Transgaz, proiect revoluționar pentru transportul amestecului de gaze naturale cu hidrogen

Consumul de hidrogen la scară largă va necesita o infrastructură de transport de hidrogen bine dezvoltată, bazată pe o ”Coloană Vertebrală Europeană a Hidrogenului”, care să conecteze cererea de hidrogen cu oferta, de la nord la sud și de la vest la est.

Transgaz, în calitate de operator al sistemului de transport gaze naturale, are prevăzut în strategia de dezvoltare integrarea hidrogenului din surse regenerabile și cu emisii scăzute de carbon în sistemul de transport gaze naturale, în vederea alinierii la Directivele, Strategiile și Acordurile Europene în vigoare.

De asemenea, compania are identificate anumite locații unde urmează, în perioada imediat următoare, să deruleze un proiect pilot pentru transportul și utilizarea amestecului de gaze naturale cu hidrogen.

11 culoare pentru ”coloana vertebrală” a SNT, în ceea ce priveşte transportul hidrogenului

În urma unei analize preliminare, în vederea stabilirii ”coloanei vertebrale” a SNT, au fost identificate 11 culoare care poate să fie incluse în ”coloana vertebrală” a viitorului sistem european de transport al hidrogenului. Acestea sunt:

Culoarul conductelor de tranzit (prin utilizarea unei conducte)
2. Culoarul Marea Neagră – Podișor
3. Culoarul Giurgiu – Podișor – Jupa – Nădlac (Culoarul BRUA)
4. Culoarul Onești – Gherăești – Lețcani – Ungheni (Republica Moldova)
5. Culoarul Petrovaselo – Comloșu Mare (Serbia)
6. Culoarul Jupa – Prunișor
7. Culoarul Isaccea – Onești
8. Culoar Siliștea – București
9. Culoarul Onești – Coroi – Hațeg
10. Culoarul Coroi – Medieșu Aurit
11. Culoarul Podișor – Coroi

Culoarele propuse pentru transportul hidrogenului asigură interconectarea cu toate statele vecine României, respectiv Ungaria, Serbia, Bulgaria, Ucraina și Republica Moldova și totodată oferă accesul la depozitele de înmagazinare gaze naturale existente.

În funcție de situația conductelor existente, pot exista culoare care pot transporta amestecuri de gaze naturale cu hidrogen, cu investiții relativ reduse, care ulterior pot să fie transformate în culoare de transport hidrogen pur, sau pot fi culoare care pot transporta amestecuri de gaze naturale cu hidrogen (sau hidrogen pur) doar cu investiții majore.

Lungimile acestor culoare propuse sunt de aproximativ:

– 1683 km pentru culoarele în care sunt realizate conducte relativ noi care pot transporta amestecuri de gaze naturale cu hidrogen, cu investiții relativ reduse, care ulterior pot să fie transformate în culoare de transport hidrogen pur;

– 1132 Km pentru culoarele în care se pot transporta amestecuri de gaze naturale cu hidrogen (sau hidrogen pur) numai cu investiții majore.

Volumele de gaze naturale care pot să fie transportate de aceste culoare sunt de :

– 4,4 miliarde mc/an spre/dinspre Ungaria

– 1,5 miliarde mc/an spre/dinspre Bulgaria (Ruse)

– 6,0 miliarde mc/an spre/dinspre Bulgaria (Negru Vodă)

– 1,6 miliarde mc/an spre/dinspre Serbia

– 2,2 miliarde mc/an spre/dinspre Republica Moldova

– 12 miliarde mc/an spre/dinspre Ucraina

În situația în care pe aceste culoare de transport se vehiculează amestec cu 10% (volum) hidrogen, atunci cantitatea totală de hidrogen care se poate transporta este de:

– 39.600 tone H2/an spre/dinspre Ungaria

– 13.500 tone H2/an spre/dinspre Bulgaria (Ruse)

– 54.000 tone H2/an spre/dinspre Bulgaria (Negru Vodă)

– 14.400 tone H2/an spre/dinspre Serbia

– 19.800 tone H2/an spre/dinspre Republica Moldova

– 108.000 tone H2/an spre/dinspre Ucraina

În ceea ce privește transportul hidrogenului prin conductele existente ale SNT, trebuie avut în vedere atât impactul asupra diferitelor mijloace de măsurare a cantităților de gaze naturale, cât şi impactul asupra diferitelor materiale și echipamente ale conductelor de transport gaze naturale.

Potrivit specialiştilor din energie, prezența hidrogenului în gazul natural, în procent volumetric de până la 10%, nu afectează considerabil contoarele cu turbină și ultrasonice (cu debit peste 400 m3/h). Contoarele cu turbină și ultrasonice care măsoară gaze cu debite sub 400 m³/h trebuie testate cu amestec de hidrogen și gaz natural, pentru a se confirma rezultatele obținute la contoarele mari.

