Nowe podejście do wprowadzania biometanu do gazowej sieci dystrybucyjnej
Kluczową zaletą biometanu w stosunku do gazu ziemnego jest to, że jest on znacznie bardziej przyjazny dla środowiska, ponieważ wykorzystywanie go jako źródła energii oznacza znacznie mniejszą emisję gazów cieplarnianych – aż o 92 % – w porównaniu do gazu ziemnego. Dlatego biometan jest często wprowadzany do gazowej sieci dystrybucyjnej bezpośrednio z zakładu produkcyjnego. Jednak brak odpowiedniego systemu zarządzania zasilaniem sieci może oznaczać 20–30 % niewykorzystanych zdolności produkcyjnych. System zarządzania zasilaniem sieci pozwala kontrolować ilość energii, którą system energetyczny przesyła do sieci. W tradycyjnym systemie zakład produkujący biometan wtłacza z góry ustaloną ilość gazu do sieci energetycznej. Oznacza to, że nie można dostosowywać ilości energii wprowadzanej do sieci zgodnie do zapotrzebowania. Zatem w nocy, kiedy zapotrzebowanie na energię jest zazwyczaj niskie, zakład produkujący biometan wprowadza do sieci więcej gazu, niż jest to potrzebne. Aby uniknąć zbyt dużego ciśnienia w rurociągu, należy taki gaz uwolnić (co oznacza, że się marnuje). Jednym ze sposobów przezwyciężenia tego problemu jest przesyłanie biometanu z powrotem do sieci gazowej wysokiego ciśnienia w okresach nadwyżki. Niestety, proces ten wymaga dodatkowej – i kosztownej – infrastruktury, co czyni go nieopłacalnym. Bardziej opłacalnym rozwiązaniem jest wykorzystanie sieci jako krótkoterminowego magazynu lub zbiornika nadmiarowego gazu. Jest ono w centrum zainteresowania finansowanego ze środków UE projektu SmartGasGrid. „W miarę jak kraje dążą do obniżenia emisyjności produkcji ciepła, w nadchodzących dziesięcioleciach ilość odnawialnego gazu w sieci będzie lawinowo wzrastała”, mówi Adam Kingdon, dyrektor generalny firmy Utonomy Limited i koordynator projektu SmartGasGrid. „W związku z tym przemysł gazu odnawialnego musi mieć możliwość ograniczania ilości gazu wtłaczanego do sieci w czasach niskiego zapotrzebowania. Firma Utonomy opracowuje właśnie takie rozwiązanie”.
Innowacyjne rozwiązanie w zakresie zarządzania zasilaniem sieci
Rozwiązanie w zakresie zarządzania zasilaniem sieci firmy Utonomy wykorzystuje inteligentne urządzenie sterujące, które komunikuje się z platformą danych opartą na chmurze za pośrednictwem sieci telefonii komórkowej. Wartości zadane obliczane są na podstawie sezonowego zapotrzebowania, danych historycznych i prognozowanego zapotrzebowania przy użyciu takich czynników jak prognozy pogody czy temperatura. Regulatory ciśnienia w sieci są następnie regulowane za pomocą siłownika – kluczowego elementu systemu firmy Utonomy. „Zwiększenie mocy silników napędowych siłownika nie było możliwe ze względu na wymogi bezpieczeństwa”, wyjaśnia Kingdon. „Byliśmy jednak w stanie zmodyfikować projekt na wiele innowacyjnych sposobów, co pozwala nam kontrolować wyższe ciśnienie w sieci”.
Przejście na energię odnawialną
W trakcie projektu firma Utonomy współpracowała z trzema sieciami w Zjednoczonym Królestwie, aby zbadać, w jaki sposób można wykorzystać system SmartGasGrid do zwiększenia ilości biometanu wprowadzanego do sieci. Doprowadziło to do opracowania różnych technologii, które według Kingdona umożliwią wtłaczanie większych ilości biometanu i innych gazów odnawialnych do sieci. „Ciągła kontrola oznacza, że ciśnienie gazu może być nieustannie optymalizowane, umożliwiając przesyłanie maksymalnej ilości biometanu, a tym samym pozwalając zakładowi produkującemu biometan osiągnąć swój maksymalny potencjał”, mówi Kingdon. „W znacznym stopniu przyczyni się to do przejścia na energię odnawialną i obniżenia emisyjności produkcji ciepła”. Teraz, gdy projekt został zakończony, firma Utonomy skupia się na przeprowadzaniu testów systemu.
Słowa kluczowe
SmartGasGrid, Utonomy, energia odnawialna, biometan, zakład, gaz odnawialny, zarządzanie zasilaniem sieci