Elforbrug til kompression af bionaturgas i gassystemet

Transkript

1 Elforbrug til kompression af bionaturgas i gassystemet Notat April 2018 Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf dgc@dgc.dk

2 DGC-notat 1/5 Elforbrug til kompression af bionaturgas i gassystemet Torben Kvist, DGC, Projektnotat

3 DGC-notat 2/5 Elforbrug til kompression af bionaturgas i naturgassystemet Produktion af bionaturgas Bionaturgas er biogas, der afsættes via naturgassystemet. For at det er muligt, kræves, at gassen opgraderes, sådan at den lever op til gaskvalitetskravene, og at den opgraderede gas har et tryk, der er tilstrækkeligt højt, til at den kan afsættes via naturgassystemet. For at gassen kan afsættes via distributionsnettet, skal trykket være over 4 bar, inden den overleveres til distributionsselskaberne. Det præcise krav er angivet i distributionsselskabernes leveringsbetingelser. Afsætning via gasnettet vil som udgangspunkt ske til et 4 bars distributionsnet. I de fleste tilfælde vil der dog være perioder, hvor forbruget fra det lokale distributionsnet er for lavt til at kunne aftage hele produktionen af bionaturgassen. Det betyder, at det vil være nødvendigt at komprimere dele af gassen sådan at den kan afsættes via fordelingsnettet, der opereres ved bar, afhængigt af hvor i landet det er. Figur 1 Eksempel fra et gasdistributionsnet, hvor der afsættes bionaturgas, og hvor bionaturgasproduktionen i perioder overstiger forbruget fra nettet. Der er dog også anlæg, der afsætter direkte til fordelingsnettet uden om distributionsnettet. Dette notat omhandler kompression af bionaturgas til et tryk, så gassen kan afsættes til fordelingsnettet.

4 DGC-notat 3/5 Det er indhentet data fra 12 forskellige injektionssteder. For anlæggene er der en stor variation i andelen af gassen, der komprimeres for at kunne afsættes til fordelingsnettet. Af Figur 2 fremgår det, at andelen af produktionen, der komprimeres, varierer mellem 1 % og 100 %. For tre anlæg er det mellem 1 og 5 %, for 7 anlæg er det mellem 20 og 60 %, og for 2 anlæg er det 100 %, der komprimeres. For de 12 anlæg samlet svarer det volumenvægtede gennemsnit til, at 45 % af bionaturgasproduktionen komprimeres. Figur 2 Andelen af bionaturgas, der komprimeres for forskellige steder i nettet. Fra gasdistributionsselskaberne er der indhentet data for den samlede mængde bionaturgas, der er afsat i de enkelte injektionsstationer, hvor meget af denne mængde, der er komprimeret og afsat via fordelingsnettet, samt elforbruget forbundet med kompressionen. På baggrund af disse data er det specifikke elforbrug altså antal kwh pr. m 3 (n) gas, der komprimeres bestemt. Resultatet er afbildet i Figur 3. Af figuren fremgår det, at der er betydelige variationer fra anlæg til anlæg. De store forskelle skyldes bl.a. forskelle, i hvor meget bionaturgas der skal komprimeres. Som det fremgår af Figur 1, skal der for den pågældende biogasnaturgasproduktion og gasforbrug komprimeres mellem 0 og ca. 400 m 3 (n)/h. Figur 4 viser, hvordan overskuddet af bionaturgas i forhold til forbruget fra distributionsnettet er fordelt hen over en periode på et år. Hvert mærke svarer til en timeværdi. En del en den viste fluktuation vil dog kunne udlignes ved at anvende nettets linepack. Der er dog betydelige forskellige i både linepack og forbrugsmøn-

5 DGC-notat 4/5 stre i forskellige net. Disse forskelle, sammen med valgt kompressorkonfiguration, vil bidrage til de forskelle i specifikt elforbrug til kompression som vist i Figur 3. Figur 3 Det specifikke elforbrug til komprimering af bionaturgas for 12 undersøgte anlæg. Figur 4 Overskydende bionaturgasproduktion i forhold til det, der kan afsættes i distributionsnettet, for en periode svarende til 1 år. Hver markering svarer til en timeværdi.

6 DGC-notat 5/5 For den samlede mængde bionaturgas, der komprimeres fra de 12 anlæg, svarer elforbruget til kompression til 0,11 kwh/m 3 (n). For den samlede bionaturgasmængde både det, der afsættes direkte til distributionsnet, og det, der komprimeres svarer elforbruget til kompression til 0,049 kwh/m 3 (n). Elforbruget til kompression medfører en emission af klimagas. Ifølge Energinet var den gennemsnitlige CO2-udledning relateret til elproduktion 262 g/kwh i Bionaturgas fortrænger fossilt naturgas og har derfor positiv klimagaspåvirkning, som svarer til 57 g CO2 pr. MJ bionaturgas, der afsættes til nettet. Med et elforbrug til kompression på 0,049 kwh/m 3 (n) svarer den negative klimagaspåvirkning pga. kompression til bare 0,6 % af den positive klimagaspåvirkning, der opnås, som følge af at bionaturgas fortrænger anden gas. 1 Miljørapport Miljørapport for dansk el og kraftvarme for statusåret Energinet, 2017