Überdenken der Einspeisung von Biomethan in das Netz
Der Hauptvorteil von Biomethan gegenüber Erdgas besteht darin, dass es wesentlich umweltfreundlicher ist. Tatsächlich erzeugt Biomethan 92 % weniger Treibhausgas als Erdgas. Deshalb wird Biomethan oft direkt von der Produktionsanlage in das Gasnetz eingespeist. Ohne ein geeignetes Einspeisemanagement muss die Produktionsanlage jedoch unter Umständen 20-30 % unter ihrer Kapazität betrieben werden. Das Einspeisemanagementsystem steuert die Energiemenge, die ein Energiesystem in das Netz einspeist. In einem herkömmlichen Biomethan-System leitet die Biomethananlage feststehende Gasmengen in das Energienetz ein. Dies bedeutet, dass die in das Netz eingespeiste Energiemenge nicht bedarfsgerecht angepasst werden kann. Nachts, wenn der Energiebedarf eher gering ist, wird die Biomethananlage also mehr Gas in das System einleiten, als benötigt wird. Um die Rohrleitung nicht zu viel Druck auszusetzen, muss dieses Gas freigesetzt (d. h. verschwendet) werden. Dieses Problem kann überwunden werden, indem Biomethan in Zeiten von Überkapazitäten wieder in das Hochdrucksystem zurückgeleitet wird. Leider erfordert dies eine zusätzliche – und teure – Infrastruktur, die wirtschaftlich unrentabel ist. Eine kostengünstigere Lösung besteht darin, das Netz als Kurzzeitspeicher oder Reservoir für zusätzliches Gas zu nutzen – der Schwerpunkt des EU-finanzierten Projekts SmartGasGrid. „Da die Länder versuchen, die Wärme zu dekarbonisieren, wird die Einspeisung von erneuerbarem Gas in das Netz in den kommenden Jahrzehnten massiv zunehmen“, sagt Adam Kingdon, CEO von Utonomy Limited und Projektkoordinator von SmartGasGrid. „Angesichts dessen muss die Industrie für erneuerbare Gase in Zeiten geringer Nachfrage Kapazitäten einspeisen können, und Utonomy entwickelt genau eine solche Lösung.“
Eine innovative Lösung für das Einspeisemanagement
Die Lösung für das Einspeisemanagement von Utonomy verwendet eine intelligente Steuerungseinheit, die über das Mobilfunknetz mit einer Cloud-basierten Datenplattform kommuniziert. Die Sollwerte werden auf der Grundlage der saisonalen Nachfrage, der historischen Daten und der prognostizierten Nachfrage unter Verwendung von Faktoren wie Wettervorhersagen und Temperatur berechnet. Die Druckregler im Netzwerk werden dann über den Aktor – eine Schlüsselkomponente des Utonomy-Systems – eingestellt. „Aus Sicherheitsgründen war es nicht möglich, die Leistung der Antriebsmotoren des Aktors zu erhöhen“, erklärt Kingdon. „Wir konnten die Konstruktion jedoch mit verschiedenen innovativen Änderungen versehen, um höhere Netzdrücke zu steuern.“
Übergang zu erneuerbaren Energien
Während des Projekts arbeitete Utonomy mit drei britischen Netzwerken zusammen, um zu untersuchen, wie durch die Verwendung des SmartGasGrid-Systems die Einspeisung von Biomethangas in ein Netzwerk erhöht werden kann. Diese Arbeit führte zur Entwicklung verschiedener Technologien, mit denen laut Kingdon größere Mengen an Biomethan und anderen erneuerbaren Gasen in das Netz eingeleitet werden können. „Durch die fortlaufende Regelung kann der Gasdruck kontinuierlich optimiert werden, so dass genügend Freiraum für die maximale Biomethaneinspeisung vorhanden ist und die Biomethananlage ihr maximales Potenzial erreichen kann“, sagt Kingdon. „Dies wird einen erheblichen Beitrag hinsichtlich des Übergangs zu erneuerbaren Energien und zur Entkarbonisierung von Wärme leisten.“ Nach Abschluss des Projektes wendet sich Utonomy nun der Durchführung von Einsatzprüfungen des Systems zu.
Schlüsselbegriffe
SmartGasGrid, Utonomy, erneuerbare Energie, Biomethan, Anlage, erneuerbares Gas, Einspeisemanagement
