Biogaz rolniczy wtłaczany do sieci po wstępnym oczyszczeniu?
Przeprowadzono gruntowne analizy w celu zrozumienia, czy istnieje potencjał do zasilania różnorodnych urządzeń gazowych, od domowych po te wykorzystywane w gastronomii, biogazem rolniczym po wstępnym procesie oczyszczania (z H2S i wody) lub przez mieszanie biogazu z gazem ziemnym (z grupy E) o wysokim poziomie metanu z lub gazem otrzymanym z regazyfikacji LNG. Jak wskazują wnioski wskazane w badaniu są dwa główne sposoby, aby przygotować biogaz rolniczy do użytkowania w sieciach gazowych i wykorzystać go bardziej wszechstronnie niż tylko w kogeneracji lub kotłach. W poniższym artykule przedstawiamy wyniki tych analiz oraz perspektywy, jakie się z nich wyłaniają.
Biogaz Rolniczy: Czyste i Efektywne Źródło
W pierwszym badaniu, biogaz rolniczy poddano procesowi oczyszczania, eliminując z niego niepożądane zanieczyszczenia, takie jak wilgoć czy siarkowodór. Ostateczny produkt jest mieszanką metanu (CH4), dwutlenku węgla (CO2) i tlenu (O2). Przeanalizowano cztery różne składy biogazu rolniczego, w których zawartość metanu (CH4) wahała się od 70% do 85%, natomiast dwutlenku węgla (CO2) od 14,8% do 29,8%. Następnie dokonano obliczeń parametrów energetycznych, w tym liczby Wobbego, porównując je z wartościami normatywnymi dotyczącymi gazów ziemnych grup Ln, Ls i Lw obowiązującymi w polskim prawie.
Mieszanie Biogazu z Gazem Ziemnym
Alternatywnym scenariuszem było mieszanie częściowo oczyszczonego biogazu rolniczego z gazem ziemnym o wysokim poziomie metanu z grupy E lub gazem z regazyfikacji LNG. Przyjęto różne proporcje mieszanki, aby spełnić minimalne wymagania energetyczne grup Ls, Lw i E oraz minimalne i maksymalne wymagania energetyczne dla gazu ziemnego grupy S, który jest obarczony obecnością dwutlenku węgla (CO2), co jest charakterystyczne dla gazu rozprowadzanego na Węgrzech.
Wnioski: Dwie Ścieżki do Wykorzystania
Jak wykazują wyniki przeprowadzonych analiz, wyniki analiz pokazują, że istnieją dwie główne ścieżki, aby przygotować biogaz rolniczy do użytku w urządzeniach gazowych i wykorzystać go bardziej wszechstronnie niż tylko w kogeneracji lub kotłach.
Opcja nr 1. Biogaz rolniczy wstępnie oczyszczany do biometanu.
Pierwsza opcja to oczyszczenie biogazu rolniczego do parametrów energetycznych gazów ziemnych, dla których dostępne są certyfikowane urządzenia do spalania. To podejście umożliwia wykorzystanie istniejących urządzeń do spalania oczyszczonego biogazu rolniczego bez konieczności znaczących zmian konstrukcyjnych. Warto zaznaczyć, że urządzenia przystosowane do spalania gazu ziemnego z zawartością azotu z grupy Ls mogą potencjalnie być dostosowane do spalania wstępnie oczyszczonego biogazu zawierającego od 75% do 80% metanu (CH4) i od 19,8% do 24,8% dwutlenku węgla (CO2).
Przeczytaj jak się ma unijne prawo a wtłaczanie biometanu do sieci dystrybucyjnej!
Na rynku istnieją już urządzenia przystosowane do spalania gazu z CO2, analogicznego do gazu grupy S rozprowadzanego na Węgrzech. Dla urządzeń oznaczonych jako przystosowane do gazu S, zawartość CO2 w biogazie rolniczym powinna wynosić między 10,6% a 18,0%. Wówczas, przy zachowaniu ciśnień zasilania takich jak dla gazu grupy S, nie będzie konieczności wprowadzania żadnych zmian w konstrukcji tych urządzeń, aby bezpiecznie i efektywnie spalać biogazy zawierające od 10,6% do 18,0% CO2 oraz CH4.
Opcja nr 2. Biogaz wzbogacany gazem ziemnym lub LNG
Drugim podejściem jest proces oczyszczania biogazu rolniczego z najbardziej niechcianych elementów, takich jak wilgoć czy siarkowodór, a następnie mieszanie go z gazem wyprodukowanym z regazyfikacji LNG lub gazem ziemnym o wysokim poziomie metanu. W trakcie analiz tworzono mieszanki spełniające minimalne kryteria energetyczne grup Ls, Lw i E oraz uwzględniano minimalne i maksymalne wymagania dotyczące gazu ziemnego grupy S.
W celu uzyskania mieszanki odpowiadającej minimalnym wymaganiom gazów grupy Ls, do 1 m3 biogazu rolniczego należy dodać 0,46 m3 gazu ziemnego o wysokim poziomie metanu (E) lub 0,38 m3 gazu LNG. Dla mieszanki odpowiadającej wymaganiom gazu S, należy do 1 m3 biogazu dodać 1,2 m3 gazu ziemnego o wysokim poziomie metanu (E) lub 0,9 m3 gazu LNG. Warto zauważyć, że urządzenia dostosowane do gazu Ls mogą wymagać pewnych zmian konstrukcyjnych, aby spalać rozważane mieszanki biogazu z gazem E lub LNG, podczas gdy urządzenia oznaczone jako przystosowane do gazu S nie powinny wymagać żadnych przeróbek.