Pentru H₂ în proporție mai mare de 10%, caracteristicile gazului se modifică progresiv și, în consecință, în funcție de principiul pe care se bazează măsurarea, aceasta va fi afectată, consideră specialiştii consultaţi de noi, care mai spun că pentru contoarele cu ultrasunete există o influență importantă a procentului de H₂ asupra densității, vitezei sunetului și căldurii specifice a gazului.

Referitor la impactul asupra diferitelor materiale și echipamente ale conductelor de transport gaze naturale, anumiți producători de echipamente garantează, pentru produsele standard, posibilitatea de utilizare a concentrației de hidrogen de până la 20% (volum) în gazul natural.

În ceea ce priveşte comprimarea amestecului de hidrogen cu gaze naturale, specialiştii ne-au spus că, de exemplu, un producător de unități de comprimare susţine că, pentru echipamentele livrate, la o concentrație de hidrogen de până la 4% (volum), nu se estimează modificări necesare în instalația unităților de comprimare (atât pentru turbină cât și pentru compresor ). Prin urmare nu se estimează costuri suplimentare, consideră specialiştii.

Pentru o concentrație de hidrogen mai mare de 4% (dar mai mică de 25%) sunt necesare modificări în instalația unităților de comprimare care generează costuri suplimentare, în funcție de unitățile de comprimare existente. Pentru concentrații de hidrogen mai mari de 25%, producătorul de unități de comprimare a menționat ca nu dispun de o soluție clară în acest moment, susţin specialiştii consultaţi de noi.

* Proiectul Tuzla-Podișor; Studiu de Fezabilitate pentru construirea și operarea unei facilități de producție H2 la scară redusă în zona Dobrogea

De circa 6 luni, Transgaz se află în discuţie cu finanțatorii societății pentru finanțare nerambursabilă pe două direcții.

Astfel în ceea ce priveşte Strategia de decarbonizare, Transgaz are în vedere Proiectul Tuzla-Podișor — analiza emisiilor de C02/CH4 și a investițiilor necesare în tehnologie pentru reducerea acestora.

De asemenea, compania are în vedere un Studiu de Fezabilitate pentru construirea și operarea unei facilități de producție H2 la scară redusă în zona Dobrogea, urmând ca hidrogenul să fie introdus experimental în conducta Tuzla-Podișor pentru a se analiza comportamentul din punct de vedere tehnic și pentru a testa un model de piață referitor la cererea pentru hidrogen, precum și reglementările aferente unor astfel de tranzacții.

Modele de afaceri studiate în Europa

În prezent, hidrogenul reprezintă o fracțiune modestă din mixul energetic global și european și este încă produs în mare parte cu ajutorul combustibililor fosili, în special al gazelor naturale sau al cărbunelui. Hidrogenul curat, obținut cu surse regenerabile de energie, poate contribui la decarbonizarea industriei grele sau a transportului rutier de mărfuri, care, în caz contrar, ar consuma o mare parte din combustibilii fosili.

Băncile europene multilaterale (BEI, BERD) încep să condiționeze acordarea de finanțare de existența unei strategii de decarbonizare și de implementarea unor acțiuni concrete pentru decarbonizarea rețelei de transport (prin transportul unui mix de gaz metan cu H2, gaz sintetic sau biogaz).

Există mai multe modele de afaceri în Europa în domeniul hidrogenului, potrivit specialiştilor care ne-au spus: “Există modelul în care H2-ul se amestecă cu gaz și apoi se arde ca și când ar fi gaz, având ca scop reducerea emisiilor de C02 și CH4 pentru componenta respectivă de H2. Mai este Modelul de afaceri în care H2, odată introdus în conductă, este extras la destinație printr-o anumită tehnologie și consumat de diverși consumatori industriali sau economici. De asemenea, mai există Modelul rețelelor dedicate exclusiv pentru transportul H2”.

PNRR: Infrastructura de distribuție de gaz natural în combinație cu hidrogen – 400 milioane de euro

Hidrogenul reprezintă un combustibil nepoluant și cu un randament/putere calorică foarte ridicat, capabil să adreseze nevoile de alimentare cu energie a populației, dar și ale mediului de afaceri. În România, mai mult de jumatate din populație nu este deservită de gaz natural, folosind surse de energie poluante, cu emisii ridicate, costisitoare și dăunătoare sănătății, potrivit Planului Național de Redresare și Reziliență.  Astfel, autorităţile spun că PNRR oferă României șanse de a face un pas în viitor, construind de la bun început rețele de transport și distribuție de gaz natural capabile pe deplin să integreze gazele viitorului, precum hidrogenul.

Potrivit documentului, densitatea rețelei de gaz natural este neuniformă în România, ca atare ar trebui prioritizate cu această investiție regiunile cu acces deficitar, mai ales că ea ar fi o investiție în afara rețelei de transport și distribuție actuale.

Prin PNRR se are în vedere dezvoltarea unei infrastructuri regionale de gaz natural (transport, distribuție, stații de comprimare) într-o regiune slab conectată la gaz natural, capabilă să preia hidrogen si alte gaze decarbonate (e.g. bio-metan, etc.) în proporție de până la 10% din capacitate. Valoarea totală a investiției este estimată la 400 de milioane EUR.

