Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prognoza zapotrzebowania na gaz ziemny oraz na moce przesyłowe gazu ziemnego przez segment elektroenergetyki gazowej w Polsce w perspektywie 2040 roku

Ciborski Jacek, Osiadacz Andrzej J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2019

|

Nr 4

114--120

PL

W nadchodzących latach w Polsce nastąpi diametralna zmiana w strukturze źródeł wytwórczych energii elektrycznej. Główną przyczyną zmian będzie polityka energetyczna Unii Europejskiej zmierzająca w kierunku ograniczenia emisji gazów cieplarnianych w tym dwutlenku węgla. Aby wypełnić stawiane przed naszym krajem kryteria związane ze zmniejszeniem emisji w kolejnych latach nastąpić musi istotna zmiana miksu technologii źródeł wytwórczych energii elektrycznej. Rząd Polski w dokumencie „Polityka Energetyczna Polski do 2040 roku” nakreślił oczekiwane kierunki zmiany struktury wytwórczej, w której istotne miejsce zajmują odnawialne źródła energii takie jak fotowoltaika czy farmy wiatrowe. Gaz ziemny jako paliwo dla elektroenergetyki stanowić będzie, zgodnie z dokumentem Rządowym, paliwo dla jednostek pełniących funkcję regulacyjną dla systemu, tj. źródeł które będą bilansować zapotrzebowanie rynku na energię elektryczną w sytuacji niesprzyjających warunków atmosferycznych. Ze względu na duży zakładany udział OZE w strukturze, zapotrzebowanie na energię z bloków gazowych będzie jednak rosło a w ślad za nim zapotrzebowanie na paliwo gazowe. Co więcej funkcja regulacyjna systemu wymuszać będzie dużą elastyczność w zakresie wytwarzania energii elektrycznej, a w ślad za nim dużą elastyczność dostaw gazu ziemnego w okresach szczytowych. W niniejszym artykule poruszono kwestie związane z wpływem zmiany technologii w zakresie źródeł wytwórczych energii elektrycznej na zapotrzebowanie na paliwo gazowe w kraju jak również na zapotrzebowanie na moce przesyłowe systemu gazowniczego. Bazując na założeniach Polityki Energetycznej autorzy oszacowali zapotrzebowanie na gaz ziemny jak również zapotrzebowanie na szczytowe moce przesyłowe dla gazu ziemnego w perspektywie 2040 roku.

EN

In the coming years a significant change in the structure of electricity generation sources in Poland is expected. The main reason for the changes is the energy policy of the European Union aimed at reducing greenhouse gas emissions, including carbon dioxide. In order to meet the criteria set for our country related to the reduction of emissions in the following years, there a significant change in the mix of electricity generation technologies is necessary. The Polish government in the document "Energy Policy of Poland until 2040" outlined the expected directions of change in the production structure, in which renewable energy sources such as solar farms or wind farms take a significant place. Natural gas as a fuel for the power industry will constitute, according to the Government document, fuel for units performing a regulatory function for the system, i.e. sources that will balance the market demand for electricity in the event of adverse weather conditions. Due to the large assumed share of renewable energy in the structure, the demand for energy from gas blocks will however grow, followed by the demand for gaseous fuel. What is more, the system's regulatory function will force a lot of flexibility of the gas fired power plants, followed by a high flexibility of natural gas supplies during peak periods. This article addresses issues related to the impact of changes in technology in the area of electricity generation sources on the demand for gas fuel in the country as well as the demand for transmission capacity of the natural gas system. Based on the assumptions of the Energy Policy, authors estimated the demand for natural gas as well as the demand for peak transmission capacity for natural gas in the perspective of the year 2040.

2

Prognoza zapotrzebowania krajowego na gaz ziemny oraz na usługę przesyłową gazu ziemnego na potrzeby rynku krajowego w perspektywie 2040 roku

Ciborski Jacek, Osiadacz Andrzej J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2019

|

Nr 4

121--130

PL

W artykule opisano potencjał rozwoju rynku gazu ziemnego w Polsce w perspektywie 2040 r. Podstawą do oszacowania zapotrzebowania na gaz w tym horyzoncie czasowym była analiza struktury zużycia gazu ziemnego przez poszczególne grupy odbiorców w 2017 r. oraz analiza kluczowych determinant wpływających na zapotrzebowanie na paliwo gazowe przez poszczególne grupy klientów. W artykule przedstawiono prognozy zużycia gazu do 2040 r. w podziale na poszczególne grupy odbiorców. Przeprowadzona analiza była podstawą do oszacowania szczytowego popytu krajowego na gaz, co można utożsamiać ze szczytowym zapotrzebowaniem na usługę przesyłową. Zaproponowana metoda prognozowania zapotrzebowania na gaz ziemny oraz moce przesyłowe, w oparciu o analizę głównych determinant dla poszczególnych grup odbiorców, może zostać wykorzystana jako uzupełnienie szacunków, w oparciu o zgłoszenia składane przez potencjalnych odbiorców gazu. Zaproponowana metoda pozwoli na planowanie rozwoju infrastruktury z uwzględnieniem przyszłego potencjalnego rozwoju rynku, dzięki czemu możliwe będzie zoptymalizowanie wydatków inwestycyjnych. Wyniki analiz zostały przedstawione na wykresach.

