Biometan w transporcie

 

Celem jest zdecydowane zmniejszenie zależności Europy od importowanej ropy naftowej oraz redukcja o 60% łącznej emisji dwutlenku węgla w sektorze transportu do 2050 r.

Osiągnięcie tych celów wymaga znaczącej transformacji obecnego transportu w Europie. Wśród najważniejszych celów na 2050 r. w dokumencie wymieniono:

–       miasta wolne od pojazdów o napędzie konwencjonalnym,

–       min. 40% paliw w lotnictwie ma pochodzić ze źródeł odnawialnych i spełniać warunek niskoemisyjności – redukcja emisji towarzyszących transportowi morskiemu o przynajmniej 40%,

–       50% międzymiastowego ruchu pasażerskiego na średnie dystanse oraz transportu towarów powinno zostać przesunięte z dróg na tory kolejowe i drogi morskie.

Zgodnie z tym dokumentem, transport miejski czeka zdecydowany zwrot w kierunku czystszych ekologicznie pojazdów i paliw. Planowane jest zmniejszenie o 50% natężenia ruchu aut o napędzie konwencjonalnym do 2030 r., całkowite wyprowadzenie ich z miast w perspektywie 2050 r. oraz doprowadzenie do całkowicie wolnego od emisji dwutlenku węgla ruchu w głównych ośrodkach miejskich do 2030 r.

 

W celu realizacji tych zdań w sektorze transportu potrzebne są nowe rozwiązania, technologie i paliwa spełniające coraz ostrzejsze wymagania związane z potrzebami użytkowników, bezpieczeństwem energetycznym, ale również z założeniami zrównoważonego rozwoju.

 

Tab. 1. Przykładowa ocena technologii dla transportu wg autorów raportu VTT ⁴

Powstaje wiele raportów analizujących ścieżki dojścia do celów formułowanych w dokumentach strategicznych i wprowadzanych w dyrektywach, np. 2009/28 WE. Eksperci są zgodni, że efektywność energetyczna w transporcie jest najważniejszą opcją (tab. 1), a jeśli chodzi o inne rozwiązania, odpowiedź nie jest już tak jednoznaczna. Wydaje się, że biometan na cele transportowe jak dotąd jest opcją niedocenianą, a sytuacja w tym zakresie powoli się zmienia. Świadczą o tym chociażby wyniki ostatniego konkursu programu Inteligentnej Energii dla Europy, w ramach którego do finansowania zostało zakwalifikowanych kilkanaście projektów z tego zakresu.

 

Charakterystykę produkcji biogazu w Europie i stan jego wykorzystania w 2009 r. zawarto w raporcie „EurObserv’ER 2010 Biogas barometr”. Na 28 krajów Europy wytwarzających biogaz, aktualnie osiem wtłacza biometan do sieci gazowej, a są to: Austria, Francja, Holandia, Luksemburg, Niemcy, Norwegia, Szwecja i Szwajcaria. Większość tych państw posiada lub wdraża programy wspierające rozwój rynku pojazdów zasilanych gazem ziemnym (NGV – Natural Gas Vehicle). W połowie 2010 r. w Europie pracowało 67 instalacji wtłaczających biometan do gazociągów, 33 instalacje były w budowie. W Wielkiej Brytanii na jesieni 2010 r. uruchomiono biogazownię z uzdatnianiem biometanu. W niektórych przypadkach, np. w Szwecji, biometan jest dostarczany do stacji tankowania CNG (sprężonego gazu ziemnego) bezpośrednio poprzez lokalne sieci gazowe lub transportem drogowym w postaci CNG lub LNG.

Większość obowiązujących regulacji, włączając te z poziomu wspólnotowego, zaleca lub dopuszcza wtłaczanie biometanu do istniejącej infrastruktury gazowej, o ile jakość/skład są takie same jak jakość surowca tam przesyłanego i nie zawierają substancji lub składników szkodliwych dla przyjmującej infrastruktury gazociągowej. Obecnie nie ma międzynarodowych standardów technicznych dla wprowadzania biometanu do sieci, ale niektóre państwa wypracowały krajowe procedury i normy. Poniżej w tabelach zostały zebrane wymogi dotyczące jakości biometanu w wybranych krajach.

Obowiązujący w Niemczech system regulacyjny w zakresie wtłaczania biometanu do infrastruktury gazowej opiera się na wymaganiach dla gazu naturalnego DVGW G260. Prawo niemieckie pozwala na wtłaczanie dwóch rodzajów gazu (typ H – wysoka wartość opałowa, typ L – niska wartość opałowa) w sposób limitowany i nielimitowany (tab. 2).

 

Tab. 2. Niemieckie normy dla gazu wprowadzanego do sieci wg²

 

We Francji normy wprowadzania gazu do sieci (tab. 3) zawierają bardziej surowe wymagania odnośnie zawartości tlenu oraz obejmują ograniczenia dla ciężkich metali i chlorowców.

 

Tab. 3. Francuskie normy dla gazu wprowadzanego do sieci²

 

W Szwajcarii obowiązują dwie normy określające wymagania jakościowe odpowiednio dla nielimitowanego i limitowanego wprowadzania biogazu do sieci (tab. 4). Normy dla nielimitowanego wtłaczania są bardziej zaostrzone niż dla limitowanego.

