Новая технология позволит в будущем сохранять излишки электроэнергии, вырабатываемой на солнечных и ветровых электростанциях, в виде синтетического природного газа. Данная технология может стать дополнительным источником метана в странах, занимающихся очисткой биогаза. 04/2010


Könnern gross


Юрген Шмид вполне допускает, что к середине текущего столетия человечество будет в состоянии получать всю необходимую электроэнергию из возобновляемых источников.  «Полное  снабжение возможно, а в долгосрочной перспективе оно даже экономически выгодно», говорит руководитель Института ветроэнергетики и энергетической системотехники им. Фраунгофера (Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik ― IWES), расположенного в Касселе. По мнению Шмида, большие колебания ветряной генерации можно частично компенсировать путем создания «европейской суперсети», путем распределения нагрузок с помощью интеллектуальных систем сбыта и путем хранения электроэнергии в электромобилях.


Помимо этого ученый связывает большие надежды с пока еще мало известным методом преобразования излишков получаемой на ветровых и солнечных установках электроэнергии в синтетический природный газ (СинПГ). Суть этого метода в следующем: сначала путем обычного электролиза из воды получают водород ― ценный энергоноситель; затем в метанизационной установке водород соединяется с диоксидом углерода (CO2) и получается метан ― СинПГ. Этот СинПГ можно подавать в существующие газовые сети, хранить в резервуарах и при необходимости вновь преобразовывать в электроэнергию на газовых электростанциях.

Диоксид углерода, необходимый для производства СинПГ, Шмид предлагает брать в биогазовых установках, в которых происходит его отделение при очистке биогаза. Другой вариант ― очищать биогаз непосредственно водородом. В этом случае при соединении неочищенного биогаза, в котором пока еще содержится большое количество CO2, с водородом в метанизационной установке образуется метан. По словам Шмида, «тем самым мы не только используем излишки в электросети, но и получаем новую технологию обогащения биогаза».  IWES совместно с расположенным в Штутгарте Центром исследований солнечной энергии и водорода (Zentrum für Solarenergie und Wasserstoff-Forschung - ZSW) уже построили первую демонстрационную установку по заказу своего партнера ― австрийской фирмы Solar Fuel Technology. В 2012 году планируется начать строительство значительно более крупной установки мощностью 10 мегаватт.

Для развития подобных идей в Германии созданы благоприятные условия. В Германии уже 16 процентов электроэнергии производится из возобновляемых источников, таких как энергия ветра и воды, биомасса и солнечное излучение. За последние несколько месяцев активно стало развиваться также производство высокоочищенного биометана, подаваемого в газовые сети и продаваемого в качестве «биологического природного газа» («Bioerdgas») на заправочных станциях, на рынке тепловой энергии и для производства экологически чистой электроэнергии («Ökostrom»). По данным Немецкого центра исследований биомассы (Deutsches Biomasse-Forschungszentrum ― DBFZ) на сегодняшний день в ФРГ существуют 32 установки для обогащения биогаза, производящие ежегодно около 100 млн кубометров биометана, по качеству не уступающего природному газу. Правительство ФРГ поставило себе цель к 2020 году увеличить объем подаваемого в газовые сети биометана до 6 млрд кубометров в год, а к 2030 году ― до 10 млрд кубометров в год, что соответствует примерно одной десятой доли потребляемого в Германии природного газа.

Если в Германии биометановые установки по большей части были построены за последние два-три года, то Швеция начала этим заниматься еще в конце 1990-х годов. На сегодняшний день в Швеции насчитывается свыше 39 установок общей производительной мощностью около 50 млн кубометров в год. Хорошо развита отрасль обогащения биогаза также в Швейцарии, где имеется 17 обогатительных установок общей мощностью примерно 8 млн кубометров. По несколько установок для обогащения биогаза имеется также в Австрии, Нидерландах, Франции, Норвегии и Испании.

Если удастся построить подобные установки и в других странах, то благодаря хорошо развитой европейской газовой сети станет возможной транспортировка и торговля биометаном по всей Европе. Особый толчок развитию международной торговли биометаном может дать новая технология получения газа из биомассы термохимическим способом, которая уже проходит испытания в пилотных установках. Установки, требуемые для данной технологии, будут значительно больших размеров, чем распространенные в настоящее время биохимические установки, в которых газ производится из сельскохозяйственного сырья ― навозной жижи, кукурузы, зерна и т. п. Перевозить такое сырье на большие расстояния невыгодно. Перевозка же  используемой на термохимических газовых заводах твердой биомассы, например древесины, экономически вполне рентабельна. В результате для европейского производства биометана откроется очень большая сырьевая зона: «при термохимическом методе производства подавать биогаз в газовые сети можно почти на всей территории Центральной Европы», считает Франк Шолвин, руководитель отделения DBFZ. «Оттуда газ можно доставлять в любую точку Европы».

DBFZ также вычислил максимальное количество биометана, которое можно получать из имеющихся в Европе резервов биомассы на имеющемся в Европе оборудовании при оптимальных условиях. В 2005 году этот «технический потенциал» составлял 300 млрд кубометров, а к 2020 году ожидается его увеличение до 484 млрд кубометров. Это почти соответствовало бы  годовому объему потребления природного газа в Европейском Союзе в настоящее время. Однако в силу ряда причин из этого «технического потенциала» может быть реализована только малая часть. Так, биогаз часто используют для производства электроэнергии непосредственно там, где его вырабатывают. Биометан относительно дорог, поэтому по цене он тоже пока еще не может конкурировать с природным газом. К тому же во многих странах процедура подачи биогаза в газовые сети пока не регламентирована.

     
Хотели ли Вы платить за эту статью 1 евро или 1 Flattr?
     
 
Подробная информация о платных услуг на немецком и на английском языке.




Читайте также:

Гибридная электростанция для отдаленных регионов