Power to Gas — produkcja metanu syntezowanego z wodoru i dwutlenku węgla

Dzięki technologii power to gas (dalej: „p2g") możliwe jest przekształcenie energii elektrycznej w gazy odnawialne - wodór albo (przy dodatkowym procesie metanizacji) w metan syntetyczny czyli metan wytworzony, a nie wydobyty.

11 lutego 2021 r. opublikowano dokument pt. „Regulatory Treatment of Power-to-Gas”1 , który dotyczy procesów transformacji energetyki w kontekście zagadnień Europejskiego Zielonego Ładu. Na wstępie niniejszego opracowania wskazano, że z technicznego punktu widzenia instalacje P2G to elektrolizery, które przetwarzają energię elektryczną na gaz (wodór lub po późniejszym zmetanowaniu, metan syntetyczny). Wytwarzane gazy syntetyczne i odnawialne mogą być wykorzystywane do zarządzania ograniczeniami przesyłowymi gazu lub do magazynowania i zapewniania elastyczności.

Jak stwierdzono w strategii Komisji Europejskiej dotyczącej wodoru: „(…) odgrywając rolę w równoważeniu systemu elektroenergetycznego opartego na odnawialnych źródłach energii poprzez przekształcanie energii elektrycznej w wodór w sytuacji, gdy odnawialna energia elektryczna jest obfita i tania, oraz poprzez zapewnianie elastyczności”. Podkreślono również, że technologie P2G są nadal dalekie od ekonomicznej opłacalności. Aby to zmienić wymagają znacznego wzrostu wydajności produkcji, rozwoju popytu na gazy odnawialne oraz dużej ilości taniej energii elektrycznej, co wymaga szerokiego zastosowania OZE. W dokumencie regulatorzy wskazują, że przy rozpatrywaniu kwestii regulacji instalacji przetwarzania energii elektrycznej na gaz należy m.in.:

• Zrewidować definicje działań w kontekście zintegrowanych sektorów gazu i energii elektrycznej, w tym należy m.in. ponownie przeanalizować definicje energii elektrycznej i gazu w odniesieniu do korzystania z odpowiednich sieci oraz zmienić definicję „magazynowania energii” w Dyrektywie 2019/944 w sprawie energii elektrycznej; zaś przy definiowaniu energii elektrycznej i gazu ważne jest rozróżnienie pomiędzy instalacjami, które są podłączone wyłącznie do sieci elektrycznej (jak np. w przypadku wytwarzania energii elektrycznej na terenie zakładu dla celów przemysłowych), a tymi, które są podłączone zarówno do sieci elektrycznej, jak i gazowej;

• Uznać inwestycję i zarządzania instalacjami P2G za działalność rynkową, która jest otwarta na konkurencję między uczestnikami rynku; wskazano również, że operatorzy systemów przesyłowych i dystrybucyjnych powinni być z zasady pozbawieni możliwości inwestowania w takie instalacje i zarządzania nimi;

• Dopuścić do zaangażowania operatorów systemów w rozwój i eksploatację instalacji P2G tylko w wyjątkowych przypadkach. Jedyne odstępstwo dotyczy inwestowania w instalacje wytwarzające energię elektryczną z gazu tylko wtedy, gdy jest to konieczne dla zagwarantowania bezpiecznych, niezawodnych i wydajnych operacji sieciowych oraz gdy żadna inna strona rynkowa nie jest skłonna do realizacji inwestycji;

• Uwzględnić w analizie potrzeb systemowych instalacji zasilanych gazem oraz ich odpowiednich lokalizacji. Operatorzy sieci gazowych i elektroenergetycznych powinni uwzględniać rozwój instalacji do przesyłu energii elektrycznej do gazu w swoich planach rozwoju sieci oraz przekazywać informacje lokalizacyjne potencjalnym inwestorom; 

• Określić odzwierciedlające koszty taryf sieciowych, które powinny być stosowane do porównywalnych działań w sektorach energii elektrycznej i gazu w sposób neutralny pod względem technologicznym;

• Należy unikać sytuacji, w której system podatków i opłat miałby blokować tworzenie zintegrowanego systemu energetycznego; wskazano również, że podatki i opłaty nie powinny utrudniać integracji systemu energetycznego ani wspierać określonych technologii;

• Należy zapewnić identyfikowalność elementu niskoemisyjności w nośniku energii w całym zintegrowanym systemie energetycznym, podkreślono również, że należy jednoznacznie określić definicje i kryteria dotyczące gazów odnawialnych, aby monitorować, czy gazy pochodzące z instalacji wytwarzających energię elektryczną z gazu ziemnego są zrównoważone pod względem środowiskowym, uwzględniając emisję dwutlenku węgla związaną z całym procesem produkcji i umożliwiając waloryzację ekonomiczną (np. gwarancje pochodzenia).

Technologia Power to Gas łączy sieć energetyczną z siecią gazową poprzez konwersję nadwyżki energii elektrycznej w gaz w dwuetapowym procesie: produkcja H2 przez elektrolizę wody i konwersja H2 z zewnętrznym źródłem CO lub CO2 do CH4 przez metanizację. Metan może zostać wtłoczony do istniejącej sieci gazowej lub magazynów gazu, wykorzystany jako paliwo silnikowe CNG, może być również łatwo wykorzystany we wszystkich innych funkcjonujących instalacjach gazu ziemnego. Wodór, który został wytworzony przy wykorzystaniu technologii Power to Gas można wykorzystać w biogazowniach. W wyniku zmieszania wodoru z dwutlenkiem węgla zachodzi reakcja metanizacji, dzięki czemu zawartość metanu w wytworzonym biogazie wzrasta z 65% do 90% lub nawet 95%^2.

Autor tekstu: Marek Pituła - Prezes Polskiego Stowarzyszenia Biometanu

Tekst pochodzi z: Raport Biogaz w Polsce 2022 - Magazyn Biomasa

biometan@biometan.org

+48 797 560 223

Polityka Prywatności Stowarzyszenia

Skontaktuj się z nami

mail: biometan@biometan.org

tel. +48 797 560 223

Email: biometan@biometan.org

Telefon: +48 797 560 223

Godziny pracy: Poniedziałek - Piątek 8.00 - 16.00

Biuro w Warszawie:

Jana Pawła II 70/2

00-175 Warszawa

Jesteśmy członkami:

Jesteśmy członkami: