales.

Page 63: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

63

Ukraine  is  a  well  developed  NGV  nation.  It  manufactures  cylinders,  filling  stations  and  gastransporters. Strangely  there  is no gas equipment  production  in  the country. CNG price encouragesthe individual drivers and fleets to use natural gas instead of gasoline or diesel. Among other drivers ofthe  NGV  market  one  shall  mention  Federal  Law  on  the  use  of  alternative  fuels  and  National  NGVprogram [92].

As in the previous case, there is one strong NGV leader. Majority of the stations belong to  thededicated NGV company (Ukravtogaz) and recently a few independent operators emerged.

In  2004,  a  refuelling  station  of  a  new  generation,  one  of  the  largest  and  most  technicallyadvanced  of  it’s  type  in  CEE  has  been  commissioned,  and  reached  support  from  UN  ECE  as  apractical step forward an all European infrastructure within the Blue Corridor project.

Armenia [↑]

Armenia has no representative in Study Group. Therefore, necessary data was acquired fromavailable literature. [92]

Main NGV players in the country are private investors with plans for further development.

During  the recent seven years the Armenian  NGV  market has grown 4.5 times. Today every10th vehicle in Armenia runs on natural gas. Consumption is approximately 4 000 m3 per an NGV.

Armenia does not produce oil or gas. All mineral fuel is imported. Never the less, CNG price isstimulating:  61 % of diesel and 53% of gasoline.

One  of  the  nearest  challenges  for  the  Armenian  Government  is  to  develop  and  enforcemodern NGV legislation and regulations [92].

Azerbaijan [↓]

Azerbaijan  has  no  representative  in  Study  Group.  Therefore,  necessary  data  was  acquiredfrom available literature. [92]

With oil reserves and current production/consumption ratio Azerbaijan will not suffer from theshortage of oil­based  fuel  for  at  least  another  30  years.  Hence,  there are  no  incentives  to  promotenatural gas for automotive use. During 1985 ­ 1991 five filling stations were commissioned. Now onlythree operating sites remain.

Tajikistan [↑]

Tajikistan has no representative in Study Group. Therefore, necessary data was acquired fromavailable literature.

In 1997 the Government of the republic has adopted the legislation that stimulates the use ofnatural gas and boosted the NGV market development.

Unlike Moldova or Belarus the NGV market in Tajikistan is growing very fast. In 1991 therewere only 3 CNG filling stations in that country. Now the have 53. Since 1998 – the worst NGV yearfor the country – the sales of CNG have grown 23 times from 1.8 to 41 million m3 in 2004.

Tajikistan has very small, almost negligible, oil and gas resources. Regardless of this, pricesfor motor fuels in Tajikistan are at the same level as in other CIS countries. Tajikistan makes neithercompressors, nor cylinders, nor gas equipment for CNG vehicles. All  NGV related  technologies areimported. The country brings in a lot of second­hand equipment.

NGVs make about 7 %of the national on­road fleet. In 2004 an average Tajik NGV consumeda little less than 4 000 m3 per year, which is similar to other CIS nations.

Page 64: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

64

Moldova [↓↑]

Moldova has no representative in Study Group. Therefore, necessary data was acquired fromavailable literature.

The number of NGVs and volumes of consumed CNG kept  falling since 1991 through 2000.The growing oil prices made natural gas more attractive and since 2001 the Moldavian NGV market isgrowing. The price differential between gasoline, diesel fuel and natural gas is the major driving force.

There is no dedicated NGV legislation in Moldova. However the price for CNG is favourable:42% of diesel and 36% of gasoline. This  is actually  the only  incentive for  the drivers  to switch on  tonatural gas. NGV related equipment – conversion kits, cylinders and compressors – are imported.

Although Moldova does not produce oil or natural gas, CNG has become more popular. Since1991 five new compressor stations were commissioned. After 2000 the sales of CNG started growingand have reached the 1998 level of 14.2 million m3. One may conclude that Moldavian NGV market isstill to wake up. [92]

ASIA­PACIFIC REGION

One of the main reasons to develop NGV programs in this region is the aim to reduce importof petroleum products and to reduce pollution  in  large urban areas. Therefore, NGV programs  in  theregion in most cases have a strategic character and started and are governed on governmental level.

Iran [↑]

Iran has second largest natural gas reserves in the world, and country incomes depend on oilexport. At  present, [83] since  the capacity of  the oil  refineries  in  the country  is  too  low to  meet  thedemands, large portion of the fuel consumed in Iran (diesel fuel and petrol) is imported.

Another  important  point [83]  is  subsidies  paid  by  Government  for  the  difference  betweenpurchase  and  local  petrol  retail  price.  These  subsidies  are  about  175  percent  and  are  substantialburden for the country budget. No limitation of consumption for vehicle owners (because of cheap fuelprice)  also  creates  negative  effects  on  Iran  economy.  Due  to  its  low  price  (approximately  free  ofcharge)  LPG  consumption  in  Iran  is  continuously  increasing,  and  LPG  as  well  as  import  of  petrol,imposes high burden to the Government.

Today,  the  biggest  environmental  problem  in  Iran  is  air  pollution  especially  in  Tehran.  Forpreventing  air  pollution,  Environment  Protection  Organization  mandate  plating  of  new  vehicles  tocompliance  with  the  standards  including  ECE1504  standard  which  was  later  changed  to  EURO  1standard.  At  present,  Environment  Protection  Organization  intends  to enforce  EURO  2  standard.  InTehran there are more than two million vehicles on the road whose average age is 15 years. Most ofthese vehicles have between 10 and 22 years.

According  to a study made  in  past  five years [83, 84], based on the average growth rate ofvehicles  in  transport  fleet of  Iran by year 2020 the number of vehicles will  increase,  from present 7million (end 2004), to 14 million vehicles of which more than 6 million has been targeted as bi­fuel orCNG­dedicated vehicles.

Key drivers for market developments are therefore utilization of abundant natural gas reservesto  increase  volume  of  crude  oil  and  oil  products  available  for  export,  lack  of  domestic  refiningcapacities and to reduce air pollution problems in the same time.

Therefore,  the  Government  is  supporting  and  subsidizing  CNG  through  subsidies  onconversions, refuelling stations and CNG consumption. Usage of the natural gas as alternative fuel forvehicles in Iran is has been confirmed by Government [84] and defined in 121st article of economical,social, and cultural development law.

Page 65: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

65

This article has been authorized to National  Iranian Oil Company (N.I.O.C) and executed byIranian  Fuel  Conservation  Organization  (I.F.C.O).  Based  on  the  results  of  some  studies  andresearches performed in this regard, IFCO has prepared its own strategic plan for usage of CNG fuelin country fleet and started development activities in natural gas vehicles and required infrastructure inthe country.  I.F.C.O execution plan [84]  is divided  into  four  following categories:  light  duty vehicles,heavy duty vehicles, refuelling stations and localization.

Plans  for  light  duty vehicles  include: conversion of 100 000  in­use vehicles  in 23 cities withpriority of public vehicles within  three years, conversion of 554 000 vehicles  in  two main automotivemanufacturers,  Iran  Khodro  and  Saipa  within  four  years  (one  of  the  main  programs  of  IFCO)  anddevelopment of a common platform with foreign joint venture companies for production of 1 000 000OEM CNG vehicles within five years.

On  the  field  of  heavy  duty  vehicles  Iran  has  some  programs  including  contract  with  mainmanufacturers  for production of CNG vehicles of all classes,  international  tender  for production of 6000 CNG dedicated buses and pilot study of dual fuel technology for minibuses and buses.

Construction of 180 CNG stations in 23 cities and inter­city roads by I.F.C.O and constructionof 375 CNG station by private sectors with governmental incentives are some programs of Iran in partof refuelling stations infrastructure.

On the field of localization, Iran decided to transfer know how for producing CNG kits, cylinderand compressor units simultaneously with execution of CNG project. Four joint venture companies aregoing to produce CNG kit locally during two years and the other two joint venture companies produceCNG  cylinder  locally  during  three  years  and  five  joint  venture  companies  are  going  to  producecompressor during three years.

Case study:IRAN (updated)

3962

764000

202000

507864558420858

960624001200

2 4 14

72

400

450

2434 70

40,211,6

3,12

112,3

237,7

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

900000

1975 1983 2004 (March) 2004 (July) 2004(Decem ber)

2005 (June) 2005 (Augus t) 2006 (March) 2007 (March)0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Number of natural gas  vehicles Number of fil ling stations Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)

all retrof it all retrof it

2 788 R etrof it519   OEM655     Bus

6 623   Retrof it1 776  OEM1 207   Bus

16 764  Ret rof it2 922   OEM1 207    Bus

38 607 Retrof it5 433   OEM1 544   Bus +m inibus

43 186   Retrof it6 056    OEM1 544    Bus +minibus

100 000 Retrof it100 000 OEM2 000      Bus,…

200,000   Retrof it554 000  OEM7 000      OEM Nativ e3 000        Bus ,…

vehicles

­Gov ernment policy  towards NGVs­Tax exemption on CNG ki t components­Trend of  gasoline/diesel to high pric es­High subsides m ust be paid by  gov ernment f or petrol/ Diesel f uels­High f uel consum ption in t ransportation sector because of  old nav igation­Widespread gas  distribution network  entire country­Gov ernment policy  to reducing air pollution­Grants  f or ref uelling stations­Gov ernment Inc entiv es­Gov ernment subsidies on  CNG Ret rof it and OEM’s conv ersion

number of f illing stations, volumeof gas  sold

Picture 53 – Trend in number of vehicles, number of filling stations and volume of gas sold and keydrivers behind that trend – case: Iran

Page 66: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

66

India [↑]

India  has  no  representative  in  Study  Group.  Therefore,  necessary  data  was  acquired  fromavailable literature.

Key drivers for successful market development in the case of India are as follows:

­ In Mumbai, due to the growing vehicular pollution problems, the Hon'ble High Court has directedcertain  category  of  vehicles  such  as  taxis  (Light  motor  cars),  auto  rickshaws  (3  wheelers),transport  vehicles  like  trucks,  buses  etc  of  certain  age  group  (over  8  years  old [85])  to  eitherphase out or convert to clean fuels (CNG or LPG). On 28th July 1998 [85] Hon'ble Supreme Courtdirected 80 CNG stations to be set up in Delhi by March 2000. All public transport vehicles in Delhiwere directed to be on single fuel mode of CNG. Hon'ble Supreme Court has identified nine otherpolluted cities in India for CNG projects where the air quality is critical.

­ In  1999  the  Supreme  Court  ordered  the  City  of  Delhi  to  submit  a  "White  Paper"  on  theenvironment  and  the  impact  from  transportation.  After  seeing  the  results,  the  Court ordered  thecity to convert 10 000 buses to CNG in a short time.

­ Penalties for operating city buses on diesel.

­ Supreme Court Order in 2003 acknowledged success of Delhi CNG Project and issued directive tothe Union of India and the state governments to draw plans to introduce clean fuels in 11 pollutedcities [113].

­ India Clean  Air, Clean Fuel  Vehicle  Initiative sponsored  in part  by  the Clean Cities program ­ apublic­private partnership  that deploys alternative  fuel vehicles and builds support  for alternativefuel infrastructure.

The  rriver  that  pushed  the  market  downwards  was  the  attitude  of  the  Government  of  Indiawhich acted in opposition to the Court, and so has the gas industry. While the Court has ordered theNGV  market expansion, Government has penalized  the  market by adding,  first, an 8% tax and soonafter another 8%.

In Delhi, Government has a positive influence through help  in allotment of  land  for pipelines,filling stations, sales  tax exemption on CNG kits, banning old vehicles  from registering  in Delhi andmandatory exhaust checking for all vehicles [113].

Of  the  four  main  stakeholder  groups  that  supply  a  product  to  the  market:  the  oil  industry  isinvolved  but  needs  more  involvement,  the  gas  industry  is  committed  down  stream  but  up­streamneeds  more  commitment,  the  OEMs  are  involved  when  it comes  to  buses,  but  not  for  cars  or autorickshaws.

The Indian market is estimated to have more than two million vehicles that can be convertedto clean­burning gaseous fuels.

Pakistan [↑]

Pakistan has no representative in Study Group. Therefore, necessary data was acquired fromavailable literature.

Key players involved are private companies and companies associated with large oil and gascompanies (Shell, Pakistan State oil company etc.), present OEMs (Honda, Toyota, Suzuki, Kia etc.)and Government.

Key drivers pushing  the  market  forward are: Government policies about promotion of NGVs,no custom duties on import of CNG equipment and conversion kits and no sales tax, easy approvalsfor  the  installation  of  CNG  refuelling  stations,  no  customs  on  import  of  CNG  buses  and  favourable

Page 67: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

67

price of natural gas (price of natural gas for buses is 35% lover then diesel price), natural gas tariff forCNG linked to petrol (favourable price difference) and priority of natural gas connection for CNG.

According  to [118]  investors  have  found  the  CNG  business  very  profitable  and  financialinstitutions have shown keen interest. Car manufacturers are producing factory fitted CNG­petrol cars,and 3­Wheelers  (Rickshaws) have also been converted on CNG. So far about 100 000 OEM NGVshave been produced in the country and major producers are producing more than 50% cars as NGVs.Also,  CNG  equipment  (dispensers,  kits  etc.)  is  being  manufactured  /  assembled  locally.  Negativedrivers are: procedural delays from local authorities, lack of safety consciousness of smaller investorsand regulatory system that could not grow as fast as the industry.

At the moment the price difference between diesel and CNG is not large enough to justify theinvestment in switching over to CNG. On the other hand, Government has allowed to duty free importof dedicated CNG buses and Hino­Pak started production of dedicated CNG buses.

Bangladesh [↑]

Bangladesh  has no representative in Study Group. Therefore, necessary data was acquiredfrom available literature.

Key  players  involved  in  development  of  CNG  market  in  Bangladesh  are  Government  ofBangladesh, Government company RPGCL and Ministry of Energy and with support of ADB (AsianDevelopment Bank).

Bangladesh  is  natural  gas  producing  country;  according  to [65,  117]  CNG  pilot  project  waslaunched in 1981­82 through Government company (RPGCL).

After stagnation of the project development occurred  through the  implementation of  the newmeasures [65]: the Government of Bangladesh issued Policy Package for the establishment of CNGactivities  to  makeup  all  the  previous  lapses,  free  registration/permission  for  business  enrolment,financial  support  through  bank  loans  and  leasing  companies,  one­stop  service  facility  for  Gas,Electricity, Water and Municipal permits etc.,  technical assistance through RPGCL.,  lease of unusedland on  long term basis by Government, duty free import facility for CNG stations, cylinders, kits andCNG  dedicated vehicles,  Dhaka  Clean  Fuel  Project  for  extension  of  NGV  use  in  private  and  publictransport in Dhaka City, national standard under preparation and Government Law to ban 12 000 twostroke three wheelers and intention to encourage introduction of CNG dedicated buses and four strokebaby taxi through reduction of duties.

The Energy Ministry monitors  the program to ensure [65]: conversion of all  the Governmentvehicles  to CNG (by 2005), reduction of air pollution and saving huge foreign currency by  reducingimport  of  liquid  fuels.  Government  is  not  encouraging  conversion  vehicles,  which  are  more  than  8years old [117].

Malaysia [↑]

Key player on Malaysian NGV market is PNGV (Petronas NGV), a subsidiary incorporated bynational oil and gas company Petronas.

Key drivers pushing  the market  forward are mostly  linked to PNGV. Start of the Natural Gasfor  Vehicles  Commercial  Program  (NGVCP)  was  in  1991  in  Kuala  Lumpur,  using  mother­daughterconcept. PNGV was established to streamline development, marketing and promotion of CNG/NGV inMalaysia. PNGV provided marketing through Natural Gas for Vehicles Conversion Promotion Schemeand  offered  rebates  for  taxi  conversions.  Also,  company  is  involved  in  production  of  CNG  taxis  incooperation with French company Mantra.

Page 68: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

68

Case study: MALAYSIA

13002670

3980

56000

293014801050

34000

14000

6710

5470

9309008607700

70

117,6

50

1176

151511660

90

20 2022

31

60,83

44,59

30,7820,5913,198,254,443,83,44

4,194,664,561,380

193,4

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2006 20090

50

100

150

200

250

Number of natural gas vehicles Number of filling stations Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)number of f illing stations,

volume of gas sold

Planned

Planned

vehicles

Start  of  the Natural Gasf or Vehicles CommercialProgramme (NGVCP) inthe Malay sian capital ofKuala Lumpur (usingmother – daughterconc ept as there was nogas p ipelines in KualaLumpur). Ref uellingstations and v ehicleconv ersion workshopunder constructions.

Stations start sellingCNG in Feb 1992. 1mother station, 5daughter stations startedoperation in KualaLumpur an 1conv entional (online)station started operationin Sarawak, EastMalay sia.

Marketing andpromotion workscontinued.

Ref uelling stationshad reached itsmaximum capacities.Long queues at moststations. Waiting f orcompletion of  gaspipeline sy stem inKuala Lumpur to buildadditional stations.

C ustomers was discouraged by  longqueues thus use less CNG. Oneadditional conv entional station wasbuilt at the outskirts of  Kuala Lumpur.On Feb 14th, 1995, PETRONASincorporated a wholly  subsidiary ,PETRONAS NGV Sdn Bhd (PNGV),to streamline and spearhead thedev elopment, marketing andpromotion of  CNG/NGV in Malay sia.

Customer still not increasing theirusage of  CNG.  Gas pipelineswere av ailable in certain areas ofKuala Lumpur. PNGV rev iewed themarket situation and build 4additional conv entional stations inKuala Lumpur – these stationsstarted operations towards the endof  1996.

Marketing andpromotion workscontinued.

PNGV c ontinued to build additionalstations  and during the October1998 Commonwealth Game inKuala Lumpur, introduced theEnv iro 2000 taxis. This is af actory ­designed and productionmonof uel CNG taxis. 1000 unitswas produced by  PETRONAS andMatra (F rance).

In conjunction with the f irstFormula 1 race in Sepang Circuitin Malay sia, PETRONAS prov idedf ree CN G conv ersion to 1000taxis in  return f or adv ertisementon F1 /  PETRONAS on the taxibodies.

In conjunction with the f irstFormula 1 race in Sepang Circuitin Malay sia, PETRONAS prov idedf ree CNG conv ersion to 1000taxis in return f or adv ertisementon F1 / PETRONAS  on the taxibodies.

Owners continued toconv ert their taxisunder the NCPS.

PNGV continued to build additional stationsincluding daughter stations as certain strategicareas  in Kuala Lumpur did not have gaspipelines. PNGV continued the marketing andpromotional efforts by introducing the NaturalGas for Vehicles Conversion PromotionScheme (NCPS) for taxis in Kuala Lumpur.Under  this scheme,  rebate of MalaysianRingg it RM1500.00 was provided for 3000conver sion of taxis (the taxi conversion cost wasRM2500.00).

Conv ersion under theNCPS cont inued andPNGV cont inued tobuild additionalstation.

PNGV continued to buildadditional stations andplanning to move intoheavy­duty vehiclesmarket esp. city buses.

PNGV continued to build additional stations and th isincluded 1 mother station, 3 daughter stations and  1conventional stations in the city of Johore Baru (~ 5 00km south of Kuala Lumpur, near Singapore), and 1conventional station in Penang (~ 400 km north of K ualaLumpur). PNGV also continued the NCPS withadditional 1000 taxis in Kuala Lumpur and 750 taxi s

Picture 54 – Trend in number of vehicles, number of filling stations and volume of gas sold and keydrivers behind that trend – case: Malaysia

Thailand [↑]

Thailand has no representative in Study Group. Therefore, necessary data was acquired fromavailable literature.

The Thai Government has the target to achieve the following objectives [86]: reduce importedcrude oil dependency, save foreign currency by using indigenous natural gas instead of imported fuelto reduce the country’s trade deficit and alleviate the air pollution problem from vehicles.

A  program  for  wider  use  of  natural  gas  for  taxis  was  introduced  in  2004.  Development  andpromotion of alternative  fuels  (due to expected economic growth slowing caused  by high oil prices)becoming a national agenda, with the Government planning to mandate the use of natural gas fuel forbuses,  taxis  and  garbage  trucks  and  to  give  investment  privileges,  cut  vehicle  registration  fees  orextend financial assistance to private operators who produce or use NGVs. [86]

The  program  is  governed  by  the  Royal  Thai  Government  and  Thailand’s  National  EnergyPolicy Office (NEPO) with a program to increase the number of NGVs from around 2 600 in 2004 to 44500 by 2008 and number of refuelling units to 120 (refuelling stations are designed for the fast fill andthe filling pressure of 200 bars with three­bank storage system.). This plan has been later revised andapproved  by  the  Government  on  17th  May  2005  and  expanded  to  180  filling  stations  and  180  000NGVs  in 2008 in  the Greater Bangkok and  provincial areas along the gas pipeline and highways. Inthe second phase (2009 ­ 2016), the utilization of natural gas in transport will expand throughout thecountry.  The  NGVs  and  refuelling  service  stations  are  projected  to  increase  to 260 000  – 500  000units and 500 stations respectively. [115]

PTT Public Company Limited, whose majority shares are owned by the Thai Government, hasserved as the key mechanism in the implementation of this project [86].

Page 69: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

69

Key drivers are (according to [115]):

­  NEPO will co­operate with PTT  in arranging  financial support  for vehicle owners, such as:  loanswith special low interest rate and long term repayment for taxi conversion and grants to BMTA andBMA for additional cost of purchasing NGVs instead of diesel powered vehicles.

­  Creating price advantages for natural gas by maintaining current pricing structure for refined crudeoil  products  which  are  imposed  with  excise  tax,  municipal  tax,  oil  fund  levy  and  energyconservation fund levy as well as VAT, while natural gas is exempted from any taxes, except VAT.This pricing regime allows natural gas vehicle fuel to be priced lower than any other fuels (about50% of diesel price).

­  Reducing  import  duties  for  NGV  as  follows:  NGV  refuelling  facilities:  compressor  3%,  otherequipment 1%. Vehicle conversion kits: equipment 1%, NGV cylinder 1% for all material types.

­  Reducing excise tax for CNG passenger car from 30% ­ 40% to 20%

­  Revising  existing  natural  gas  powered  vehicle  regulations  to  accommodate  the  latest  NGVtechnologies.

­  Introducing new BMTA buses and garbage collector trucks to use NGV.

­  Developing NGV refuelling station regulation.

­  Allocating land for NGV service stations.

­  Setting NGVs as the first priority for natural gas use, especially gas from onshore fields.

­  Technological  tie­ups  with  various  countries  for  the  testing  of  the  NGV  equipment  with  dieselvehicles [86].

­  Almost all current stations are added to the existing conventional fuel service stations in order toreduce  investment  cost  by  sharing  common  infrastructures  i.e.  rest  room,  mechanic  shop  andconvenience store etc.

­  PTT  has  arranged  NGV  card  systems  to  facilitate  the  collection  of  loans  by  the  financinginstitutions as  follows: Gold Card  for  those who do not have any  loan  liability,  they will pay onlyCNG price; Silver Card for those who have a loan liability, PTT has joined with SME Bank and theGovernment Saving Bank to provide an excusive loan for taxis. Taxi owners will re­pay their loanat  3  Baht  per  kilogram  of  CNG  every  time  they  refill  their  CNG  tank.  Orange  Card  forgovernmental organization’s vehicles, PTT pays all the conversion costs for them which are thenre­paid at 5 Baht per kilogram of CNG every time the converted vehicles refill with CNG.

Page 70: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

70

THAILAND

1628225103

2 35 1240 12 100

1000

3000

5097

1

10 12

34

4

11

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

1984 1985 1986 1987 1988 1992 1993 1994 1999 2001 2002 2003 2004 2005 (July)0

5

10

15

20

25

30

35

HD NGVs LD NGVs Filling stationsnumber of vehicles number of f illing stations

NGV dedicated conversion of 5 city busesusing New Zealand technology. Time fill,on line station for use in bus fleetexperiment.

Repeating the conversion technologyof the previous year.

Same as in 1985 but moreoriented to commercialapplications.

Dedicated NGV conversionof small 4­wheelers fornormal road use.

Dedicated NGV conversionof 2­stroke 3­wheelers (TukTuk) in an attempt to reduceexhaust emissions and fuelcost.

NGV Diesel Dual Fueltrucks using electronicfuel control devices.

As a result of poor performance of the in­useconverted buses, the ThaiGovernment decided to give a grant to BMTAfor the purchase of 82 OEM dedicated CNGbuses (44 MAN & 38 Mercedes Benz) whilePTT invested in a CNG fast fill refuelingstation to service these buses at their depot.

NGV Diesel Dual Fuel trucks using gasinjectors and electronic controls for both NGVand diesel. Not much success due to itscomplication and inadequate robustness.

Economic crisis in Thailand, the Thai Baht was devalued, but the crude oil price was still relatively high. TheThai government has gradually removed its oil price subsidy for both diesel and gasoline. The NGV projectwas reestablished to promote natural gas as an alternative vehicle fuel to alleviate the impact of the high oilprice as well as addressing the environmental problems in the greater Bangkok area. PTT, as a state ownedagency, turned to focus on in­use vehicle conversion again in 1999. NGV Diesel Dual Fuel system installed in13 city buses and 3 garbage trucks with improved control system and parts to withstand the local severerequirements. Some success with respect to exhaust emission improvement but not accepted due to poor fuelconsumption and power loss when compared to original diesel mode. Dedicated NGV conversions ofpassenger cars (company’s utility cars). Six cars with timed port gas injection system and the rest withconventional gas mixers.

Conventional gas mixer type NGV­gasoline bi­fuel conversion in taxis. Off line, fast fill stationsincorporated into existing gasoline service stations. NGV transportation is done via storage cylinder trailers.

Gas multi­point port injection­type NGV­gasoline bi­fuel conversion of taxis. 1 Mother station 3 Daughter stations. Thestations ware built taxis. Beginning of the commercial stage.

Gas Multi point port sequential injection type NGV gasoline bi fuel conversion to taxis. First 2 conventional stations 8 daughterstations. To expand NGV to areas and serve more greater Bangkok.

1 Mother station 1 Conventionalstation 10 Daughter stations.

OEM NGV Dedicated Garbage collectiontrucks. The tender document for bidding 65trucks was sold up to May 25th ,2005. Thebid submission deadline is Oct 25th, 2005

Picture 55 ­ Trend in number of vehicles, number of filling stations and volume of gas sold and keydrivers behind that trend – case: Thailand (Desk research – data source [115])

In  the  first phase (up  to 2008) PTT aims  to use NGV to replace 10% of diesel and gasolineusage. [115]

Philippines

Philippines have no representative  in Study Group. Therefore, necessary data was acquiredfrom available literature.

Key drivers seem to be [116]:

­  Government  issued  Natural  Gas  Vehicle  Program  for  Public  Transport  (NGVPPT)  aiming  toreduce dependence on oil  import. The NGVPPT targets  that 700 CNG buses shall have been  inoperation by 2007, and 2000 by 2014.

­  Department of Energy  (DOE) and the Philippines Shell Petroleum Corporation (PSPC) signed aMemorandum of Agreement (MOA) that would make CNG available to public transport buses. TheMOA  puts  into consideration  the possible growing  market  for CNG. There would  be no  limitationon the number of CNG terminals, and the right to put up a terminal will not be exclusive to PSPC.

­  DOE,  the  Department  of  Transportation  and  Communications,  and  the  participating  buscompanies  signed  a  Memorandum  of  Agreement  signifying  the  prospective  bus  operators’commitment to procure CNG buses for delivery from June to December 2005 under a negotiatedCNG price that is favourable to the bus operators.

­  On September 3, 2004, these bus operators and CNG bus manufacturers in Beijing, China signeda  contract  for  the  purchase of 100  CNG  buses,  and  the  DOE  and  the  Natural  Gas  consortiumsigned a Memorandum of Agreement for the acquisition of an initial batch of CNG fuelled Chinese­made buses. DOE shall facilitate the participation of at least 200 CNG buses.

­  Privileges  to  participating  companies:  income  tax  holiday  for  qualified  pioneering  projects,  zeropercent rate of duty on imported NGVs, NGV engines and other NGV industry­related equipment,facilities, parts and components as certified by DOE, issuance by the Land Transportation Office

Page 71: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

71

of  Certificates  of  Compliance  with  Emissions  Standards  to  NGVs,  preferential  and  exclusivefranchises  for  NGVs  to  newly  opened  routes,  accelerated  issuance  by  the  Department  ofEnvironment and  Natural Resources  (DENR) of Environmental Compliance Certificate (ECC) forNGV facilities and refueling stations, affordable and commercially tenable financial packages fromgovernment  financial  institutions.  To  avail  of  these  incentives,  any  individual  or  participatingcompany should apply for a Certificate of Accreditation and Certificate of Authority to Import withthe DOE.

­  Adopted standards.

­  Price of gas fixed on the level of 40% of diesel price for next seven years.

China [↑]

China  has  no  representative  in  Study  Group.  Therefore,  necessary  data  was acquired  fromavailable literature.

Since China  joined WTO in December 2001, one of  the most significant commitments  that  itmade was to cut its automobile­import tariffs from over 80 percent to 25 percent or less by 2006. Thefirst set of  tariff decreases  took place  in January 2002. Membership  in  the WTO will stimulate otherchanges in China. There is increasing demand for quality, concern about safety and a desire to reducelevels of pollution. There will be further growth in the road network, with the number of super highwaysforecast to more than double between 2000 and 2005 [112].

In  2003,  China  surpassed  Japan  and  became  the  world’s  second  largest  consumer  ofpetroleum products. Currently, less than 2% of Chinese urban residents have cars and to encouragecontinued use of public transit, China is trying to avoid the uncontrolled vehicle growth mistakes of theWest by dispatching large fleets of low emissions natural gas transit buses in its major cities [112].

Key  players  on  Chinese  market  (regarding  use  of  natural  gas  in  transport)  are:  StateGovernment, regional governments and local manufacturers.

Government has a very important role and it sponsored a “Countrywide Clean Vehicle Action”to promote the development and application of clean fuel vehicles. Also, Government set up a nationallevel office and a board of experts to coordinate the above action: in the 9th Five Year Plan, 12 citieswere selected as model cities for the application of clean vehicles and in the 10th Five Year Plan, 16cities and regions have been selected. [64]

Some  regional  governments  issued  preferable  policies  to attract  drivers  and  fleet  owners  toconvert and use CNG or LPG vehicles. Some of the policies for encouraging NGV from different localgovernments are listed bellow [119]:

­  When  a  new  CNG  refuelling  station  is  taken  as  part  of  the  city  infrastructure,  the  land  will  beallocated and the administration fee will be halved.

­  For new stations, manufacturing of NGV products, and the vehicle conversion business, the VATtax decrease from 17% to 15%.

­  Building new CNG stations can be  treated as High­Tech business with  loan  interest subsidiariesfrom the government.

­  Reduced taxes when importing products for CNG stations and conversions.

­  Waiving of connection fees for new station connections.

­  Natural gas price reduction (20%) for CNG refuelling stations from typical domestic prices.

­  Same electricity price as for the industrial sector for CNG stations.

­  Car conversion from petrol to NG can be subsidized by the local government.

­  Taxis converted to NG can extend their service period by 1­2 years.

Page 72: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

72

The  Beijing  municipal  government  encouraged  the  implementation  of  CNG  buses  bymandating  that only CNG buses can run within  the city and offering capital support  to Beijing PublicTransit  for  procurement  of  CNG  buses.  The  Beijing  public  transport  authority  has  committed  toreplacing 90% of  its 18 000 city buses  to NG  prior to the 2008 Olympic Games and other Chinesecities are making similar commitments  for world events [114]. For example, Shanghai’s Governmentlaunched an energy diversification plan in 1999, which expanded the use of natural gas to 10­12% by2010 [112].

Also, a series of industrial standards and regulations have been developed and issued by thecentral  Government  to  standardize  the  process  from  manufacture  of  conversion  kits  to  setup  ofrefuelling stations. Government and  manufacturers are being engaged  in  the development and OEMapplication of CNG and LPG, especially of dedicated CNG and LPG vehicles.

Finally, China undertaking an R&D on fuel cell, methanol and electro mobiles.

Energy diversity is therefore the key driver [108] and large volume market potential could drivecapital costs  lower.  Increasing road  infrastructure and  limited  incumbent supply  impose  the need tobuild  fuelling  infrastructure regardless of  fuel. HD vehicle  market  is growing, but  there  is a need forChinese engine platform for significant volume growth in HD sector.

In May 2005, for wider strategic  reasons,  the Chinese Government announced the  formationof a new agency to oversee its energy sector in the face of rising power demands and oil imports. In amove similar  to  their US counterparts, Chinese officials have  labelled dependence on  foreign oil andgas as a national security risk and are looking at the introduction of widespread energy reforms. TheOffice  of  Energy  will  form  a  powerful  central  body  that  will  assume  control  of  the  diverse  Chineseenergy  portfolio  currently  spread  between  numerous  ministries  and  state­run  companies,  with  theintent of solidifying energy regulation and policy enforcement.

Republic of Korea [↑]

Korea  has  no  representative  in  Study  Group.  Therefore,  necessary  data  was  acquired  fromavailable literature.

The  Ministry  of  Environment  (MOE)  is  facilitating  the  replacement  of  diesel  powered  transitbuses  (20  000  altogether)  by  2007  and  solved  problems  as  regards  securing  the  budget,  creatingappropriate  financial  incentives,  determining  CNG  pricing  and  revising  refuelling  station  safetyregulations. State and regional governments play an  important role  in  the NGV sector development.[69]

Key drivers are [69]:

­  From  1991,  Korean  Government  provided  R&D  funds  (20  million  US$)  to  automobile  researchorganizations to develop low emission core technologies related to CNG engines.

­ Nation wide natural gas piping infrastructure developed in the mid 1990s.

­ Construction  Law  and  Urban  Development  Law  revised  to  make  the  construction  of  refuellingstations  possible  within  the  development  restriction  zone.  Revising  of  safety  distances  onrefuelling stations.

­ Budget allocation (subsidy) and tax incentives to bus companies and gas station owners (by MOEand local governments).

­ Exemption of VAT and acquisition tax in case of purchase of CNG bus.

­ Exemption from environment improvement charges imposed on diesel vehicles.

­ Presence of OEM developed buses (Daewoo, Hyundai)

Page 73: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

73

Japan [↑]

Key  players  in  Japanese  NGV  market  development  are:  Ministry of  International  Trade  andIndustry, Japanese  Gas  Association  (JGA),  Japanese  Government,  local  governments  and  truckingassociations.

In  1990  Ministry of  International  Trade  and  Industry  granted  the  Japanese  Gas  Association(JGA) a subsidy and began a feasibility study on NGVs. JGA established within its own organizationthe NGV Project Department in 1992.

In  1995  safety  standards  under  the  Road  Vehicle  Act  were  revised  and  the  amendedregulations made it possible to treat the NGV as being equal to gasoline and diesel fuelled vehicles.

In 1998 Japanese Government upholds a market penetration target of 1 million NGVs for theyear 2010.

National  standard  of vehicle  emission  substantially  strengthened  from  the  year  2005.  Somelocal  governments  are  going  to  reinforce  the  municipal  by  law  about  vehicle  emission  standardssticker than the national standards.

Case study: JAPAN

3640

12012

7811

5252

20931211759

20638

16561

34

82

107

62

47

138

181

271

224

0

5000

10000

15000

20000

25000

0

50

100

150

200

250

300

Small cars 618 956 1554 2462 3375 4539 6123 7661 9123

Buses 39 86 153 239 332 410 529 770 937

Garbage trucks 21 46 83 151 237 456 872 1433 1951

Trucks 81 123 303 788 1308 2406 4488 6697 8627

Number of vehicles ­ total 759 1211 2093 3640 5252 7811 12012 16561 20638

Refuelling stations 34 47 62 82 107 138 181 224 271

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

In 1990. Ministry  of  International Trade andIndustry  granted the Japanese GasAssociation a subs idy  and began a f easibilitystudy  on NGVs.The JGA established within its ownorganisation the Natural Gas Vehicle ProjectDepartment in 1992.

Large number of  trucksowned  by  transport operat orsdue to:  strengthening ofv ehicle emission standardand the subsidies f ortransport operators f romtrucking association inadittion to national and loc algov ernments.Route  buses: Some publictransport operators suchToky o  MetropolitanGov ernment, Yokohamacity , Osaka city  introducedNGV buses but only  a f ewpriv ate bus operators hav eintroduced sizeable numbersof  CNG buses.Diesel  substitution: Numberof  dies el substitutions isgrowing rapidly  because ofthe rein f orcement of  exhaustemission standard and theincrem ents of  subsidies.

National  standard of  v ehicle emission will be substantially  strengthened f rom the y ear 2005. Andsome local gov ernments are going to reinf orce the municipal by law about v ehicle emissionstandards stricter than the national standards.  Truck operators can buy  NGVs at near ly  the sameprice as  diesel v ehicles bec ause national gov ernment, some local  gov ernments and t ruckingassociat ions subsidies. A lo t of  truck operators  shif t diesel trucks  to CNG trucks. Aut omanuf ac turers are tackling  to dev elop clean diesel v ehicles to pas s 2005 emission st andards.

In December 1995,  the saf ety  standardsunder the Road Transport Vehicle Act wererev ised and the am ended regulations m ade itpossible to treat the NGV as being equal togasoline and diesel  f ueled v ehicles.

Through a consultation process wi th the competent authorit ies, a range ofconcessions were obtained that eased the regulations in various respects,including a reduction of the safety distance required for refueling stationequipment (like compressors). National and local governments created subsidy­based incentive schemes. Under these measures, part of the price differencebetween the NGV and the ordinary vehicle and/or part of the construction costsfor CNG r efueling stations, were to be covered by subsidies .

In 1998, JapaneseGov ernment upholds amarket penetration  targetof  one million NGVs f orthe y ear 2010.

number of vehicles

num

ber o

f ref

uellin

g st

atio

ns

Picture 56 – Trend in number of vehicles and filling stations and key drivers behind that trend – case:Japan

Truck  operators  can  buy  NGVs  at  nearly  the  same  price  as  diesel  vehicles  with  subsidiesissued  by  national  Government,  some  local  governments  and  trucking  associations.  A  lot  of  truckoperators  shift  diesel  trucks  to  CNG  trucks  (but  auto  manufacturers  are  tackling  to  develop  cleandiesel vehicles to pass 2005 emission standards). Through a consultation process with the competentauthorities a range of concessions has been obtained that eased the regulations  in various  respectsincluding a reduction of a safety distance required for refuelling station equipment (like compressors).National  and  local  governments  created  subsidy  based  incentive  schemes.  Under  these  measures,part of the price difference between the NGV and the ordinary vehicle and/or part of the constructioncosts for CNG refuelling stations were to be covered by subsidies.

Page 74: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

74

Australia

Australia has no representative in Study Group. Therefore, necessary data was acquired fromavailable literature.

In  Australia,  low  fuel  price  potential  is  providing  strong  economic  incentive.  There  is  limitedrecognition of NOx or PM, while GHG reductions provide funding potential. [108]

SUMMARY FOR ASIA­PACIFIC REGION

Natural gas  for vehicles programs are mostly part of national strategy or Government policy,and  usually  large national  bodies  (large Government companies or national oil and  gas companies)are leading such projects.

Development  and  promotion  of  alternative  fuels  is  mostly  governed  by  expectations  ofeconomic growth slowing caused by high  fuel  prices  (and opportunity  for saving  foreign currency byreducing import of liquid fuels) and pollution problems (certain types of vehicles are banned in a sensethat they should phase out or convert to clean fuels). Strong government commitment is therefore animportant driver (Thailand, Malaysia, Korea, Japan, Pakistan).

Key drivers which might be considered (more or less) typical for this region are:

­ Tax  allowances  and  exemption  on  import  duties  on  CNG  equipment)  are  usually  available(Malaysia, Bangladesh, Philippines, Korea).

­ Easy  approvals  and  permits  and  fast  procedure  for  installation  of  CNG  refuelling  stations  andmore efficient regulation regarding, for instance, safety distances.

­ Subsidies for CNG related projects (Japan, China, Korea).

­ Allocation of land for CNG purpose (India, Bangladesh).

­ Mandates for conversion to natural gas or certain vehicle groups.

In oil producing countries, there is also an interest to release part of crude oil and oil productsand to make them available for export.

Standardization  of  filling  connectors  will  also  be  necessary  to  make  Blue  Corridors  a  realitysince, for instance, Russia is using its own filling connector standards.

In  the  Asia­Pacific  region [41]  some  countries,  notably  Pakistan  and  India,  have  alreadysuccessfully embarked on programs. The program in Pakistan has been going for many years while inIndia are  more recent. Other countries which are  indicating  the growth of substantial programs are:Korea, Bangladesh, China,  Thailand,  Malaysia,  Iran, Japan and Indonesia with smaller  programs  inPhilippines, Taiwan and Singapore.

A  common  difficulty  in  many  countries  in  Asia  is  the  poor  regulatory  environment.  Existingliquid fuelled vehicles are often gross emitters of smoke and particulates. If NGVs are not subjected toan appropriate set of enforceable regulations, they too will not perform well.

In  some  countries,  the  price  of  diesel  is  linked  to  the  price  of  kerosene  which  is  the  fuelcommonly  used  by  poor  families  for  cooking.  The  price  of  kerosene  is  often  kept  artificially  low  tosubsidise poor families, if the diesel price is raised, vehicle operators will mix kerosene with diesel withundesirable effect on diesel vehicles. Thus it may be difficult to introduce CNG to replace diesel at acompetitive price.

Page 75: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

75

SOUTH AMERICA

South  America  may  be  considered  an  homogenous  region  from  the  point  of  view  of  thereasons behind introduction of natural gas into transport sector.

Argentina [↑]

Argentina is the largest NGV market in world, and most facts about the Argentinean successstory are widely available to the general public.

Therefore, key drivers that are pushing the Argentinean market are:

­ Replacement of crude oil and oil products with natural gas to make them available for export.

­ Government commitment to CNG. At the beginning of the 90’s the National Government, throughDecrees,  promoted  the  introduction  of  NGV  buses  to  the  Argentinean  market.  The  decreesincluded  both  the  National  and  Provincial  scopes,  allowing  for  the  implementation  of  theexperiences in Mendoza, Buenos Aires, Rosario City, Córdoba City, Buenos Aires City, amongstothers, with  the participation of all  the bus companies of  that  time. This strong  initial activity waslittle by  little disappearing due to not only technical problems but also economics, such as diesel(fuel oil) subventions. These aspects made this project economically not viable [100].

­ A very proactive position of the authorities which managed the project by means of a very simplescheme and took upon themselves the initiative to construct fuelling stations and make availableconversion  kits  to  car  drivers.  Steel  cylinders  (light  and  heavy),  conversion  kits,  parts  andaccessories, electronics, compressors,  dispensers,  gas  engines  for  urban  transport,  NG  Buses,Diesel to Gas engine conversion kits and OEM NGVs are manufactured in Argentina.

­ Very  updated  state­owned  gas  entity  which  could  establish  the  specifications  and  regulatorystandards for CNG equipment and service right from the beginning.

­ Good price differential.

­ Incipient local manufacturing interest in equipment and components for CNG system.

­ Crisis  of  Argentine  economy  responsible  of  the  notorious  increase  of  the  rate  of  vehicleconversions  in  2002  – 2003.  The  relationship  between  January  and  December  2003 showed  atotal CNG sales increase of 27 percent.

The future of NGV  market  in Argentina undoubtedly  lies  in  the conversion of diesel  fuel. Formany years, diesel has had very  low taxes  to allow  low cost  fuel  for cargo and passenger  transport.After  the  devaluation  of  the  peso,  and  certain  tax  adjustments,  the  price  of  diesel  fuel  has  raisedsignificantly boosting the interest for NG in heavy­duty transport.

Page 76: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

76

Case study:ARGENTINA

630500

756000

1165000

879000

5145001007

1091

1270

14121508

1681

1860

2650

771

1050983

872

104

1100

2041

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1985­1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 20030

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

Number of natural gas vehicles Number of filling stations Volum e of gas  sold (x 1 000 000 m3)number of  filling stations

volume of gas sold

1) A  clear  unders tanding of   the adv antages of  liquid f uel  replac ement. It has to do with the exportof  crude oil and  subproducts  since Argentina  , not an “oil  country ” though, is self  suf f ic ient andpref erred t o export ins tead of  burning its  oil.2) A  consc ious   position of  t he Gov ernment promot ing the use  of  nat ural gas not  only   f or domesticuse  but als o f or  indust rial applicat ion i.e.: elec tric power generation3) A  v ery   proact iv e position of  the Authorities  which  managed  the project   by  means of    a  v erysimple scheme and took upon themselv es the initiativ e to cons truct  f uelling stat ions and makeav ai lable c onv ersion k its to  car dr iv ers.4) The  adv antage of    hav ing a v ery  updated State Owned Gas  Entit y  whic h could establish  thespec if ications and regulatory  standards  of  the GNV equipment  and s erv ice right  f rom  thebeginning t hus av oiding  teething  problems and poor  control perf ormance5) A  growing interest in the improv ement of  the air quality  and t he general f eeling that  care ofenv ironment is   a  committment of   gov ernment and people.

number ofvehicles

NGV, as a project, was launched on December, 1984 as a Gover nment Plan aimed at r eplacement of l iquid fuels from the abundant domestic natur al gas reserves.The economical conditions of the time made it impossible to think on a  policy of subsidi es to make the project fly in Ar gentina.Way to promote and impulse the NGV proj ect  was based on the  significative  price differential between liquid fuels and natural gas.The sales pr ice of CNG to the car driver was established at a 45% of the price of premium gasoline. The  gross mar gin  gr anted to the fuelling stations was about 13 cents  per  cubic meter­ The launching of the  projectrequi red the first investments. They were  made by the Government.  Two Public Service  Entiti es, YPF the  State Owned Oil  Company and Gas del  Estado, the Gas Transportation and Distribution Company,  initiated thecontr uction of a fuell ing station each of them.At the end of 1985 the first private  fuelling  stations were  fully operative. These investor s  demonstrated  their  confidence in the offic ial project and, what is more important, in the product itself.. The total private NGVs wereabove 2.000 units. The first conversion kit manufacture  was born also in 1985. It was the starting point of a new industry.

The crisis of Argentine economy was responsibleof the notorious incr ease of the  rate ofconversion of vehicl es in the period 2002­ 2003.This caused a sing ular increase of CNG sales.The relationship between January and December2003 showed a total  GNC sales increase of 27%.

Picture 57 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Argentina

Brazil [↑]

The  Brazil  case  presented  here  has  been  prepared  by  the  Brazilian  representative,  backedwith other sources  from literature. The Brazilian case is very  interesting  for analysis due to  its  rapidmarket growth in the last five years.

NGV project started in early 80´s, considering the international fuel price, especially of diesel.The  National  Plan  of  Natural  Gas  –  PLANGÁS [91]  was  focused  on  replacement  of  diesel  fuel  bynatural gas  in  urban transport sector (conversion  to Otto­cycle or Dual­fuel concept). Several buseswere converted in São Paulo, Rio de Janiero, Natal, Recife and Salvador. Implementation in bus fleetsdidn’t  succeed  due  to  lack  of  markets  for  the  resale  of  the  NGV  buses,  fuelling  stations  andworkshops, non­existence of a clear strategic guidelines  to  increase the share of natural gas  in  theBrazilian  energy  matrix  and  because  the  fuel  price  in  Brazil  favoured  diesel  with  fixed  price  of  thenatural gas in relation to diesel of around 80 percent which was not enough to attract customers [91].

Second phase, which was most successful, has been governed by the following identified keydrivers [91]:

­ The Natural Gas Program launched by the Brazilian Government with concentrated efforts on theexpansion of infrastructure for natural gas distribution.

­ In  1991  the  trading  of  NGV  in  gas  stations  operated  by  fuel  distributors  or  third  parties  wasauthorized.

­ In 1992 the use of NGV in urban and  interurban bus  fleets,  taxis, exclusive  fleets of companiesand public services and in cargo vehicles was authorized, representing a substantial growth of themarket.

According to [91], third phase resulted in the drop of the sale of natural gas for vehicles. Sincethe  purpose  of  this  study  is  to  describe  key  drivers  pushing  market  upwards  but  also  downwards,those trends are analyzed in detail.

Page 77: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

77

With the introduction of a new economic plan of the Government, and drastic drop of inflationas  a  consequence  of  its  implementation,  natural  gas  lost  its  economic  importance.  New  vehiclesbecame affordable and attractive, which  led  to  the renewal of  taxi  fleets as main consumers, and nointerest for their conversion to natural gas.

It  was  necessary  to  increase  the  consuming  market.  Therefore,  in  1996,  under  a  newlegislation,  the  use  of  natural  gas  in  passenger  vehicles  has  been  introduced  causing  continuousmarket evolution. The currency exchange gap was another rather relevant factor that raised the pricesof oil products establishing again favourable price difference. Slowly the market became aware of thescope of the liberation that happened in 1996 that allowed the use of gas for any vehicle including theprivate ones [91].

After this period of market recovery, in time period since 1999 onwards, NGV market in Brazilis facing continuous growth.

The price difference between natural gas and gasoline started to favour conversions [91]. Theconstant exchange devaluation,  forced gasoline prices  to be constantly corrected. The price of gas,since  it  followed  a  different  policy of correction,  became  more  distant  and  a  favourable  aspect  wascreated in this aspect.

Other important drivers (factor of influence) are:

­ Recent  gas  discoveries  (still  not  exploited)  gave  the  society  and  investors  confidence  in  theevolution  of  the  national  market  (the  country  has  its own  reserves around  650  bcm  and  recentestimations  show  that  they  will  double  till  2010.  The  country,  through  Petrobras  has  a 30 yearcontract  to explore, sell and transfer Bolivian gas  (5 000 km long connection  to Sao Paulo) withforecasted reserves of 640 bcm.

­ Strategy to reduce costs and to guarantee more stability in prices with respect to the current costs,since the price of liquid fuels is somewhat unforeseeable due to OPEC's changeable decisions.

­ Presence  of  emissions  control  programs  similar  and  parametered  by  Euro  Program  stimulatessevere  supervision  in  all  vehicles  including  NGVs.  Only  approved  kits  can  be  installed.  Awindshield seal has being created  for vehicles, and since October 2003,  those vehicles  that arenot properly inspected and showing the new seal, are not allowed to refill their car tanks.

­ Converted vehicles provided by the local assembly companies.

­ Bi­fuel OEMs entering the market.

Brazil  is  the  market  that  will  have  the  most  important  growth  and  along  the  next  five  yearsNGVs  will  be  close  to  one  million  units.  Natural  gas  is  facing  another  alternative  fuel  competitor  –alcohol, by  launching at  the end of 2003, so called  flex­fuel vehicles. This  type of system allows  thecar to run on gasoline, alcohol or any proportion between them, all  mixed  in one tank  in  the vehicle.Despite that fact, Brazil is going to most likely outdo what Argentina has accomplished in the numberof converted vehicles.

Page 78: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

78

Case study: BRAZIL

4800 1865857693

9258

969359

835959

643507

144917

292871

449435

11 18 25

119

281

513

953

1094

6246

723

41 37 42

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

vehi

cles

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

fillin

g st

atio

ns

Number of natural gas vehicles Number of filling stations

Licence to install the first NGV stationhas been given in 1991. In 1992;authorization has been given to usenatural gas in buses, taxi cabs, fleetsand trucks.

Denatran* Act 775 establishes thelicence to run a NGV throug h acertificate issued by Inmetro.

­ ABNT* NBR Std 12236 giverequirements to design, buildand operate NG refueling sta.at a max.pressure of 250 bar.

­ Conama* Act 15establishes vehicleemission controls to startbeing applied in 1996.

­ Inmetro Act 32 establishesminimum requirements to bemet by mass metering devicesin NG dispensers.

­ Clear perception offavourable natural gasprice relatively to gasolineand ethanol (50%savings);­ NGVs markets wereconcentrated in Rio andS.Paulo; Expansion toNortheast has beeninitiated.

­ Reduced Annual NGV Licence in the State of Rio de Janeiro­ANP* Act 20 establishes safety and environmental practices to build NGrefueling stations;­ Inmetro* Act 71 give requirements to inspect vehicle chang es by qualifiedagents;­ Federal Law gives permission to uti lize natural gas as a fuel,  in any kindof vehicle.

­ ANP Act 116 regulates refueling sta. Activities; ANPAct 243 regulates the commercialization of CNG;­ NGVs new components manufacturing plants havebeen built.

­ Conama Act 273 establishesenvironmental conditions to be met by NGrefuell ing sta. operation;­ ABNT Std. NBR ISO 4705 specifiesrequirements applied to the design,manufacturing, and tests of HP cylinderswith 1 to 150 litres capacity;­ ABNT Std. NBR ISO 11439 specifiesrequirements to the design and fabricationof NGV cylinders­ Conama Act 291 establish environmentalrequirements to NGV system components;­ Inmetro Act 150 g ives the technical qualityregulations to inspect NGVs­ Inmetro Act 132 establishes qualityrequirements to qualify conversion serviceshops.

­ ABNT Std. 11353­1 establishesminimum requirements to NGVcomponents and installation.

­ Inmetro Act 170 establishminimum requirements tofabricate and commercializeNGV conversion kits;­ Reduced NGV AnnualLicence Costs in the States ofS.Paulo and Parana;­ Petrobras announced anatural gas massificationprogram.

­ Stronginvestment inexpanding thedistribution andfueling .infrastructure.

­ Continued investment inexpanding the infrastructure.

­ It is forecasted to have an NGV fleet superior to 1mill ion vehicles sti ll  this year;­ Government announces concerns on importednatural gas availabili ty and prices;­ Discussion on a new Natural Gas Law and EnergyBil l generates concerns.

2005 = July

Case study: BRAZIL

4800 1865857693

449435

292871144917

643507

835959 969359

92580,03

0,70

1,75

2,69

4,23

5,19

0,130,12

2,46

0,220,36

0,07 0,13

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

vehic

les

0

1

2

3

4

5

6

Volume of gas soldNumber of natural gas vehicles Volume of gas sold (x 1 000 000 m3/day)

Licence to install the first NGV stationhas been g iven in 1991. In 1992;authorization has been given to usenatural gas in buses, taxi cabs, fleetsand trucks.

Denatran* Act 775 establishes thelicence to run a NGV through acertificate issued by Inmetro.

­ ABNT* NBR Std 12236 giverequirements to design, buildand operate NG refueling sta.at a max.pressure of 250 bar.

­ Conama* Act 15establishes vehicleemission controls to startbeing  applied in 1996.

­ Inmetro Act 32 establishesminimum requirements to bemet by mass metering devicesin NG dispensers.

­ Clear perception offavourable natural gasprice relatively to gasolineand ethanol (50%saving s);­ NGVs markets wereconcentrated in Rio andS.Paulo; Expansion toNortheast has beeninitiated.

­ Reduced Annual NGV Licence in the State of Rio de Janeiro­ANP* Act 20 establishes safety and environmental practices to build NGrefueling stations;­ Inmetro* Act 71 g ive requirements to inspect vehicle changes by qualifiedagents;­ Federal Law gives permission to util ize natural gas as a fuel,  in any kindof vehicle.

­ ANP Act 116 regulates refueling sta. Activities; ANP Act 243regulates the commercialization of CNG;­ NGVs new components manufacturing plants have been built.

­ Conama Act 273 establishesenvironmental conditions to be met by NGrefuelling sta. operation;­ ABNT Std. NBR ISO 4705 specifiesrequirements applied to the design,manufacturing, and tests of HP cylinderswith 1 to 150 l itres capacity;­ ABNT Std. NBR ISO 11439 specifiesrequirements to the design and fabricationof NGV cylinders­ Conama Act 291 establish environmentalrequirements to NGV system components;­ Inmetro Act 150 gives the technical qualityregulations to inspect NGVs­ Inmetro Act 132 establishes qualityrequirements to qualify conversion serviceshops.

­ ABNT Std. 11353­1 establishesminimum requirements to NGVcomponents and installation.

­ Inmetro Act 170 establish minimumreq uirements to fabricate andcommercialize NGV conversion kits;­ Reduced NGV Annual Licence Costs inthe States of S.Paulo and Parana;­ Petrobras announced a natural gasmassification program.

­ Stronginvestment inexpanding thedistribution andfueling.infrastructure.

­ Continued investment inexpanding the infrastructure.

­ It is forecasted to have an NGV fleet superior to 1mill ion vehicles stil l this year;­ Government announces concerns on importednatural gas availabil ity and prices;­ Discussion on a new Natural Gas Law and EnergyBill  generates concerns.

2005 = July

Picture 58 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Brazil

Bolivia [↑]

Bolivia has no representative in Study Group.  Therefore, necessary data was acquired  fromavailable literature.

NGV  program  seemed  to  be  governed  by  strategy  to  reduce  costs  and  to  guarantee  morestability  in  prices  with  respect  to  the  current  costs,  since  the  price  of  liquid  fuels  is  somewhatunforeseeable due to OPEC's changeable  decisions. Country  itself  is very rich  in natural  resources,including natural gas.

NGV development began in the 1990s and number of vehicles grow to 4 000 by 1998. Sincethen the numbers have reached 10 000. Demand for NGVs is said to be inhibited by conversion coststhat  can't  be  afforded  by  relatively  poor  taxi  drivers,  a  limited  natural  gas  distribution  network  andcompetition  from traditional  fuels. The price of CNG at  the dispenser is half  that of gasoline. LPG is

Page 79: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

79

forbidden  in  vehicles.  Recent  data show  forecasts  for  opening  a  range  of  new  fuelling  stations  andincreased number of conversions.

Chile [↑]

Chile  has  practically  restricted  the  conversion  of  vehicles  to  new  units.  The  certificationprocedures are very stringent, and this has resulted in prices that are about double those in Argentinaand Brazil (more information below [87]).

By  the end of year 2000 the Government authorized the conversion of  taxis and commercialvehicles not older than five years. According to [87], this is the inflection point in which is possible toaffirm  that  the  most  important  change  in  NGVs  takes  place  in  Chile,  with  an  important  increase ofconversions, installation of new shops and dispensing stations. This decree is supplemented with theordinance  that  authorizes  the  Approval  of  vehicles  to  use  CNG  as  fuel  (gasoline  ­  CNG)  and  theinstruction  that  demands  special  identification  of  CNG  vehicles.  Regarding  Safety  rules,  there  aresome Chilean standards that regulate the minimal safety requirements for the conversion systems touse  CNG  as  vehicle  fuel;  components  of  the  fuel  system  production  and  operation  requirements,conditions for construction, installation and operation of NGV dispensing stations, and finally periodiccertification of steel containers.

Therefore, the Chilean law allows conversion of vehicles that have been previously approvedand  certified  by  institutions  recognized  by  the  authority  (the  3CV  ­  Center  of  Control  and  VehiclesCertification), dependant of the Ministry of Transport and Telecommunications of Chile.

Nevertheless, there is quite some interest by private companies to push the approval of newmeasures to widen the program.

The  gas  tax  regime [87]  is  ruled  by  law  that  establishes  a  fixed  annual  specific  tribute  togaseous fuels (NGV and LPG) differed by vehicle type.