EN

The article describes the potential of the natural gas market development in Poland in perspective of the year 2040. The basis for estimating the gas demand in this time horizon were the analysis of the structure of natural gas consumption by particular groups of customers in 2017 as well as the analysis of key determinants affecting the demand for natural gas by particular customer groups. The article presents forecasts of gas consumption up to the year 2040 with division between customer groups. The analysis was the basis for estimating the domestic peak demand for natural gas, which can be equated with the peak demand for the transmission service for domestic purposes. The proposed method of demand forecasts for natural gas and transmission capacities based on the analysis of the main determinants for particular groups of customers can be used as a supplement to estimates based on applications submitted by potential gas consumers. This method can complement the currently used tools used to plan infrastructure development with issues related to the future market development potential, thanks to which it will be possible to optimize investment expenditures. The results of the analyzes are presented in diagrams.

3

Modelling peak-load exploitation of underground gas storage in salt caverns Turkish and Polish case studies

Cetinkaya E.

Archives of Mining Sciences

|

2007

|

Vol. 52, no 1

21-47

EN

The natural gas storage plays an important role in countries gas supply system as it manages fluctuation of demand and prices by matching seasonal or peak supply-demand. Moreover, it composes a supplydemand security and optimizes the network capacity. Underground Gas Storage (UGS) in salt caverns holds several advantages over the other types of storage methods, such as higher deliverability (gas can be withdrawn and refilled very quickly), larger fraction ofworking gas relative to total gas (provided by lower cushion gas requirement) and efficiency in operational cycling. Turkey and Poland, owing to their strategicallocation on the route of the natural gas transmission pipelines, have big strategie importance. There are six domestic underground gas storage facilities currently in use in Poland, situated both in depleted natural gas fields and salt caverns. Mogilno Cavern Underground Gas Storage (CUGS) is the only salt cavern gas storage field among them. Despite the fact that, there are no underground storage units currently in operation in Turkey, alterations in natural gas market push the Authorities to make significant precautions. Furthermore, UGS Facilities should be brought out as an urgent task bearing in mind a long-term construction schedule of an UGS facility which would be able to answer the future consumption. The major objective of this study is to examine and to compare two differently located underground salt caverns; one in Mogilno CUGS Facility-currently operated in Poland- and the other one in Tarsus P-UGS Facility Project, a potential storage field to be operated in Turkey. In order to enable simulation operations, a suitable location of imaginary pattern cavern will be chosen. For optimization, a pattern cavern model which has a conslanl cavern volume is used for each depth localization applications. Having decided a size of the cavern and its geometrical volume, in order to compare and optimize which depth is sufficient for the cavern localization, KAGA introduces run for different supply-demand scenarios throughout the given depths. In Mogilno CUGS simulations, two real gas caverns are examined, one in shallow location and the other in considerably deep location. The results obtained from Polish storage case study are compared with a pattern cavern hypothetically located in three different depths of a candidate UGS Facility which will be developed in salt deposits near Tarsus. In this aspect, KAGA computer model was used to simulate the thermo-hydrodynamical processes occurred during the operation of underground natural gas storage. A detailed cavern study and model development optimized by the KAGA softvare enables efficient operation during the max. and min. demand scenarios and subsequently it allows the operator to successfully optimize cavern operations. In order to obtain an efficient cavern development in Tarsus P-USG the cavern should not only have possibly big volume but also it should be located in the considerably deepest depth. KAGA simulation model is also used in herein study to select an optimal cavern location for hypothetically planned Tarsus P-UGS Facility. Subsequently, the information provided by KAGA can be used in further cavern optimizing operations for Tarsus P-UGS. Therefore, simulation results for Tarsus case prove, both from technical and cavern point of view, that the most suitable location for cavern development are the depths between 1150-1200 meters with an optimum flow rate between 100.000 [...] and 150.000 [...].These results are presented and extensively discussed in this study. What is more, the results also indicate that in case of the inability to improve the geological parameters of depth or temperature conditions of the rock massif there is a possibility to increase the production string diameter, which in this study is taken as 7".

