A Polish case study for biogas to biomethane upgrading

• Autorzy: Kowalski Ł. , Smerkowska B.

Warianty tytułu

PL

Uszlachetnianie biogazu do jakości biometanu - studium przypadku dla warunków polskich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of a theoretical pre-feasibility study for biogas upgrading to biomethane for a planned agricultural biogas plant with a capacity of about 10 million Nm3 of raw biogas production per year. Upgraded biogas to the quality of natural gas can be injected to the natural gas distribution network or used as a transportation fuel for natural gas vehicles (NGVs). Currently the agricultural biogas, as well as landfill gas and gas from sewage treatment plants, is mainly used in Poland to produce electricity and heat (CHP plants). The market for biogas upgrading to biomethane in Poland does not actually exist. A variety of factors affects this situation, including: high investment costs of upgrading units, the existing national incentive system promoting green electricity and heat production from biogas, lack of national standards for biomethane, limited awareness of the available technologies, and finally a small number of vehicles capable of using compressed biomethane (CBM). The aim of this study is to examine alternative options for biogas utilization compared to combined heat and power production. Several biogas upgrading technologies available on the European market (water scrubbing, chemical scrubbing, cryogenic upgrading) were compared in terms of their applicability and cost effectiveness. Estimation of the installation costs, operation costs and revenues was presented for two alternatives of biomethane application: injection into the gas distribution grid or use for transport purposes for NGVs. A profitability analysis of the two solutions was performed, taking into account possible incomes from renewable energy certificate system (for injecting to the gas grid option).

PL

W artykule zaprezentowano rezultaty studium wykonalności dla teoretycznej, planowanej biogazowni rolniczej o wydajności około 10 mln Nm3 surowego biogazu, zintegrowanej z instalacją uszlachetniania biogazu. Biogaz uszlachetniony do jakości gazu ziemnego może być wtłaczany do dystrybucyjnej sieci gazowej bądź stosowany jako paliwo transportowe do samochodów zasilanych gazem ziemnym (tzw. NGVs - Natural Gas Vehicles). Aktualnie w Polsce zarówno biogaz rolniczy, jak również gaz składowiskowy i z oczyszczalni ścieków jest przede wszystkim wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej i ciepła (układy kogeneracyjne), natomiast rynek uszlachetniania biogazu w Polsce prawie nie istnieje. Składają się na to różne czynniki, m.in. wysokie koszty inwestycyjne instalacji uszlachetniania, krajowy system wsparcia promujący produkcję energii elektrycznej i ciepła, brak odnośnych norm jakościowych dla biometanu, niewielka wiedza na temat dostępnych technologii oraz niewielka liczba pojazdów mogących wykorzystywać sprężony biometan (CBM). Na podstawie studium przypadku autorzy poddali analizie alternatywne możliwości wykorzystania biogazu. Przedstawiono wariantowe technologie uszlachetniania biogazu. Porównano możliwość zastosowania oraz opłacalność wybranych dostępnych w Europie technologii uszlachetniania biogazu w wymienionej biogazowni (absorpcja fizyczna w skruberze wodnym, absorpcja chemiczna, separacja kriogeniczna). Przedstawiono symulację kosztów oraz przychodów instalacji uszlachetniania przy wybranej biogazowni rolniczej. Porównano dwa warianty wykorzystania uzyskanego biometanu: wtłaczanie do sieci gazowej oraz wykorzystanie na cele transportowe. Na tej podstawie opracowano szacunkową analizę opłacalności obu rozwiązań, w tym również z uwzględnieniem ewentualnych przychodów z tytułu uzyskania świadectw pochodzenia biogazu (w przypadku wtłaczania do sieci gazowej).

Słowa kluczowe

EN

biogas; biomethane; biogas upgrading

PL

biogaz; biometan; uszlachetnianie biogazu

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 51, nr 1
• Opis fizyczny: Pełny tekst na CD, Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Kowalski Ł.

autor

Smerkowska B.

• Przemysłowy Instytut Motoryzacji, Warszawa

Bibliografia

• [1] Degree of Minister of Economy: Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 24 sierpnia 2011 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązku potwierdzania danych dotyczących wytwarzanego biogazu rolniczego wprowadzonego do sieci dystrybucyjnej gazowej (Dz.U. Nr 187, poz. 1117).
• [2] Instruction of Greater Poland Gas Company (IRiESD Wielkopolskiej Spółki Gazownictwa Sp. z o.o.).
• [3] http://www.flotech.com/biogas.htm.
• [4] http://www.gastreatmentservices.com.
• [5] Zadura L.: Upgrading process for biogas to pure methane quality. Lund, 7th June 2011.
• [6] Petersson A., Wellinger A.: Biogas upgrading technologies – developments and inovations. IEA Bioenergy, Sweden, 2009.