Modification  of  the  specific  tax  is  a  permanent  debate  and  one  of  the  aspirations  of  thetransportation  industry,  since  the  current  payment  structure  is  one  of  the  conditions  that  limit  thedevelopment of natural gas, and still is a big topic to be solved. The modifications aim to change theway tax is collected, passing from a yearly of fixed régime, to one of variable type which is paid everytime that the user is supplied with fuel, in a similar way to the existing tax for liquid fuels

The specific tax for the diesel oil is considerably less than for the gasoline, showing a strongdiscrimination  in  favoring  diesel  oil  (which  seems  to  be  the  general  case  in  South  America).  Thedifference  of  a  payment  base  for  unit  of  used  fuel  (for  the  diesel  petroleum  and  the  gasoline)  incomparison with a fixed base (for the NGV and LPG), generates incentives depending on the use ofthe vehicle. The more intensive the use of the vehicle, considering an increase in the fuels used; therewill be a bigger incentive to use fuels with a fixed payment base. [87]

The specific tax differential of gasoline and diesel fuel has strongly increased since the earlynineties. From  a  minimum  value  of  about  US  $50  for  m3  at  the end  of  the  eighties,  the  differentialbetween both  taxes have been enlarged to a current (end 2004) US $225 for m3 due to diverse  taxmodifications. The tax benefits have enabled reduced operational costs for diesel vehicles comparedto the gasoline vehicles, with a significant impact in the diesel vehicles sales. This “dieselization”[87]of the automotive parks it still growing. While in 1998 the diesel share of the total sales of vehicles wasless than 2% in cars, 16% in small trucks and 63% in vans, in 2003 these values surpassed 3%, 50%and 85% respectively.

According  to conclusion by [87] given  the current  tax structure conditions,  the only segmentwhere  natural  gas  is  competitive  is  for  new  taxis  and  some  commercial  fleets  using  gasoline.  Thelimitations for converting old taxis to natural gas makes the environmental benefit of its use worthlesssince  emissions  of  a  new  natural  gas  taxi  are  comparable  to  those  from  the  same  taxi  that  usesgasoline  and  a  3­ways catalytic  converter.  More over,  as  there  is  a  market  where  an  offer  of  newdiesel  taxis exists, considering  the current  tax structure benefits the use of diesel over gasoline,  it  is

Page 80: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

80

reasonable  to  think  that  an  important  part  of  the  new  taxis  will  be  in  the  diesel  segment.  This  lastsituation will not only affect the tax collection, but it will also impose an additional environmental socialcost unless the authority takes specific environmental measures for this segment.

Nevertheless, despite an unfriendly tax structure that does not reflect environmental and otherexternal costs, some positive movements are expected.

To  promote  the  NGV  market,  Metrogas  has  developed  a  business  model  through  theimplementation  of  a  network  of  collaborators.  The  strategy  of collaboration  is  focused  in  a  “marketpull”, supporting the final Client (who converts the vehicle to natural gas), so value for different agentsof the value chain is generated.

In  the  next  years,  an  important  renovation  of  taxis  will  take  place  in  Santiago,  and  for year2010 an estimate of 45 570 vehicles will be reached. In an optimistic scenario, it is feasible that for the2015  over  34  700  NGV  vehicles  will  be  circulating  just  in  Santiago.  If  so,  at  least  72  dispensingstations are expected. [87]

Case study:CHILE

5540

6281

14000

7000

4606

2000

2700260025003342

13

28

10

10

6

1113

42 4

68,0

31,626,2

22,816,7

12,210,810,3

7,910,0

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

1987 1997 1998­99 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2010*vehicles

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

f illing stationsvolume of gas sold

Number of natural gas vehicles Number of filling s tations Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)

Start of  the Natural Gas f or Vehicles  CommercialProgramme (NGVCP) in Punta Arenas, the southeas tregion in Chile. Ref uelling stations and vehicle conversionworkshop under constructions. NG landf ills available inthe region.

NG arriv ed to Santiago (capitalcity )  in 1997 f rom Argentinathrough the International pipeline“Gas Andes”.  Two new stationswere built and started theiroperations in 1997. They  wereowned by  Oil Companies. 100%were oriented to LDV.

The env ironmental authoritystarted the f irst Pilot Programf or NG buses in SantiagoChile. The experience testedthe perf ormance andemissions of  dedicated NGbuses, bi­f uel NG­dieselbuses and diesel buses.

New conversions are allowed by  thegov ernment. Bef ore this year, theywere f orbidden by  a governmentdec ree. New emiss ion standard f ornon­methane hydrocarbons wasimplemented in this y ear f or naturalgas  LDV.  Metrogas (the largest NGdistributor  in Chile) promoted thecreation of  the NGV network, usingcollaboration business model, toexpand the number of  workshops andf illing stat ions. One more f illing stationwas built   in the twelve regions (PuntaArenas ­Chile). Two new Mercedesdedicated CNG buses startedoperation, sponsored by  a largemunicipality  of  Santiago.

Marketing and promotion works continue for new conversions. Two new fi ll ing stations were built inSantiago. As well, NGV start in the fifth region of Chile, building two new fil ling stations. The firstcommercial  fleet of 6 dedicated NG Volvo buses started to run in Santiago Chile. Metrogascontinued supporting the NGV network.

Marketing and promotionworks continue f or newconversions,implementing clean airprograms.

Marketing andpromotion workscontinue f or newconversions. Anew NG fillingstation was built  inthe twelve regionof  Chile  (PuertoNatales).

Marketing andpromotion workscontinue f or newconversions. Twonew f illingstations were builtin Chile. One wasin Santiago, andthe other was inthe second regionof  Chile.

Customers were discouragedby  long queues thus use lessCNG. Due to the NG crisis, nonew investors c ontinuedev aluating new NGV projects.New regulations  and taxpolicies promote LPG uses f orv ehicles. Right now is underconstruction a large LNGproject to bring gas  f rom As iaor somewhere else, to solv eChilean energy  crisis. Thisproject has been sponsored bythe Chilean gov ernment andsev eral private companies(gas, electricity ). New sourcesof  energy  are under study(Biogas, solar, wind).

(*) Due to the high volati lity of NG supply, right now it is not possible yet to forecast NGV development. If the supply problems are solved it is possible to expect growth.

Picture 59 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Chile

Colombia [↑]

Colombia has no representative in Study Group. Therefore, necessary data was acquired fromavailable literature.

Like  Bolivia,  the  NGV  program  seemed  to  be  governed  by  strategy  to  reduce  costs  and  toguarantee  more stability  in prices with respect  to  the current costs, since  the price of  liquid  fuels  issomewhat unforeseeable due to OPEC's changeable decisions and domestic gas  reserves sufficientfor  34  years  (taken  into  consideration  annual  gas  consumption  from  2003).  The  reserves  fromneighbouring Venezuela provide additional warranty regarding security of supply.

Page 81: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

81

Colombia  has  facilitated  the  automation  of  the  control  process  in  real  time,  making  itimpossible  to  refuel  CNG  in  case  the  formal  regulations  are  not  met  (it  is  called  “Joint  InformationUnique System or SUIC in Spanish). This is due to the fact that Colombia has introduced a system bywhich a chip is controlled and installed in all the vehicles converted by a "Certifying Organism", whichmakes it possible to retrieve information about such vehicles in computer language. [88]

Every vehicle has installed an electronic identification system that is qualified by the certifier atthe  time the conversion  takes place and re­qualified during  the car’s annual  inspection. The systemidentifies the customer’s recorded information with an electronic device (Chip) and authorizes the fuelsupply.

Several  programs  have  been  developed  through  this  system:  settlement  and  salesadministrative control (in cubic meters), annual and 5­year inspection due date control, settlement andfuelling  fee  collection  of  the  conversion  financing,  sales  and  fidelity  plans  for  frequent  customers,customer post sale report: consumption per vehicle report,  refuelling  hours, consumption per servicestation, etc. [88]

There have been some problems  for units  travelling around the country, as  their  IDs are notalways authorized outside the area in which they were registered.

Also, the fuelling devices are different than in Argentina and Brazil.

Diesel fuel had a 60% subsidy, provided by the Government. Contrary to situation in Chile, thissupport goes down and it was expected to decrease gradually till it is totally eliminated in December2005.

As regards governmental supports according  to [88], besides cutting  the subsidies on dieselfuel,  this support  (NGV popularization program)  includes  the cutback of  taxes in  the conversion kits,elimination of mechanic shops and service station implementation procedures, and the elimination oftraditional fuel subsidies.

Besides, the Government is conscious of the favour this would do to the country’s economy byfinding a substitute  for  fuel  imports, with  the consequent  foreign currency savings. Essentially,  theseinstruments are  the  incentives  regarding  the commercial discounts  to  those new clients interested inconverting their vehicles to natural gas fuel that could be provided today. This discount is the result ofan alliance between the  producers (Colombian Petroleum Company ECOPETROL­Government andCHEVRON  TEXACO),  conversion  workshops,  transporters  (ECOGAS),  fleet  owners,  dealers  andmarketing  managers,  among  those  GNC  S.A.,  and  the  purpose  is  to  offer  incentives  in  order  toincrease  the  NGV  conversions  and  as  a  consequence,  NGV  consumption.  There  are  proposals  topromote  the  use  of  natural  gas  in  public  transportation  with  vehicle  parts  that  could  be  made  inColombia.

Venezuela [↑]

Venezuela  had  no  representative  in  Study  Group.  Therefore,  necessary  data  was  acquiredfrom available  literature. The NGV  program in  Venezuela has been pushed by  the Government andstate oil company.

The state oil company  fulfilled a CNG  project aimed at raising  the  low retail price of  fuel, (6cents per litre) to a level equal to export prices.  Since haulage contractors profited from this low costalternative, the State was able to double the price of fuel without facing any kind of popular reaction ­significantly  reducing  the  subvention  cost  over  the  total  domestic consumption  of  fuel  ­  unlike  otherinstances, which  took place prior to the  implementation of CNG. Problems regarding gas emissionswill be significantly reduced once these new technologies are massively applied since they will make itpossible  to  improve  the  technological  advances.    It  is  the  only  country  in  the  area  that  has  had  agovernment funded subsidy program in order to push NGVs.

Page 82: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

82

Peru and Uruguay

Peru  and  Uruguay  have  no  representative  in  Study  Group.  Therefore,  necessary  data  wasacquired from available literature. Peru and Uruguay are newcomers on the market.

CNG  is  recently  commercially  available  in  Peru,  with  new  gas  discoveries  through  theCamisea project. Potential market is seen for one million light vehicles. First two NGV service stationsstarted in 2005. Project of a “Blue Corridor” on route Lima – Pisco – Ica was announced.

As  regards  drivers  for  market  growth,  there  is  strong  Government  support  to  promote  NGVuse  (no  ISC  tax  for  natural  gas,  own  fleet  conversion,  financing)  and  great  interest  from  the  localauthorities and private transportation companies to use NGV as fuel in public transportation buses.

Peruvian  service  station  owners  have  shown  interest  in  the  NGV  market  but  a  lack  ofknowledge  in  this  industry could restrict  investments. Foreign  investors have the opportunity to enterthis new market from the beginning.

In  Republica  Oriental  del  Uruguay  natural  gas  is  available  very  recently  by  means  of  anunderwater  pipeline  crossing  the  River  Plate  from  Argentina.  There  is  great  enthusiasm  and  it  isexpected that natural gas fuelling stations will soon be built. The standards and procedures for NGVsare similar  to the  Argentine, and vehicles  from  Argentina and Brazil will  refuel  freely  throughout  thecountry. It has been estimated that 50% of the natural gas used in the country shall be for vehicles.

Uruguay also supports  the “Blue Corridor” concept  for  the active integration of  infrastructurerequired to convey natural gas in the Uruguayan territory [89].

SUMMARY FOR SOUTH AMERICA

In South  America,  the  initiative  to develop a NGV  market usually comes  from the State andGovernment authorities with the aim to replace crude oil and oil products to make them available forexport or  to reduce costs and to guarantee more stability  in prices with respect  to  the current costs,since the price of liquid fuels is somewhat unforeseeable due to OPEC´s changeable decisions, or toraise a  low  retail  price  of  fuel  to at  least a  level  equal  to  export  prices,  providing  in  the  same  timecheaper  alternative  to  the  consumers.  Second  goal  is  the  aim  to  reduce  the  level  of  exhaustemissions.

It  is  interesting  that  the  prime  mover  or  a  key  driver  for  market  development  from  thecustomer’s point of view was  favourable price difference with  the absence of  the policy of subsidies.Governmental  support  in  form  of  tax  cutbacks  was  introduced  recently  in  Colombia  and  Peru  andsome financial incentives in Colombia and Venezuela.

In South America, unlike in Europe, natural gas for transport has been better recognized as abusiness  opportunity  for  local  manufacturing  of  fuelling  stations,  light  and  heavy  still  cylinders,conversion kits, parts and accessories, electronics, compressors, dispensers, gas engines  for urbantransport,  natural  gas  buses,  diesel  to  gas engine  conversion  kits  and  OEM  NGVs,  which  satisfieddomestic market and reached export levels. The basis for such development were (in case of marketleaders, Argentina and Brazil) established specifications and regulatory standards for CNG equipmentand service,  right  from the beginning (but,  together with  favourable  price difference;  in  the oppositecase i.e. in Chile, where there is a good base with established specifications and regulatory standards,but no favourable price difference due to subsidized diesel fuel, such trends did not occurred).

Other  countries,  like  Uruguay,  use  standards  and  procedures  for  NGVs  similar  to  Argentina(and vehicles from Argentina and Brazil will refuel freely throughout the country).

Also,  the  reason  behind  such  development  of  equipment  manufacturing  is  in  the  fact  thatabundant  domestic  natural  gas  reserves are  available  (in  Argentina,  Bolivia,  Venezuela,  Brazil  andPeru).

Page 83: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

83

In the time frame parallel to the period of NGV market development, diesel had a favourableprice  in  almost  all  South  America  (Argentina,  Brazil,  Chile,  Colombia...)  to  provide  low  cost  fuel  forcargo and passenger  transport, which  today put on  the  table need for an alternative  to cheap dieselthrough the use of natural gas in heavy duty transport (using market forces or obligatory measures).

It  is  very  important  to  breed  the  idea  of  integration.  South  America  should  follow  commonstandards, and copy the European idea of a Blue corridor. South America is progressing well towardsthe  regionalization  /  internalization  of  the  NGV  market  although  standardization  of  filling  nozzle  (forexample, fuelling devices in Colombia are different than in Argentina which use GE­N1­141 standardand  Brazil)  is  needed.  To  be  able  to  fuel  in  Argentina,  NGV  has  to  be  registered,  and  carry  aGovernment­supplied  sticker  on  the  windscreen.  It  is  not  possible  for  either  foreign  tourists  orinternational transport to run on natural gas. Chilean residents often have their cars fitted in Argentina,to fuel on either side of the border, as Chilean regulations are somewhat more permissive for the timebeing.  Also,  it seems that  the situation will  deteriorate, with  the  introduction of electronic devices  todetermine  the acceptance of  fuel dispensing. Even while  the  intention  is good to  improve safety andkeep  unregistered  vehicles  from  fuelling  ­  the  result  will  be  that  it shall  be  practically  impossible  tomove from one country to another on natural gas, unless harmonization of standards takes place.

Picture 60 – Project of integration of Southern Cone

Source: Fernandes R. (October 2004), NGV Market Challenges in Brazil, IV Expo GNC in BuenosAires, Buenos Aires

But,  the project of  integration of  the Southern Cone (Bi­Oceanic Blue Corridor Project); fromSantiago de Chile (San Antonio) across Montevideo and Porto Alegre  to Sao Paulo, Rio de Janeiroand  Belo  Horizonte  (any  stretches  that  do  not  have supplies  on  natural  gas  will  be  served  using  abattery of transportable storage tanks – mother­daughter concept) is a step forward in right direction.

Also, according to [120] as a road to integration, to overcome a problem with different fillingnozzles, common adapters are being studied and common regulations for filling negotiated.

Page 84: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

84

NORTH AND MIDDLE AMERICA

United States [↑]

Most  important  market  drivers  influencing  the  US  market  are:  growing  concerns  about  oildependence,  tightening  air  quality,  emissions  and  fuel  standards,  and  pending  legislation  providingsubstantial alternative fuel incentives.

Renewed  focus  on  reducing  oil  dependence:  US  now  imports  56%  of  its  oil;  by  2010,  thatcould  soar  to  70%.  US  produce  85  %  of  the  natural  gas  it  consumes  and  the  rest  is  produced  inCanada.  The  Energy  Policy  Act  (EPAct)  was  enacted  in  1992  to  decrease  US  dependence  onimported oil by mandating prescribed decreases in the amount of petroleum used by Government andother fleets and made a substantial impact on the AFV market in the US but, because of loopholes inthe law allowing vehicles to be purchased but not run on alternative fuels.

Higher concerns regarding security of supply emerged after September 11th, 2001.

Stricter air quality standards: The Clean Air Act requires the Environmental Protection Agency(EPA) to set National Ambient Air Quality Standards (NAAQS) for harmful pollutants. "Non­attainment"areas are required to implement aggressive pollution reduction programs or risk losing critical federalhighway funds. This mandate has spurred local action in more than 125 areas, creating new marketsfor NGVs.

Tighter heavy­duty engine standards: New EPA emissions standards  for heavy­duty enginespose  a  big  problem  for  the  diesel  industry,  with  the  2004  standards  requiring  a  50%  reduction  innitrogen oxides (NOx). Because these engines will include new, more sophisticated technologies, theyare  expected  to  be  more  expensive,  less  energy  efficient  and  less  durable.  In  2007  even  morestringent standards will go into effect (to cut NOx by another 90 percent and particulates by about 90percent). There are already a number of heavy­duty natural gas engines available that meet the 2004standards and there is confidence that efficient and cost­competitive natural gas engines and vehicleswill be available to meet the 2007 standards.

Stricter fuel standards: Beginning in 2006, the sulphur content in diesel and gasoline must bereduced  drastically.  This  will  mean  an  increase  in  fuel  prices  for  gasoline  and  diesel  and  possibleregional shortages in low­sulphur fuels.

Increasing  Government  economic  support:  has  been  essential  to  the  growth  of  the  NGVindustry in the United States.

Successful  programs:  Department  of  Energy's  Clean  Cities  Programs  (88  communitiesworking together to increase the use of alternative fuel vehicles, covering 58% of US population; usespublic­private partnerships  to  facilitate  the use of alternatives  to petroleum fuels  in  the  transportationsector and ensure sustainable, safe and effective AFV programs; activities covers: review of codes &standards,  coalition  formation,  air  quality  analysis,  technology  tours  &  information  exchange  andtraining  for  technicians,  policymakers  and  drivers [93]),  Department  of  Transportation's  (DOT)Congestion  Mitigation  and  Air Quality  (CMAQ)  program  (hundreds  of  millions  of  dollars  have  beenused to buy­down the cost of NGVs and to put in additional refuelling stations), DOT's ILEAV programis another  innovative  program  created  to  improve  air  quality  by encouraging  alternative  fuel  vehicleuse at airports, Clean Green School Bus program with the aim to replace older, dirtier, unsafe schoolbuses with new high tech and alternative fuel vehicles, provisions of the CLEAR Act that includes taxincentives  for  dedicated  alternative  fuel  vehicles,  tax  credits  for  the  sale  of  alternative  fuels  andincentives for fuelling infrastructure).

Over 30 states have some type of alternative fuel incentive. Also, number of OEMs NGVs areavailable (CNG, LNG, LDV and HDV, transit buses, garbage trucks, public transport buses, companyfleets etc.)

“Shopping  mall  strategy”  is  used  in  development  of  the  network  of  CNG,  LNG  and  LCNGstations (which are placed near the shopping malls).

Page 85: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

85

In  early  2003 [93],  the  Clean  Efficient  Automobiles  Resulting  from  Advanced  CarTechnologies (CLEAR ACT) bill was introduced in the U.S. Senate. Legislation includes: incentives forpurchase of NGVs, purchase of natural gas as a vehicle fuel and installation of NGV fuelling stations.Despite  of  wide  support,  legislation  stalled  in  Congress.  As  a  result,  many  fleet  operators  havepostponed buying NGVs.

R&D  activities:  Recent  focus  on  hybrid  vehicles  (natural  gas­electric  hybrid  buses  greatlyreduce  emissions,  increase  fuel  economy  and  run  much  more  quietly  than  diesel  buses)  has  beenshifted to fuel cells.

The Federal Government has shifted its focus from hybrid vehicles to fuel cell vehicles; everymajor  automaker  has  forged  a  partnership  to  develop  and  mass­produce  fuel  cell  vehicles  at  somepoint; and fuel cell vehicles have captured the imagination of the media. Natural gas will be a primarysource of hydrogen for these fuel cell vehicles.

Year 2004 was a very challenging year [93]. Administration’s policies (e.g., Iraqi war, tax cuts)have led to major federal budget deficits. As a result, private sector and municipal Governments wereslow to invest in new equipment and less Government funds were available for alternative fuel vehicleincentives, and (as mentioned before), gasoline hybrids and hydrogen have captured media and policyfocus with hydrogen and fuel cells touted as the dependence and urban emissions. Also, federal NGVincentive legislation stalled in Congress.

South  Coast  Air  Quality  Management  District  (SCAQMD)  is  the  very  powerful  regulatoryagency  in  Los  Angeles  area.  SCAQMD  had  issued  regulations  that  resulted  in  a  sharp  increase  inNGV purchase and use (transit buses, school buses, garbage trucks, airport vehicles and Governmentvehicles).  U.S.  Supreme  Court  invalidated  some  on  them  which  resulted  with  confusion  and  lessNGVs purchased.

Ford announced cancellation of NGV program and announced that their “alt fuel” focus wouldconcentrate on hybrids and hydrogen.  Additionally, General Motors announced cancellation of NGVvans.

In 2005, four major changes have occurred that are repositioning the U.S. NGV industry [123]:

­  World demand­driven rising petroleum prices.

­  Impact of hurricanes Katrina and Rita on oil availability and prices.

­  Emergence  of  vocal  national  conservative  organizations  lobbying  for  reduction  in  foreign  oildependence.

­  Passage of the CLEAR ACT incentives and other pro­NGV Energy and Highway Bill programs

Page 86: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

86

Key drivers that are expected to push the NGV market forward are [93, 123]:

­  U.S. still has strong NGV engine/vehicle suppliers.

­  Oil prices will continue to rise (petroleum prices have been setting price records and this is not ashort­term trend. World­wide competition for oil will exceed producer’s capacity to meet demand,and the gap between oil and natural gas prices will increase).

­  More cities  failing new (described above) air quality standards. Under  new  U.S. EPA standardsregarding  ozone  and  particles  emission,  part  or  all  of  474  counties  in  31  states  are  in  non­attainment. This is 15 % of counties, but over half the population. Switching more vehicles to non­petroleum  fuels  (especially  NGVs)  will  have  to  be  part  of  many  of  these  areas  complianceprograms.

­  New fuel/engine rules will increase cost of using diesel.

­  SCAQMD  is  moving  forward  with  new  regulations  (SCAQMD  is  enforcing  rules  on  Governmentand  other  fleets  not  affected  by  Supreme  Court  Ruling.  SCAQMD  has  petitioned  California andfederal  Government  to  have  original  rules  approved  and  SCAQMD  is  discussing  expandingregulations to ports and other facilities.

­  Extensions of tax credits: (vehicles ­ December 31, 2010, infrastructure: December 31, 2009 andfuel: September 30, 2009). All three tax credits must be extended.

­  Despite  all  the  interest,  hybrids  alone  can’t  solve  America’s  problem  of  over­dependence  onforeign  oil.  DOE  has  concluded  that,  even  if  all  personal  vehicles  were  hybrids  (which  are  notlikely), by 2025,  the US would  use  the same amount of oil  it uses  today.  In other words, hybridscan reduce the growth but not the base.

­  Despite  continued  hype,  more  negative  reports  about  the  future  of  hydrogen  vehicles  keepappearing.  Issues  include:  fuel  cost,  vehicle  cost,  vehicle  range,  station  safety  and  locations.National Academy of Sciences study concludes that hydrogen vehicles will not make a significantimpact on petroleum use until 2050.

­  Increased recognition that NGVs are the pathway to hydrogen. Among critical path issues are: on­site  hydrogen  reforming  of  natural  gas  at  NGV  stations,  hydrogen  ready  garages  and  otherfacilities,  mechanics,  inspectors,  etc.  experienced  with  gaseous  fuels, customer  experience andacceptance of gaseous fuels. HCNG vehicles also may play key role because HCNG HD engineare being certified  in California at 0.08 gm  per bhp­hr with no after  treatment (versus 0.2 ­ 2010standard).

Canada [↑]

Canadian market is characterized by well developed public and private NGV fuelling network.From the beginning,  the Canadian NGV program has been well supported by  federal, provincial andmunicipal governments.

NGV  is  now  recognized  as  Part  of  the  Federal  Climate  Change  Plan  for  Canada  andinvestments were  issued by Federal Government  for  the purpose of reducing  the cost of natural gasvehicles in the Canadian marketplace.

Canadian  industry  is  developed  with  manufacturers  of  conversion  components,  heavy  dutyengines and refuelling systems of all sizes (exporting 95% of their production).

According  to the  last  report  from June 2005 [108]  in Canada there were at  that moment  nofederal  or  provincial  taxes  on  natural  gas.  Focus  is  placed on  greenhouse  gases  (GHG)  reductionswith  little  recognition of NOx or PM reductions. LNG availability is  limited, although there are currentproposals for 8 LNG terminals. There is no broad incentive or policy from Government.

Page 87: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

87

Mexico [↑]

Mexico has been  included recently with a project  that aims at  reducing  pollution and savingliquid fuel for export.

SUMMARY FOR NORTH AND MIDDLE AMERICA

NGV  programs  in  North  America  (United  States,  Canada)  have  been  well  supported  byfederal,  provincial  and  municipal  governments.  Like  in  the  case  of  major  market  players  in  SouthAmerica,  natural  gas  for  transport  has  been  recognized  as  wide  range  business  opportunity  formanufacturing conversion components,  light and heavy duty engines,  refuelling systems of all sizesand  OEMs  NGVs,  for  domestic  market  but  also  for  export  (Canada  is  today  exporting  95%  of  itsproduction).

Generally, key market drivers are growing concerns about oil dependence, with the abundantdomestic natural gas reserves in the same time (United States today import 56% of it’s oil, which couldreach 70% in 2010, but produces 85% of natural gas it consumes, and the rest is produced in Canada.Similar trends occurred in Europe, through Green paper about the Security of Supply, but generally, itis possible to recognize elements of national strategy inducing market movements.

While  in  the  first  case  the  aim  is  to  reduce  import,  in  second  case  (Mexico)  the  aim  is  toincrease export (by saving liquid fuels for export and use natural gas instead).

Generally,  like  in  the  case of  Asia,  it  is  possible  to  recognize  elements  of  national  strategyinducing  market  movements.  Other  key  drivers  are:  tightening  air  quality  emissions  and  fuelstandards, and other pending legislation providing substantial alternative fuels incentives.

Page 88: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

88

AFRICA

In  Africa,  the  sample  was  generally  not  adequate  to  recognize  patterns.  Both,  Algeria  andEgypt have abundant gas reserves. Algeria  is natural gas exporter  (through Transmed and Maghrebpipelines and in the form of LNG). On the other hand, Egypt is seeking way to utilize its gas reservesin a form of LNG or by pipeline to Israel.

Algeria [↔]

In  Algeria,  the  majority  of  country’s  income  is  from  fuel  exports.  Therefore,  it  is  somewhatexpected that there is no wider NGV development (compared to the amount of natural gas reserves).Government NGV  policy has been announced, although  legislation  for  import of OEMs products andcomponents is still unfavourable.

Case study: ALGERIA

1 1

50

75

125 125

1 1 2

131,8

2

3 31,11,1

52,5

78,8

105,0

0

20

40

60

80

100

120

140

1998 1999 2000 2002 2003 20040

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

Number of natural gas vehicles Number of f illing stations Volume of gas sold (x 1 000 m3)vehiclesnumber of f illing staitons

volume of gas sold

NGV Governmentpolicy announced

Some governmentincentives announced

Unfavourable legislationfor import of  OEM

products

Picture 61 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Algeria

Egypt [↑]

Egypt  has  for  several  years  been  subject  of  numerous  success  stories  analysis  due  to  itswisely programmed NGV market development in which it managed to solve famous “Chicken and egg”dilemma by providing prerequisites for simultaneous development in filling infrastructure with increasein number of vehicles powered on natural gas.

In Egypt  NGV  program started as a strategic national project  initiated by Egypt's PetroleumMinistry  to utilize Egypt’s potential gas  reserves, but also as a potential export opportunity  for  liquidfuels, and a way to solve huge pollution problems.

Program  started as  a  joint  venture  between  Egypt’s  gas  companies,  private  sector  partnersand relevant ministries providing necessary regulatory base to ensure the safety and performance ofthe  CNG  fuelling  stations  and  the  customers'  vehicle  conversions  and  offering  customers  financialprograms with a small down  payment with  monthly payments available  for up  to 3 years, and grantsfor a five­year tax holiday to each approved CNG company.

The USAID commodity import program (CIP) grant the CNG companies a 36­months interestfree loan from the date of the shipping the station from the U.S. with no devaluation risks.

Page 89: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

89

Egypt’s CNG industry implemented a "Gas Card" system. All customers who have outstandingconversion loan balances, and all new financed conversion customers, will begin paying the gasolineprice each time they fuel with the difference being credited against their receivables’ balance. Finally,at all time, favourable price difference between fuels is maintained.

So,  prime  movers  for  market  development  are  consistent  governmental  policy,  establishedregulatory  base,  consistent  financial  and  fiscal  instruments  and  friendly  financial  schemes  (togetherwith favourable price difference).

