Wdrożenie biometanu dla europejskich pojazdów zasilanych gazem ziemnym

Już czas na połączenie europejskiej polityki na rzecz biopaliw z potencjałem rynku pojazdów zasilanych gazem ziemnym (NGV) – opinia doktora Jeffrey’a M. Seisler’a, prezesa Clean Fuels Consulting
Wzrost produkcji odnawialnego biogazu oraz biometanu (biogazu oczyszczonego do jakości gazu ziemnego) przedstawia nowe możliwości dla przemysłu gazu ziemnego. Jednocześnie pokazuje nowe perspektywy dla rynku, gdzie metan nie musi być już 'brudnym' paliwem kopalnym, ale łatwo dostępnym i odnawialnym paliwem, pozwalającym również na dywersyfikację dostaw nośników energii. Biogaz zyskuje znaczącą rolę w strategii energi odnawialnej, obok energii solarnej (termicznej i fotowoltalicznej) oraz energii wiatrowej.

Większość działań we wdrażaniu energii odnawialnej została jednak skupiona na zastępowaniu energii z ropy naftowej i węgla. W sektorze transportu skupiono się na wdrażaniu ciekłych biopaliw – etanolu i biodiesla, chociaż biometan jest w stanie zaspokoić co najmniej 20% potrzeb energetycznych tej gałęzi energetyki. Wtłoczony do istniejącej infrastruktury gazociągowej, biometan jest ekologicznym 'zielonym gazem' i jest uzupełnieniem w dostawach gazu dla wszystkich typów odbiorców – mieszkańców, działalności gospodarczej, przemysłowej czy sektora transportu.

Instytucje Unii Europejskiej – Komisja Europejska, Parlament Europejski oraz Rada Unii Europejskiej – poprzez działalność legislacyjną i zalecenia, wskazały, że biogaz i biometan mogą i powinny być używane w szerokim zastosowaniu – w produkcji energii elektrycznej, bezpośrednio jako paliwo w transporcie oraz wtłaczanie do istniejącej sieci gazociągów.

Dyrektywa 2009/73/EC Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 13 czerwca 2009 roku zawiera wspólne zasady dla rynków wewnętrznych gazu ziemnego i obliguje państwa członkowskie do dopuszczenia biogazu w krajowym systemie gazociągów oraz, co ważne, paliwo to powinno być niedyskryminowane w dostępie do systemu gazociągów, jeśli spełnia jakość przesyłanego nim paliwa (jakość przesyłanego metanu jest wciąż definiowana przez urzędy krajowe do momentu wejścia w życie unijnych standardów jakości biogazu). Urzędy regulacyjne z krajów Unii Europejskiej, które nie dopuszczają wtłaczania biogazu do sieci gazociągów postępują niezgodnie z prawem wspólnotowym.

Produkcja biogazu w Europie

Powołując się na Eurostat (główny urząd statystyczny Unii Europejskiej), 28 krajów Europy wytwarza biogaz. Produkcja tego odnawialnego paliwa wzrosła od 1997 roku o 411%, z 1 483 tysięcy ton ekwiwalentu oleju (t-toe) do 7 585 tysięcy toe w 2008 roku (1 toe = 1 125 m3 gazu ziemnego). Od 2006 do 2008 roku produkcja biogazu w UE wzrosła o 56%, głównie ze względu na wprowadzenie mechanizmów wspierających wytwarzanie tego paliwa. Ma to bezpośredni przekład na nową gałęź przemysłu – w powstawanie nowych miejsc pracy oraz rozwój zaawansowanych technologii.

Holandia, Szwecja i Szwajcaria posiadają najdłuższe doświadczenie w produkcji biometanu i jego wtłaczaniu do sieci gazociągów. Chociaż Szwecja posiada największą liczbę instalacji wzbogacania biogazu do postaci biometanu, to Niemcy są liderem w potencjale wzbogacania w porównaniu do wszystkich krajów Europy. Po części jest to powiązane z rozwojem infrastruktury gazociągów – niemiecka sieć pokrywa większość kraju, a uzbrojenie Szwecji jest ograniczone tylko do zachodniego regionu kraju. Przed wprowadzeniem europejskiej polityki energetycznej, biogaz miał dość niskie znaczenie dla niemieckiego rynku gazu (również dla pozostałych krajów UE). Pierwsze oznaki znaczącego wzrostu zainteresowania produkcją biogazu zaobserwowano w 1990 roku, a największy wzrost odnotowano w 2006 roku. W kwietniu 2010 roku na 80 biogazowni 53 obiekty wtłaczały oczyszczony biogaz w postaci biometanu do sieci gazociągów.

