Inyección en la red de transporte frente a la de distribución: niveles de presión y compresión inversa

La red de gas se divide en niveles de presión y en sistema de transporte y de distribución, y a cuál de ellos se puede inyectar el biometano depende ante todo de la capacidad de absorción de la red, es decir, de la posibilidad de admitir gas incluso cuando el consumo local es bajo. En las redes de baja y media presión, que abastecen a barrios y a establecimientos, el consumo estival de gas suele ser menor que la producción de la planta de biometano. La solución es la inyección en una red de mayor presión, la compresión inversa o la conexión con el sistema de transporte, que pueden admitir el gas a escala de todo el país.

Niveles de presión en Polonia

Conforme a la normativa técnica sobre gasoductos, la presión nominal se clasifica de forma orientativa del siguiente modo:

El sistema de transporte pertenece al operador de transporte (GAZ-SYSTEM), y el de distribución, a los operadores de distribución, entre ellos Polska Spółka Gazownictwa. Los requisitos técnicos, los procedimientos y las tarifas difieren entre estos sistemas.

Qué es la capacidad de absorción

La capacidad de absorción de la red es el mayor caudal de gas que se puede inyectar en ella sin superar la presión admisible y sin vulnerar las condiciones de funcionamiento. En verano el consumo de gas desciende (no hay calefacción), por lo que en un tramo determinado quedan menos consumidores que utilizan biometano. Si la producción supera el consumo local, la presión aumenta y la inyección debe limitarse. Por ello, el análisis de la conexión se basa en los flujos estivales y horarios.

Opciones cuando la capacidad de absorción es insuficiente

1. Conexión a una red de mayor presión. Una acometida más larga o más cara, pero con mayor capacidad de absorción.
2. Compresión inversa (reverse flow). Una estación con compresores impulsa los excedentes de biometano de la red de menor presión a la de mayor presión, en la que el gas se distribuye de forma más amplia. Esta solución puede ser ejecutada por el operador o cofinanciada por los productores.
3. Limitación de la potencia hasta un nivel que corresponda a los flujos estivales.
4. Almacén local o volumen intermedio (p. ej., un depósito, una red de gran volumen).
5. Salida alternativa: bioCNG/bioLNG o suministro directo a un gran consumidor.
6. Agrupación de varios productores en un único punto de conexión, lo que reparte los costes de compresión.

Red de transporte

La inyección directa en la red de transporte ofrece la mayor capacidad de absorción, pero requiere: mayor presión (compresión hasta varios MPa), requisitos de calidad más estrictos, un sistema de medición ampliado y procedimientos de conexión independientes. Suele ser rentable para grandes proyectos o para aglomeraciones de instalaciones de biometano, y los costes de la estación de compresores aumentan con la presión y el caudal.

Ejemplo: energía de compresión

Supuestos: biometano de 500 m³/h, compresión isoterma de 1,5 a 8 bar(a) y a 40 bar(a) (a modo de comparación). Potencia teórica de la compresión isoterma P = p₁·V̇₁·ln(p₂/p₁): V̇₁ = 500 m³/h a 1,013 bar → a 1,5 bar el volumen ≈ 338 m³/h = 0,094 m³/s; p₁·V̇₁ ≈ 150.000 Pa × 0,094 ≈ 14,1 kW; ln(8/1,5) = 1,67 → 23,5 kW; ln(40/1,5) = 3,28 → 46,3 kW. Tras tener en cuenta el rendimiento y la refrigeración, la potencia real es de aprox. 1,5–2 veces más. La diferencia entre 8 y 40 bar es de aprox. 35–45 kW tras tener en cuenta el rendimiento, es decir, del orden de 270–360 MWh al año (suponiendo aprox. 8000 h de funcionamiento al año), lo que, a 600 PLN/MWh, da un coste adicional de energía de aprox. 160.000–220.000 PLN.

Criterios de elección del punto

• distancia y coste de la acometida,
• capacidad de absorción estival,
• presión y necesidad de compresión,
• requisitos de calidad del operador,
• perspectiva de conexión de nuevas instalaciones,
• plan de desarrollo de la red del operador.

Quién paga la compresión inversa

Las reglas de reparto de los costes de ampliación de la red y de la compresión inversa dependen de la normativa y de las condiciones de conexión; en la práctica se aplican distintos modelos, desde la cobertura por el productor hasta la financiación con fondos del operador teniendo en cuenta la tarifa. Por ello, ya en la primera conversación con el operador hay que preguntar qué soluciones considera para la zona de que se trate y si planifica inversiones que puedan aumentar la capacidad de absorción. Las actuaciones coordinadas de varios productores en una misma región pueden facilitar la justificación de dicha inversión.

Resumen

El nivel de presión y la capacidad de absorción de la red determinan si la planta de biometano puede conectarse de forma económica. Conviene encargar un análisis de los flujos estivales y tratar con el operador todas las variantes, incluidas la compresión inversa y la conexión con un nivel superior de la red.