Как увеличить долю энергии из возобновляемых источников, не разбалансировав энергосистему и не увеличивая выбросы углерода. (укр)

Опоненти розвитку ВДЕ, як правило, наводять клька технчних аргументв неможливост досягнення велико частки ВДЕ в енергосистем:

Швидкий розвиток ВДЕ призводить до проблем з балансуванням енергосистеми навть у деяких кранах С.

У певн пки споживання маневрена газова генераця не справляться балансування вдбуваться за рахунок вугльно генерац, або за рахунок перетокв з сусднх кран, приводячи до збльшення викидв парникових газв вд теплово генерац у цих кранах. В Укран до цього явища застосовують термн "зелено-вугльний парадокс".

Крани, як намагаться досягти найбльшо частки ВДЕ в генерац можуть створювати небаланси для нших кран проблеми на х шляху до енергетичного озеленення.

Якщо коротко, то суть цих аргументв зводиться до тези - високо частки ВДЕ в енергосистем досягти неможливо, оскльки не виршене технчне питання за рахунок яких вуглецево нейтральних джерел балансувати так системи.

Автори цих думок прав у констатац факту, що без суттвого нарощування частки вуглецево нейтральних маневрових потужностей накопичувачв енерг високу частку ВДЕ в енергосистем досягти практично неможливо.

Як перестати хвилюватися за економку вдмовитися вд вуглля до 2030 року

Тому створення таких потужностей вкрай актуальною задачею. Нараз в свт розглядають клька можливостей вуглецево нейтрального балансування енергосистем з високою часткою ВДЕ.

Гдроенергетика та гдроакумулююч потужност

Саме вони зараз виконують основну роль вуглецево нейтрального балансування енергосистем в бльшост кран свту, включаючи Украну. На жаль резерв подальшого розвитку гдроенергетики в Укран вже практично вичерпано, а резерв будвництва гдроакумулюючих потужностей суттво обмежений технчними екологчними вимогами.

Маневрена генераця на природному газ

Нараз широко розповсюджений найбльш технчно готовий тип генерац, проте вн не вуглецево нейтральним. Генераця на природному газ утворю менше викидв парникових газв, нж генераця на вуглл, проте значно бльше, нж генераця на ВДЕ.

Саме тому природний газ розглядаться в вропейському зеленому курс тльки як перехдне паливо, використання якого ма бути практично зупинене до 2050 р.

Розрахунки фнсько компан Wärtsilä, яка прорахувала для Украни сценар розвитку електроенергетики до 2050 року, показують, що сценарй, який забезпечу найдешевшу електроенергю, передбача частку 83% ВДЕ до 2050 року (в основному з сонця втру).

нш 17% плануться отримувати за рахунок маневрених потужностей на природному газ накопичувачв енерг.

Накопичувач енерг

Дуже перспективний напрямок для частотного регулювання, а також перенесення надлишкв вироблено електроенерг в межах доби. Зокрема, очкуться що так системи у недалекому майбутньому зможуть накопичувати надлишкову електроенергю вд сонячних електростанцй у денний перод вддавати в систему у вечрнй пк споживання.

Накопичувач на баз акумуляторв не розглядаються як перспективн для сезонного перенесення надлишкв енерг, наприклад, з лтнього на зимовий перод.

Зелений водень

Це водень отриманий з вдновлюваних джерел - в основному шляхом електролзу води за рахунок сонячно втрово електроенерг. Також дуже перспективний напрямок як для внутршньодобового, так мжсезонного перенесення енерг.

Проте на сьогодн вн достатньо дорогий потребу значних нвестицй в модернзацю газово нфраструктури газового обладнання. Бльшсть прогнозв широкомасштабного використання зеленого водню передбачають створення окремо ново нфраструктури для зеленого водню (нов воднепроводи та газове обладнання для використання водню).