PNRR mai precizează: “Din estimările noastre preliminare, ținând cont de faptul că regiunea Oltenia este cea mai slab regiune conectată la infrastructura de distribuție de gaz natural, cu județe precum Mehedinți și Dolj unde racordarea este aproape inexistentă, propunem ca regiunea pilot pentru implementarea acestei rețele inteligente a viitorului, cu emisii scăzute de carbon, să fie Oltenia.

Conform estimărilor noastre din bugetul alocat se pot realiza aproximativ 4.000 de km de conducte inteligente cu 160.000 de racorduri cu sistem de măsură inteligent, având la baza urmatoarele date:

Costul mediu pentru realizarea conductelor inteligente de distribuţie este de cca. 110 euro/ml.

Costul mediu pentru realizarea unui racord, cu sistem de măsură inteligent, este de cca. 1.000 euro/bucata.

Costul mediu pentru realizarea unui km de conductă inteligentă de distribuție, cu 40 de racorduri aferente, este de cca. 150.000 euro.

Având în vedere consumul mediu anual per racord de 20 MWh (1.800 N m.c.), rezultă că vom avea un consum total anual estimat de cca. 3.200 GWh.

Pentru a acoperi necesarul de injecție de până la 10% H2 în rețeaua inteligentă de gaze, va fi nevoie de o cantitate de cca. 9.500 to H2 verde, prin folosirea unor electrizoare ce vor fi alimentate cu cca. 580 GWh energie electrică produsă din surse regenerabile (fotovoltaic, hidro si eolian). De exemplu, această cantitate de energie regenerabilă (580 GWh) poate fi produsă pe parcursul unui an calendaristic de parcuri fotovoltaice cu o putere instalată de cca. 450 MW sau microhidrocentrale cu putere instalată de cca. 150 MW.

Inserția hidrogenului în rețeaua inteligentă se va realiza după stația de măsură și reglaj (SMR) a sistemului național de transport gaze natural (SNTGN), evitându-se astfel absorbția hidrogenului în rețeaua de transport națională, iar realizarea mixului (blending) va fi realizat în condiții de securitate maximă.

Digitalizarea și eficientizarea operațiunilor operatorului de distributie și de sistem în vederea creșterii abilității preluării din rețea a fluxurilor hidrogen reprezintă una dintre caracteristicile noilor rețele inteligente ce vor fi realizate. Prin această investiție România va participa activ la implementarea strategiei Uniunii Europene pentru hidrogen, respectiv va instala pe propriul teritoriu până în anul 2024 30 GW în electrizoare pentru producția a 1.500 de tone H2.

Grupul țintă al investiţiei – operatorul de transport gaz natural, operator distribuție gaz natural, iar entitatea responsabilă – Ministerul Energiei, autorități publice”.

Pentru investițiile în rețeaua de transport și distribuție gaz natural “hydrogen ready” ai căror beneficiari vor fi operatorul de transport gaz natural și/sau operatorii de distribuție gaz natural nu se aplică regulile de ajutor de stat întrucât reţelele de transport gaz natural sunt monopol.

PNRR: România intenționează să dezvolte o Strategie națională dedicată hidrogenului

România intenționează să dezvolte o Strategie națională dedicată hidrogenului, care să se bazeze pe definirea unui set de politici cu scopul de a ghida, coordona și mobiliza investițiile publice și private în domeniile producției, stocării, transportului și consumului/utilizării de hidrogen (gaze regenerabile), potrivit PNRR. Ulterior, va fi revizuit cadrul legislativ necesar stimulării acestui domeniu, se mai arată în document.

Conform PNRR, beneficiarul direct este Ministerul Energiei, iar beneficiarii indirecti sunt companiile mari din domeniul energiei implicate în proiecte de cercetare în domeniu, operatorul de transport gaze naturale și operatori de distribuție gaze naturale, operatori procesare hidrogen, transportatori și consumatori.

Potrivit PNRR, România nu are în prezent un cadru de reglementare a producției de energie electrică pe bază de hidrogen, urmând a fi definită o viziune clară cu privire la utilizarea hidrogenului pe piața internă sau pentru export. România are în vedere dezvoltarea tehnologiilor hidrogenului în principal în sectoarele transporturilor, gazelor naturale și energiei electrice.

România are un mediu favorabil pentru a aborda implementarea hidrogenului din surse regenerabile, având în vedere organizațiile sale naționale active în acest domeniu (ex: Asociația Română pentru Energia Hidrogenului), operatorul său de transport și sistem (OTS) de gaz natural (SNTDGN Transgaz SA) angajat să utilizeze infrastructura de transport existentă a gazelor naturale și pentru hidrogen, activitățile sale naționale de cercetare și implicarea în Green Hydrogen @ Blue Danube2, Zero-emission Urban Delivery @ Rainbow UnHycorn3 și H2GO4, potențiale proiecte IPCEI”.