Дунавска енергийна платформа в помощ на развитието на Power-to-Gas технологиите
Източник: pixabay.
Сред най-актуалните въпроси в енергийния дневен ред на България през изминалата година остана темата за високата цена на природния газ и необходимостта от диверсификация на източниците на производство и доставки. Запазва се тенденцията за ръст на инвестиционния интерес към изграждане на нови ВЕИ мощности поради волатилността на цената на електроенергията и нововъведените законодателни стимули и административни облекчения. Перспективата за увеличаване на дела на инсталираните ВЕИ мощности е сериозно предизвикателство пред управлението на електроенергийната мрежа в периодите на свръхпроизводство.
Ето защо технологиите от типа Power-2-Gas (P2G) са едни от най-обнадеждаващите алтернативи за посрещане на новите реалности. Те дават решение едновременно и на двата проблема, позволявайки излишъците от ВЕИ-електроенергията да се използват за производство на т. нар. „газ от възобновяеми източници“ (ГВИ). След метанизация полученият газ напълно отговаря на качествата на природния газ и може да бъде подаван директно в газопреносната мрежа или да бъде компресиран или втечнен с цел последващо използване.
Ползите, които носи изграждането на мощности от типа Power-2-Gas, са много, сред които:
• Изглаждане на натовареността на електроенергийната система;
• Възможност за складиране на енергия под формата на газ от възобновяеми източници;
• Местно производство на газ от възобновяеми източници, годен за включване в газовата мрежа;
• Участие в третичното регулиране на електроенергийната система;
• Усвояване на отпадъчна биомаса от пречиствателни станции, земеделие, санитарна горска дейност, хранително-вкусова промишленост и др.
Изграждането на мощности от типа P2G представлява интерес и на регионално ниво. Дунавският регион е изключително подходящ поради големия потенциал за производство на възобновяема енергия от слънце, вятър и биомаса и все по-добрата електроенергийна и газова междусистемна свързаност. За пример, през 2019 г. Словения, Хърватия, Германия, Унгария, Словакия, Австрия и Молдова са покривали между 52 и 76 % от общото си потребление на енергия чрез внос (Eurostat, Energy Imports Dependency). Освен това общият дял на потреблението на енергия от изкопаеми горива за този регион е над 65 %, като този дял е особено висок в страни като Босна и Херцеговина, Сърбия, Молдова, но също и в Германия, Румъния и България. В същото време е налице значителен неизползван потенциал на биомаса, която е основен източник на възобновяема енергия в региона, и следователно нейното ефективно интегриране в енергийния пазар е от ключово значение.
При възприемане на регионален подход за изграждане на P2G мощности вече става възможно да се реализират решения, които да имат широко мащабен ефект – обособяване на региони, богати на биомаса - суровина, която след преработка да се доставя на P2G инсталации, например по река Дунав и изграждане на газови хранилища в региони с клъстери от P2G инсталации, които да могат да се използват според стратегическите нужди на региона по отношение на наличността на природен газ. Същото се отнася и за балансиране на електроенергийните системи на ниво Дунавски регион.
Какво представлява дунавската енергийна платформа?
Дунавската енергийна платформа (https://danup2gas.eu/) е онлайн инструмент, предназначен да свързва и укрепва сътрудничеството между основните участници в енергийния сектор, с фокус върху възобновяемите енергийни източници и концепциите за съхранение на енергия.
Разработен е, за да подпомага инвеститорите в реализацията на Power-to-Gas (P2G) проекти, като им дава свободен достъп до актуална и детайлна информация относно потенциала на биомаса в целия Дунавски регион, съществуващата енергийна и транспортна инфраструктура, локациите и характеристиките на големи производители на енергия от възобновяеми източници (ВИ) и индустриалните потребители, възможностите за финансиране на проекти и др.