Case study: EGYPT

34236

50000

180 180 180 813

570211900

18946

25105

41416

81000

69000

59000

66

84

75

104

128

23

9

4

54

39

32

555

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1992

/1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

0

50

100

150

Number of natural  gas vehicles Number of fill ing stations

Second company  incorporated  (E.I.G. TEC = IEOC(ENI ), Petrojet, Ministry  of  Petroleum, Ministry  ofInsurance, Egy pt Gas ). NGVC  and E.I.G. TEC areof f ering customers f inancing programs  with a sm alldown pay ment with montly  pay ments av ailable f orup to 3 y ears .

Joint v enture com pany  NGVCincorporated. NGVC is of f eringcustomers f inanc ing programswith a small down pay ment withmontly  pay ments  av ailable f orup to 3 y ears.

All f inancial incentiv es s till available. NGVCand E. I.G. TEC  are of f ering customersf inancing programs with  a small downpay ment with m ontly  pay ments av ailable  f orup to 3 y ears. General Authority   f orInv est ment (GAFI) grant s a f iv e­y ear taxholiday  to each approv ed CNG c ompany .  TheUSAID  commodity  import program  (CIP)grant t he CNG  companies a 36­m onthsinteres t f ree loan f rom the date of  theshipping the station f rom  the U.S. with nodev aluation risk s. Price  of  natural gasf av ourable com pared to  petrol and diesel.

Third company  aprov ed in 2002 (Shell Egy ptC NG Com pany  = Shell Egy pt, Egy pt ianN atural Gas Holding Company , Egy ptianpr iv ate sec tor partners). Four new companiesare approv ed and expected  to be operationalby  2004.

Egy pt´s C NG indus try  implemented"Gas Card" sy stem  ­ All cus tomers whohav e outst anding c onv ersion loanbalances,  and all new f inanc edconv ersion custom ers, will begin pay ingthe gasoline price each time they  f uelwith the dif f erence  being creditedagainst their receiv ables’ balance.1 new private company entered the market.

• 2 new pr iv ate com panies  entered t hem arket.• Diesel retail prices increas ed by  50%. Retailprices of   other f uels should be increased unt il

• Expecting 2 com panies to enter the market.• Expecting reduct ion in cus toms and tax on  CNGequipment.

Memorandum of  understandingbetween BP Egy pt, Egy pt Gas andENPPI  to f orm a joint company .

Two pilot projects initiated by  Egy pt'sPetroleum Ministry  and realized  byGUPCO, BP Egy pt, EGPC part nershipand Petrobel (ENI and  EGPCPartnership). Petroleum  Ministryissued a decree to ens ure the s af etyand perf ormance of  the CNG f uelingstations and t he custom ers' v ehicleconv ersions.  This includes stric tadherence to  "Egy pt's  VehicularNatural Gas Standards  andSpec if ications ". General Authori ty  f orInv es tment (GAFI) grants a f iv e­y eartax holiday  to each approv ed C NGcompany . The USAID  commodityimport program  (CIP) grant the  CNGcompanies a 36­months interes t f reeloan  f rom the  date of  t he shipping thestation f rom t he U.S. with nodev aluation ris ks.

number of  vehicles number of f illing stations

Case study: EGYPT

50000

34236

59000

69000

81000

41416

25105

18946

119005702

813180180180

210,2

260

88,3

114,6

165,6

0,8 5,5

54,8

345

300

239,5

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1992

/1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Num ber of natural gas vehicles Volume of gas sold (x 1 000 000 m 3)number of vehiclesnumber of f illing stations

Picture 62 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Egypt

Page 90: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

90

SUMMARY FOR THE WORLD

In Europe, in each successful case there is cooperation between governmental bodies, oil andgas industry and/or other large companies. What seems to lack in Europe is regionalization since it ispossible to identify several sub­regions with similar key drivers following similar development patterns.What is a key driver in one sub­region is not a key driver in other sub­region.

Projects  like  Blue  corridor  are  also  highlighting  the  issue  of  different  natural  gas  qualityavailable in Europe (or in the World) which might impose demand for new gas engines equipped withautomatically adjustable combustion systems. Also, unified standards  related  to the  fuelling stationsare necessary i.e. in case of dispensing nozzle currently covered by NGV­1 standard, because not allexisting  stations  are  compatible  with  this  connector  i.e.  Italy.).  Retrofit  market  will  probably  declineover  time  in Europe due to  technology and normative drawbacks (OBD) and originally manufacturednatural gas vehicles will be necessary to even maintain the existing market.

Regionalization  and  standardization  of  national  NGV  markets  cope  with  the  activities  of  theEuropean Commission on alternative fuels and are integral elements of a policy framework that aimsto secure energy supply (Green Paper on the security of energy supply) and reduce greenhouse gasemissions (White Paper on a common transport policy). The concept of introducing alternative fuels inthe EU energy system, starting from the sector pressing the most for fuel diversification and emissionreductions,  i.e.  the  transport sector, was put  forward  in a Communication  from the Commission  thatwas  presented  in  December  2003.  Three  types  of  alternative  fuels  were  identified  that  have  thepotential of substituting at least 20% of conventional fuels in the road transport sector by 2020, namelybiofuels (5­8%) including biogas, natural gas (10% in 2020) and hydrogen (2% in 2020).

In  Russia  and  the  C.I.S.,  Middle  East  and  Asia­Pacific  region  natural  gas  (for  vehicles)programs are mostly part of national strategy or Government policy, and usually large national bodies(large  Government  companies  or  national  oil  and  gas  companies)  are  leading  such  projects.Development  and  promotion  of  alternative  fuels  is  mostly  governed  by  expectations  of  economicgrowth  slowing  caused  by  high  fuel  prices  (and  opportunity  for saving  foreign  currency  by  reducingimport of liquid fuels) and pollution problems (certain types of vehicles are banned in a sense that theyshould phase out or convert to clean fuels).

Key drivers which might be considered (more or less) typical for this region are tax allowancesand subsidies and other sources of  financial support which are (unlike  in Europe) usually available,easy  approvals  and  permits,  fast  procedure  for  installation  of  CNG  refuelling  stations  and  moreefficient regulation regarding, for instance, safety distances. In oil producing countries, there is also aninterest  to  release  part  of  crude  oil  and  oil  products  and  to  make  them  available  for  export.Standardization  of  filling  connectors  will  also  be  necessary  to  make  Blue  Corridors  a  reality  sinceRussia is using its own filling connector standards.

The Blue Corridor concept might be the prime mover of future integration, and regionalizationinside  Europe  (within  European  market),  but  also  on  more  global  scale  with  integration  betweenEurope and Russia and the C.I.S. with routes (predicted for HD transport): (routes: Moscow – Minsk –Warsaw – Berlin (along the route E 30, Pan­European corridor No. 2); Berlin – Rome (along the routesE  55 and  E  45); and  Helsinki  –  St. Petersburg  –  Moscow  (along  the  routes  E 105  and  E  18,  pan­European corridor No. 9) considered with potential for the use of LNG.)).

The selection of  the  three pilot corridors does not mean that  the practical  implementation ofthe project will concern only and exclusively the above corridors. In particular, the Blue Corridor TaskForce  expressed  the  opinion  that  another  pilot  corridor  could  be  Paris­Zurich­Vienna­Budapest­Bucharest­Plovdiv­Istanbul­Ankara considering  the  potential  for  trans­boundary  trade along this  mid­West­East route in Europe.

As regards progress with the Blue Corridor concept [94], on route Moscow – Minsk – Warsaw– Berlin, German and Belarus parts of the corridor are practically ready to ensure the pilot functioningof  the corridor,  while  the  Russian  part and  especially  the  Polish  part  required  the  construction  of  aminimum of 4 stations in total.

Page 91: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

91

In  principle,  the  Berlin  –  Rome  corridor  is  ready  for  NGV  transit.  At  the  same  time,  furtherinvestigations should be made to check that all these fuelling stations are suitable to service HDVs inan acceptable length of time.

In 2004 Gazprom (Russia) and E.On Ruhrgas (Germany) have launched a new initiative withinthe  framework of Blue corridor concept. Russian, German and Polish companies are evaluating  thefeasibility  of  a  new  route  from  Kaliningrad  (Russia)  to  Berlin  (Germany).  The  concept  will  becomereality  if  the  gas  industry,  in  particular,  decides  to  make  it  a  priority  by  investing  in  the  fuellinginfrastructure.

In  South  America,  an  initial  initiative  to  develop  the  NGV  market  is  usually  from  State  andGovernment authorities with the aim to replace crude oil and oil products and make them available forexport or  to reduce costs and to guarantee more stability  in prices with respect  to  the current costs,since the price of liquid fuels is somewhat unforeseeable due to OPEC´s changeable decisions, or toraise a  low  retail  price  of  fuel  to at  least a  level  equal  to  export  prices,  providing  in  the  same  timecheaper alternative  to  the consumers. Second (non economic) goal  is  the aim to reduce  the  level ofexhaust emissions.

The prime mover or a key driver for market development from the customer’s point of view isfavourable price difference with  the absence of  the policy of subsidies. The only country  in  the areathat  had  a  Government  funded  subsidy  program  is  Venezuela.  The  basis  for  development  ofmanufacturing equipment for vehicles and filling stations were (in case of market  leaders, Argentinaand Brazil) established specifications and regulatory standards for CNG equipment and service, rightfrom  the  beginning.  Also,  the  reason  behind  such  development  of  equipment  manufacturing  is  thatabundant  domestic  natural  gas  reserves  are  available  (in  Argentina,  Bolivia,  and  Venezuela  andrecently  in  Brazil).  South  America  is  trying  to  copy  the  idea  of  Blue  Corridor  (with  the  concept  ofintegration of Southern Cone, so called Bi­Oceanic Blue Corridor project between Santiago de Chile(San Antonio) across Montevideo and Porto Alegre to Sao Paulo, Rio de Janeiro and Belo Horizonte;any stretches that do not have supplies on natural gas will be served using a battery of transportablestorage tanks)).

South  America  is  progressing  well  towards  the  regionalization  of  the  NGV  market  althoughstandardization  of  filling  nozzle  (for  example,  fuelling  devices  in  Colombia  are  different  than  inArgentina which use GE­N1­141 standard and Brazil) is needed.

In North and Middle America, unlike in South America, subsidies and other forms of financialsupport are available. Generally, key market drivers are growing concerns about oil dependence, withthe abundant domestic natural gas reserves in the same time (while in the case of Mexico, the aim isto increase export by saving liquid fuels for export and use natural gas instead). Other key drivers are:tightening air quality emissions and fuel standards, and other pending  legislation providing substantialalternative  fuels  incentives.  Natural  gas  for  transport  has  been  recognized  as  wide  range  businessopportunity for domestic market but also for export. Generally, like in the case of Asia, it is possible torecognize elements of national strategy inducing market movements.

In Africa, the sample was not adequate to recognize patterns. Both analyzed countries, Algeriaand Egypt have abundant gas reserves. In Algeria, majority of country’s incomes are coming from fuelexport  with  developed  export  corridors  (pipelines  and  LNG)  while  Egypt  is  still  developing  it’sinfrastructure for natural gas export. Therefore, in Egypt, NGV program started as a strategic nationalproject  to  utilize  Egypt’s  potential  gas  reserves,  but  also  as a  potential  export  opportunity  for  liquidfuels,  and  a  way  to  solve  huge  pollution  problems  (in  Algeria,  Government  NGV  policy  has  beenannounced).

Page 92: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

92

3.3. STRENGTHS – WEAKNESSES – OPPORTUNITIES – CHALLENGES (SWOC)ANALYSIS

In  previous  chapter,  Trend  Analysis  and  analysis  of  different  key  drivers  that  influenced  theupward (or downward) trends in NGV market development have been made country by country, andregion by region.

In  this  Chapter,  overview  of  Strengths,  Weaknesses,  Opportunities  and  Challenges  of  NGVbusiness has been made, but composed exclusively from the inputs provided by relevant experts andcountry representatives from that field, within the IGU 5.3 Study Group. Inputs were provided throughthe replies on a distributed Questionnaire.

Therefore, SWOC analysis described bellow, reflects solely the view of this group of relevantexperts (from natural gas, bio­methane and automotive sector).

If we observe  the answers solely, main STRENGTH of  the use of natural gas  in automotivesector is favourable price difference and the fact that natural gas (and bio­methane) is environmentallyfriendly fuels (with the highest share between 14 and 17% in the total sample).

Large domestic gas resources are on the third place, followed by subsidies or favourable taxregime, Government and/or municipality support and developed (and/or growing) distribution network.Once again, it is important to point out that these results are based on the available sample.

Grouping  answers  into  suitable  categories  leads  to same  conclusions.  On  the  first  place  isfavourable price difference followed by ecology and existing experience with natural gas utilization intransport. Security of supply and  long term increase of oil products prices are on fourth place (as anadditional long term potential). Experts were more oriented on the situation that exists today, and mainstrengths  to  develop  NGV  market  today  are  favourable  price  difference,  pollution  problems  andexisting  experience  and/or some  stage  of  development  of  NGV  (or  natural  gas  as  a  whole)  marketalready achieved.

It is interesting to see that, what is the strength in one country might be the weakness in othercountry, and also the fact that weakness (like the absence of governmental support) which might be inone  case  an  obstacle  or even  stop  the  further  development  of  NGV  projects  (market)  might  easilyprovide  a  strong  impetus  if  the  governmental  support  is  achieved.  Obtained  results  are  illustratingsuch a  trend pointing out  the  importance of such drivers  in positive or negative side.  If one driver  ismissing, it might almost stop the development, but on the other hand, in large and developed marketsit was obviously present.

The  conclusion  is  that  above  mentioned  drivers  are  present  in  developed  markets  or  inmarkets  with  fast  development  (respondents  from  the  markets  / countries  with  slower  developmenthad not filled this field in the Questionnaire with lot of data, but filled other fields  like Weaknesses orChallenges, so this represents mostly the view of more developed markets, and the more precise termwould be “success factors” instead of “key drivers”).

As  stated  above  (in  other  markets),  main WEAKNESSES  (observed  solely)  are  (still)  highcosts of  fuelling stations and  limited offer  (or  lack of offer) of OEM vehicles, scarcity of CNG fuellingstations  (partially  as  a consequence  of  its  high  costs)  and  high  initial  costs  of  vehicles.  Obviously,room  for  additional costs  reduction  should  be  found.  Then  come  lack  of  national  policy and  lack  offinancial support (subsidies or tax reductions).

Conclusions  are  somewhat  different  if  answers  are  grouped  into  suitable  groups.  Thenunfavourable stockholder’s perception comes  in  first place,  followed (with  little difference) by  lack ofinfrastructure and equipment (and/or vehicles) supply and then costs (on the third place) followed bycompetition  of other  fuels  and  un­favourable  fiscal  policy and  financing.  On  the  end  of  the  line  aretechnical drawbacks and security of supply (in  the sense of  international dependency of natural gassupply). While analyzing strengths, the conclusion was made that favourable price difference is mainstrength today and environmental concerns are strong, but somewhat potential driver.

Page 93: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

93

SWOC ­ STRENGTHS

1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4%2,8% 2,8% 2,8% 2,8% 2,8% 2,8% 2,8% 2,8%

4,2%

6,9% 6,9% 6,9%8,3%

13,9%

16,7%

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

NG

V as

 a s

trate

gic 

proj

ect

Larg

e N

GV 

park

 or i

nfra

stru

ctur

e (fi

lling 

stat

ions

) dev

elop

ed

Cus

tom

er­fr

iend

ly fi

nanc

ial p

atte

rns

EU G

reen

 pap

er g

oals

 for

 yea

r 201

0 an

d 20

20

Hig

h ga

solin

e an

d/or

 die

sel p

rices

Con

trib

utes

 to im

prov

e en

ergy

 sec

urity

Con

tribu

tes 

to im

prov

e th

e ba

lanc

e of

 of t

he li

quid

 fue

lssu

pply

Nat

ural

 gas

 pric

ing 

and 

avai

labi

lity 

is n

ot d

irect

ly a

ffect

ed b

yO

PEC

 dec

issi

ons

Cre

ates

 inve

stm

ent f

easi

bilit

y to

 exp

and 

the 

gas 

dist

ribut

ion

netw

ork 

for 

othe

r sec

tors

 (res

iden

tial e

tc.)

NG

 fillin

g st

atio

ns ­ 

high

er p

rofit

s th

an g

asol

ine 

on s

tatio

ns

Inte

grat

ing 

biog

as is

 pos

sibl

e

Gen

eral

 acc

epta

nce 

for n

atur

al g

as

Long

 exp

erie

nce 

with

 NG

Vs.

Expo

rt op

portu

nitie

s fo

r liq

uid 

fuel

s.

Avai

labi

lity 

of O

EMs

Com

mitm

ent i

n bu

ildin

g up

 CN

G in

frast

ruct

ure 

by g

as a

nd/o

roi

l com

pani

es

Sta

ndar

ds a

nd le

gal b

ackg

roun

d av

aila

ble

Larg

e ga

s re

sour

ces 

wor

ldw

ide

Man

y m

anuf

actu

rers

 act

ive 

on d

omes

tic m

arke

t

Dev

elop

ed (a

nd/o

r gro

win

g) d

istri

butio

n ne

twor

k

Gov

ernm

ent a

nd/o

r mun

icip

ality

 sup

port

Subs

idie

s or

 favo

rabl

e ta

x re

gim

e

Larg

e do

mes

tic g

as re

sour

ces

Air 

qual

ity (e

nviro

nmen

taly

 frie

ndly

 fue

l)

Favo

urab

le p

rice 

diffe

renc

e

5%

Picture 63 – NGV market SWOC Analysis ­ Strengths

Page 94: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

94

Table 10 – SWOC Analysis – STRENGTHS – Country by country overview

Africa Asia ­ Pacific Europe South America

STRENGTHSTotal Al

geria

Egyp

t

Iran

Mal

aysi

a

Aust

ria

Belg

ium

Croa

tia

Den

mar

k

Ger

man

y

Finl

and

Fran

ce

Italy

Mac

edon

ia

Net

herla

nds

Pola

nd

Rus

sia

Spa

in

Swed

en

Switz

erla

nd

Arge

ntin

a

Braz

il

Chile

Subsidies, pricing and/ or customer friendly financing 20Favourable price difference 14Subsidies or favourable tax regime 5Customer­friendly financial patterns 1Experience with NGV and/or developed / mature (gas/NGV) market 15Developed (and/or growing) distribution network 5Many manufacturers active on domestic market 3Long experience with NGVs 2Availability of OEMs 2Standards and legal background available 2Large NGV park or infrastructure (filling stations) developed 1Ecology 15Air quality (environmentally friendly fuel) 12Integrating biogas is possible 3Pricing and security of supply 12Large domestic gas resources 6Large gas resources worldwide 2High gasoline and/or diesel prices 1Contributes to improve energy security 1Contributes to improve the balance of the liquid fuels supply 1Natural gas pricing and availability is not directly affected by OPECdecisions

1Governmental support or (strategic) national policy 8Government and/or municipality support 5NGV as a strategic project 1EU Green paper goals for year 2010 and 2020 2Non­governmental support 4General acceptance for natural gas 2Commitment in building up CNG infrastructure by gas and/or oil companies 2Business opportunities 4Export opportunities for liquid fuels. 2Creates investment feasibility to expand the gas distribution network forother sectors

1NG filling stations ­ higher profits than gasoline on stations 1

Page 95: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

95

SWOC ­ WEAKNESSES

1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1% 1,1%

2,2% 2,2% 2,2% 2,2% 2,2%

3,3% 3,3% 3,3% 3,3% 3,3% 3,3%

4,4% 4,4% 4,4% 4,4%

5,6% 5,6%

6,7%

8,9%

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

8%

9%

10%

Mar

ket l

imite

d to

 ligh

t an

d m

ediu

m v

ehic

les

Not

 app

licab

le to

 die

sels

Tax 

redu

ctio

n ne

cess

ary 

for c

ompe

titio

n po

ssib

ility

Stro

ng o

il lo

bby

Stro

ng e

than

ol p

oliti

cal l

obbi

es

Stro

ng h

ydro

elec

tric 

polit

ical

 lobb

ies

No 

dom

estic

 man

ufac

turin

g of

 ligh

t ste

el c

ylin

ders

 or 

CN

G fi

lling

 sta

tions

No 

serv

ice 

stat

ion 

prov

idin

g co

nver

sion

s to

 nat

ural

 gas

Old

 mar

ket (

old 

stan

dard

s).

Fluc

tuat

ing 

exch

ange

 rate

.

Scar

city

 of 

land

.

Rel

ativ

e bi

g co

mpr

esso

r di

men

sion

 in p

oten

tial t

radi

ng a

reas

.

Lack

 of g

over

nmen

tal d

ecla

ratio

ns c

once

rnin

g C

NG

 pric

e st

abilit

y in

 the 

long

run

Low

er ta

xatio

n on

 LPG

Few

 sal

es c

tiviti

es b

y lo

cal c

ar d

eale

rs

Publ

ic p

erce

ptio

n of

 dis

adva

ntag

es o

f NG

Vs 

som

etim

es to

o pe

sim

istic

Hig

h op

erat

ing 

cost

s fo

r mot

her­d

augh

ter s

tatio

ns

Gov

ernm

ent m

ore 

favo

rabl

e to

 bio

­fue

ls

NG

V fil

ling 

stat

ions

 ow

ned 

by o

il co

mpa

nies

Inte

rnat

iona

l dep

ende

ncy 

of n

atur

al g

as s

uppl

y

LDVs

 are

 alo

wed

 to 

conv

ert t

o C

NG

 onl

y if 

they

 are

 mos

t 5 

year

s ol

d

Lack

 of s

mal

l com

pres

sor f

or s

mal

ler 

appl

icat

ions

Hea

vier

 sto

rage

 requ

ired

Wea

k m

arke

ting 

activ

ities

No 

lead

ersh

ip b

y ex

ampl

e.

Stro

ng L

PG c

ompe

titio

n

Few

 refu

elin

g st

atio

ns o

n m

otor

way

s an

d tra

nsit 

rout

es

Hig

h le

vel o

f com

petit

ion 

from

 die

sel

Gas

olin

e an

d di

esel

 hav

e a 

stab

le p

ositi

on

Pub

lic tr

ansp

ort c

ompa

nies

 faile

d to

  rec

ogni

ze n

atur

al g

as a

s a 

tran

spor

t fue

l

Com

plic

ated

 regu

latio

n or

 Gov

ernm

enta

l con

trol

Poo

r pub

lic a

war

enes

s

Gov

ernm

ent a

nd/o

r mun

icip

ality

 fai

led 

to re

cogn

ize 

natu

ral g

as a

s a 

trans

port

fuel

Low

er ta

xatio

n or

 sub

sidi

es o

n di

esel

Lack

 of s

uppo

rt by

 nat

iona

l pol

icy 

so fa

r

Lack

 of p

ipel

ine 

infra

stru

ctur

e

Lack

 of f

inan

cial

 sup

port 

(sub

sidi

es o

r tax

 redu

ctio

ns)

Scar

city

 of C

NG

 fuel

ling 

stat

ions

Hig

h in

itial

 cos

t of v

ehic

les

No 

OE

Ms 

or li

mite

d of

fer o

f OEM

s

Hig

h co

st o

f fue

lling 

stat

ion

5%

Picture 64 – NGV market SWOC Analysis ­ Weaknesses

Page 96: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

96

Table 11 ­ SWOC Analysis – WEAKNESESS – Country by country overviewAfrica Asia ­ Pacific Europe South America

WEAKNESESS Tota

Alge

ria

Egyp

t

Iran

Mal

aysi

a

Aust

ria

Belg

ium

Croa

tia

Den

mar

k

Ger

man

y

Finl

and

Fran

ce

Italy

Mac

edon

ia

Pola

nd

Rus

sia

Spa

in

Swed

en

Sw

itzer

lan

d

Arge

ntin

a

Braz

il

Chile

Stakeholders perception (un­favourite) 23Lack of support by national policy so far 4Poor public awareness 4Government and/or municipality failed to recognize natural gas as a transport fuel 3Public transport companies failed to  recognize natural gas as a transport fuel 3Complicated regulation or Governmental control 3No leadership by example. 2Weak marketing activities 2Public perception of disadvantages of NGVs sometimes too pessimistic 1LDVs are allowed to convert to CNG only if they are most 5 years old 1Lack of infrastructure and equipment (and/or vehicles) supply 22No OEMs or limited offer of OEMs 8Scarcity of CNG fuelling stations 5Lack of pipeline infrastructure 4Few refuelling stations on motorways and transit routes 2Few sales activities by local car dealers 1No domestic manufacturing of light steel cylinders or CNG filling stations 1No service station providing conversions to natural gas 1Costs 17High cost of fuelling station 10High initial cost of vehicles 6High operating costs for mother­daughter stations 1Competition of other fuels 13High level of competition from diesel 3Gasoline and diesel have a stable position 3Strong LPG competition 2Strong oil lobby 1Strong ethanol political lobbies 1Strong hydroelectric political lobbies 1Government more favourable to bio­fuels 1NGV filling stations owned by oil companies 1Fiscal policy and financing (unfavourable) 13Lower taxation or subsidies on diesel 4Lack of financial support (subsidies or tax reductions) 4Lower taxation on LPG 1Tax reduction necessary for competition possibility 1Lack of governmental declarations concerning CNG price stability in the long run 2Fluctuating exchange rate. 1Technical drawbacks 10Heavier storage required 2Market limited to light and medium vehicles 1Not applicable to diesels 1Relative big compressor dimension in potential trading areas. 1Lack of small compressor for smaller applications 1Old market (old standards). 1Scarcity of land. 1Technical system different in Europe (NGV1 not in Italy) 1Integrating NG­dispenser in the fuelling station is difficult ­ especially IT ­ technology 1Security of supply ­ International dependency of natural gas supply & natural gas is a fossil fuel 2

Page 97: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

97

This conclusion is backed up with the fact that global and/or local environmental concerns areby far one of the most important OPPORTUNITIES followed by another strategic issue like long termincrease of petroleum prices.

Situation is not very different if answers are grouped into suitable groups. Then long term priceincrease and security of supply comes on the  first place  (as stakeholders are more sensitive on  thatquestion) followed by environmental concerns.

As regards CHALLENGES answers provided by experts are more dispersed. If sole answersare  observed,  a  major  challenge  is  to  improve  availability  of  OEMs  products  followed  by  theimportance of convincing administration and converting their political attitudes towards NGVs (on theother hand, OEMs are seeking for more stable regulatory and fiscal environment).

As a challenge, respondents recognized also the need of broad public marketing and technicaldevelopment  (improvements)  of  diesel  engines  with  emission  advantage  diminishing  and  share  ofdiesel cars  increasing. Also,  traditional orientation of customers  towards petrol and  diesel  (and theirprices still affordable) is considered to be the challenge (instead of weakness), meaning that technicaland marketing tools are available, or will be available, to cope with such challenge.

Respondents generally do not consider use of LPG in  transport sector as a  large challenge.Also, high weight of cylinders or expected difficulties with vehicle conversions in the future due to newvehicle technologies  (like OBD)  is not considered to be  the major challenge. This  is probably due tothe  fact  that on  large emerging  markets (like  Iran) or  in countries of South America,  there  is a  largefleet of vehicles suitable for conversion.

If answers are placed into suitable groups, the picture is somewhat similar with developmentof infrastructure and equipment (vehicles) supply in first place, followed by policy and competition withother  fuels. Using  this approach, role of competing  fuels  is somewhat higher, but again,  technologyand  safety  are  not  considered  to  be  a  major  challenge,  meaning  probably  that  to  change  politicalattitudes  towards NGVs represents much bigger challenge then to  improve technology. On the otherhand,  a  question  is,  if  marketing  is  not  considered  to  be  a  challenge,  and  it  represents  a  tool  toinfluence on public opinion, why such a tool is not more widely used.

Page 98: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

98

SWOC ­ OPPORTUNITIES

1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9% 1,9%

3,8% 3,8%

5,8% 5,8% 5,8%

7,7% 7,7%

9,6%

17,3%

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

20%

Poss

ibilt

y of

 a jo

int 

vent

ure 

with

 pet

role

um s

tatio

ns

Dua

l Die

sel /

 CN

G e

ngin

es

Incr

ease

 in in

dust

ry d

eman

d fo

r liq

uid 

fuel

s

Appl

icat

ion 

of a

bund

ant  

natu

ral g

as re

serv

es

Hig

h po

tent

ial i

nves

tmen

t en

gage

d

LPG

 pre

pare

d m

arke

t fo

r C

NG

Larg

e nu

mbe

r of 

serv

ice 

shop

s fo

r car

 con

vers

ions

Supp

ort 

of th

e N

GV

 offe

r fro

m t

he m

arke

t lea

ders

 has

 als

o m

eant

 gre

atop

portu

nitie

s fo

r ot

her 

bran

ds

Pos

sibl

e go

vern

men

t le

gisl

atio

n fo

r pub

lic s

ervi

ces 

vehi

cles

 in m

ajor

citie

s to

 use

 CN

G

Dev

elop

men

t of m

arke

t in 

priv

ate 

hand

s

Tre

men

dous

 opp

ortu

nity

 to d

evel

op a

 stro

ng C

NG

 indu

stry

Dev

elop

men

t of

 NG

V m

arke

t / i

nfra

stru

ctur

e in

 sur

roun

ding

 cou

ntrie

s

Lim

ited 

oil r

efin

ing 

capa

city

Eth

anol

 pric

es f

luct

uatio

n as

 a fu

nctio

n of

 sea

sona

l har

vest

er a

nd s

ugar

inte

rnat

iona

l pric

es

Lim

ited 

etha

nol s

tora

ge c

apac

ity

Dom

estic

 app

licat

ion 

oppo

rtun

ity w

ith V

RA

s

Envi

ronm

enta

l leg

isla

tion 

­ C

NG

 and

 LPG

 veh

icle

s ar

e ex

empt

 fro

m "

Eco­

test

ing"

Fre

e fr

om w

him

sica

l oil 

pric

e

Secu

rity 

of e

nerg

y su

pply

New

 veh

icle

s se

gmen

ts e

.g. 

fleet

s, p

rivat

e ca

rs, g

over

nmen

tal v

ehic

les

Stra

tegy

 of s

ubst

itutio

n of

 pet

role

um p

rodu

cts 

by C

NG

 (Ta

rget

 202

0 et

c.)

