108
0
11.08.2021

Погляд експерта: біометан для регулювання енергосистеми України

 

Георгій Гелетухаголова правління Біоенергетичної асоціації України

Як збільшити частку енергії з відновлювальних джерел, не розбалансувавши енергосистему та не збільшуючи викиди вуглецю.

Опоненти розвитку ВДЕ, як правило, наводять кілька технічних аргументів неможливості досягнення великої частки ВДЕ в енергосистемі.  Якщо коротко, то суть цих аргументів зводиться до тези: високої частки ВДЕ в енергосистемі досягти неможливо, оскільки не вирішене технічне питання за рахунок яких вуглецево нейтральних джерел балансувати такі системи. Справді, без суттєвого нарощування частки вуглецево нейтральних маневрових потужностей і накопичувачів енергії високу частку ВДЕ в енергосистемі досягти практично неможливо.

Наразі в світі розглядають кілька можливостей вуглецево нейтрального балансування енергосистем з високою часткою ВДЕ. 

Гідроенергетика та гідроакумулюючі потужності  виконують основну роль вуглецево нейтрального балансування енергосистем в більшості країн світу, включаючи Україну. На жаль, резерв подальшого розвитку гідроенергетики в Україні вже практично вичерпано, а резерв будівництва гідроакумулюючих потужностей суттєво обмежений технічними і екологічними вимогами. 

Маневрена генерація на природному газі  широко розповсюджена, це найбільш технічно готовий тип генерації, проте він не є вуглецево нейтральним. Генерація на природному газі утворює менше викидів парникових газів, ніж генерація на вугіллі, проте значно більше, ніж генерація на ВДЕ. Саме тому природний газ розглядається в Європейському зеленому курсі тільки як перехідне паливо, використання якого має бути практично зупинене до 2050 р. 

Фінська компанія Wärtsilä, прорахувавши для України сценарії розвитку електроенергетики до 2050 року, зазначає, що сценарій, який забезпечує найдешевшу електроенергію, передбачає частку 83% ВДЕ до 2050 року (в основному з сонця і вітру). Інші 17% планується отримувати за рахунок маневрених потужностей на природному газі і накопичувачів енергії. 

Накопичувачі енергії - перспективний напрямок для частотного регулювання, а також перенесення надлишків виробленої електроенергії в межах доби. Зокрема, очікується, що такі системи у недалекому майбутньому зможуть накопичувати надлишкову електроенергію від сонячних електростанцій у денний період і віддавати її в систему у вечірній пік споживання. Накопичувачі на базі акумуляторів не розглядаються як перспективні для сезонного перенесення надлишків енергії, наприклад, з літнього на зимовий період. 

Зелений водень - перспективний напрямок як для внутрішньодобового, так і міжсезонного перенесення енергії, проте на сьогодні він достатньо дорогий і потребує значних інвестицій в модернізацію газової інфраструктури і газового обладнання. Більшість прогнозів широкомасштабного використання зеленого водню передбачають створення окремої нової інфраструктури для зеленого водню (нові воднепроводи та газове обладнання для використання водню). 

Синтетичний метан - з метою запобігання значних інвестицій в модернізацію газової інфраструктури і газового обладнання багато експертів пропонують метанацію зеленого водню (проведення реакції CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O) з отриманням синтетичного метану. 

Зокрема, оцінки фінської компанії Wärtsilä Corporation демонструють, що з урахуванням вартості модернізації газової інфраструктури під використання водню, більш рентабельним є конвертація зеленого водню у синтетичний метан з використанням існуючої газової інфраструктури. 

Біометан - основною перевагою якого є повна готовність газової інфраструктури до його транспортування і енергетичного використання, оскільки біометан є повним аналогом природного газу. Крім того, вартість біометану є конкурентною до вартості зеленого водню на найближчу перспективу. Наразі біометан приблизно втричі дешевше зеленого водню, в 2050 році очікується їх зрівняння по вартості, і лише при зменшенні вартості зеленого водню нижче за 2 $/кг зелений водень може стати дешевшим за біометан. 

Серед інших переваг біометану слід відмітити наступні:

  •  Україна має найбільшу в Європі площу сільськогосподарських угідь і, відповідно, один з найбільших в світі потенціалів аграрної сировини для виробництва біометану;
  • Україна має розвинену газорозподільчу мережу і потужну газотранспортну систему, що дає можливість виробникам біометану підключитися до газових мереж на більшості території України. 
  • Можливість альтернативного завантаження української ГТС біометаном після завершення терміну контракту з Росією у 2024 році.
  • Потенціал виробництва біометану в Україні оцінюється у 7,8 млрд м3/рік. 

Комбінація переваг біометану і зеленого водню

Експерти Біоенергетичної асоціації України вбачають найбільші перспективи у комбінації переваг обох відновлюваних газів – біометану та зеленого водню. 

Концепція перетворення зеленого водню у синтетичний метан передбачає: 

  • Розміщення поряд обладнання для виробництва зеленого водню і біометану; 
  • Конвертація зеленого водню у біометан, провівши його реакцію з СО2, який виділяється під час виробництва біометану; 
  • Закачування у газопровід біометану плюс синтетичного метану, у який було конвертовано зелений водень. 

Використання такої концепції дозволить додатково до 7,8 млрд м3/рік біометану долучити 5,6 млрд м3/рік синтетичного метану, що буде отриманий з побічного СО2 біометанових заводів і зеленого водню. Цього більше ніж достатньо для повного переведення необхідної Україні газової маневреної генерації на біометан. 

Джерело: за матеріалами Економічна правда

поділитися
Коментарі (0)
коментувати