В основата на платформата стои Транснационалният атлас на възобновяемата енергия. Атласът концентрира на едно място необходимата първоначална информация при обмислянето на проекти - потенциала на биомаса/биогенни отпадъци с локации, характеристики, цени, количества; налична инфраструктура като съществуващи електроенергийни и газопреносни мрежи и точки на присъединяване, транспортни връзки (ЖП, пътни, водни), характеристики и локации на големите индустриални предприятия и производители на енергия от ВЕИ. С цел да улесни потребителите цялата информация е структурирана на база интерактивна географска карта, като чрез графични икони е обозначена локацията на конкретните обекти от обхванатите категории.
При избор на даден обект се зареждат допълнителни специфични данни за него, като точни GPS координати, капацитет, цена. Инструментът обхваща данни за всички страни от Дунавския регион, като позволява индивидуално селектиране на необходимата информация на база шестте категории обекти, географски региони и др. Сред важните функционалности на атласа е възможността за пресмятане на годишния добив на биомаса в избран регион, на база на който да се избере локация за потенциален P2G хъб. След като бъде локализиран, приложението позволява автоматично изчисляване на пътното разстояние до избраните източници на биомаса, въздушно разстояние до близките точки на свързване, пътно разстояние до близки транспортни възли. Атласът позволява и експорт на тези данни директно в инструмента за параметризиране на хъбове.
Линк към Атласа, където е поместено и подробно ръководство за употреба: https://danup2gas.eu/atlas. Съчетаването на Атласа с Инструмент за параметризиране на P2G хъбове позволява на инвеститорите да направят обективна оценка коя конкретна инсталация и режим на работа са подходящи за определената локация и налични предпоставки. Инструментът сравнява и показва още оптимални количества на входни ресурси и изходни продукти, размер на инвестиционни и експлоатационни разходи, срок на възвръщаемост на инвестицията и др.
Линк към Инструмента за параметризиране: https://danup2gas.eu/optimizationtool Не на последно място, заинтересованите страни имат възможност да се консултират с Каталога на субсидиите, който предоставя информация за действащите в различните държави от Дунавския регион възможности за подкрепа на Р2G проекти като грантове, данъчни облекчения, преференциални цени за изкупуване, заеми, съфинансиране и др. За всяка финансова възможност е предоставена основна детайлна информация, включваща наименование на отговорната институция, географски регион, критерии, размер, обхват, ограничения и др., като е предоставен и линк към цялата необходима информация. Има възможност за индивидуално селектиране по държава, вид субсидия, директно или индиректно приложение.
Линк към Каталога: https://danup2gas.eu/subsidies
Ситуацията в България
Българското законодателство е донякъде пригодено за регулиране на P2G системи и технологии. Налична е вече дефиницията за „зелен водород“ и за „газ от възобновяеми източници“. Въпреки това има нужда от още стъпки за преодоляване на нормативните, административните и икономическите пречки пред развитието на Р2G технологиите в България, основните сред които са:
• Нужда от публична платформа с преференциални цени за газ от ВИ;
• Липсва списък от технологии, допустими за преференциални цени;
• Достъпът до газовата мрежа е гарантиран, но е необходимо указване на цена за достъп;
• Липсва методология за оценка на спестяванията на CO2.
През следващите години P2G технологиите се очаква да придобият все по-голяма популярност в България като алтернатива на конвенционалния природен газ. Благодарение на достъпната информация от Дунавската енергийна платформа и големия брой финансови инструменти и субсидии от ЕС (изграждането на мощности за производство на газ от възобновяеми източници са припознати за „зелени“ инвестиции според приетата таксономия от Европейския съюз), които могат да бъдат използвани за реализиране на P2G инвестиции, вкл. проекти по Плана за възстановяване и устойчивост на България. Вероятно в близките няколко години ще заработи първото подобно съоръжение и в нашата страна.
Кой стои зад платформата?