Mile

ston

e on

 the

 road

 to th

e H

2 so

ciet

y

Com

bine

d us

e of

 nat

ural

 gas

 and

 bio

gas

Gov

ernm

enta

l sup

port

Long

 ter

m p

etro

leum

 pric

es in

crea

se

Glo

bal /

 loca

l env

ironm

enta

l con

cern

s

5%

Picture 65 – NGV market SWOC Analysis ­ Opportunities

Page 99: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

99

Table 12 ­ SWOC Analysis – OPPORTUNITIES – Country by country overview

Africa Asia ­Pacific Europe South

America

OPPORTUNITIES

Total Al

geria

Egyp

t

Iran

Mal

aysi

a

Aust

ria

Croa

tia

Den

mar

k

Ger

man

y

Finl

and

Fran

ce

Italy

Mac

edon

ia

Pola

nd

Swed

en

Switz

erla

nd

Arge

ntin

a

Braz

il

Chile

(long term) Pricing and security of supply 19Long term petroleum prices increase 5Strategy of substitution of petroleum products by CNG (Target 2020 etc.) 3Milestone on the road to the H2 society 3Security of energy supply 3Free from whimsical oil price 2Increase in industry demand for liquid fuels 1Application of abundant  natural gas reserves 1Limited oil refining capacity 1Ecology 14Global / local environmental concerns 9Combined use of natural gas and biogas 4Environmental legislation ­ CNG and LPG vehicles are exempt from "Eco­testing" 1Governmental (and stakeholders) support 8New vehicles segments e.g. fleets, private cars, governmental vehicles 3Possible government legislation for public services vehicles in major cities to useCNG

1Governmental support 4Business opportunities 8Development of market in private hands 1Tremendous opportunity to develop a strong CNG industry 2Support of the NGV offer from the market leaders has also meant greatopportunities  for other brands

1Possibility of a joint venture with petroleum stations 1Domestic application opportunity with VRAs 1High potential investment engaged 1As biogas: potential for the farmers 1Utilization of existing infrastructure 4Large number of service shops for car conversions 1Development of NGV market / infrastructure in surrounding countries 1LPG prepared market for CNG 1Dual Diesel / CNG engines 1Relations with other fuels 2Ethanol prices fluctuation as a function of seasonal harvester and sugarinternational prices

1Limited ethanol storage capacity 1

Page 100: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

100

SWOC ­ CHALLENGES

1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4%

2,9% 2,9% 2,9% 2,9% 2,9% 2,9% 2,9% 2,9% 2,9%

4,3% 4,3%

5,7% 5,7% 5,7% 5,7%

7,1% 7,1%

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

8%

OE

M a

nd o

il co

mpa

nies

 do 

not 

coop

erat

e

App

licat

ion 

of R

&D

 fun

ds t

o no

n tra

ditio

nal p

rodu

cts

Intr

oduc

e ne

w d

iese

l con

vers

ion 

tech

nolo

gy

Hig

h w

eigh

t of

 cyl

inde

r

Ful

l ser

vice

 (mul

ti­fu

el: 

CN

G +

 LP

G +

 gas

olin

e + 

dies

el +

 car

 was

h +

NG

V m

aint

enan

ce/c

onve

rsio

n sh

op) 

stat

ions

 are

 nee

ded

Ret

rofit

 veh

icle

s (s

till n

eces

sary

) m

ore 

and 

mor

e di

fficu

lt to

 do

beca

use 

of  

tech

nolo

gy a

nd n

orm

ativ

e dr

awba

cks 

(e.g

.: O

BD

)

Att

ract

 new

 bus

ines

s se

gmen

ts t

o C

NG

 (e.

g. p

rivat

e, d

iese

l...)

To 

deve

lop 

gas 

netw

ork

Con

sist

ent 

fuel

 pric

ing 

all o

ver 

the 

coun

try

Dev

elop

men

t of

 cus

tom

er­f

riend

ly f

inan

cial

 pat

tern

s

OE

Ms 

to p

rodu

ce b

i­fue

l veh

icle

s

To 

redu

ce d

ista

nces

 on 

refu

ellin

g st

atio

ns

Ado

ptio

n of

 nat

iona

l NG

V le

gisl

atio

n

Util

isat

ion 

of b

iom

ass 

reso

urce

s

Con

stan

t di

spla

y of

 tec

hnol

ogic

al a

dvan

cem

ents

 of 

clea

n C

NG

tech

nolo

gies

Obt

ain 

Gov

ernm

ent 

ince

ntiv

es f

or N

GV

s eq

ual t

o th

ose 

give

n to

 bio

­fu

els

To 

mak

e sa

fe c

onve

rsio

ns

To 

fulfi

ll fu

ture

 env

ironm

enta

l sta

ndar

ds E

UR

O I

V an

d E

UR

O V

Cre

ate 

econ

omic

al c

ondi

tions

 for

 pub

lic f

uelli

ng s

tatio

ns

Bel

ief 

in H

2 / 

fuel

 cel

l det

ract

s fr

om N

GV

 ben

efits

 (co

mm

unic

atio

n,pu

blic

 rel

atio

ns a

nd m

arke

ting 

effo

rt)

Opt

imiz

e ec

onom

ics 

of C

NG

 fue

lling

 sta

tion

Fav

orab

le C

NG

 pric

e co

mpa

red 

to p

etro

l and

 die

sel

Ens

urin

g a 

cons

tant

 CN

G p

rice 

in lo

ng­t

erm

 per

iod

Lack

 of 

afte

r sa

le s

uppo

rts 

and 

serv

ices

 for

 CN

G v

ehic

les 

and 

stat

ions

Loca

l man

ufac

ture

 of 

com

pone

nts 

( kits

 , co

mpr

esso

rs .

....)

Glo

bal n

atio

nal g

as in

dust

ry s

uppo

rt la

ckin

g (lo

w r

etur

n on

 inve

stm

ents

)

Stro

ng L

PG

 net

wor

k an

d m

arke

ting

Fut

ure 

deve

lopm

ent o

f co

des,

 sta

ndar

ds a

nd f

isca

l sch

emes

 will

 thu

sco

ntin

ue t

o ha

ve a

 larg

e im

pact

 on 

resp

ectiv

e ve

hicl

e de

man

ds

Obt

ain 

Gov

ernm

ent 

ince

ntiv

es t

o st

imul

ate 

dies

el d

ispl

acem

ent w

ithna

tura

l gas

Pub

lic t

rans

port

 com

pani

es lo

ve a

ffai

r with

 die

sel

Reg

iona

l dis

trib

utio

n of

 the

 CN

G r

efue

lling 

stat

ion 

netw

ork 

(plu

sco

rrid

ors,

 hig

hway

s…)

Die

sel e

ngin

es m

oder

nize

s, e

mis

sion

 adv

anta

ge d

imin

ishe

s, s

hare

 of

dies

el c

ars 

incr

easi

ng

Con

stru

ctio

ns o

f ne

w C

NG

 sta

tions

Cus

tom

ers 

tradi

tiona

lly c

omfo

rtab

le w

ith p

etro

l and

 die

sel (

pric

e st

illaf

ford

able

)

Bro

ad p

ublic

 mar

ketin

g

To 

impr

ove 

avai

labi

lity 

of O

EM

s pr

oduc

ts

Con

vinc

ing 

adm

inis

trat

ion 

and 

conv

ertin

g th

eir 

polit

ical

 att

itude

s to

war

dsN

GVs

5%

Picture 66 – NGV market SWOC Analysis ­ Challenges

Page 101: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

101

Table 13 ­ SWOC Analysis – CHALLENGES – Country by country overviewAfrica Asia ­ Pacific Europe South America

CHALENGES Total

Alge

ria

Egyp

t

Iran

Mal

aysi

a

Aust

ria

Croa

tia

Den

mar

k

Ger

man

y

Finl

and

Fran

ce

Italy

Mac

edon

ia

Pola

nd

Rus

sia

Swed

en

Switz

erla

nd

Arge

ntin

a

Braz

il

Chile

Development of infrastructure and equipment (vehicles) supply 19To improve availability of OEMs products 5Constructions of new CNG stations 4Regional distribution of the CNG refuelling station network (plus corridors, highways… ) 3Local manufacture of components (kits, compressors .....) 2Lack of after sale supports and services for CNG vehicles and stations 2OEMs to produce bi­fuel vehicles 1To develop gas network 1Full service (CNG+LPG+gasoline+diesel+car wash+NGV maintenance/conversion shop) 1Policy 15Convincing administration and converting their political attitudes towards NGVs 6Ensuring a constant CNG price in long­term period 3Obtain Government incentives to stimulate diesel displacement with natural gas 2Consistent fuel pricing all over the country 1Adoption of national NGV legislation 1Obtain Government incentives for NGVs equal to those given to bio­fuels 1Competition of other fuels 13Customers traditionally comfortable with petrol and diesel (price still affordable) 4Diesel engines modernizes, emission advantage diminishes, share of diesel carsincreasing

4Public transport companies love affair with diesel 3Strong LPG network and marketing 2Business opportunities 7Global national gas industry support lacking (low return on investments) 2Future development of codes, standards and fiscal schemes will continue to impactvehicle demands

2OEM and oil companies do not cooperate 1Application of R&D funds to non traditional products 1Attract new business segments to CNG (e.g. private, diesel...) 1Technology and safety 7To reduce distances on refuelling stations 1Introduce new diesel conversion technology 1High weight of cylinder 1Application of R&D funds to non traditional products 1To make safe conversions 1Retrofit vehicles (still necessary) conversion more ­  technology and normativedrawbacks (e.g.: OBD)

1Unify the fuelling system (NGV1) all over Europe (or even better: the world) 1Marketing 7Broad public marketing 5Constant display of technological advancements of clean CNG technologies 1Belief in H2 / fuel cell detracts from NGV benefits (communication, public relations andmarketing effort)

1Costs 3Optimize economics of CNG fuelling station 2Create economical conditions for public fuelling stations 1Pricing and financing 3Favourable CNG price compared to petrol and diesel 2Development of customer­friendly financial patterns 1Ecology 2To fulfil future environmental standards EURO IV and EURO V 1Utilization of biomass resources 1

Page 102: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

102

4.  SCENARIO MATRIX FOR FURTHER “METHANE FOR VEHICLES”MARKET DEVELOPMENT

Based on studied cases,  trends and SWOC analysis, and results  from established Technicaldata base about state of  the art  technologies used  in each specific market worldwide,  IGU S.G 5.3members and experts and ENGVA/IANGV experts and consultants discussed and developed scenariomatrix for expected market development and commercialization.

Developed  scenarios  are  covering  worldwide  development  separately  for  CNG,  LNG,  bio­methane and hydrogen produced from natural gas.

Produced  spreadsheets  include  expected  market  development,  technology  developments(equipment  supply),  fuelling  infrastructure  development  and  Government  activities  (legislation  andregulation) in 3 phases: market development phase (2005 – 2015), mainstreaming phase (2015­2025)and market sustainability phase (2025 ­ … ).

As  regards  geographical  distribution  of  observed  NGV  markets,  the  Middle  East  region  isanalysed separately  (and  not  as  part  of  Asia­Pacific  region  in  this case) and  includes  oil  producingcountries in Persian Gulf  region.  In other cases, geographical distribution used here corresponds todistribution used in Chapter describing results of Trend Analysis.

Page 103: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

103

Table 14 – Scenario matrix – CNG: Market development and commercialization

PHASE MARKET DEVELOPMENT EQUIPMENT SUPPLY(TECHNOLOGY DEVELOPMENT)

FUELLING INFRASTRUCTUREDEVELOPMENT GOVERNMENT ACTIVITIES (LEG/REG)

MARKETDEVELOPMENTPHASE

(2005 – 2015)

• Rising price of world oil. Question of security of supply and negative influence of increasingoil prices on national economy.

EUROPE

•  Western  Europe:  Several  WE  strong  markets  surge  forward  (Italy,  Germany,  France,Sweden, Austria, Switzerland,  etc.)  establishing  NGV  'leadership'  with commuter  vehiclesand  fleets  including:    vans,  buses,  taxis,  garbage trucks  etc. •  Majority  of  other WesternEurope  markets  establish  NGV  foundation  conditions,  especially  fleets  (5  +  vehicles,municipal buses).

• Eastern European and SE markets develop basic NGV programs (progress suffers  fromlack of financial capital).

• Off­road applications reach 1­2% of NGV markets.

RUSSIA and the C.I.S.

•  Strong  development,  increase  in  volumes  of  gas  sold,  higher  utilization  (load  factor)  ofexisting infrastructure and development of new filling infrastructure.

• Start of pilot Blue corridors (routes: Helsinki – St. Petersburg – Moscow, Moscow – Minsk –Warsaw  – Berlin, Berlin  –  Rome)  and  other  links  (extensions)  within  the countries  in  theregion.

SOUTH AMERICA

•  Strong  market  leaders  are  Argentina  and  Brazil.  Other  South  American  countriesestablished NGV foundation conditions and started CNG projects  targeting primary privatecars owners and taxi drivers (problem with subsidized diesel fuel).

• Friendly financing schemes introduced.

• Start of pilot Blue corridor: Santiago de Chile – Rio de Janeiro.

NORTH AMERICA

• United States: strong markets are California and Texas. Positive  trends due  to  increasingconsiderations  about  oil  prices  and security  of supply  but  gasoline  hybrids  and  hydrogenhave captured media and policy focus. Federal NGV incentives and rising oil prices motivatefleet market but the commuter market  is constrained by the  lack of OEM NGVs. Rigorousnew environmental standards regarding ozone, particulates, sulphur  in diesel and HD NOxincreased the market (hybrids not seen as the long term solution to the problem).

MIDDLE EAST

• Strong commitment to CNG and market expansion  in  Iran as a market  leader (problemswith huge consumption of fuel products, export of crude oil but import of petroleum productsdue to lack of refining capacities, reduction of gas flaring, saving crude oil for export).

ASIA­PACIFIC REGION

• Majority of established NGV foundation conditions with the important role of Governmentsand relevant ministries aiming to increase security of supply and reduce negative influence ofincreasing oil prices on GDP and to reduce pollution in metropolitan areas.

AFRICA

• Egypt as a leader in the region with abundant gas supply and established friendly financingschemes. No NGV programs in other countries except slow progress in Algeria.

•  Light  Duty  cars  and  commercial  NGVsproduction in selected strong markets.

• Retrofit market very strong in SE Europe,Russia  and  the  CIS  and  dominatingmarket  in  South  America  and  Africa(Egypt). In Asia Pacific Region penetrationof OEMs is occurring: Japan mostly OEM,HD  engines  leads  OEMs  (China,  Korea).USA – the most OEM engine and vehiclechoices of any alternative fuel.

•  OBD  II  certification  influencingaftermarket  NGV  conversions  in  NorthAmerica  and  EOBD  issues  affectingaftermarket  conversions  in  Europe.Problems solved in time.

•  OEM­supported  aftermarket  retrofittingLD­HD vehicles

•  Dual­fuel  concept  more  widely  used(Latin America, Middle East etc.)

• Heavy duty natural gas engine efficiencynears diesel levels.

•  Cost  gap  closes  between  diesel  andnatural  gas  engines  due  to  high  cost  ofemissions reduction in diesel and gasolinevehicles

•  Qualified  Vehicle  Modifier  (QVM)philosophy  supports  OEM  technicaldevelopment

• OEM R&D (engines, gas fuelled hybrids,storage)

• Still main challenge to displace diesel.

•  Blue  corridor  concepts  with  variousstrategies  (pipelines,  mother­daughter,LCNG).

•  Home  fuelling  (commuter  vehicles)  entryand growth phase.

EUROPE

• Urban centers  in strong Western Europeanmarkets  achieved  CNG  penetration  in  3%  ­7%  of  petrol  stations.  Eastern  Europeanmarkets achieve limited urban penetration.

• "Blue Corridor" concept begins to take hold.

•  Gas  and  oil  industry  partnerships  at  fuelstations  develop  in  Western  Europe  andbegin in Eastern Europe. Various approachesemerge  based  on  Italian,  German  and  U.S.experience.  3rd  party  access  sales  throughother networks.

SOUTH AMERICA

•  Continuing  development  of  fuellinginfrastructure  in  South  America  as  aconsequence  of  rising  oil  prices  andexpansion  of  natural  gas  transport  system(from Bolivia to Brazil, Argentina to Brazil andUruguay,  new  gas  discoveries  in  Peru  andBrazil).

• "Blue Corridor" concept begins to take holdin all regions

•    Development  of  the  project  of  integratingSouthern  Cone  (from  Santiago  de  Chileacross Montevideo and Porto Alegre to SaoPaulo, Rio de Janeiro and Belo Horizonte).

MIDDLE EAST

•  Middle  East  –  development  of  fillinginfrastructure in Iran as a part of NGV Masterplan.

ASIA­PACIFIC REGION

• Specific country strategies will emerge

• Bus fleet station costs remain relatively high(compared  to  petrol­diesel  stations)  butengineering  strategies  result  in  leveling  ofcosts.

AFRICA

•  Fuelling  infrastructure  development  mostlyin Egypt.

• International collaboration on harmonization of standards.

EUROPE

•  Europe:  West  European  incentive  and  mandate  policiesdevelop  to  support  environmental  goals  (fiscal  incentives;traffic exclusion policies; etc.)

• EU transport policy spreads to Eastern Europe

•  Emissions  regulations  tighten  &  expand  to  Green  HouseGases (GHG).

• Emissions trading and credit program options considered.

• Russia and  the CIS – Russian  lawmakers returned to oncereject  federal  law  encouraging  the  use  of  natural  gas  forvehicles.

• In CIS – price difference is the main key driver.

SOUTH AMERICA

• South America – Governmental support of CNG on the sideof establishment  the specifications and regulatory standards,favorable price differential is key driver.

NORTH AMERICA

•  U.S.:  Federal  NGV  incentive  legislation  passed  in  2005.Rigorous  new  environmental  standards  regarding  ozone  andparticulates sulphur in diesel and HD NOx.

• California continues to lead in strict air pollution controls.

MIDDLE EAST

• Middle East – NGV Master plan for Iran.

ASIA­PACIFIC REGION

•  Asia­Pacific  region:  NGV  development  supported  byGovernment and relevant ministries  (i.e. Government policiesabout promotion of NGVs  in Pakistan, Policy Package  for  theestablishment of CNG activities in Bangladesh, Hon´ble HighCourt  in  Mumbai  and  Supreme  Court  in  New  Delhi  –  Indiamandating conversion  to clean  fuels, NGV program governedby the Government and National Energy Policy Committee  inThailand,  Natural Gas Vehicle Program  for  Public  Transportissued  by  Government  on  Philippines,  “Countrywide  CleanVehicle  Action”  and  5­year  plans  issued  by  Government  ofChina, market penetration target of 1 million NGVs in 2010 setby Japanese government etc.)

• Concern about air pollution in cities

AFRICA

•  Egypt  –  Petroleum  Ministry  catalyst  of  the  CNGcommercialization  process  (also,  set  up  safety standards  forconversions  and  filling stations).  No  improvements  in  Africaexcept Egypt.

Page 104: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

104

Scenario matrix – CNG: Market development and commercialization ­ continue

PHASE MARKET DEVELOPMENT EQUIPMENT SUPPLY(TECHNOLOGY DEVELOPMENT)

FUELLING INFRASTRUCTUREDEVELOPMENT

GOVERNMENT ACTIVITIES(LEG/REG)

MAINSTREAMINGPHASE

(2015 – 2025)

• Rising price of world oil, question of security of supply.

•  Complete  vehicle  diversification,  all  applications  (like  off­roadapplications).

• Regional saturation of fuelling infrastructure.

EUROPE

• Natural gas bus market grows to 30­50% of bus market (new buses).

• Established main "Blue Corridors" – routes:  Helsinki – St. Petersburg –Moscow, Moscow – Minsk – Warsaw – Berlin, Berlin – Rome).

•  Additional  “Blue  Corridors”  developing  (i.e.  route  Paris­Zurich­Vienna­Budapest­Plovdiv ­Istambul­Ankara).

• Western Europe: Strong markets achieve 10% targets for most vehicles:commuter and  fleet vehicles. Other Western European markets advancetoward targets.

• Eastern European markets surge due to price differential in fuel supplies.(petrol/ diesel/natural gas).  Focus on all vehicles.

•RUSSIA and the C.I.S. – further market expansion to medium and heavyduty sector and off­road applications.

SOUTH AMERICA

• Further expansion of LDVs,  further market extension  from LD (personalcars and taxis) to HD sector (trucks and buses) and partial displacement ofdiesel.

• Finished integration of Southern Cone “Blue Corridor” ­ from Santiago deChile across Montevideo and Porto Alegre to Sao Paulo, Rio de Janeiroand Belo Horizonte.

• South American market becoming interesting for OEMs.

NORTH AMERICA

•United States – development of the sector of commuter vehicles (due toexpansion  of  home  fuelling  units)  and  HD  sector  (new  fuel/engineregulations increased costs of using diesel.).

•MIDDLE EAST – NGV development in Iran spreading to neighboring (oilproducing) countries.

•ASIA­PACIFIC REGION –  further market development governed by  thehigh oil prices. Further expansion to HD sector (trucks, garbage trucks andbuses).

•AFRICA  –  positive  experiences  from  NGV  programs  in  Egypt  gainedmomentum for NGV projects in North Africa.

• Western and Eastern European  light duty andheavy duty OEMs incorporate NGV production tomeet  demand  growth.    Cost  gap  with  petroldeclines to similar levels in some cases.

•  Conversion  technologies  advance  but  servenon­European markets.

• If hybrid vehicles take hold (expand), increasedproduction of NGV­hybrids.

•  Advances  in  petrol  and  diesel  technologies(electronic  control  technologies,  combustiontechnologies,  variable  compression  ratios  etc.)benefit NGVs.

• OEM entry­dedicated vehicles.

• Off­road  vehicles more widely adopted (boats,trains etc.).

•  Large  volume  production  reduces  costs  ofsome components making NGVs cheaper.

•  Improved  storage system  designs  and  engineimprovements

•  Technologies  like  ANG  –  Adsorbed  •  NaturalGas  for  on­board  natural  gas  storage  in  pilotphase.

•  In  Western  Europe  CNG  stations  expand  to  widerurban metro areas in strong markets; 10­15% saturation.East European CNG fuelling strong in urban centres (5­7%);  H.D.  fuelling  facilities  grow  in  corridors.  Createchart  on  number  of  fuelling  stations  and  capacity  offuelling stations in time.

• Established main "Blue Corridors" – routes:  Helsinki –St. Petersburg – Moscow, Moscow – Minsk – Warsaw –Berlin, Berlin – Rome).

• Additional “Blue Corridors” developing (i.e. route Paris­Zurich­Vienna­Budapest­Plovdiv­Istambul­Ankara).

• Finished integration of Southern Cone “Blue Corridor”in South America.

• LNG stations & LCNG follows CNG success, especiallywhere gas infrastructure is not developed.

• Mother­daughter concept  (virtual pipelines) still widelyused

• Technologies like ANG – Adsorbed Natural Gas for off­board natural gas storage in pilot phase.

• Improved storage system concepts.

• R&D on storage system components.

• Home fuelling (commuter vehicles) is increasing.

• Complete standards development.

• Continued international collaboration onharmonization of standards.

• Mandatory fleet conversions.

•  Fiscal  incentives  gradually  reduce  asmarket growth strengthens. Focus movesfrom CNG to bio­methane and H2

•  Emissions  regulation  of  nano­particulates  &  other  previouslyunregulated  pollutants;  emissions  tradingsystems develop.

•  Strategic  transport  policy  planning  nowpopular.

Page 105: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

105

Scenario matrix – CNG: Market development and commercialization –continue

PHASE MARKET DEVELOPMENT EQUIPMENT SUPPLY(TECHNOLOGY DEVELOPMENT)

FUELLING INFRASTRUCTUREDEVELOPMENT GOVERNMENT ACTIVITIES (LEG/REG)

MARKETSUSTAINABILITY(2025 ­ ...

•  European  national  or  sub­regional  marketsapproach  and/or  achieve  fleet  and  commutertargets.• Strong resale market fully developed.• OEM vehicles introduced widely in South America.•     Further market development  in Middle East andNorth Africa with Iran and Egypt as market leaders.•  U.S.  (North  America)  and  Asia­Pacific  region  ­further  development  of  HD  market  and  commutermarket.•  Further  expansion  of  commuter  vehicles  marketincluding accepted concept of home fuelling.•  Marine  and  rail  heavy  duty  engines  option  andanother off­road applications spreading widely.• Filling stations network forming around established“Blue corridors”.

• Advanced storage systems in commercialphase.• Achieved mainstream production levels ofLDVs and HDVs by OEMs.•  Marine  and  rail  heavy  duty  engines  andother off­road options widely available.

• Europe: Strong country markets active with 15­25% CNGsaturation; others achieve 10­15% but growth is rapid.• Improved storage system concepts in commercial stage.• Filling stations network forming around established “Bluecorridors”.•  Home  fuelling concept  widely  accepted  and  standardsdeveloped.

• Standards and regulatory structures in place.• Fuel taxing mechanisms.• Fiscal incentives shift to H2

•Broad,  fuel­neutral  clean  vehicle  policies  &strategies  widespread,  to  achieve  multifuelbalance.•  Use  of  alternative  fuels  in  (public)  transportincreases steadily.

Page 106: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

106

Table 15 – Scenario matrix – LNG: Market development and commercialization

PHASE MARKET DEVELOPMENT EQUIPMENT SUPPLY(TECHNOLOGY DEVELOPMENT)

FUELLING INFRASTRUCTUREDEVELOPMENT

GOVERNMENT ACTIVITIES(LEG/REG)

MARKET DEVELOPMENTPHASE(2005 – 2015)

• LNG trading is growing rapidly.• Japan and U.S. major importers of LNG.• Number of LNG terminals still rather limited.•  Planning  of  a  high  number  of  smaller  LNGterminals• LNG used  in HD sector primarily  in U.S. andU.K.  with  development  progressing  in  Russia(including off­road sector). Off­road applicationsalso in Norway and start in South America• Establishment of pilot “Blue corridor” in Europeusing LNG/LCNG stations (route: Helsinki – St.Petersburg – Moscow).•  Alternative  liquefaction  technologies  indevelopment stage (medium (20 000 – 100 000tons­year)  and  small  scale  (up  to  20  000tons/year)).  Landfill  gas  liquefaction  as  aprocess of biogas upgrading and purification.

• Only a limited number of LNG vehicles (mainlytrucks) in service.• HD CNG vehicles have reached a high degreeof sophistication.•  LD  LNG  vehicles  have  not  yet  reached  fulltechnical maturity.

•  LNG  stations  &  LCNG  exists  but  not  widelyused.•  LNG  used  in  HD sector  primarily  in  USA  andUK,  but:  establishment of  pilot  “Blue corridor”  inEurope using LNG/LCNG stations (route: Helsinki– St. Petersburg – Moscow).

•  Incentives  for  natural  gas  on  some  markets(i.e. U.S), but few policies favor LNG instead ofCNG.• Japanese and U.S LNG vehicle standards areunder  development.  Attempts  in  Europe  toduplicate those efforts.

MAINSTREAMING PHASE(2015 – 2025)

•  Europe,  Russia  and  the  CIS,  USA:  LNG,marine and rail (and other off­road) applicationsexpand significantly.• LNG growth continues.• New large LNG terminals are being built.•  Alternative  liquefaction  technologies  in  pilotstage

•  Technologies  like  ANG  –  Adsorbed  NaturalGas  for  on­board  natural  gas  storage  in  pilotphase  (possible  reduction  of  market  share  forLNG).•  HD  LNG  vehicles  become  increasinglycompetitive with diesel• Limited potential  for  light LNG vehicles – usemainly for HD vehicles.

•  LNG  stations  &  LCNG  follows  CNG  success,especially  where  gas  infrastructure  is  notdeveloped.• Technologies like ANG – Adsorbed Natural Gasfor off­board natural gas storage in pilot phase.•  Gas­to­Liquids  (GTL  technologies)  mightcompete  with  LNG  in  utilization  of  remote  gasfields  and  stranded  (associated)  gas  –  in  pilotphase.

•  Countries  pressured  to  adopt  Kyoto­liketargets.• Development of standards for automotive LNGpartially  within  the  process  of  creating  unifiedgaseous fuels standards.

MARKET SUSTAINABILITY(2025 ­ ...

• LNG growth continues ­ alternative liquefactiontechnologies become increasingly competitive.•  LNG  becomes  increasingly  important  for  theenergy supply.•  Europe,  Russia  and  the  CIS,  USA:  LNG,marine and rail (and other off­road) applicationsexpand significantly.

•  LNG  still  dominant  in  HD  sector,  loweringshare  of  diesel  esp.  in  U.S.  (new  fuel/engineregulation increased costs of using diesel.).New  “Blue corridors”  introduced mainly  for  HDvehicles.

•  Technologies  like  ANG  –  Adsorbed  NaturalGas  for on­board natural gas storage ­ possiblereduction of market share for LNG.

• Europe: LNG up to 10% of NGV market share.• New “Blue corridors”  introduced mainly  for HDvehicles.• LCNG stations supporting “virtual pipelines”.• Technologies like ANG – Adsorbed Natural Gasfor  off­board  natural  gas  storage  in  pilot  phase(possible reduction of market share for LNG).• GTL technologies ­ competing LNG in utilizationof  remote  gas  fields  and  stranded  (associated)gas.