Na 28 krajów Europy wytwarzających biogaz, aktualnie 8 wtłacza biometan do gazociągów: Austria, Francja, Holandia, Luksemburg, Niemcy, Norwegia, Szwecja i Szwajcaria. W momencie powstawania artykułu (sierpień 2010) 67 obiektów wtłaczało biometan do gazociągów, 33 znajdowały się w budowie. W Wielkiej Brytanii planuje się uruchomienie biogazowni z uzdatnianiem biometanu. W niektórzych przypadkach, jak w Szwecji, biometan jest dostarczany do stacji tankowania CNG (sprężonego gazu ziemnego) bezpośrednio poprzez mały, lokalny gazociąg lub poprzez transport kołowy (red. w postaci CNG lub LNG). Szwecja posiada już 8 instalacji wtłaczających biometan do publicznej sieci gazociągów.

Z punktu widzenia produkcji, największymi wytwórcami biogazu w Europie na 2008 rok wg Eurostatu są: Niemcy (3965 t-toe), Wielka Brytania (1637 t-toe), Francja (452 t-toe), Włochy (410 t-toe), Austria (248 t-toe), Holandia (226 t-toe), Hiszpania (203 t-toe), Polska (132 t-toe) i Szwecja (102 t-toe). Większość tych państw posiada lub wdraża programy wspierające rozwój rynku pojazdów zasilanych gazem ziemnym (NGV – Natural Gas Vehicle). Tak więc nadszedł czas, aby polityczny mandat dla rozwoju rynku biogazu połączyć z wykorzystaniem tego paliwa do zasilania pojazdów.

Status prawny i uregulowania biogazu w Europie

Jednym z kluczowych rozwiązań dla zbudowania rynku biogazu jest możliwość jego wtłaczania do normalnej sieci gazociągowej. Producenci biogazu muszą dostarczać produkt o tej samej jakości co w infrastrukturze, a odbiorcy muszą zgodzić się na oferowaną cenę oraz potencjalne zmiany w dostawach podyktowane częściową sezonowością produkcji.

Dostępny jest pełen zakres rozwiązań umownych i regulacyjnych dla wtłaczania biometanu do gazociągów przesyłających gaz ziemny, od 'prostych' do 'kompleksowych'. Rozwiązanie 'proste' umiarkowanie lub w ogóle nie reguluje rynku, gdzie podmioty mają wolną rekę co do ceny i warunków wtłaczania biometanu do gazociągów. Rozwiązania 'kompleksowe' narzucają pewne regulacje dla sektora, podobnie jak wygląda to w sytuacji klasycznego rynku gazu. Najważniejszym czynnikiem jest zobligowanie operatora gazociągu do niedysryminacji w dopuszczeniu przesyłu w swojej infrastrukturze. Ta kwestia jest wciąż nieuregulowana w wielu krajach. Część krajów powoli wdraża rozwiązania liberalizujące, a część krajów i operatorów jest przeciwna zmianom.
Jakkolwiek, istnieją różne rozwiązania prawne i regulacyjne pozwalające zadowolić różne podejście krajów i zachęcić je do zwiększenie zużycia biogazu w narodowym zużyciu energii.