Дунавската енергийна платформа и нейните инструменти бяха разработени в рамките на проекта DanuP-2-Gas, финансиран от програмата за транснационално сътрудничество ИНТЕРРЕГ Дунав на Европейския съюз. Проектът обедини енергийни агенции, представители на бизнеса, публични органи и изследователски институции от 10 държави в усилията им да разработят обща транснационална стратегия за насърчаване на производството и съхранението на възобновяема енергия, чрез свързване на газовия и електроенергийния сектор.
Усилията на Черноморския изследователски енергиен център, изпълнител на проекта DanuP-2-Gas за България, бяха концентрирани върху развитието на технологията Power-to-gas в страната ни, като бяха анализирани и представени подходящи бизнес модели, отварящи възможности за синергии, в т.ч. комбиниране на енергийно ефективно обновяване на комплекс от многофамилни жилищни сгради с доставка на ГВИ за енергийни нужди, базиран на проекта FinEERGo-Dom (https://fineergodom.eu/), както и създаване на енергиен кооператив с цел изграждане на P2G хъб, базиран на проекта SHAREs (https://shares-project.eu/) – и двата финансирани от Програма Хоризонт 2020 на Европейския съюз.
Предпроектно проучване за северна индустриална зона на град Габрово
В рамките на проекта DanuP-2-Gas Черноморският изследователски енергиен център направи предпроектно проучване за изграждане на P2G хъб в Северната индустриална зона на град Габрово. Зоната има площ около 3300 дка и в нея функционират около 100 структуроопределящи за икономиката на общината предприятия. На територията на индустриалната зона на града работи пречиствателна станция за градски отпадни води, която може да се използва като доставчик на биомаса за един бъдещ P2G хъб; електрическа подстанция, която след модернизиране може да изпълнява ролята на точка за свързване; индустриални предприятия, в които се планира изграждане на фотоволтаични системи, чиято излишна енергия може да служи за балансиране на хъба; изградена газопреносна мрежа, в която може да се подава произведеният газ.
С помощта на Инструмента за параметризиране е оценен потенциалът за изграждане на P2G хъб, като са разгледани 3 сценария:
1. Сценарий „инвестиция на зелено“. При този сценарий P2G хъбът се намира в близост до благоприятни инфраструктурни активи, като точки за свързване към газопреносната мрежа, подстанции с достатъчен капацитет, транспортни възли за доставка на стоки, както и достатъчно източници на биомаса на конкурентна цена.
2. Сценарий за P2G хъб в рамките на индустриално предприятие (ИП).
При този сценарий P2G хъбът е разположен на територията на индустриално предприятие, за предпочитане голям консуматор на природен газ. Валидирана е възможността за доставка на природен газ от P2G хъба към индустриалното предприятие.
3. Сценарий за комбинация на P2G хъб и ВЕИ производител. При този сценарий P2G хъбът се намира на територията на производител на електроенергия от ВЕИ с голяма инсталирана мощност. Възможността за доставка на електрическа енергия от ВЕИ производителя към P2G хъба се обосновава от перспективата за икономическа осъществимост. При анализа на всеки сценарий предварително са заложени и набор от определени входни параметри - без субсидия, с 50% субсидия и при десетократно увеличение на цената на природния газ.
Резултатите от симулацията с инструмента са обобщени в таблицата по-долу и показват съответните нива на инвестиции, срокове на откупуване, произвеждани продукти:
Данните от симулациите показват добри инвестиционни показатели като сравнително кратки срокове за откупуване на инвестицията дори само при производство на кислород, водород, и биовъглища. При осигуряване на субсидия, което е обичайно за иновативни и високорискови проекти, показателите стават отлични. Относно производството на метан, данните сочат, че то би било рентабилно при залагане на цена на природния газ десет пъти по-висока от ценовите нива през годините 2018-2019. Днес ставаме свидетели на подобни отклонения, породени от външни фактори - възстановяване на икономики и геополитически конфликти. Тези обстоятелства дават основание да се търсят и прилагат всички алтернативни варианти за доставка на природен газ, включително иновативните и все още сравнително скъпи P2G технологии.