• Development of standards for automotive LNGpartially  within  the  process  of  creating  unifiedgaseous fuels standards.

Page 107: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

107

Table 16 – Scenario matrix – BIO­METHANE: Market development and commercialization

PHASE MARKET DEVELOPMENT EQUIPMENT SUPPLY(TECHNOLOGY DEVELOPMENT)

FUELLING INFRASTRUCTUREDEVELOPMENT GOVERNMENT ACTIVITIES (LEG/REG)

MARKET DEVELOPMENT PHASE(2005 – 2015)

At the beginning of the period• Europe: bio­methane supplements supplies inSweden, Switzerland, and begins in otherselected Western European markets (France,Germany, and Iceland).• Priority for co­generation. In majority ofEuropean countries is biogas used for directcombustion or in co­generation (CHP) units(traditionally perceived as fuel for powergeneration). Perception gradually changes.• Injection of bio­methane to the gas gridsallowed in some countries.

Later on:• Role of bio­methane as motor fuel growth.• Closer cooperation between biogas producers,gas industry and end users.

• Generally, technology development (engines,cylinders … ) is the same as “methane”development.

• Filling stations are in the areas of biogas plants.• In the "Mixed cities" (Europe) in some casesbio­methane and natural gas can be obtainedfrom the same dispenser, in some cases thereare separate filling stations and in some casesbio­methane is injected into the natural gas gridand sold at a filling station connected to the grid.

• Co­operation between the natural gasdistributors and the biogas producers.

• Landfill gas use only with appropriate cleanuptechnologies to meet pipeline quality (“gridcode”).

• New cost effective technologies for cleaning andupgrading biogas to bio­methane beinginvestigated.

• Priority for co­generation. In majority ofEuropean countries is biogas used for directcombustion or in co­generation (CHP) units(traditionally perceived as fuel for powergeneration).• In Europe: No tax on biogas in Sweden andSwitzerland.• Development of standards for bio­methaneused in vehicles, defining composition.• Biogas recognized as important contributor toreduced greenhouse gas effect.

MAINSTREAMING PHASE (2015– 2025)

• Europe: Bio­methane dominates some markets;begins as urban and agricultural wastemanagement strategy in Western Europe.• Role of bio­methane as motor fuel growth.• Growth of crude oil and petroleum productsprices reducing the gap between prices ofpetroleum products / natural gas and bio­methane.

• Generally, technology development (engines,cylinders … .), is the same as “methane”development.

• Europe: “Green” bio­methane integration intofuelling infrastructure growing.• New cost effective technologies for cleaning andupgrading biogas to bio­methane beingdeveloped.

• Biogas recognized as important contributor toreduced greenhouse gas effect.• Countries pressured to adopt Kyoto­liketargets.• Renewable energy, energy efficiency but alsosecurity of supply become increasingly important

MARKET SUSTAINABILITY(2025 ­ ...

• Europe (and other parts of the world): Bio­methane achieves fuel status in integrated urbanand rural markets.

• Generally, technology development (engines,cylinders … .) is the same as “methane”development.

• Biogas waste/water strategies see stronggrowth as legitimized part of NGV station supply.• Bio­methane integrated into many fuelling grids.

• Gradual stabilization of RES growth andgradual withdrawal of policy support.

Page 108: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

108

Table 17 – Scenario matrix – HYDROGEN (PRODUCED FROM NATURAL GAS): Market development and commercialization

PHASE MARKET DEVELOPMENT EQUIPMENT SUPPLY(TECHNOLOGY DEVELOPMENT)

FUELLING INFRASTRUCTUREDEVELOPMENT GOVERNMENT ACTIVITIES (LEG/REG)

MARKET DEVELOPMENTPHASE(2005 – 2015)

•  Europe,  Japan:  H2  vehicles,  prototypes  and  earlyentry markets begin to develop.•  Experimental  fleet  vehicles  in  specialty  sites  (i.e.airport; H2 distributor; bus facility).•  U.S.:  Hydrogen  and  fuel  cells  touted  as  the“answer” to oil dependence and urban emissions, butincreased recognition  that NGVs are the pathway  tohydrogen ­ among critical path issues are:– On­site hydrogen reforming of natural gas at NGVstations.– Hydrogen ready garages and other facilities.–  Mechanics,  inspectors,  etc.  experienced  withgaseous fuels.– Customer experience and acceptance of gaseousfuels.•  HCNG  vehicles  also  may  play  a  role...  but  U.S.National Academy of Sciences study concludes thathydrogen vehicles will not make a significant  impacton petroleum use until 2050.•  Most  common  use:  blends  of  natural  gas  withhydrogen (up to 20%).

At the beginning of the period:• Early prototypes for light & heavy duty vehicles.•  Reformer  technologies  under  development;some prototypes for vehicle applications.•  H2  storage systems  (C­H2  &  L­H2)  developingfrom NGV systems.•  On­board  CNG  cylinder  advances  for  H2  alsobenefit NGVs.

Later on:

• Specialty OEM vehicle including hybrid fuel cellvehicles in development stage.• Some  light duty vehicles offered by OEMs   forexperimentation/field testing• OEM RD&D continues.• Reforming  technologies  for multiple  fuels underdevelopment;  multiple  technical  problems  stillexist.•  H2  storage  systems  adapted  &  beingmanufactured in small quantities.• Most common  use: blends  of  natural  gas  withhydrogen (up to 20%).

At the beginning of the period:

•    Experimental, specialty stations.• Uncertainty about fuel providers as hydrogencarrier (natural gas; methanol; gasoline).• Hydrogen ‘industry’ not clearly identified.

Later on:• Fleet operations and public fuelling entry phase• Oil industry moves toward H2.

• Most common  use: blends  of  natural  gas  withhydrogen (up to 20%).

At the beginning of the period:

•  Developed  economy  countries  standards  inearly formative stages (U.S, Japan; Europe).• Standards frameworks created (ISO, UN, etc.) .•  Strategic  path  to  full  standards  forhydrogen/fuel cell vehicles.• Major funding of fundamental RD&D.

Later on:

• Equipment & Systems Standards  in progress;some finalized.• Stringent emissions standards phasing in.•  Regulations  for  zero  emissions  vehiclesadopted.•  Incentives  such  as  tax  policies  &  subsidiescreated.• Funding of RD&D continues.

MAINSTREAMING PHASE(2015 – 2025)

• Europe, USA, Japan: some (low) percentages of H2vehicles in some bus, van and taxi fleets.• All fleets (light/medium/heavy duty) are candidates.• Entry commuter vehicles (urban areas).• Blends of natural gas with hydrogen considered formore wide scale application.

• Technologies like ANG – Adsorbed Natural Gasfor  on­board  methane  storage  in  pilot  phase  –possible solution  to  increase  range  of  hydrogenpowered vehicles.• Hydrogen buses in (limited) serial production.•  Limited  models  of  OEM  LD  vehicles  in  smallvolume production•  Natural  gas  &  methanol  reformationtechnologies continue developing.•  High  pressure  (600  bar)  storage  &  L­H2development & production.

• Gas reforming­to­H2 systems support H2 growth.Size reduction occurs but price still high.• Public fuelling growth phase.• Home fuelling (commuter vehicle, especially aspenetration of residential fuel cells begins).• Oil & natural gas industry interests diversify intoH2.• Technologies like ANG – Adsorbed Natural Gasfor  on­board  methane  storage  in  pilot  phase  –possible  solution  for  stationary  storage  andtransport of hydrogen.

• Complete standards development.• Vehicle homologation barriers still exist.•  Reduced  subsidies  as  demonstration  phasecomes to an end (toward 2025)

MARKET SUSTAINABILITY(2025 ­ ...

•  NG­to­H2  achieves  1­2%  in  strong  Europeanmarkets.• Fleets and commuter vehicles.• Petrol  & diesel  vehicles  remain  dominant  (~75%+market share).• Blends of natural gas with hydrogen considered formore wide scale application.

• H2 technologies (light duty and heavy duty) costgap narrows but remains wide.• Multiple OEM H2 buses produced.

• Expanded public fuelling.•  Expanded  home  fuelling  for        commutervehicles.• Central fuelling option remains popular for large­scale  fleets  of  buses,  refuse  trucks  &  othermunicipal vehicles.

• Industry continues to seek financial incentivesfor H2 vehicles. .

• Standards and regulatory structures in placeand in revision for new technologies (esp. fuelstations & storage technologies).• Vehicle homologation issues solved.• Fuel and vehicle taxing mechanisms in placebased upon environmental quality.

Page 109: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

109

5. CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS

CONCLUSIONS:

Three principal market drivers for NGV development emerge as most important:

­ Economics, based upon the price differential between natural gas and petroleum fuels (petrol anddiesel)  appears  to  be  the single  most  important  NGV  market  driver. NGV  development  is  morerapid  in  markets  where  the  price  differential  between  natural  gas  and  petroleum  fuels  is  thegreatest (i.e. approaching 75% of  the price of petrol).   This seems  to hold  true whether  the  fuelprice differential  is due to existing market  forces or  if  it  is due to government supported  financialincentives.

­ Cooperation  between  the  various  stakeholders  –  government,  vehicle  and  equipmentmanufacturers,  the  gas  industry,  and  customers  seems  to  strongly  influence  the  more  rapidadoption rate of NGVs.

­ Government  involvement  through  a  variety  of  policies  including  incentives  in  order  topromote market penetration and development is a common requirement for NGV commercialgrowth,  acceptance  and  sustainability.  In  some  countries  mandates  to  use  NGVs  also  havecontributed to more rapid market expansion, but these seem best used when other incentives alsoare provided. Government policy makers also seem to be motivated to develop favourable policiesfor NGV  due to their contribution to improving air quality, including reducing the impacts of globalwarming influences.

Based  on  the  results  of  established  Technical  Data  Base,  Trend  Analysis  and  SWOCAnalysis,  coupled  with  expectations  expressed  through  developed  Scenario  Matrix,  Study  Grouprepresentatives  and  experts  concluded  after  discussions  that  following  actions  are  necessary  forsustainable market growth:

Internationalization (globalization) is one ultimate goal of NGV market development butit occurs in phases

­  Development of a national fuelling infrastructure (often through municipal­level fuel station growth)to foster/motivate NGV market growth.

­  Regionalisation and (overcoming barriers to) linking national fuel infrastructure networks.

­  National harmonisation of vehicle, fuelling station and related standards must occur to the highestlevels:

o United Nations regulations.

o International Standards Organisation (ISO) standards.

Vehicle  technology must be of the highest possible quality to equal performance andcost of petroleum fuelled vehicles (LDVs & HDVs).  For developed economy countries factory­built vehicles lead the market.  In emerging and developing economy countries retrofit vehicleslead the market.

­  The  ultimate  aim  is  to  be  mainstreamed  into  the  original  equipment  manufactured  vehicletechnologies; this would include development of downstream distribution and servicing networks.

­  OEMs  tend to focus on specific  target markets/countries were  there is adequate critical mass ofvehicle demand (be  it demand from the commercial sector or commuter vehicle sector).   Criticalmass for vehicle demand normally follows fuelling station growth patterns, which most often – butnot  always  –  tends  to  be  slow  and  transitional.  Hence  OEM  availability  tends  to  be  slow  andtransitional.

­  Bi­fuel vehicles – OEM and retrofit – continue as a necessary option to dedicated, natural­gas­onlyvehicles.

Page 110: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

110

­  Transition to dedicated vehicles can include optimised natural gas bi­fuel technologies.

­  Retrofit vehicles remain a necessity in many countries but quality control to maintain (and enforce)safety, performance, and emissions integrity remain as a major challenge and issue.  (Adherenceto  the  highest  international  level  of  vehicle  and  fuelling  station  standards  is  essential).  Fordeveloped countries, the growth of conversions is challenged by the OBD regulations and the costof certification.

­  Potential for the technical development of natural gas engines than for petrol and diesel engines isstill much higher due to the fact that petrol and diesel had more long term development.

Maximizing  vehicle  performance  and  range  remains  an  issue  while  the  market  andfuelling infrastructure develops.

­  Lack  of  a  wide­spread  (national/regional)  fuelling  infrastructure  requires  bi­fuel  methane/petrolvehicles which, as such, are not optimized for ultimate performance, emissions or range.

­  A consistent  fuelling  pressure  to 200 bar (settled pressure) is  required  to optimize vehicle range(and satisfy consumer expectations).

­  Variable gas composition in some areas reduces vehicle range.

Page 111: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

111

Based on above mentioned conclusions, recommendations to stakeholders are:

RECOMMENDATIONS:

1.  Support  worldwide  harmonization  efforts  for  regulations, codes and  standards  for  NGVs  (retrofitand OEM) including:

­  ISO standards and UN regulations ...

­  Fuel connectors and filling

­  Vehicle type approval

­  Regular vehicle inspections (within Europe after 4 years, thence every two years, gas systemcomponents inspected in line with ISO 19078).

­  Fuel  measurement  units  and  accuracy  should  be  harmonized  (and  to  do  so,  measurementunits should be  in  kilograms and  displayed to  the public  in comparable  fuel  units  i.e. GLE –gasoline litre equivalent.

­  Promote  adoption  of  highest  level  international  standards  and  regulations  for  retrofits,  inparticular.

­  Actively  promote  at  national  and  regional  levels  the  adoption  of  international  regulations,codes and standards because of the potential for increased safety and costs reductions.

­  Training also will be required to help ensure quality control and enforcement.

2.  Support strategic approach to regionalization / internationalisation of fuelling infrastructure strategy(and vehicle homologation):

­  Grouping  (Strategic  Alliances)  of  national  NGV  Associations  to  form  and  promote  regionalNGV  Associations  (and  International  Association  for  NGVs)  to  achieve  critical  mass  andworldwide standardisation.

­  Support  interlinking  ­  “Blue  Corridor” concept  (Europe,  Russia  &  C.I.S.,  Latin  America  – Bi­Oceanic  Blue  Corridor,  Switzerland  –  Green  corridor  (support),  Austria  –  Trans­Austriacorridor (support) etc).

3.  Seek stakeholders’ involvement and synergy between them and develop a process to engage andinvolve all stakeholders)

4.  Lobby for consistency in long term policies:

­  Consistent fiscal and policy instruments.

­  Consistent financing schemes.

­  Consistent non technical measures (exemptions from cordon pricing etc.).

­ Mandates.

5.  Support awareness and growth of other ‘methane’ options including renewable biogas strategiesand use of LNG in specific niche markets and specialty applications where: 1) vehicle range is afactor and; 2) where vehicle size is compatible with large fuel storage capacities (i.e. over­the­roadhaulage, marine and rail applications).

Page 112: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

112

To summarize,

In the light of constant rise of oil prices, downward trends in oil reserves and upward trends ingas reserves (hydrates?) natural gas (methane) has a tremendous opportunity to become real solution(security of supply, utilization of renewable energy sources and pathway to hydrogen) and to becometruly global (worldwide) project.

In each successful mode KEY­WORDS ARE:

→  CONSISTENCY OVER TIME

→  SYNERGY BETWEEN STAKEHOLDERS

→  NATIONALIZATION / REGIONALIZATION → INTERNATIONALIZATION / GLOBALIZATION

CONCLUSIONS ANDRECOMMENDATIONS

STAKEHOLDER INVOVEMENT

SYNERGIESBETWEEN

THEM

COUNTRY MODELS(different modelssuitable for the

economy)

SOPHISTICATED(ESTABLISHED)

ECONOMIES

GROWINGECONOMIES

EMERGINGECONOMIES

POLICY ANDCOMMERCIALIZATION

PROCESS

CONSISTENCY OVER TIME

Germany vs. UK

Reduced mineraloil tax fixed up to

2020

Powershift grants– low fuel duties in

4 years window

Switzerland(Sweden)

Complete tax deductionon a (limited) production

of biogas

Egypt

Five­year taxholiday to eachapproved CNG

company

NorthAmerica

Other ...

MANDATES

Japan India «Iran» U.S. FleetProgram

Other ...

Financial incentives

Non­financial incentivesHARMONIZATION OF

STANDARDS

Fiscal instruments

NATIONAL /REGIONAL

INTEGRATION

RETROFIT

INTERNATIONAL

OEM

FUELLINGSYSTEMS

REGIONALIZATION ­INTERNATIONALIZATION

INTEGRATION (STRATEGIC ALLIANCES) → NATIONAL →REGIONAL → INTERNATIONAL  NGV ASSOCIATIONS

FUEL INFRASTRUCTUREINTEGRATION ­ «NATIONAL AND

REGIONAL»

Europe, Russia& C.I .S – Blue

CorridorLatin America –

Bi­OceanicBlue Corridor

Switzerland –Green corridor

(support)

Austria – Trans­Austria corridor

(support)

VEHICLES

Picture 67 – Conclusions and Recommendations ­ Overview

During the 2006 – 2009 period the NGV Study Group shall continue  its  global NGV analysisand develop  an  Integrated Global NGV Strategy comprising  some of the following elements :  NGVmarket/vehicle  match­up ;  broad­based  gap  analysis  of regulations,  standards  and  codes  (RCS) ;identification and/or development of decision tools and models to aid commercialisation ;  identificationof fuelling station models;  etc.

Also,  during  this  next  study period  the  NGV   group  shall  evaluate  the  feasibility  ofestablishing  global  partnerships   to  take  advantage  of  the  positive  impacts   on   the  transportationsector  through  the  use  of  environmentally   friendly  fuels  including  natural  gas,  bio­methane  andhydrogen.

Page 113: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

113

ABBREVIATIONSAD – Anaerobic Digestion

ADB – Asian Development Bank

AFV – Alternative Fuel Vehicle

ALGNV – Latin American Natural Gas Vehicle Association

ANG – Adsorbed Natural Gas

ANGVA – Asia­Pacific Natural Gas Vehicle Association

BTL – Biomass to Liquid

C.I.S. – Commonwealth of Independent States

CH2 – Compressed Hydrogen

CLEVER – Compact Low Emission Vehicle for Urban Transport

CNG – Compressed Natural Gas

CRT – Continuously Regenerating Trap

CVT – Continuously Variable Transmission

DISC – Direct Injection Stratified Charge

DME – Dimethyl Ether

DOE – Department of Energy

DOT – Department of Transportation

EGR – Exhaust Gas Recirculation

ENGVA – European Natural Gas Vehicle Association

EPA – Environmental Protection Agency

EU – European Union

FAME – Fatty Acid Methyl Ester

FSU – Former Soviet Union

GdF – Gaz de France

GDI – Gasoline Direct Injection

GHG – green house gas

GLE – Gasoline Litre Equivalent

GTL – Gas­to­Liquid

HDV – Heavy Duty Vehicle

HPDI – High­Pressure Direct Injection

Hythane – Mixture of Hydrogen with Methane

IANGV – International Natural Gas Vehicle Association

ICE – Internal Combustion Engine

IGU – International Gas Union

ISO – International Standards Organisation

JGA – Japanese Gas Association

LCNG – Liquefied­to­Compressed Natural Gas

Page 114: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

114

LDV – Light Duty Vehicle

LH2 – Liquefied Hydrogen

LNG – Liquefied Natural Gas

LNGV – Liquefied Natural Gas Vehicle

LPG – Liquefied Petroleum Gas

MPI – Multi­Point­Injection

MSR – Methane Steam Reforming

NGO – Non­Government Organization

NGV – Natural Gas Vehicle

NGVRUS – Russian National Gas Vehicle Association

NMHC – Non­Methane Hydrocarbons

OBD – On­Board­Diagnostics

OEM – Original Equipment Manufacturer

PEM – Proton Exchange Membrane

PM – Particulate Matter

PSA – Pressure Swing Adsorption

SMR – Steam­Methane­Reforming

SULEV – Super Ultra­Low Emission Vehicle

SWINGV – Swiss Initiative for Natural Gas Vehicles

SWOC – Strengths – Weaknesses – Opportunities – Challenges analysis

THC – Total Hydrocarbons

ULEV – Ultra­Low­Emission Vehicle

VAT – Value Added Tax

VRA – Vehicle Refuelling Appliance

VVLT – Variable Valve Lift & Timing

WOC – Working Committee

Page 115: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

115

REFERENCES

1.  Seisler, J. (October, 2003). European Commission Transport Strategy to 2020…  and related polityinitiatives. ENGVA, presentation held on workshop in Zagreb, Croatia

2.  Bates, J., Brand. C, Davison. P., Hill. N (March 2001). Economic Evaluation of Sectoral EmissionReduction Objectives  for Climate Change – Economic Evaluation of Emissions Reduction  in  theTransport  Sector  of  the  EU  –  Bottom­up  Analysis  –  Final  Report  (updated  version). AEATechnology Environment, Abingdon, UK

3. (1995). Natural gas vehicle book. European Natural Gas vehicles Association, chapter IV – Stateof the art

4.  (November 1999). IGU S.G. 6.3. Final Report – Gas for Transportation – Gas Vehicles

5.  Chive fuels WEB site ­ www.chive­ltd.co.uk

6.  (July 2003). About Cylinders & Manufacturers. Gas Vehicles Report, Number 18, page 31

7.  (June  2002).  Type  5“  high­pressure  gas  cylinder  for  CNG/Hydrogen  applications. Gas  VehiclesReport, Volume 1, Number 5, page 33

8. www.bauer­kompressoren.de

9. www.fuelmaker.ca

10. Barclay  et  all.  Gas  Refuelling  Infrastructure  for  Transportation  Applications“  –  a  report  by:Professor  John  Barclay;  and  Michael  Barclay  and  Thomas  Brook  Cryofuel  Systems  Group.University of Victoria and CryoFuel Systems, Inc. – see on www.engva.org

11. Lewis, J., Outtrim. P., LNG Vehicles & Vehicle Fuelling. Project Technical Liaison Associates, Inc.– see on www.engva.org

12. Chive fuels WEB site ­ www.chive­ltd.co.uk

13. Biogas  upgrading  and  utilisation.  IEA  Bioenergy,  Task 24:  Energy  from  biological conversion oforganic waste

14. (July  2001).  Biogas  and  more  –  Systems  and  Markets  Overview  of  Anaerobic  digestion. IEABioenergy

15. Biogas – for a sustainable society. Linköping biogas – brochure

16. Biogas …  or what you can do with rotten apples. Swedish Biogas Association – brochure

17. Biogas – The environmentally friendly fuel. Swedish Gas Association – brochure

18. Presentation of the Biogas Väst project. Business Region Götenberg – brochure

19. Ramesohl, S., Merten, F., Fischedick, M., Von der Brüggen. T. Energy system aspects of naturalgas  as an  alternative  fuel  in  transport  –  Executive  summary. Wissenschaftszentrum  Nordrhein­Westfalen  –  Institut  Arbeit  und  Technik,  Kulturwissenschaftliches  Institu,  Wuppertal  Institut  fürKlima, Umwelt, Energie GmbH

20. Griesemann,  J.C.  (August  2002).  Alternative  fuels  –  Biomass  based  liquid  fuels:  SunFuels. IGFuels Group

21. Wang, M.Q., Huang, H.S. (December 1999). A Full Fuel­Cycle Analysis of Energy and EmissionsImpact of Transportation Fuels Produced from Natural Gas. Center  for Transportation Research,Energy Systems Division, Argonne National Laboratory

22. Hajdarevic,  I.  (June  2003).  Alternativni  pogoni  motornih  vozila    razvoj  i  perspektive  ­  Pogoni  nagorive  elije. Daimler­Chrysler AG – Stuttgart (presentation held in Energy institute „Hrvoje Pozar“,Zagreb, Croatia

23. Hajdarevic,  I.  (June  2003).  Alternativni  pogoni  motornih  vozila  ­  razvoj  i  perspektive  ­  Hibridnavozila. Daimler­Chrysler  AG,  Stuttgart,  (presentation  held  in  Energy  institute  „Hrvoje  Pozar“,Zagreb, Croatia

Page 116: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

116

24. Hybrid powertrains – engines in synergy. Daimler­Chrysler, Stuttgart, (brochure)

25. Corso,  S.,  (February  2003).  FIAT  auto  e  il  metano:  una  scelta  per  l´ambiente. Gas  VehiclesReport, p. 17

26. (February 2004). Mercedes introduces another natural gas option. NGV Worldwide, page 8

27. (July 2002). Leading developer of gaseous fuel system technologies for diesel engines establishesin Europe. Gas Vehicles Report, Volume 1, Number 6, page 22

28. Cozzarini, C., Geier, M., Huss, C. (May 2001). The Launch of Hydrogen as an Automotive Fuel. 7th

Annual European NGV Conference & Exhibit ­ Proceedings, Malmö, Sweden

29. (December 2002). Bellshill LNG station open. Gas Vehicles Report, Volume 1, Number 11, page29

30. Fischer­Tropsch (FT) process ­ http://docserver.ub.rug.nl/eldoc/dis/science/g.p.van.der.laan/c1.pdf

31. Arcoumanis,  C.,  Alternative  fuels  for  transportation. European  Auto­Oil  II  Programme,  WG3  on“Fuel Technology”, Bechtel Ltd.

32. (December  2003).  Market  development  of  alternative  fuels. Report  of  the  Alternative  FuelsContact Group

33. (January 2004).  On­site  small  methane  steam  reformer  in  a  hydrogen  refuelling  station  for  fuellcell buses in Madri. prepared by Gas Natural for IGU WOC5 members, Gas Natural, Barcelona,

34. Fjermestad Hagen, E. (May 2001). An Energy Company View of a Hydrogen Future, 7th AnnualEuropean NGV Conference & Exhibit Proceedings, 29­31, Malmö, Sweden

35. G. van Schoonhoven van Beurden. Refuelling technology – Generci trainning 2004. Ingenieurbürovan Schoonhoven

36. Jan­Raap,  G.  Natural  Gas  Vehicle  Technology. presentation,  European  Gaseous  Fuel  TrainingInstitute

37. Lasek,  L, Johannsen,  H,  Schindler,  V,  Weh,  E,  Abele,  S.  (December  2004).  CLEVER  –  A  NewUrban Gas Vehicle Concept. GVR, page 23­25

38. Kavalov, B (January 2004). Techno­economic analysis of Natural Gas application as an energysource for the road transport in the EU. European Commission, Joint Research Centre

39.   (May 2001). Natural gas/electric hybrid unveiled. NGV Worldwide, Page 17

40. Mozaffarian, M., Zwart, R.W.R. (July 2003). Feasibility of biomass / waste­related SNG productiontechnologies –  Final  report. ECN­Biomass  Systems,http://www.ecn.nl/library/reports/2003/c03066.html

41. Harris,  G.  (March  2004).  Potential  for  NGVs  in  Asia  Pacific. Gas  Vehicles  Report,  Number 26,Page 23

42.  Baldwin, J., (October 2002). NGV in the United Kingdom ­ Trucks driving the market forward. GasVehicles Report,  Volume 1, Number 9, page 26

43. (October  2003).  United  Kingdom  –  Natural  Gas  Vehicles  have  Government  support. NGVWorldwide, Volume 2, Number 21,  Page 22

44. (March  2004).  Chive  fuels  strengthens  commitment  to  natural  gas as  a  transportation  fuel. GasVehicles Report, Number 26, Page 17

45. Roychowdhury,  A,  (March  2002).  CNG  in  Delhi:  Charting  a clean  course. Gas  Vehicle  Reports,Volume 1 Number 2, Page 3

46. Prabhu, R.S. (August 2002). NGV development in India. Gas Vehicles Report, Volume 1, Number7, Page 23

47.  Ekelund, M. (August/September 2002). A perspective on Delhi. NGV Worldwide – Page 12

48. (November  2002).  Facts  and  figures  from  regional  presentations  ­  Clean  Cities  Program. NGVWorldwide,  Page 13

Page 117: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

117

49. Novak, P. (November 2004). NGV in the Czech Republic in 2004. Gas Vehicles Report, Page 21

50. Pronin, E. (November 2002). NGV Summit in Minsk, Byelorussia. Gas Vehicles Report, Volume 1,Number 10,

51. Colombo  Filho,  O.  (November  2004).  Evolution  of  the  Brazilian  program  natural  gas  vehicular.Gas Vehicles Report, Volume 3, Number 34, Page 28

52. Maranca, F. (February 2002). Argentina is expanding its CNG bound activity in Latin America. GasVehicles Report, Volume 1, Number 1, Page 33

53. Fracchia  Carlos, J.  (March  2002).  Latin  America: one  million  plus  NGVs. Gas  Vehicles  Report,Volume 1, Number 2, Page 33

54. Navarro,  F.  (November  2002).  Facts  and  figures  from  regional  presentations  –  Bolivia. NGVWorldwide, Page 13

55. Goldin,  D.  (December  2002).  NGV  Integration  in  Latin  America  ­  Presentation  given  by  DiegoGoldin at  NGV 2002, October, Washington D. C.. Gas Vehicles Report, Volume 1, Number 11,Page 20

56.  (October 2000). Country review – California. NGV Worldwide, Page 9

57. Macmillan,  C  (August­September  2002).  A  bright  future  in  the  United  States. NGV  Worldwide,Page 8

58. Kolodziej,  R.R.  (October  2002).  The  state of  the  US  NGV  market  ­  Presentation  by  Richard  R.Kolodziej  to  the 8th  International Conference & Exhibition October 8, 2002. Gas Vehicles Report,Volume 1, Number 9

59. El Ridi, Y., (February 2004). Fuel price is a key to success in Egypt. NGV Worldwide, Page 4

60. Chapel, F.,( November 2001). Egypt's clean fuel success story. NGV Worldwide, Page 8

61. Verbeek,  H.,  (October  2004).  New  developments  in  the  Netherlands. Gas  Vehicles  Report,Volume 3, Number 33, Page 21

62. Pronin,  E.,  (October  2004).  Russian  NGV  market  is  steadily  growing. Gas  Vehicles  Report,Volume 3, Number 33, Page 19

63. Finch, J.  (September 2004). Vision  for Canadian NGV industry. Gas Vehicles Report, Volume 3,Number 32, Pa,ge 28

64. Young  Qiao,  W.  (February  2004).  NGV  in  China. Gas  Vehicles  Report,  Volume  3,  Number 25,Page 24,

65. Abedin, S., (September 2003). Bangladesh: A fast growing market in CNG. Gas Vehicles Report,Volume 2, Number 20, Page 28

66. Baeu,  D.,  (August  2003). Letter  with  news and  comments  from  Bulgaria. Gas Vehicles  Report,Volume 2, Number 19, Page 27

67. Velchev,  P.,  (June  2003).  Bulgarian  Market  Opportunities. Gas  Vehicles  Report,  Volume  2,Number 17, Page 20

68. Sohail, M.,  (June 2003). An approach to Pakistan NGV  market. Gas Vehicles Report, Volume 2,Number 17, Page 21

69. Moon­Soo,  A.,  (January  2003).  CNG  Bus  Promotion  Policy  in  Korea. Gas  Vehicles  Report,Volume 1, Number 12, Page 17

70. Bankok Post, (December 2002). Thai Committee launches effort to promote NGVs. Gas VehiclesReport, Volume 1, Number 11

71. Bunsumpun. P, (January 2005). PTT Champions NGV: Asia hails Thailand´s energy managementmodel. Gas Vehicles Report, Volume 3, Number 36, Page 22

72.  (October­November 2004). Philippines to start first gas fleet. NGW Worldwide, Page 13

73.  (August 2004 ). New generation refueling in the Ukraine. NGW Worldwide, Page 11

Page 118: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

118

74. Stevanovic,  A.  (April  2003).  The  Compressed  Natural  Gas  in  Serbia. Gas  Vehicles  Report,Volume 2, Number 3, Page 32

75. (December 2004). Autopuniliste za komprimovani prirodni gas u Novom Sadu. Bilten Udruzenja zagas u BiH, Page 30

76. M. van Pol.   (August 2003).  Iran: A new CNG  market starting up. Gas Vehicles Report, Number19, Page 28

77. Fielino  G.  de  Figueiredo,  J.  (March  2002).  NGVs  in  Portugal. Gas  Vehicles  Report,  Volume  1,Number 2, Page 30

78. Gonzales  Bashwitz,  J.  (February  2002).  The  situation  of  NGV  in  Spain. Gas  Vehicles  Report,Volume 1, Number 1, Page 24

79. Zanetta, P. (November 2003). Gaz de France & Fuel Maker to develop Natural Gas vehicle homefuelling for France. Gas Vehicles Report, Number 22, Page 20

80.  (February 2001). Italy. NGV Worldwide, Page 1

81.  Gas Vehicles Report – Volume 1 ­ Number 1 ­ February 2002

82.  Heidinger,  H.  (November  2003).  Austria:  first  Tyrolean  natural  gas  refuelling  station  with  newtechnology. Gas Vehicles Report, Number 22

83.  Momeni, A., Rostamnezhad, M., Ale Ebrahim, N. (October 2004). IN THE NAME OF GOD ­ Thebiggest experience to reduce environmental pollutants by substitute fuel CNG in the Middle East &the Middle Asia. Tousee Khodrocar Company, IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

84.  Houshang,  A.,  Khaki,  M.A.  (October  2004).  IRAN  –  ONE  OF  THE  WORLD  LARGEST  NGVMARKET. NIOC­IFCO, IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

85. Purwaha, A.K., (October 2004). CNG Developments – An Indian Experience. MD, MGL, IV ExpoGNC in Buenos Aires, Buenos Aires

86.  Chai­Anun, W.T., Boonchanta, P. (October 2004). Thailand NGV Updates: Technology, Marketingand Government Policy. IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

87. Munoz­Chacon,  G.  (October  2004).  Current  state  and  perspectives  of  NGV  in  Santiago­Chile,Metrogas­Chile, IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

88. (October 2004). Country report – Colombia. IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

89. (July 2003). Marketing Plan for CNG Development. Uruguayan Chamber of Compressed NaturalGas, Montevideo

90. Fernandes, R. (October 2004). NGV Market Challenges in Brazil. IV Expo GNC in Buenos Aires,Buenos Aires

91.  Leite de Oliveira Barros Junior, F., Pereira de Gouvêa, C.,  (October 2004). Brazil – 25 years ofexperience in Natural Gas for Vehicles. Companhia Brasileira de Petróleo Ipiranga, IV Expo GNCin Buenos Aires, Buenos Aires

92.  Pronin  E.  (June  2005).  Natural  Gas  Vehicles  in  the  Commonwealth  of  Independent  States.Gazprom, ENGVA 11th Annual European NGV Conference – Bolzano / Italy

93. Kolodziej, R. (October 2004). Status of  the NGV Market  in  the Status of  the NGV Market  in  theUnited States. IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

94. Stepanov, K., Andreevsky, A., (October 2004). THE BLUE CORRIDOR PROJECT ­ Establishingin  Europe  NGVs  transportation  corridors  and  gas  refuelling  stations  network. IV  Expo  GNC  inBuenos Aires, Buenos Aires

95.  Rood, M., Kolodziej, R.,  (October 2004). Clean Cities  International: Partnerships  that StrengthenNGV Markets. IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

96. Kwa niewski,  K.,  Prugar,  W.,  Sas,  J.  (October  2004).  Development  strategy  of  Polish  NGVmarket. University of Science and Technology, Cracow , Poland,  IV Expo GNC in Buenos Aires,Buenos Aires

Page 119: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

119

97. Matic, D. (June 2005). South ­ East Europe ­ Strategies for NGV Success. Energy Institute HrvojePozar, ENGVA 11th Annual European NGV Conference – Bolzano / Italy

98. Crowe, P., (October 2004). A Perspective on the UK CNG Market. Gardner Denver, IV Expo GNCin Buenos Aires, Buenos Aires

99.  Gozzi,  G., Gaudio, R. (October 2004).  Italy: Pioneers and Leaders  ­ The Italian strategy  towardalternative fuels. Consorzio NGV System Italy, IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

100. Ignacio de Urraza, J. (October 2004). Use of NGV motors in Public Transport. MetroGAS SA,IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

101. Seifert,  M.,  Lanfranchi,  S., SWINGV  –  Swiss  Initiative  for  Natural  Gas  Vehicles. Swiss  Gasand Water Industry Association, IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

102. Klein,  G.,  (October  2004).  Natural  Gas  in  Marine  Applications  –  LNG  Tankers. ENGVA,  IVExpo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

103. Okada, M., Sugii, H., Wakao, T., Cryer, J., Dickson, R., Ursu, B. (October 2004). Developmentof CNG Direct Injection Diesel­Cycle Engine. Isuzu Motors  limited, Westport  Innovations  Inc.,  IVExpo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

104.  Mukaibo, N. (October 2004). Development of Lightweight Fuel Container for Adsorbed NaturalGas Vehicle. Honda R&D Co., Ltd., Tochigi R&D Center , Japan, IV Expo GNC in Buenos Aires,Buenos Aires

105.  Country overview for Netherlands provided by Mr. Henk Verbeek, NGV – Holland

106.  Schreyer, C., Schneider, C., Mailbach, M., Rothengatter W., Doll, C., Schmedding, D., (2004)External Costs of Transport – Update Study, IWW / INFRAS, Zurich / Karlsruhe

107. Plassat,  G.,  Joubert,  E.,  (October  2004).  Pollutants  Emissions  ­  Global  warming  PotentialEffect  ­  First  Comparison  using  External  Costs  on  Urban  Buses. ADEME  ­  French  Agency  ForEnvironment  and  Energy  Management,  AAQIUS  &  AAQIUS,  IV  Expo  GNC  in  Buenos  Aires,Buenos Aires

108. Hodgins,  K.B.  (June  2005).  Westport  High­Performance  NG  Development  and  Heavy­DutyMarket  Review. Westport  Innovations  Inc.,  ENGVA  11th  Annual  European  NGV  Conference  –Bolzano / Italy

109. Ridell,  B.  (September  2004).  MalmöHydrogen  and  H2/CNG  Filling  Station  and  Bus  project.Carl Bro Energikonsult AB, Sydkraft Gas ABLTH, Lund University, Sweden, Toronto

110.  Kolodziej,  R.,  Lawson,  A.,  Quellette,  P.,  Kerr,  C.  (2005).  HCNG  –  A  Key  Strategy  for  theDevelopment of a Hydrogen Fuelling Infrastructure. IANGV Technical Committee

111. Tissot­Favre, V., (October 2004). France: Course of action to carry out "NGV future. AFGNV,IV Expo GNC in Buenos Aires, Buenos Aires

112.  Gettman,  C.  (July  2005).  NGVs  as  a  Solution  to  Energy  Security  Concerns  in  China  andBeyond. Cummins Westport Inc., Proceedings CD „Natural gas for vehicles – The fuel of choice“,ANGVA 2005, 1st Conference and Exhibition, Kuala Lumpur, Malaysia

113. (July  2005).  CNG  Programme  for  Commercial  Vehicles  in  India,  Presentation,  ProceedingsCD „Natural  gas  for vehicles – The fuel of choice. ANGVA 2005, 1st Conference and Exhibition,Kuala Lumpur, Malaysia

114.  Middleton,  A.,  Neumann,  B.,  (July  2005).  CNG  engine  technology  for  fleets  –  performance,emissions and cost effectiveness. Advanced Engine Components, Ltd, Australia, ANGVA 2005, 1st

Conference and Exhibition, Kuala Lumpur, Malaysia

115. Kwangsukstith  C.  (July  2005).  Challenges  and  Way  Forward  in  Implementing  NGVProgramme in Thailand. Gas Business Group, PTT Public Company Ltd., Thailand, ANGVA 2005,1st Conference and Exhibition, Kuala Lumpur, Malaysia

116.  V. Mañalac, E. (July 2005). The Natural Gas Vehicle Program for Public Transport (NGVPPT):The Philippines’ CNG Bus Project. Philippine National Oil Company (PNOC) Philippines, ANGVA2005, 1st Conference and Exhibition, Kuala Lumpur, Malaysia

Page 120: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

120

117.  Islam,  S.  (July  2005).  Development  of  cng  infrastructure  in  Bangladesh. RPGCL  Bhaban,Bangladesh, ANGVA 2005, 1st Conference and Exhibition, Kuala Lumpur, Malaysia

118. Ashraf, M. (July 2005). Pakistan CNG Industry. CNG Ops, Hydrocarbon Development Instituteof Pakistan, ANGVA 2005, 1st Conference and Exhibition, Kuala Lumpur, Malaysia

119. Abdul Rahim Hashim, D. (June 2005). NGV in Asia Pacific. Asia­Pacific NGV AssociationVicePresident, Gas Business PETRONAS, ENGVA 11th Annual European NGV Conference – Bolzano/ Italy

120. Fernades, R., (June 2005). Dynamic Growth for Latin American NGVs. ALGNV, ENGVA 11th

Annual European NGV Conference – Bolzano / Italy

121.  (June 2005). IANGV Technical Committee Report to Council Meeting

122. Seisler, J., EUROPEAN & WORLDWIDE STATE­OF­THE­UNION, ENGVA NGV Workshop,European Gaseous Fuel Training Institute

123.  Horne D., Kolodziej, R., (October 2005), A National Strategy for the New U.S. NGV Industry,CVEF, NGVC

Page 121: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

121

LIST OF TABLES

Table 1 – CNG cylinder capacity .......................................................................................................14

Table 2 ­ Cylinders Costs and Weights..............................................................................................15

Table 3 ­ Share of various cylinder types on largest NGV markets ((in alphabetical order).................15

Table 4 – Tank weight comparison....................................................................................................23

Table 5 ­ Average composition of biogas and landfill gas compared to average composition of naturalgas ...................................................................................................................................................27

Table 6 – Overview by country ­ Dual fuel engine technology (gas­diesel) with pilot injection.............39

Table 7 – Overview by country – Diesel engines that use gas only ....................................................39

Table 8 – Overview by country – Spark ignition – converted ­ carburetted .........................................40

Table 9 – Overview by country – Spark ignition – OEM ­ carburetted.................................................40

Table 10 – SWOC Analysis – STRENGTHS – Country by country overview......................................94

Table 11 ­ SWOC Analysis – WEAKNESESS – Country by country overview....................................96

Table 12 ­ SWOC Analysis – OPPORTUNITIES – Country by country overview................................99

Table 13 ­ SWOC Analysis – CHALLENGES – Country by country overview...................................101

Table 14 – Scenario matrix – CNG: Market development and commercialization.............................103

Table 15 – Scenario matrix – LNG: Market development and commercialization .............................106

Table 16 – Scenario matrix – BIO­METHANE: Market development and commercialization.............107

Table 17 – Scenario matrix – HYDROGEN (PRODUCED FROM NATURAL GAS): Marketdevelopment and commercialization................................................................................................108

Page 122: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

122

LIST OF ILLUSTRATIONS

Picture 1 – Most common ways of methane utilisation in transport sector............................................6

Picture 2 ­ Different types and functions of hybrid vehicles ..................................................................8

Picture 3 – Potential consumption reduction of hybrid vehicles ............................................................9

Picture 4 – CNG systems in Light Duty Vehicles................................................................................10

Picture 5 – Standard Dual­Fuel principle for Heavy Duty Vehicles and Cummings – Westport Dual­Fuel System......................................................................................................................................11

Picture 6 – Appearance of Completed Vehicle, Isuzu­Westport project..............................................12

Picture 7 – CNG storage cylinders – volume versus weight comparison ............................................14

Picture 8 – Various concepts of cylinder placements in the vehicle – OEMs (Original EquipmentManufacturers) products ...................................................................................................................15

Picture 9 – Storage methods for natural gas and comparison with ANG ............................................17

Picture 10 – ANG storage principle ...................................................................................................17

Picture 11 – Slow fill ­ Overnight fleet filling with a direct supply from the compressor station.............18

Picture 12 – Fast­fill CNG station ......................................................................................................18

Picture 13 – Fast fill ­ piston compressor and 3 bank storage concept ...............................................19

Picture 14 – Fast fill ­ piston compressor plus booster and 1 bank storage concept ...........................19

Picture 15 – Fast fill ­ piston compressor plus booster and 1 bank storage concept ...........................19

Picture 16 ­ CNG transporting trailer – mother­daughter filling concept..............................................20

Picture 17 – Home fuelling concept ...................................................................................................21

Picture 18 – LNG filling station ..........................................................................................................22

Picture 19 – Structure of a cryotank (Linde) for LNG or liquefied hydrogen (LH2) and LNG tank fitted inLNG truck .........................................................................................................................................24

Picture 20 ­ Schematic diagram of the microbiological anaerobic breakdown of complex organicmaterial to form biogas and a simple scheme of biogas production process in Linköping...................25

Picture 21 – Biogas plant in Linköping...............................................................................................26

Picture 22 – Unloading slaughter­house waste from Sweden´s first biogas driven industrial vacuumtruck .................................................................................................................................................26

Picture 23 – Full biogas cycle – from garbage collection (using biogas garbage trucks) to utilisation inLinköping ..........................................................................................................................................26

Picture 24 – Comparison of the fraction breakdown of oil refining and GTL........................................27

Picture 25 ­ Overall process scheme – Fischer Tropsch....................................................................28

Picture 26 ­ Overview of process chains for the use of remote gas a fuel...........................................29

Picture 27 ­ Hydrogen generation process (from natural gas) – example ­ hydrogen refuelling stationfor fuel­cell buses in Madrid ..............................................................................................................31

Picture 28 ­ Function of a Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell and fuel cell stack used inDaimler­Chrysler Necar II model .......................................................................................................32

Picture 29 ­ Fuel cell drive train in personal cars ­ Daimler­Chrysler NECAR 4 – concept and vehicleefficiency ..........................................................................................................................................33

Picture 30 ­ Fuel cell drive train in public transport ­ Daimler­Chrysler NEBUS (Fuel cell engine fits inthe normal diesel engine compartment).............................................................................................33

Picture 31 – Dispenser, hydrogen and H2/CNG and „Hythane“ city bus in Malmö (Sweden) ..............34

Page 123: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

123

Picture 32 – Examples of CNG use in marine applications ................................................................35

Picture 33 ­ The K­700 heavy duty agricultural tractor (Source: NGVRUS) ........................................36

Picture 34 – Experimental LNG / LH2 plane – Tupolev 155................................................................36

Picture 35 – Geographical overview – distribution by cylinder type ....................................................42

Picture 36 – Geographical overview – type of filling connector used..................................................42

Picture 37 – Geographical overview – measuring units used .............................................................43

Picture 38 ­ Geographical overview – temperature correction (Y/N)...................................................43

Picture 39 ­ Geographical overview – Wobbe index of gas used for vehicles in respective countries(MJ/m3) .............................................................................................................................................44

Picture 40 ­ Trend analysis ­ New Zealand case (source: ENGVA) ....................................................46

Picture 41 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Sweden.....................................................................................................47

Picture 42 ­ Planned Swiss Green Corridor (support to „Blue Corridor“ concept)................................48

Picture 43 ­ Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key drivers behindthat trend – case: Finland..................................................................................................................49

Picture 44 – Trend in number of vehicles and volume of gas sold and key drivers behind that trend –case: France.....................................................................................................................................50

Picture 45 – Trend in number of vehicles and key drivers behind that trend – case: Italy....................52

Picture 46 – Trend in number of vehicles and key drivers behind that trend – case: Germany............52

Picture 47 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Spain.........................................................................................................54

Picture 48 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Austria.......................................................................................................55

Picture 49 – Trend in number of vehicles and volume of gas sold and key drivers behind that trend –case: Poland.....................................................................................................................................56

Picture 50 ­ Trend in number of vehicles and volume of gas sold and key drivers behind that trend –case: Croatia ....................................................................................................................................57

Picture 51  – Trend in number of vehicles and key drivers behind that trend – case: Macedonia........58

Picture 52 – Trend in number of vehicles, number of filling stations and volume of gas sold and keydrivers behind that trend – case: Russia............................................................................................61

Picture 53 – Trend in number of vehicles, number of filling stations and volume of gas sold and keydrivers behind that trend – case: Iran ................................................................................................65

Picture 54 – Trend in number of vehicles, number of filling stations and volume of gas sold and keydrivers behind that trend – case: Malaysia.........................................................................................68

Picture 55 ­ Trend in number of vehicles, number of filling stations and volume of gas sold and keydrivers behind that trend – case: Thailand (Desk research – data source [115]) ................................70

Picture 56 – Trend in number of vehicles and filling stations and key drivers behind that trend – case:Japan ...............................................................................................................................................73

Picture 57 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Argentina...................................................................................................76

Picture 58 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Brazil .........................................................................................................78

Picture 59 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Chile..........................................................................................................80

Page 124: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

124

Picture 60 – Project of integration of Southern Cone .........................................................................83

Picture 61 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Algeria .......................................................................................................88

Picture 62 – Trend in number of vehicles, filling stations and volume of gas sold and key driversbehind that trend – case: Egypt.........................................................................................................89

Picture 63 – NGV market SWOC Analysis ­ Strengths.......................................................................93

Picture 64 – NGV market SWOC Analysis ­ Weaknesses..................................................................95

Picture 65 – NGV market SWOC Analysis ­ Opportunities.................................................................98

Picture 66 – NGV market SWOC Analysis ­ Challenges ..................................................................100

Picture 67 – Conclusions and Recommendations ­ Overview ..........................................................112

Page 125: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

125

APPENDIX – TREND ANALYSIS CHARTS

Page 126: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

126

Case study: ALGERIA

1 1

50

75

125 125

1 1 2

131,8

2

3 31,11,1

52,5

78,8

105,0

0

20

40

60

80

100

120

140

1998 1999 2000 2002 2003 20040

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

Number of natural gas vehicles Number of filling stations Volume of gas sold (x 1 000 m3)vehicles number of filling staitonsvolume of gas sold

NGV Governmentpolicy announced

Some governmentincentives announced

Unfavourable legislationfor import of  OEM

products

Page 127: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

127

Case study:ARGENTINA

630500

756000

1165000

879000

5145001007

1091

1270

14121508

1681

1860

2650

771

1050983

872

104

1100

2041

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1985­1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 20030

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

Number of natural gas vehicles Number of filling stations Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)number of f illing stations

volume of gas sold

1) A clear understanding of  the adv antages of  liquid f uel replacement. It has to do with the exportof  crude oil and subproducts since Argentina , not an “oil country ” though, is self  suf f icient andpref erred to export instead of  burning its oil.2) A conscious  posit ion of  the Gov ernment promoting the use of  natural gas not only  f or domesticuse but also f or industrial application i.e.: electric power generation3) A v ery  proactiv e position of  the Authorit ies which  managed the project  by  means of    a v erysimple scheme and took upon themselv es the init iativ e to construct f uelling stations and makeav ailable conv ersion kits to car driv ers.4) The  adv antage of   hav ing a v ery  updated State Owned Gas Entity  which could establish thespecif ications and regulatory  standards of  the GNV equipment and serv ice right f rom thebeginning thus av oiding  teething problems and poor  control perf ormance5) A growing interest in the improv ement of  the air quality  and the general f eeling that care ofenv ironment is  a  committment of   gov ernment and people.

number ofvehicles

NGV, as a project, was launched on December, 1984 as a Government Plan aimed at replacement of liquid fuels from the abundant domestic natural gas reserves.The economical conditions of the time made it impossible to think on a  policy of subsidies to make the project fly in Argentina.Way to promote and impulse the NGV project  was based on the  significative  price di fferential between liquid fuels and natural  gas.The sales price of CNG to the car driver was established at a 45% of the price of premium gasoline. The  gross margin  granted to the fuelling stations was about 13 cents  per cubic meter­ The launching of the  projectrequired the fi rst investments. They were  made by the Government.  Two Public Service  Entities, YPF the  State Owned Oil Company and Gas del Estado, the Gas Transportation and Distribution Company,  initiated thecontruction of a fuel ling station each of them.At the end of 1985 the first private  fuelling stations were  fully operative. These investors  demonstrated  their confidence in the official project and, what is more important, in the product itsel f.. The total private NGVs wereabove 2.000 units. The first conversion kit manufacture  was born also in 1985. It was the starting point of a new industry.

The crisis of Argentine economy was responsibleof the notorious increase of the  rate ofconversion of vehicles in the period 2002­2003.This caused a singular increase of CNG sales.The relationship between January and December2003 showed a total GNC sales increase of 27%.

Page 128: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

128

Case study: AUSTRIA

400550

700

4000

240180120503717

1000

2000

17 18 20

49

6875

80

95

0,07 1,00 1,50 2,00 3,00 4,00

105

2937

43

0,550,320,190,110,090,01

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 20080

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

Number of natural gas vehicles Number of filling s tations Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)

1st OEM­cars on themarket

The German car marketdevelops very well ­>influences Austriaintensively

num

ber o

f veh

icle

s

num

ber o

f filli

ng s

tatio

ns, v

olum

e of

 gas

 sol

d

Page 129: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

129

Case study: BRAZIL

4800 1865857693

9258

969359

835959

643507

144917

292871

449435

11 18 25

119

281

513

953

1094

6246

723

41 37 42

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

vehi

cles

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

fillin

g st

atio

ns

Number of natural gas vehicles Number of filling stations

Licence to install the first NGV stationhas been given in 1991. In 1992;authorization has been given to usenatural gas in buses, taxi cabs, fleetsand trucks.

Denatran* Act 775 establishes thelicence to run a NGV through acertificate issued by Inmetro.

­ ABNT* NBR Std 12236 giverequirements to design, buildand operate NG refueling sta.at a max.pressure of 250 bar.

­ Conama* Act 15establishes vehicleemission controls to startbeing  applied in 1996.

­ Inmetro Act 32 establishesminimum requirements to bemet by mass metering devicesin NG dispensers.

­ Clear perception offavourable natural gasprice relatively to gasolineand ethanol (50%savings);­ NGVs markets wereconcentrated in Rio andS.Paulo; Expansion toNortheast has beeninitiated.

­ Reduced Annual NGV Licence in the State of Rio de Janeiro­ANP* Act 20 establishes safety and environmental practices to build NGrefueling stations;­ Inmetro* Act 71 g ive requirements to inspect vehicle changes by qualifiedagents;­ Federal Law gives permission to utilize natural gas as a fuel,  in any kindof vehicle.

­ ANP Act 116 regulates refueling sta. Activities; ANPAct 243 regulates the commercialization of CNG;­ NGVs new components manufacturing plants havebeen built.

­ Conama Act 273 establishesenvironmental conditions to be met by NGrefuelling sta. operation;­ ABNT Std. NBR ISO 4705 specifiesrequirements applied to the design,manufacturing, and tests of HP cylinderswith 1 to 150 litres capacity;­ ABNT Std. NBR ISO 11439 specifiesrequirements to the design and fabricationof NGV cylinders­ Conama Act 291 establish environmentalrequirements to NGV system components;­ Inmetro Act 150 gives the technical qualityregulations to inspect NGVs­ Inmetro Act 132 establishes qualityrequirements to qualify conversion serviceshops.

­ ABNT Std. 11353­1 establishesminimum requirements to NGVcomponents and installation.

­ Inmetro Act 170 establishminimum requirements tofabricate and commercializeNGV conversion kits;­ Reduced NGV AnnualLicence Costs in the States ofS.Paulo and Parana;­ Petrobras announced anatural gas massificationprogram.

­ Stronginvestment inexpanding thedistribution andfueling.infrastructure.

­ Continued investment inexpanding the infrastructure.

­ It is forecasted to have an NGV fleet superior to 1million vehicles still this year;­ Government announces concerns on importednatural gas availability and prices;­ Discussion on a new Natural Gas Law and EnergyBill generates concerns.

2005 = July

Page 130: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

130

C a se   stu d y: BR A ZIL

4 8 0 0 1 8 6 585 7 6 9 3

4 4 94 3 5

2 9 2 8 711 4 4 9 1 7

6 4 3 50 7

8 3 5 9 5 9 9 69 3 5 9

92 580,03

0,70

1,75

2,69

4,23

5 ,19

0,130,12

2,4 6

0,220,36

0,07 0,1 3

0

2 0 0 0 00

4 0 0 0 00

6 0 0 0 00

8 0 0 0 00

1 0 0 0 0 00

1 2 0 0 0 00

1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 19 9 9 2 00 0 2 00 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5

veh

icle

s

0

1

2

3

4

5

6

V o lume o f  g as  s oldN u m b e r o f n a tu ra l g a s  ve h ic le s Vo lu m e  o f g a s  s o ld  (x 1  0 0 0  0 0 0  m 3 /d a y)

Lic enc e to  instal l the fir s t N G V stationhas  been g iven in 1991. In  1992;author ization has been g iven to usenatur al  g as in bus es , taxi cabs, fleetsand trucks .

D enatran*  Ac t 775 establ is hes  thelic enc e to  run a N G V throug h acertificate iss ued by Inmetr o.

­  ABN T * N BR  Std 12236 g iver eq ui rements to desig n, bui ldand oper ate N G  refuel ing  s ta.at a  max.pr ess ur e of 250 bar .

­  C onama* Ac t 15establ ishes vehicleemis sion c ontr ols to  s tartbeing  appl ied in 1996.

­  Inmetr o Ac t 32 estab lishesminimum req ui r ements to  bemet by m ass  metering  devicesin N G  dispenser s.

­  C lear perc eption offavourable natur al  g asprice r elative ly to  g asol ineand ethanol ( 50%s aving s) ;­  N G Vs mar kets  werec onc entr ated in R io andS .Paulo; Expans ion toN ortheas t has beenini tia ted.

­  R educed Annual  N GV  Lic ence in the State of R io de Janei ro­ AN P* Act 20 es tabl is hes s afety and envi ronmental  practic es to bu ild N Gr efueling  s ta tions;­  Inmetro*  Act 71 g ive r eq ui rements to inspect vehicle chang es by q ual i fiedag ents ;­  F edera l Law g ives  per mis sion to uti lize natur al  g as as a fuel ,  in  any kindof vehicle.

­  AN P Act 116 reg ulates re fuel ing  s ta. Activi ties; AN P A ct 243r eg ulates the c ommer cial iz ation of C N G ;­  N G Vs new components manufacturing  plants have been bui l t.

­  C onama Act 273 establ ishesenvi r onmental  condi tions to  be met by N Gr efuel l ing  sta. operation;­  AB N T  Std. N BR  ISO  4705 speci fiesr eq uir ements  appl ied to the desig n,manufac turing , and tests of H P  c yl inderswi th 1 to  150 l i tr es  c apaci ty;­  AB N T  Std. N BR  ISO  11439 s pec i fiesr eq uir ements  to  the desig n and fabricationof N G V cylinder s­  C onama Act 291 establ ish envi ronmentalr eq uir ements  to  N GV  s ystem c omponents;­  Inmetr o Act 150 g ives the tec hnic al  q ual i tyr eg ula tions to  ins pect N G V s­  Inmetr o Act 132 establishes q ual i tyr eq uir ements  to  q ual i fy c onver sion ser vices hops.

­  AB N T  Std. 11353­1 estab lishesminimum req ui rements to  N G Vcomponents  and insta llation.

­  Inmetro Ac t 170 es tab l is h min im umr eq uir ements to  fabricate andcommercial ize N G V conver sion kits;­  R educed N G V  Annual  L ic enc e C os ts inthe States  of S.Paulo and Par ana;­  P etrobras announced a natural  g asmassi fication pr og r am.

­  Str onginves tment inexpanding  thedistr ibution andfueling .in fr as tr uctur e.

­  Continued inves tment inexpanding  the infr astr ucture.

­ It is forec as ted to  have an N GV fleet superior  to  1mil l ion vehicles s ti ll  this year;­ G over nment announc es conc erns on importednatural  g as avai labi l i ty and pr ices ;­ D iscussion on a new N atura l  G as Law and Energ yBil l  g enerates concerns .

