TECHNOLOGIE KRIOGENICZNE W SYSTEMACH UZDATNIANIA GAZÓW RACJONALNE UŻYTKOWANIE PALIW I ENERGII. Wojciech Grządzielski, Tomasz M.

Transkrypt

1 TECHNOLOGIE KRIOGENICZNE W SYSTEMACH UZDATNIANIA GAZÓW RACJONALNE UŻYTKOWANIE PALIW I ENERGII Wojciech Grządzielski, Tomasz M. Mróz

2 Plan prezentacji 1. Wprowadzenie 2. Konkluzje 3. Technologia kriogeniczna w uzdatnianiu gazów 4. Technologia kriogeniczna systemy odazotowania gazów ziemnych zaazotowanych 5. Technologia kriogeniczna systemy odmetanowania pokładów węgla 6. Technologia kriogeniczna systemy uzdatniania biogazu 7. Wnioski Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

3 Wprowadzenie Rozwój gospodarki Rozwój społeczeństwa Funkcjonowanie środowiska Zaspokajanie obecnych i przyszłych potrzeb bez ograniczania ich rozwoju czas Gospodarka światowa Gospodarka narodowa Gospodarka regionalna Paliwa i energia Przemysł, rolnictwo, usługi Wytwarzanie dóbr Świadczenie usług Potrzeby ludności Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

4 Wprowadzenie c.d. Rynek Strona popytu Strona podaży Emisja ditlenku węgla, Poszanowanie paliw i energii nieodnawialne Zapotrzebowanie na paliwa i energię Wydobycie, produkcja Paliwa i energia odnawialne Efektywność energetyczna, OZE Środowisko Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

5 Światowe zużycie energii pierwotnej Wprowadzenie c.d. Źródło: World Energy Resources, 2013 Survey Zasoby paliw kopalnych: węgla >100 lat ropy naftowej 56 lat gazu ziemnego 60 lat Źródło: BP Energy Outlook 2035 Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

6 Konkluzje Racjonalność = czerpanie korzyści z ograniczonych zasobów i dóbr OGRANICZONE ZASOBY PALIW I ENERGII ZASPOKAJANIE POTRZEB ENERGETYCZNYCH POLITYKA ENERGETYCZNA I KLIMATYCZNA ( ) redukcja emisji gazów cieplarnianych o 20% wzrost udziału OZE w całkowitym zużyciu energii do 20% poprawa efektywności energetycznej o 20% (zmniejszenie zużycia energii pierwotnej) Scenariusze dekarbonizacji dla UE zakres udziałów paliw w zużyciu energii pierwotnej w latach 2030 i 2050 w porównaniu z rokiem 2005 (%) Źródło: Plan działania w zakresie energii do roku 2050 Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

7 Konkluzje c.d. Prognozy zapotrzebowania Polski na energię pierwotną w 2030 roku obecne polityki Zdywersyfikowany optymalny mix energetyczny w 2030 wg IBS Źródło: Mix energetyczny Polski do roku 2050 Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

8 Technologia kriogeniczna w uzdatnianiu gazów Systemy odazotowania gazów ziemnych zaazotowanych Systemy odmetanowania pokładów węgla Systemy uzdatniania biogazu Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

9 Technologia kriogeniczna w uzdatnianiu gazów c.d. zasilanie pojazdów mechanicznych zasilanie statków pełnomorskich dodatkowe źródło pokrywające szczytowe zapotrzebowanie na gaz ziemny w systemie tymczasowe zasilanie systemu w czasie wykonywania prac remontowych punkt wejścia wyspowych systemów gazowych Transport drogowy Skroplony gaz ziemny (LNG) Transport morski System dystrybucyjny Skroplony biogaz (LBG) instalacje gazowe w źródłach ciepła odbiorców końcowych (pokrycie potrzeb technologicznych, energetycznych bądź komunalnobytowych) Technologia kriogeniczna Gaz ziemny zaazotowany (Ln, Lm, Ls, Lw) Metan z pokładów węgla (CMM, VAM, CBM) Biogaz, Bio-metan Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

10 Technologie kriogeniczne systemy odazotowania gazów ziemnych zaazotowanych układ pojedynczej kolumny (ang. Single Co-lumn) układ dwukolumnowy (ang. Dual Column) układ trójkolumnowy (ang. Triple Column) układ z podwójną kolumną Schemat technologii odazotowania gazów ziemnych zaazotowanych Główny cel odazotowania: produkcja gazu ziemnego wysokometanowego, usunięcie balastu - azotu Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