Синтетичний метан

Щоб запобгти значних нвестицй в модернзацю газово нфраструктури газового обладнання багато експертв пропонують метанацю зеленого водню (проведення реакц CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O) з отриманням синтетичного метану.

Зокрема, оцнки фнсько компан Wärtsilä Corporation демонструють, що з урахуванням вартост модернзац газово нфраструктури пд використання водню, бльш рентабельним конвертаця зеленого водню у синтетичний метан з використанням снуючо газово нфраструктури.

Бометан

Це богаз, доведений до якост природного газу, що мстить, як правило, 95-98% метану (СН4). В основному його отримують з богазу, який отримано шляхом анаеробно ферментац бомаси, за рахунок видалення з нього СО2.

Основною перевагою бометану повна готовнсть газово нфраструктури до його транспортування енергетичного використання, оскльки бометан повним аналогом природного газу.

Залишаються незмнними газопроводи, газов котли та двигуни, газов електростанц, нше енергетичне обладнання, що спроектоване для використання природного газу.

По друге, вартсть бометану конкурентною до вартост зеленого водню на найближчу перспективу. В таблиц наведен прогнозн розрахунки вартост одиниц енерг в бометан та зеленому водн х порвняння.

2021

2030

2050

псля 2050

Вартсть зеленого водню

$/кг

7

3

2

1

Вартсть одиниц енерг у зеленому водн

$/МДж

0,058

0,025

0,017

0,008

Вартсть бометану

$/1000 м3

700

650

600

500

Вартсть одиниц енерг у бометан

$/МДж

0,020

0,018

0,017

0,014

У скльки разв бометан дешевше зеленого водню

3,0

1,4

1,0

0,6

Як видно, нараз бометан приблизно втрич дешевше зеленого водню, в 2050 роц очкуться х зрвняння по вартост, лише при зменшенн вартост зеленого водню нижче за 2 $/кг зелений водень може стати дешевшим за бометан.

Серед нших переваг бометану слд вдмтити наступн. Украна ма найбльшу в вроп площу сльськогосподарських угдь , вдповдно, один з найбльших в свт потенцалв аграрно сировини для виробництва бометану.

Украна ма розвинену газорозподльчу мережу потужну газотранспортну систему, що да можливсть виробникам бометану пдключитися до газових мереж на бльшост територ Украни.

До цього треба додати можливсть альтернативного завантаження укрансько ГТС бометаном псля завершення термну контракту з Росю у 2024 роц. Потенцал виробництва бометану в Укран оцнються у 7,8 млрд м3/рк.

Комбнаця переваг бометану зеленого водню

Експерти Боенергетично асоцац Украни вбачають найбльш перспективи у комбнац переваг обох вдновлюваних газв - бометану та зеленого водню.

Концепця перетворення зеленого водню у синтетичний метан

Концепця перетворення зеленого водню у синтетичний метан передбача:

Розмщення поряд обладнання для виробництва зеленого водню бометану;

Конвертаця зеленого водню у бометан, проввши його реакцю з СО2, який видляться пд час виробництва бометану;

Закачування у газопровд бометану плюс синтетичного метану, у який було конвертовано зелений водень.

Використання тако концепц дозволить додатково до 7,8 млрд м3/рк бометану долучити 5,6 млрд м3/рк синтетичного метану, що буде отриманий з побчного СО2 бометанових заводв зеленого водню.

Таким чином, виробництво бометану в Укран дозволя залучити 7,8 млрд м3/рк бометану, а конверся зеленого водню у синтетичний метан - ще 5,6 млрд м3/рк синтетичного метану.

Цього бльше нж достатньо для повного переведення необхдно Укран газово маневрено генерац на бометан.

Вважамо декарбонзацю маневрених газових потужностей через використання бометану синтетичного вдновлюваного метану одню з найбльш перспективних опцй для пдвищення маневреност енергетично системи Украни з високого часткою ВДЕ.

Подробнее читайте на epravda.com.ua ...