2005 = July

Page 131: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

131

Case study:CHILE

5540

6281

14000

7000

4606

2000

2700260025003342

13

28

10

10

6

1113

42 4

68,0

31,626,2

22,816,7

12,210,810,3

7,910,0

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

1987 1997 1998­99 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2010*vehicles

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

f illing stationsvolume of gas sold

Number of natural gas vehicles Number of filling s tations Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)

Start of   the Natural Gas f or Vehicles CommercialProgramme (NGVCP) in Punta Arenas,  the southeastregion in Chile.  Ref uelling stations and v ehicle conv ersionworkshop under construct ions. NG landf ills av ailable inthe region.

NG arriv ed to Santiago (capitalcity ) in 1997 f rom Argentinathrough the Internat ional pipeline“Gas Andes”.  Two new stationswere built and started theiroperations  in 1997. They  wereowned by  Oil Companies. 100%were oriented to LDV.

The env ironmental authoritystarted the f irst Pilot Programf or NG buses in Sant iagoChile. The experience testedthe perf ormance andemissions of  dedicated NGbuses, bi­f uel NG­dieselbuses and diesel buses.

New conv ersions are allowed by  thegov ernment.  Bef ore this y ear, theywere f orbidden by  a gov ernmentdecree. New emission standard f ornon­methane hydrocarbons wasimplemented in  this year  f or naturalgas LDV.  Metrogas (the largest NGdistributor  in Chile) promoted thecreat ion of   the NGV network, usingcollaboration business model, toexpand the number of  workshops andf illing stations. One more f illing stationwas built  in the twelv e regions (PuntaArenas­Chile). Two new Mercedesdedicated CNG buses startedoperat ion, sponsored by  a largemunicipality  of  Sant iago.

Marketing and promotion works continue for new conversions. Two new filling stations were built inSantiago. As well, NGV start in the fifth region of Chile, building two new filling stations. The firstcommercial  fleet of 6 dedicated NG Volvo buses started to run in Santiago Chile. Metrogascontinued supporting the NGV network.

Marketing and promotionworks continue f or newconv ersions,implementing clean airprograms.

Marketing andpromotion workscontinue f or newconv ersions. Anew NG f illingstation was built  inthe twelve regionof  Chile   (PuertoNatales).

Marketing andpromotion workscontinue f or newconv ersions. Twonew f illingstations were builtin Chile. One wasin Santiago, andthe other was inthe second regionof  Chile.

Customers were discouragedby  long queues thus use lessCNG. Due to the NG crisis,  nonew investors continuedev aluat ing new NGV projects.New regulat ions and taxpolicies promote LPG uses f orv ehicles. Right now is underconstruction a  large LNGproject  to bring gas f rom Asiaor somewhere else, to solveChilean energy  crisis. Thisproject has been sponsored bythe Chilean gov ernment andsev eral private companies(gas, electricity ).  New sourcesof  energy  are under study(Biogas, solar, wind).

(*) Due to the high volatility of NG supply, right now it is not possible yet to forecast NGV development. If the supply problems are solved it is possible to expect growth.

Page 132: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

132

Case study: CROATIA

3337

4844

78

16

75

48

75

0,02

0,04

0,06

0,07

0,10 0,10

0,070,06

0,06

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 20030,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

Number of natural gas vehicles Volum e of gas s old (x 1 000 000 m3)

• Start of  the project. New  f illing station opened in December 1994 on thepremises of  GPZ (Zagreb Gas Distribution Company) in the centre of thetow n.• Favourable CNG price compared to the price of  petrol or diesel.• Taxi drivers and driving schools converted also (besides GPZvehicles).

• Existing converted bus is out of order. Public transportcompany (ow ned by the Municipality of  Zagreb (GPZ isow ned by the Zagreb municipality also))  notrecognized natural gas as a transport fuel. No new  busconversions. All new  buses are diesel buses.• No leadership by example, no subsidies forconversions.• Favourable CNG price compared to petrol or diesel.State control over petrol and diesel prices.

• Strong marketing campaignof  w ider use for  LPG forautomotive purposes.

• Liberalization of  petrol and diesel prices – (rapidincrease in prices) boosting LPG but not CNG market.• Act about necessary conditions for appliances andequipment for gas vehicles (issued in National Gazette).

• INA, main petroleum company,established daughter (LPG) company.Even stronger marketing campaign ofLPG for automotive purposes.

• Strong market ing campaign of  LPG f or automotive purposes(TV commercials, W EB sites, audits etc. by  LPG company ).• Import of  diesel cars is  increasing.• New Ac t on technical inspection of  v ehicles  – af ter 1st

October 2003 all v ehic les should pass Eco­testing (exhaus tgases should be bellow prescribed limit  depending on the ty peof  v ehicle), except  CNG and LPG v ehic les, to pass  regularcar  inspection.• Minis try  of  Env ironment s tarted new project  f or use ofbiodiesel in public t ransport  in  the municipality  of  Zagreb.­ LPG company  f inished project  of  small compact  containerty pe LPG f illing station  that should boos t the number of  LPGf illing stations  in Croat ia.­ LPG company  got approv al f rom Minis try  of   Interior  toreduce saf ety  dis tance f or LPG f illing s tations which mighthelp  to introduce more widely  LPG on petrol stations .

number of  vehicles volume of  gas sold

Page 133: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

133

Case study: EGYPT

34236

50000

180 180 180 813

570211900

18946

25105

41416

81000

69000

59000

66

84

75

104

128

23

94

54

3932

555

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1992

/1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

0

50

100

150

Number of natural gas vehicles Number of filling s tations

Second company  incorporated (E.I.G.  TEC = IEOC(ENI), Petrojet , Ministry  of  Petroleum, Ministry  ofInsurance, Egypt  Gas). NGVC and E. I.G. TEC areof f ering customers f inancing programs with a smalldown payment with montly  payments av ailable f orup to 3 years.

Joint  venture company  NGVCincorporated. NGVC  is of f eringcus tomers f inancing programswith a small down pay ment withmontly  payments av ailable f orup to 3 years.

All f inancial incent iv es st ill av ailable. NGVCand E.I.G. TEC are of f ering customersf inancing programs with a small downpay ment with montly  payments available f orup to 3 y ears. General Authority  f orInv estment (GAFI) grants a f ive­year taxholiday   to each approv ed CNG company . TheUSAID commodity  import program (CIP)grant  the CNG companies a 36­monthsinteres t f ree loan  f rom the date of   theshipping the stat ion f rom the U.S. with nodev aluation risks.  Price of  natural gasf avourable compared to petrol and diesel.

Third company  aproved in 2002 (Shell Egy ptCNG Company  = Shell Egy pt, Egy ptianNatural Gas H olding Company , Egyptianprivate sector partners). Four new companiesare approved and expected to be operationalby  2004.

Egypt´s CNG  indus try  implemented"Gas Card" sy stem  ­ All cus tomers whohave outstanding conv ersion loanbalances, and all new  f inancedconvers ion customers,  will begin pay ingthe gasoline price each time  they   fuelwith the dif ference being creditedagainst their receiv ables’ balance.1 new private company entered the market.

• 2 new priv ate companies entered  themarket.• Diesel  retail prices increased by  50%. Retailprices  of  other fuels should be increased until

• Expect ing 2 companies  to enter the market.• Expect ing reduc tion in customs and tax on CNGequipment.

Memorandum of  understandingbetween BP Egypt, Egy pt  Gas andENPPI  to f orm a joint company .

Two pilot projects  init iated by  Egypt'sPetroleum Minis try  and  realized byGUPC O, BP Egypt,  EGPC partnershipand Petrobel (ENI and EGPCPartnership). Petroleum Ministryissued a decree to ensure  the saf etyand perf ormance of  the CNG fuelingstat ions and the customers' vehicleconversions . This includes  strictadherence to "Egypt' s VehicularNatural Gas Standards andSpecif ications". General Authority  f orInv estment  (GAFI ) grants a f iv e­y eartax holiday  to each approv ed CNGcompany . The USAID commodityimport program (CIP) grant the CNGcompanies a 36­months interest f reeloan f rom the date of  the shipping  thestat ion f rom the U.S. with nodev aluation  risks.

number of  vehicles number of  filling stations

Page 134: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

134

Case study: FINLAND

24

17

24

7274

80

76

38

0,4

0,9

1,4

1,7

222 2222

11

2,96

3,6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20040

1

2

3

4

Number of natural gas vehicles Number of filling stations Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)

Permission to useCNG without tax, iftotal weight is morethan 3,5 tons

Permission to use all Euro IVCNG cars without extra fuel tax(10 000€/year)

Planned:2005: First public CNG station2006/2007: Goal is to open one CNG stationper year in Helsinki area

Special permissionto use CNG buseswithout tax

number of vehicles number of filling stations,volume of gas sold

Page 135: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

135

Case study: FRANCE

0 7120

350 540 660 1200

17300

1710

47800

93300

1800

2600

0 2,848

480

680

1100

140216

264

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2006 2008 20100

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

GW

h

Number of natural gas vehicles Gas sold (GWh)

1992­1997:building NGVbackground

(7 HDV) Start of thepromotion of NGV for HDVaimed at cities. Birth ofGNVert, service subsidiaryof Gaz de France for thedelivery of NGV

All HDV

All HDV. Start of the promotion of NGV forgarbage trucks

All HDV

2800 HDV, 45000 LDV150 private + 200 public stations

2300 HDV, 15000 LDV. 2005 : commercialisation of theHome refuelling appliance (HRA)2006 : development of  public filling stations.140 private + 100 public stations

All HDV. in 2004: +300garbage trucks. 130 private

stations

3300 HDV, 90000 LDV160 private + 300 public stations

number of vehicles gas sold (energy)

Page 136: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

136

Case study: GERMANY28000

19400

11000

15000

7500

55004200

30002000

1000400

120100

80

250

190

140

655035

530

390

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20040

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

Number of natural gas vehicles Number of filling stations

o Reduced mineral oil tax (up to 2000)o Political fundingo First OEM NGVs (BMW)

o Foundation of Erdgas mobil by majorGerman gas companies in cooperation w ithmineral oil companies (aim 1.000 CNGstations in Germany)o Reduced mineral oil tax fixed(up to 2020)o More types of dedicated NGVs available

o Fuel prices f or gasoline and diesel keep risingo Sales incentives by OEMs together w ith gasindustry

o Increased number of OEM NGVs at themarket availableo First NGvs w ith under floor gas tankinstallation (Fiat Multipla)o German w ide NGV campaign on naturalgas as fuel for vehicles (gas industry, carmanufacturers, government)

number of vehicles number of filling stations

Page 137: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

137

Case: Italy

260000275000

295000315000

340000 335000350000

420000450000 440000 440000 440000

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

500000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Number of natural gas vehicles

Diesel competition (lowtax, good performances,wide model range)

Incentives fromGovernment; AgreementOEM ­ Environmentministry ­ Oil unionIncreased environmental

concerns. New modelsOEM NGV LD and HD

Page 138: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

138

Case study:IRAN (updated)

3962

764000

202000

507864558420858

960624001200

2 4 14

72

400

450

2434 70

40,211,6

3,12

112,3

237,7

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

900000

1975 1983 2004 (March) 2004 (July) 2004(December)

2005 (June) 2005 (August) 2006 (March) 2007 (March)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Number of natural gas vehicles Number of filling stations Volume of gas sold (x 1 000 000 m3)

all retrof it all retrof it

2 788 Retrof it519   OEM655    Bus

6 623   Retrof it1 776  OEM1 207   Bus

16 764  Retrof it2 922   OEM1 207    Bus

38 607 Retrof it5 433   OEM1 544   Bus +minibus

43 186  Retrof it6 056   OEM1 544   Bus +minibus

100 000 Retrof it100 000 OEM2 000      Bus,…

200,000   Retrof it554 000  OEM7 000        OEM Nativ e3 000           Bus,…

vehicles

­Gov ernment policy  towards NGVs­Tax exemption on CNG kit  components­Trend of  gasoline/diesel to high prices­High subsides must be paid by  gov ernment f or petrol/Diesel  fuels­High f uel consumption in transportat ion sector because of  old nav igation­Widespread gas distribution network entire country­Gov ernment policy  to reducing air pollution­Grants f or ref uelling stat ions­Gov ernment Incentiv es­Gov ernment subsidies on CNG Retrof it  and OEM’s conv ersion

number of f illing stations, volumeof gas sold

Page 139: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

139

Case study: JAPAN

3640

12012

7811

5252

20931211759

20638

16561

34

82

107

62

47

138

181

271

224

0

5000

10000

15000

20000

25000

0

50

100

150

200

250

300

Small cars 618 956 1554 2462 3375 4539 6123 7661 9123

Buses 39 86 153 239 332 410 529 770 937

Garbage trucks 21 46 83 151 237 456 872 1433 1951

Trucks 81 123 303 788 1308 2406 4488 6697 8627

Number of vehicles ­ total 759 1211 2093 3640 5252 7811 12012 16561 20638

Refuelling stations 34 47 62 82 107 138 181 224 271

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

In 1990. Ministry  of  International Trade andIndustry  granted the Japanese GasAssociation a subsidy  and began a f easibilitystudy  on NGVs.The JGA established within its ownorganisation the Natural Gas Vehicle ProjectDepartment in 1992.

Large number of  trucksowned by  transport operatorsdue to: strengthening ofv ehicle emission standardand the subsidies f ortransport operators f romtrucking association inadittion to national and localgov ernments.Route buses: Some publictransport operators suchToky o MetropolitanGovernment, Yokohamacity , Osaka city  introducedNGV buses but only  a f ewpriv ate bus operators hav eintroduced sizeable numbersof  CNG buses.Diesel substitution: Numberof  diesel substitutions isgrowing rapidly  because ofthe reinf orcement of  exhaustemission standard and theincrements of  subsidies.

National standard of  v ehicle emission will be substantially  strengthened f rom the y ear 2005. Andsome local gov ernments are going to reinf orce the municipal by law about v ehicle emissionstandards stricter than the national standards. Truck operators can buy  NGVs at nearly  the sameprice as diesel v ehicles because national government, some local governments and truckingassociations subsidies. A lot of  truck operators shif t diesel trucks to CNG trucks. Automanuf acturers are tackling to dev elop clean diesel vehicles to pass 2005 emission standards.

In December 1995, the saf ety  standardsunder the Road Transport Vehicle Act wererev ised and the amended regulations made itpossible to treat the NGV as being equal togasoline and diesel f ueled v ehicles.

Through a consultation process with the competent authorities, a range ofconcessions were obtained that eased the regulations in various respects,including a reduction of the safety distance required for refueling stationequipment (like compressors). National  and local governments created subsidy­based incentive schemes. Under these measures, part of the price differencebetween the NGV and the ordinary vehicle and/or part of the construction costsfor CNG refueling stations, were to be covered by subsidies.

In 1998, JapaneseGovernment upholds amarket penetration targetof  one million NGVs f orthe y ear 2010.

number of vehicles

num

ber o

f ref

uellin

g st

atio

ns

Page 140: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

140

Case study: MALAYSIA

13002670

3980

56000

293014801050

34000

14000

6710

5470

9309008607700

70

117,6

50

1176

151511660

90

20 2022

31

60,83

44,59

30,7820,5913,198,254,443,83,44

4,194,664,561,380

193,4

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2006 20090

50

100

150

200

250

Number of natural gas vehicles Number of filling s tations Volume of gas sold (x 1 000 000 m 3)number of filling stations,

volume of gas sold

Planned

Planned

vehicles

Start of  the N atural Gasf or Vehicles CommercialProgramme (NGVCP) inthe Malay sian capital ofKuala Lumpur (usingmother – daughterconcept as there was nogas pipelines in KualaLumpur). Ref uellingstations and v ehicleconv ersion workshopunder constructions.

Stations start sellingCNG in Feb 1992. 1mother station, 5daughter stations startedoperation in KualaLumpur an 1conv entional (online)station started operationin Sarawak, EastMalay sia.

Marketing andpromotion workscontinued.

Ref uelling stationshad reached itsmaximum capacit ies.Long queues at moststations. Waiting f orcompletion of  gaspipeline sy stem inKuala Lumpur to buildaddit ional stations.

Customers was discouraged by  longqueues thus use less CNG. Oneaddit ional conv entional station wasbuilt at the outskirts of  Kuala Lumpur.On Feb 14th, 1995, PETRONASincorporated a wholly  subsidiary ,PETRONAS NGV Sdn Bhd (PNGV),to streamline and spearhead thedev elopment, marketing andpromotion of  CNG/NGV in Malay sia.

Customer still not increasing theirusage of  CNG.  Gas pipelineswere av ailable in certain areas ofKuala Lumpur. PNGV rev iewed themarket situation and build 4additional conv entional stations inKuala Lumpur – these stationsstarted operations towards the endof  1996.

Marketing andpromotion workscontinued.

PNGV continued to build addit ionalstations and during the October1998 Commonwealth Game inKuala Lumpur, introduced theEnv iro 2000 taxis. This is af actory ­designed and productionmonof uel CNG taxis. 1000 unitswas produced by  PETRONAS andMatra (France).

In conjunction with the f irstFormula 1 race in Sepang Circuitin Malay sia, PETRONAS prov idedf ree CNG conv ersion to 1000taxis in return f or adv ert isementon F1 / PETRONAS on the taxibodies.

In conjunction with the f irstFormula 1 race in Sepang Circuitin Malay sia, PETRONAS prov idedf ree CNG conv ersion to 1000taxis in return f or adv ert isementon F1 / PETRON AS on the taxibodies.

Owners continued toconv ert their taxisunder the NCPS.

PNGV continued to build addi tional stationsincluding daughter stations as certain strategicareas in Kuala Lumpur did not have gaspipelines. PNGV continued the marketing andpromotional efforts by introducing the NaturalGas for Vehicles Conversion PromotionScheme (NCPS) for taxis in Kuala Lumpur.Under this scheme,  rebate of MalaysianRinggit RM1500.00 was provided for 3000conversion of taxis (the taxi conversion cost wasRM2500.00).

Conv ersion under theNCPS continued andPNGV continued tobuild additionalstation.

PNGV continued to buildadditional stations andplanning to move intoheavy­duty vehiclesmarket esp. city buses.

PNGV continued to build additional stations and thisincluded 1 mother station, 3 daughter stat ions and 1conventional s tations  in the ci ty of Johore Baru (~ 500km s outh of Kuala Lumpur, near Singapore), and 1

conventional s tation  in Penang (~ 400 km north of KualaLumpur). PNGV also cont inued the NCPS withadditional 1000 taxis  in Kuala Lumpur and 750 taxis

Page 141: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

141

Case study: POLAND

60

400

70

1000,12

0,26

0,45

0,50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1989 1993 1999 20040,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Number of natural gas vehicles Volum e of gas sold (x 1 000 000 m3)

Light duty NGVsonly. National CNGprogram wasfinanced by thecentral Government

6 buses in Cracow,about 75 Gas Worksservices cars and10 private cars

17 buses inPrzemy l, in Krakówthe end of NGVProject

47 buses inPrzemy l,Inowroc aw,Warszawa,Rzeszów

number of vehicles volume of gas sold

Page 142: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

142

Case study: RUSSIA

140000

38300

28200

1790012700 11900 12600 14400

54400

74800

107000

17800

23700

33100

44100

207207207207207207

182 184 185

199207 207

190 191 196

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20040

50

100

150

200

250

NGVs NGV Filling stations

USSR: No private  light duty  NGVs. Only state ownedheav y  duty  NGVs: t rucks and buses. National CNGprogram is  f inanced and implemented by  the centralgov ernment.  ½ Bcm of  NG sold  to NGVs – the recordtrade s ince 1984, when f irst  f illing stations werecommissioned. ZIL, GAZ and KAMAZ produce and sellOEM NGV trucks.

Russia.­ OEMs discontinue production and sales of  NGVs (trucks).­ First priv ate auto­transportat ion companies emerge.­ In 1990 – 1998 due to  the economic recession,  inf lat ion, poormanagement,  lack of  disc ipline and salary ­pay ment cris is driv ers of  stateowned f leets de­conv ert NGVs back to gasoline/diesel and "appropriate" f uelf rom the tanks and resell it  with discount.­ In 1993 Russian Government adopts  the upper limit  of  NG price f or NGVs.The price of  1 ncm of  NG shall not  exceed 50% of   the price of  the cheapestgasoline.­ Priv ate f leets have no enough f unds  to buy  CNG equipment.­ In 1996 – 1997 Gazprom dev elops and adopts corporate NGV  program.

­ Fuel prices keep rising.­ CNG becomes more and more popular among priv atevehicle/ f leet  owners.­ Sales of  NG grow some 15 – 20% annually .­ In 2004 KAMAZ and UAZ restore OEM NGV programs.

number of vehicles number of f illing stations

Page 143: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

143

Case study: RUSSIA

1440012600119001270017900

28200

38300

140000

54400

74800

107000

1780023700

33100

44100

160,0140,6

116,097,4

81,464,2

511,6

435,6

364,5

89,375,2

60,2

253,7

151,8

114,2

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 20040

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

NGVs Natural gas sales (x 1 000 000 m3)

USSR: No priv ate light duty NGVs. Only state ownedheav y duty  NGVs: t rucks and buses.  National CNGprogram is  f inanced and implemented by  the centralgovernment. ½ Bcm of  NG sold  to NGVs – the recordtrade since 1984, when f irst  f illing s tat ions werecommissioned. ZIL, GAZ and KAMAZ produce and sellOEM NGV trucks.

Russia.­ OEMs discontinue production and sales of  NGVs (trucks).­ First priv ate auto­transportat ion companies emerge.­ In 1990 – 1998 due to  the economic recession,  inf lat ion,  poormanagement,  lack of  disc ipline and salary ­pay ment cris is driv ers of  stateowned f leets de­conv ert NGVs back  to gasoline/diesel and "appropriate" f uelf rom the tanks and resell it  with discount.­ In 1993 Russian Gov ernment adopts  the upper limit  of  NG price f or NGVs.The price of  1 ncm of  NG shall not  exceed 50% of   the price of  the cheapestgasoline.­ Priv ate f leets hav e no enough f unds  to buy  CNG equipment.­ In 1996 – 1997 Gazprom dev elops and adopts corporate NGV  program.

­ Fuel prices keep rising.­ CNG becomes more and more popular among priv atevehicle/f leet  owners.­ Sales of  NG grow some 15 – 20% annually .­ In 2004 KAMAZ and UAZ restore OEM NGV programs.

number of vehicles volume of gas sold

Page 144: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

144

Case study: SPAIN

638

737

2

120

3124

328

189

0,45 0,75 1,302,50 3,00

12

7

2123

14

16

21

0,120,100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1995 1996 1997 1999 2000 2001 2002 20030

10

20

30

40

50

NGVs (without garbage trucks) Filling stations NG Sales, (x 1 000 000 m3)

2 buses.­ Starting project  in Madrid­ Fuel Makers­ NGV only  f or public serv ice­ Reduced  tax  for LPG and NG v ehicles­ All project t ill present are only  pushed byGas natural SDG with participat ion in f illingstat ion building or of fering a good price f ornatural gas .­ No collaboration  f rom authorities

24 buses in Madrid andBarcelona

31 bus. Demonstrationprojec ts in sev eralcities.

119 Buses + garbage t rucks+ 1 LNG t ruck.  CNGgarbage t rucks  in Madrid, 1LNGV demonstration projectin Barcelona (13 CNGstat ions + 1 LNG station).

300 Buses + garbage t rucks+ 28 LNG t rucks. 19 CNG +2 LNG stat ions. 18 LNGgarbage t rucks and 10lorries .

188 Buses + garbage t rucks+ 1 LNG truck,  15 CNG + 1LNG station.  CNG garbagetrucks in Madrid.

602 Buses + garbage  trucks+ 36 LNG trucks. 19 CNG +2 LNG stations .

701 Buses + garbage trucks+ 36 LNG trucks.  21 CNG +2 LNG s tations.

Future development depending on:­ EU regulation­ Spanish administration collaboration­ OEMs­ Standards

number of  f illing stations,volume of  gas sold

NGVs (w ithout garbage trucks)

Page 145: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

145

Case study: SWEDEN

817

1052

1360

268405

1593

4238

3309

44

9,711,2

13,7

16,4

20,1

25,2

2

7

12

27

39

47

15

18

22

1,0

4,3

7,0

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 20030

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Number of natural gas (and biogas) vehicles Number of fil ling stations Volume of natural gas and biogas sold (x 1000 000 m3)

The City ofGöteborgtogether w ithVolvo initiatedSw edishdevelopments

CBG = compressed biogas

The Cities of Malmö, Uppsala, andTrollhättan  made a commitment togo for CNG buses (Uppsala andTrollhättan relying only on CBG –biogas)

The City of Linköping started large scale biogasoperations. Volvo Car Corporation startedfactory production of  CNG cars.

The City of  Helsingborgstarted up CNG/CBGoperations. FordonsgasVäst w as set up inGöteborg w ith the purposeof  building an adequateCNG/CBG refuelling infrastructure in West Sw eden.

The City of  Kalmar startedup CBG operations.

The City ofJönköping startedup CBGoperations.

Volvo introducedits secondgeneration of Bi­Fuel cars.

The cities ofStockholm andSkövde started upCBG operations.

The cities ofKristianstad andBorås started upCBG operations.

num

ber o

f veh

icle

s

num

ber o

f filli

ng s

tatio

ns a

nd v

olum

e of

 gas

 sol

d

Page 146: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

146

Case study: SWITZERLAND

590

840

750

680

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

2001 2002 2003 2004

Number of natural gas  vehicles

The quantitative target of  the Sw iss gas Industry look like follow s:­ 100 public refuelling stations by the end of  2006­ 30 000 NGV’s on the street by 2010­ 1% market share of  natural gas in the segment motor fuels300 000 NGV’s by the year 2020

There is a voluntary measure in place from the Sw iss Automobile importers toreduce the averaged consumption of new  cars from 8.4 l / 100 km (year 2000)to 6.4. l/ 100 km (year 2008)

Revision of mineral oil tax in 2007. There is a Sw iss law  in place to tax f ossilf uels. Several models for the modes of taxation are in discussion four of  themare in evaluation. Diesel and petrol w ill be taxed up to 6 – 10 Eurocents perlitre. CO2­tax comes probably end 2004/ 2005

Canton detaxation of clean vehicles (no vehicle tax (2003 ongoing). A gasmotion foresees a budget neutral tax reduction of natural gas, biogas and LPG.Diesel and petrol w ill be at the same time higher taxed to the same amount.

Situation: mid 2004­ 840 NGV’s, 40 public refuelling stations, 50 NG buses, 6 NGtrucks­ Biogas market: Very f lourishing. Strong competition f rom biogas topow er market.­ Tax law  allow s only limited production of  biogas f or vehicle fuel (5Mio liters diesel equivalent) f or complete tax deduction

Page 147: Report€on€Study€Group€5 - Cti2000.it IGU Global... · 2008-08-06 · This€paper€results€from€the€work€and€dedication€of€the€IGU€WOC€5€Study€group€5.3

147

THAILAND

1628225103

2 35 1240 12 100

1000

3000

5097

1

10 12

34

4

11

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

1984 1985 1986 1987 1988 1992 1993 1994 1999 2001 2002 2003 2004 2005 (July)0

5

10

15

20

25

30

35

HD NGVs LD NGVs Filling stationsnumber of vehicles number of filling stations

NGV dedicated conversion of 5 city busesusing New Zealand technology. Time fill,on line station for use in bus fleetexperiment.

Repeating the conversion technologyof the previous year.

Same as in 1985 but moreoriented to commercialapplications.

Dedicated NGV conversionof small 4­wheelers fornormal road use.

Dedicated NGV conversionof 2­stroke 3­wheelers (TukTuk) in an attempt to reduceexhaust emissions and fuelcost.

NGV Diesel Dual Fueltrucks using electronicfuel control devices.

As a result of poor performance of the in­useconverted buses, the ThaiGovernment decided to give a grant to BMTAfor the purchase of 82 OEM dedicated CNGbuses (44 MAN & 38 Mercedes Benz) whilePTT invested in a CNG fast fill refuelingstation to service these buses at their depot.

NGV Diesel Dual Fuel trucks using gasinjectors and electronic controls for both NGVand diesel. Not much success due to itscomplication and inadequate robustness.

Economic crisis in Thailand, the Thai Baht was devalued, but the crude oil price was still relatively high. TheThai government has gradually removed its oil price subsidy for both diesel and gasoline. The NGV projectwas reestablished to promote natural gas as an alternative vehicle fuel to alleviate the impact of the high oilprice as well as addressing the environmental problems in the greater Bangkok area. PTT, as a state ownedagency, turned to focus on in­use vehicle conversion again in 1999. NGV Diesel Dual Fuel system installed in13 city buses and 3 garbage trucks with improved control system and parts to withstand the local severerequirements. Some success with respect to exhaust emission improvement but not accepted due to poor fuelconsumption and power loss when compared to original diesel mode. Dedicated NGV conversions ofpassenger cars (company’s utility cars). Six cars with timed port gas injection system and the rest withconventional gas mixers.

Conventional gas mixer type NGV­gasoline bi­fuel conversion in taxis. Off line, fast fill stationsincorporated into existing gasoline service stations. NGV transportation is done via storage cylinder trailers.

Gas multi­point port injection­type NGV­gasoline bi­fuel conversion of taxis. 1 Mother station 3 Daughter stations. Thestations ware built taxis. Beginning of the commercial stage.

Gas Multi point port sequential injection type NGV gasoline bi fuel conversion to taxis. First 2 conventional stations 8 daughterstations. To expand NGV to areas and serve more greater Bangkok.

1 Mother station 1 Conventionalstation 10 Daughter stations.

OEM NGV Dedicated Garbage collectiontrucks. The tender document for bidding 65trucks was sold up to May 25th ,2005. Thebid submission deadline is Oct 25th, 2005