11 Technologie kriogeniczne systemy odazotowania gazów ziemnych zaazotowanych Odazotownia w Odolanowie (80 ton LNG/doba) Źródło: zielonagora.pgnig.pl Źródło: odolanow.pgnig.pl Odazotownia w Odolanowie (40 ton LNG/doba) Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

12 Technologie kriogeniczne systemy odmetanowania pokładów węgla Metanowość kopalń ok. 800 mln m 3 /rok Wskaźnik ujęcia metanu ok % Metan z pokładów węgla CBM (ang. Coal Bed Methane) Metan ujęty odmetanowaniem CMM (ang. Coal Mine Methane Metan z powietrza wentylacyjnego VAM (ang. Ventilation Air Methane Główny cel odmetanowania: usunięcie metanu z wyrobisk, poprawa bezpieczeństwa pracy, ochrona środowiska membranowa adsorpcja zmiennociśnieniowa PSA (ang. Pressure Swing Adsorption) Adsorpcja próżniowa VPSA (ang. Vacuum Pressure Swing Adsorption) Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

13 Technologie kriogeniczne systemy odmetanowania pokładów węgla Schemat instalacji oddzielania metanu z mieszaniny metanowo-powietrznej Procesy w technologii kriogenicznej uzdatniania mieszaniny metanowo-powietrznej CMM do gazu LNG Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

14 Technologie kriogeniczne systemy odmetanowania pokładów węgla Źródło: lngsilesia.pl LNG-Silesia w JSW SA, KWK Kurpiński w Suszcu (16 ton LNG/doba) Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

15 Technologie kriogeniczne systemy uzdatniania biogazu Produkcja biogazu: ,7 ktoe (UE) 251,2 ktoe (PL) Źródło: eurobserv-er.org Źródło: PEP 2030 Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

16 Zrównoważony rozwój Obrót liczba Technologie kriogeniczne systemy uzdatniania biogazu Liczba stacji uzdatniania biogazu w Europie Potencjał biomasy Biomasa Źródło: Rutz. D.,Overwiew on biogas markets and challenges in Eastern Europe, kwiecień 2014 rok Przewidywane końcowe zużycie energii z OZE w Polsce Wykorzystanie biometanu przemysł transport gosp.dom. ogrodnictwo Łańcuch dostaw od biomasy do biometanu Fermentacja Dostęp do sieci Uzdatnianie absopcja fizyczna (wypłukiwanie) absorpcja chemiczna separacja kriogeniczna separacja membranowa adsorpcja zmiennociśnieniowa lub próżniowa (PSA, VPSA) Źródło: Roadmap for biomethane market development in Poland, listopad 2013 Źródło: Contribution greengasgrids project to development in biomethane markets, maj 2014 Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

17 Technologie kriogeniczne systemy uzdatniania biogazu Schemat systemu uzdatniania biogazu firmy DMT Environmental Technology Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

18 Technologie kriogeniczne systemy uzdatniania biogazu Schemat systemu uzdatniania biogazu firmy WARTSILA GAS SYSTEM, LIQUEFACTION PLANTS LNG/LBG Źródło: Wartsila Gas Systems, Liquefaction plants LNG/LBG Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

19 Technologie kriogeniczne systemy uzdatniania biogazu Przykładowi producenci: Cryostar Gastreatment Services bv (GPP Plus) Stirling cryogenics (StirLNG) Wartsila Hamworthy Gaz z odmetanow ania pokładów węgla Gaz ziemny zaazotowany biogaz Biometan CH 4 Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

20 Technologie kriogeniczne systemy uzdatniania biogazu Wyszczególnienie Skala mini/mała wydajność produkcji (ton LNG-LBG/doba) Produkcja skroplonego: gazu ziemnego biogazu gazu z odmetanowania pokładów węgla azotu, tlenu dwutlenku węgla Produkcja sprężonego: biogazu Instalacje towarzyszące (stacje gazowe, tankowania pojazdów, etc.) ,15-1, UWAGA: przyjęte technologie - skala mini: do 50 ton LNG/doba; skala mała do 500 ton LNG/doba Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

21 Wnioski technologie kriogeniczne w systemach uzdatniania (gazy ziemne zaazotowane, gaz z odmetanowania pokładów węgla, biogaz) poprawa efektywności energetycznej redukcja gazów cieplarnianych możliwości wykorzystania uzdatnionego biometanu w postaci skroplonej bądź sprężonej zrównoważony rozwój gmin (ujęcie regionalne) Rynek Gazu 2015, Nałęczów czerwca

22 Dziękuję za uwagę