PL

Podziemne magazyny gazu są funkcjonalnym sposobem na utrzymanie wiarygodności zasobów niezbędnych dla zaspokojenia potrzeb konsumentów. Spośród różnych sposobów magazynowania gazu najbardziej korzystne jest magazynowanie w komorach solnych. Położenie geograficzne Polski i Turcji sprawia, że oba te kraje znajdują się na drodze rurociągów transportujących gaz. Z tego powodu Polska i Turcja mają ogromne znaczenie strategiczne. Taka sytuacja zmusza kraje importujące gaz do budowy magazynów gazu w celu zachowania równowagi pomiędzy stale importowanym gazem a zmieniającym się w ciągu roku zapotrzebowaniem na ten surowiec. Magazynowanie gazu pozwala liniom przesyłowym oraz producentom gazu na pracę bardziej wydajną i stałą. Pomimo faktu, że Turcja nie posiada żadnych solnych magazynów gazu, wiele tureckich zbiorników spełnia warunki potrzebne do ich wytworzenia. Jednym magazynów w komorach solnych jest Mogilno CUGS w Polsce. Niniejsza praca zawiera symulacje przeprowadzone na podstawie istniejącego magazynu w Mogilnie oraz planowanego magazynu w Tarsusie. Symulacje te zrealizowane są w oparciu o dane przyjętych scenariuszy i o analizy pracy komory. Odpowiednim narzędziem do określania zdolności operacyjnych komór solnych używanych w celu magazynowania gazu jest model komputerowy KAGA, opracowany przez firmę CHEMKOP. Niniejsza praca zawiera symulacje przeprowadzone na podstawie istniejącego magazynu w Mogilnie oraz planowanego magazynu w Tarsusie. Symulacje te zrealizowane są w oparciu o dane przyjętych scenariuszy i o analizy pracy komory. Obliczenia zostały przeprowadzone dla pięciu komór o dwóch różnych strukturach geologicznych. W pracy oceniono dwie istniejące komory w Mogilnie o płytkiej i głębokiej lokalizacji oraz trzy potencjalne komory znajdujące się na różnych głębokościach w depozytach soli w okolicach Tarsusa. Zoptymalizowano pracę dwóch naj korzystniej zlokalizowanych komór z uwzględnieniem minimalnej konwergencji i maksymalnego ciśnienia. Po wykonaniu projektów, odpowiednich scenariuszy i wyliczeń, w załącznikach przedstawione zostaną końcowe parametry: temperatury, ciśnienia i gęstości oraz ich graficzne prezentacje. W celu wykonania symulacji procesów termodynamicznych zachodzących w podziemnych magazynach gazu, został użyty program KAGA. W obliczu rosnącego zapotrzebowania na budowę magazynów gazu o coraz większej pojemności, przy podejmowaniu decyzji dotyczących spełnienia wymagań maksymalnej ładowności gazu powinno brać się pod uwagę przede wszystkim dwa aspekty: rodzaj narzędzi, jakie będą użyte przy projektowaniu i ustalaniu parametrów komory (np. głębokości) oraz adekwatność kryteriów według, których komora będzie projektowana. Odpowiednim narzędziem do określania zdolności operacyjnych komór solnych używanych w celu magazynowania gazu jest model komputerowy KAGA. Użyteczność programu KAGA została zweryfikowana przez zastosowanie go w odniesieniu do istniejących danych zaczerpniętych z CUGS Mogilno. Biorąc pod uwagę roboczą pojemność gazu oraz eksploatację gazu wydobywanego w długo i krótkoterminowych przedziałach czasu, stwierdzono, że najdogodniejsze warunki do eksploatacji znajdują się w obrębie najgłębszej komorze spośród trzech testowanych głębokości komór. Pomimo, że eksploatacja głębszych komór pociąga za sobą znaczne koszty, to biorąc pod uwagę możliwość magazynowania dużej ilości gazu są one bardzo korzystne. Komora swoją dużą pojemność zawdzięcza temperaturze oraz wolnemu spadkowi ciśnienia, dzięki którym gaz może być wydobywany w większej ilości. W przypadku planowanej komory w Tarsusie, najdogodniejsze warunki do utworzenia magazynu gazu występują gdy pokrywa komory znajduje się na głębokości 1150-1200 m umożliwiając wydajności poboru rzędu 100 000 mnł/h - ISO 000 mnł/h. W celu rozwinięcia wydajnej komory jej położenie powinno być na znacznej głębokości, a sama komora powinna mieć duże rozmiary. Obok głębokości komory ważna jest również grubość pokładów soli, co jest związane ze wzrostem nachylenia komory w kierunku morza, a co za tym idzie wzrostem grubości pokładów soli o ok. 600 m. . Pomiary przeprowadzone w sąsiedztwie Tarsusu Wykazały, że młoda sól kamienna (okres Pliocenu) nie tylko jest wysokiej jakości (nie zawiera K-Mg) ale również grubość pokładów jest odpowiednia. Dzięki temu wszystkie komory w tym rejonie mogą być rozwinięte w podobny sposób. Z rozpoczęciem pierwszych wierceń wszystkie profile geologiczne odnoszące się do litologii zostaną jasno określone. Ponieważ nie ma możliwości dokonania zmian geologicznych praca planowanego magazynu może być udoskonalona poprzez zwiększenie linii produkcyjnej poza przyjęte w tej pracy 7". Na etapie projektowania magazynu Tarsus wszystkie opcje powinny być wzięte pod uwagę, uwzględniając również możliwy wzrost kosztów w wypadku implementacji dodatkowych udogodnień. Te przewidywania nie mogą jednak wpłynąć na poziom wydobycia tak znacznie, jak inne parametry np. głębokość i lokalizacja komory oraz temperatura masywu skalnego otaczającego komorę.