 

Tab. 4. Szwajcarskie standardy dla wprowadzania gazu do sieci²

 

W Szwecji obowiązują dwie normy: jedna dotyczy biogazu wtłaczanego do sieci (tab. 5), a druga biogazu wykorzystywanego jako paliwo do pojazdów (tab. 6).

 

Tab. 5. Szwedzkie normy dla biometanu wprowadzanego do sieci²

 

Biogaz stosowany w pojazdach jako paliwo musi spełniać szwedzką normę SS 15 54 38. Przepisy te uwzględniają odrębne standardy biogazu dla: silników bez regulacji lambda, czyli silników przystosowanych do pracy na ubogiej mieszance (typ A) i silników z regulacją lambda (typ B).

 

Tab. 1. Szwedzkie wymagania dla biogazu jako paliwa do pojazdów – SS 15 54 38³

 

W Polsce nie ma osobnych norm dotyczących jakości biogazu wtłaczanego do sieci. Możliwość wtłaczania biogazu do sieci pojawiła się po wprowadzenie zmian w Prawie energetycznym w 2010 r. W Ustawie z 8 stycznia 2010 r. o zmianie ustawy Prawo Energetyczne oraz o zmianie niektórych innych ustaw (DzU nr 21, poz. 104) zawarto kilka rozwiązań mających usprawnić procesy rozwoju wykorzystania odnawialnych źródeł energii, w tym biogazowni rolniczych.

Ustawa określiła podstawy prawne przyłączenia do sieci dystrybucyjnej gazowej instalacji wytwarzania biogazu rolniczego przez przedsiębiorstwa zajmujące się przesyłem lub dystrybucją paliw gazowych. W przedmiotowej ustawie zawarto instrument wsparcia w postaci skorelowania systemu promocji biogazu rolniczego z funkcjonującym systemem świadectw pochodzenia energii elektrycznej wytworzonej w OZE, tzw. brązowe certyfikaty. Biogaz rolniczy oczyszczony do parametrów jakościowych gazu ziemnego wysoko metanowego lub gazu zaazotowanego może być tłoczony do sieci dystrybucyjnych lub lokalnych instalacji wybudowanych z inicjatywy samorządów. Działalność gospodarcza w zakresie wytwarzania biogazu rolniczego jest wykonywana na podstawie wpisu do rejestru wytwórców biogazu rolniczego. Organem prowadzącym rejestr oraz odpowiedzialnym za monitoring i kontrolę przedsiębiorstw energetycznych zajmujących się wytwarzaniem biogazu rolniczego jest prezes Agencji Rynku Rolnego.

Dokument ten zawiera kilka istotnych postanowień dotyczących biogazu rolniczego, a mianowicie:

§                     definicję biogazu rolniczego: biogaz rolniczy to paliwo gazowe otrzymywane z surowców rolniczych, produktów ubocznych rolnictwa, płynnych lub stałych odchodów zwierzęcych, produktów ubocznych lub pozostałości przemysłu rolno-spożywczego lub biomasy leśnej w procesie fermentacji metanowej,

§                     zmianę definicji paliw gazowych – gaz ziemny wysokometanowy lub zaazotowany, w tym skroplony gaz ziemny oraz propan-butan lub inne rodzaje gazu palnego, dostarczane za pomocą sieci gazowej, a także biogaz rolniczy, niezależnie od ich przeznaczenia,

§                     przewidziano, że operator systemu dystrybucyjnego gazowego w obszarze swojego działania jest zobowiązany do odbioru biogazu rolniczego o parametrach jakościowych określonych w przepisach wydanych na podstawie art. 9a ust. 11, wytworzonego w instalacjach przyłączonych bezpośrednio do sieci tego operatora.

Biogazownie rolnicze stanowią zatem alternatywne źródło pozyskania paliw gazowych.

W 2010 r. Ministerstwo Gospodarki opracowało projekt rozporządzenia w sprawie potwierdzania danych dotyczących ilości wytwarzanego biogazu rolniczego wprowadzanego do sieci dystrybucyjnej gazowej. Konieczne jest spełnienie parametrów jakościowych gazu, który może zostać zatłoczony do sieci przesyłowej i dystrybucyjnej, określonych w następujących normach:

PN-C-04750 Paliwa gazowe – klasyfikacja, oznaczenie i wymagania.

PN-C-04751 Gaz ziemny – ocena jakości.

PN-C-04752 – Gaz ziemny – Jakość gazu w sieci gazowej.

PN-C-04753 – Gaz ziemny – jakość gazu dostarczonego odbiorcom z sieci rozdzielczej.

 

 

 

Przykłady dobrych praktyk dotyczących biometanu, wykorzystania pojazdów NGV oraz sieci stacji tankowania można znaleźć na stronach internetowych:

 

 

1. Ahman M.: Biomethane in the transport sector –An appraisal of the forgotten option. „Energy Policy” 1/2010.

2. Persson M., Jönsson O., Wellinger A.: Biogas Upgrading to Vehicle Fuel Standards and Grid Injection. www.biogasmax.eu.

3. Swedish Gas Center: Basic data on biogas. Sweden 2007.

4. Nylund N., Aakko-Saksa P., Sipila K.: Status and Outlook for biofuels, Rother alternative fuels and New vehicles. VTT Research Notes 2426. Espoo 2008.

 

dr Magdalena Rogulska, Przemysłowy Instytut Motoryzacji PIMOT