Zastosowanie ekspanderów na stacjach redukcyjnych w polskim systemie przesyłu i dystrybucji gazu

• Autorzy: Kostowski W. , Skorek J. , Bargiel P.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania ekspanderów gazu ziemnego do produkcji energii elektrycznej w warunkach polskich. Omówiono rolę i lokalizację ekspanderów w systemie transportu gazu. Przedstawiono możliwe sposoby podgrzewu gazu przed ekspansją, zwłaszcza wariant z kotłem oraz silnikiem gazowym. Przeprowadzono wstępną analizę ekonomiczną dla przykładowego obiektu o mocy 530 kW, wpasowanego w podstawę obciążenia stacji gazowej. Wyniki analizy wskazują na możliwy do uzyskania czas zwrotu na poziomie 5 lat przy integracji z silnikiem gazowym oraz 11 lat przy współpracy z kotłem grzewczym. Wskazano także na pozostałe do rozwiązania przeszkody formalne we wdrożeniu technologii na rynek polski.

EN

The paper presents the possibility of installing natural gas expanders for the production of electricity within the Polish gas transmission system. The position of expanders in the entire gas transport process was indicated. Existing options for gas pre-heating were discussed, with focus on systems based on gas boilers and IC engines. A pre-feasibility study for a sample pressure reduction object supplied with a 530 kW gas expander was performed; the expander was designed to match baseload flow conditions. The case study shows that a pay-back time of 5 years is possible for a system with an IC engine, while a system with a gas boiler has a longer pay-back time of 11 years. Finally, formal problems that must be solved to allow the technology to enter the Polish market, were briefly discussed.

Słowa kluczowe

PL

produkcja energii elektrycznej; transport gazu; przesył gazu; dystrybucja gazu; stacja redukcyjna; ekspandery gazu ziemnego

EN

electricity production; gas transport; gas transmission; gas distribution; gas reduction station; natural gas expanders

• Wydawca: Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Przemysłu Naftowego i Gazowniczego
• Czasopismo: Wiadomości Naftowe i Gazownicze
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 16, Nr 7 (183)
• Strony: 9--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kostowski W.

• Politechnika Śląska, Instytut Techniki Cieplnej

autor

Skorek J.

• Politechnika Śląska, Instytut Techniki Cieplnej

autor

Bargiel P.

• Politechnika Śląska, Instytut Techniki Cieplnej

Bibliografia

• 1. Stanek W.: Metodyka oceny skutków ekologicznych w procesach cieplnych za pomocą analizy egzergetycznej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2009.
• 2. Faddeev I.P. Turbo expanders to utilize the pressure of natural gas delivered to Saint Petersburg and industrial centers, Chemical and Petroleum Engineering, Vol. 34 (1998), 704-711.
• 3. Howard C.R., Oosthuizen P.H., Peppley B. An Investigation of the Performance of a Hybrid Turboexpander-Fuel Cell System for Power Recovery at Natural Gas Pressure Reduction Stations, Chemical Engineering Transactions vol. 21/2010, 37-42.
• 4. Jedynak, A. Produkcja energii elektrycznej w układach ciśnienia gazu, Materiały III Konferencji Energetyka Gazowa, Gliwice 2005
• 5. Kalina J. Fossil fuel savings, carbon emission reduction and economic attractiveness of medium-scale integrated biomass gasification combined cycle cogeneration plants, SDEWES Conference, Dubrovnik, Croatia 2011
• 6. Kostowski W., Usón S. Thermoeconomic assessment of a natural gas expansion system integrated with a co-generation unit. Applied Energy 101 (2013) 58-66
• 7. Kostowski W. The possibility of energy generation within the conventional natural gas transport system, Strojarstvo: Journal for Theory and Application in Mechanical Engineering 52 (4) 2010, pp. 429-440.
• 8. Vademecum Gazownika. Tom III: Użytkowanie gazu ziemnego i instalacje gazowe, Wydawnictwo SITPNiG. Kraków 2012; rozdział 4.3.3. Kostowski W. Wytwarzanie energii elektrycznej w turboekspanderach na stacjach gazowych, str. 400-411.
• 9. Mirandola A., Macor A., Lazzaretto A. Comparison between Energetic and Economic Optimization of Energy Recovery Plants with gas Expanders and Cogeneration Engines. International Journal of Energy Environment Economics, vol. 2, n.1/1992, pp. 47-55.
• 10. Poživil, J. Use of Expansion Turbines in Natural Gas Pressure Reduction Stations, Acta Montanistica Slovaca 3 (2004) 9, 258-260
• 11. Szargut J. , Szczygiel I. Utilization of the cryogenic exergy of liquid natural gas (LNG) for the production of electricity „Energy” 34 (2009) 827-837
• 12. ZN-G-4121:2004 System dostawy gazu - Stacje gazowe w przesyle i dystrybucji - Wymagania
• 13. Witryna internetowa firmy Gasverbund Mittelland A.G. http://www.gvm-ag.ch/publikationen.html
• 14. Referencyjny wskaźnik jednostkowej emisyjności dwutlenku węgla przy produkcji energii elektrycznej do wyznaczania poziomu bazowego dla projektów realizowanych w Polsce. Raport. Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami, Warszawa 2011.