  • Jakość gazu

Większość obowiązujących regulacji, włączając te z poziomu wspólnotowego, zalecają lub dopuszczają wtłaczanie biometanu do istniejącej infrastruktury gazociągowej dopóki jakość/skład są takie same jak jakość surowca tam przesyłanego i nie zawierają substancji lub składników przypuszczalnie szkodliwych dla przyjmującej infrastruktury gazociągowej. Francja zabroniła wtłaczania biometanu do gazociągów do momentu wykonania testów zapewniających o bezpieczeństwie takiego zastosowania. Austria obecnie zabrania wtłaczania biogazu z wysypisk i oczyszczalni ścieków. Pozostałe kraje opierają prawodawstwo na specyfikacji technicznej wystarczającej do wtłoczenia biometanu do gazociągu i zadowalającej operatorów gazowych.

Niemcy i Szwajcaria nie dopuszczają możliwości odmowy ze strony operatora infrastruktury do odmowy wtłoczenia biometanu od wytwórcy. Z drugiej strony – Holandia, Szwecja i Wielka Brytania – nie narzucają takiego obowiązku, ale jest on promowany w polityce krajowej w nawiązaniu do dyrektyw Unii Europejskiej. Francja, która obecnie kończy wprowadzanie nowego prawa, narzuci na operatorów gazociągów obowiązek przyjmowania biometanu.

  • Przykłady uregulowania szczegółowego i mniej wiążącego

Obowiązujące w Niemczech prawo oraz system regulacyjny w zakresie wtłaczania biometanu do infrastruktury gazociągowej posiadają bradzo szczegółową konstrukcję. Odmienne rozwiązania przyjęto w Szwecji, gdzie nie ma systemowych rozwiązań prawnych, ale jedynie obostrzenia dotyczące jakości dostarczengo biometanu. Jednocześnie polityka krajowa mocno zachęca do używania biometanu we wszystkich możliwych sektorach gospodarki. Holandia i Wielka Brytania dopiero zaczyna wprowadzać na większą skalę wtłaczanie biometanu do gazociągów  i uczą się na bieżąco aspektów praktycznych, jednocześnie przygotowując wdrażanie bardziej zaawansowanych i sprawdzonych w innych krajach rozwiązań legislacyjnych.

Wiele rozwiązań stymulujących w skali kraju oraz wspieranie przez władze regionalne stają się coraz bradziej popularne i zaliczamy do nich:
– zielone certyfikaty biogazu kupowane i sprzedawane przez konsumentów biogazu;
– zachęty finansowe do budowy infrastruktury niezbędnej do wtłaczania biometanu do sieci;
– różne zachęty uzależnione od rodzaju surowca użytego do produkcji biogazu;
– zachęty do produkcji biogazu z odpadów rolniczych;
– wsparcie badań naukowych nad biogazem;
– dotacje bezpośrednio dla producentów biogazu;
– zwolnienie biogazu z opodatkowania

Niektórzy mali i duzi europejscy operatorzy gazu byli niechętni wobec wspierania biogazu ze względu na stosunkową małą możliwość produkcji wobec uzbrojenia terenów przy biogazowniach oraz ze względu na koszty inwestycyjne. Dodatkowo, część kluczowych decydentów Unii Europejskiej wspierała raczej spalanie biogazu do produkcji energii elektrycznej ze względu na bardziej opłacalne zielone certyfikaty niż w przypadku wykorzystania tego paliwa dla sektora transportu. Ale jest coraz bardziej jasne, że obecnie prowadzona polityka walki z emisją CO2 połączona z zapewnieniem wtłaczania biometanu do gazociągów, pomogą w pełni wykorzystać potencjał zastosowania ekologicznego biogazu na europejskim rynku gazowniczym. Ten wypracowany wzór pozwoli wykazać w skali świata dla przemysłu gazu ziemnego, rządów i urzędów regulacyjnych potencjał i możliwości wykorzystania biogazu i biometanu i to w niedalekiej przyszłości. Należy tu podkreślić fakt, że biometan może stać się paliwem o małej emisji CO2 dla pojazdów zasilanych gazem ziemnym, zarówno w okresie jego produkcji (well-to-tank), jak i użytkowania (tank-to-wheel). Takie kompleksowe rozwiązanie zmniejszenia emisji CO2 powinno być dla uczestników rynku oraz państwa wystarczającą zachętą do wprowadzenia dodatkowych zachęt wykorzystania biometanu w sektorze transportu.

Źródło:
  • ngvglobal.com