Invoeding in het transmissie- en distributienet: drukniveaus en omgekeerde compressie

Het gasnet is verdeeld in drukniveaus en in een transmissie- en een distributiesysteem, en in welk daarvan biomethaan kan worden ingevoed, hangt vooral af van de opnamecapaciteit van het net, oftewel de mogelijkheid gas op te nemen ook wanneer de lokale afname laag is. In laag- en middendruknetten, die woonwijken en bedrijven voeden, is de zomerafname van gas soms kleiner dan de productie van een biomethaaninstallatie. De oplossing is invoeding in een net met hogere druk, omgekeerde compressie of een verbinding met het transmissiesysteem, dat gas op landelijke schaal kan opnemen.

Drukniveaus in Polen

Overeenkomstig de technische voorschriften voor gasleidingen wordt de nominale druk indicatief als volgt ingedeeld:

Het transmissiesysteem behoort toe aan de transmissienetbeheerder (GAZ-SYSTEM), en het distributiesysteem – aan distributienetbeheerders, waaronder Polska Spółka Gazownictwa. Technische eisen, procedures en tarieven verschillen tussen deze systemen.

Wat opnamecapaciteit is

De opnamecapaciteit van het net is de grootste gasstroom die erin kan worden ingevoed zonder de toelaatbare druk te overschrijden en zonder de bedrijfsomstandigheden te schenden. In de zomer daalt de gasafname (geen verwarming), dus op een bepaald traject blijven minder afnemers over die biomethaan verbruiken. Als de productie het lokale verbruik overstijgt, stijgt de druk en moet de invoeding worden beperkt. Daarom berust de aansluitanalyse op zomer- en uurstromen.

Opties wanneer de opnamecapaciteit te klein is

1. Aansluiting op een net met hogere druk. Een langere of duurdere aansluiting, maar grotere opnamecapaciteit.
2. Omgekeerde compressie (reverse flow). Een station met compressoren verpompt overschotten biomethaan uit een net met lagere druk naar een net met hogere druk, waarin het gas breder wordt verdeeld. Deze oplossing kan door de netbeheerder worden uitgevoerd of door producenten worden medegefinancierd.
3. Beperking van het vermogen tot een niveau dat overeenkomt met de zomerstromen.
4. Lokale opslag of buffer (bijv. tank, net met groot volume).
5. Alternatieve afname – bioCNG/bioLNG of directe levering aan een grote afnemer.
6. Bundeling van meerdere producenten op één aansluitpunt, wat de compressiekosten verdeelt.

Transmissienet

Directe invoeding in het transmissienet geeft de grootste opnamecapaciteit, maar vereist: hogere druk (compressie tot enkele MPa), strengere kwaliteitseisen, een uitgebreid meetsysteem en afzonderlijke aansluitprocedures. Het is doorgaans rendabel voor grote projecten of clusters van biomethaaninstallaties, en de kosten van een compressorstation nemen toe met druk en debiet.

Voorbeeld: compressie-energie

Aannames: biomethaan 500 m³/h, isotherme compressie van 1,5 tot 8 bar(a) en tot 40 bar(a) (ter vergelijking). Theoretisch vermogen van isotherme compressie P = p₁·V̇₁·ln(p₂/p₁): V̇₁ = 500 m³/h bij 1,013 bar → bij 1,5 bar is het volume ≈ 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. Na verrekening van rendement en koeling bedraagt het werkelijke vermogen ca. 1,5–2 keer meer. Het verschil tussen 8 en 40 bar is ca. 35–45 kW na verrekening van het rendement, oftewel van de orde van 270–360 MWh per jaar (bij aanname van ca. 8000 h bedrijf per jaar), wat bij PLN 600/MWh ca. PLN 160.000–220.000 aan extra energiekosten geeft.

Criteria voor de keuze van het punt

• afstand en kosten van de aansluiting,
• opnamecapaciteit in de zomer,
• druk en noodzaak van compressie,
• kwaliteitseisen van de netbeheerder,
• perspectief van de aansluiting van verdere installaties,
• ontwikkelplan van het net van de netbeheerder.

Wie betaalt voor omgekeerde compressie

De regels voor verdeling van de kosten van netuitbreiding en omgekeerde compressie hangen af van de regelgeving en de aansluitvoorwaarden; in de praktijk worden diverse modellen toegepast, van dekking door de producent tot financiering uit middelen van de netbeheerder met inachtneming van het tarief. Daarom moet al in het eerste gesprek met de netbeheerder worden gevraagd welke oplossingen hij voor een bepaald gebied overweegt en of hij investeringen plant die de opnamecapaciteit kunnen vergroten. Gecoördineerde acties van meerdere producenten in één regio kunnen de onderbouwing van zo'n investering vergemakkelijken.

Samenvatting

Het drukniveau en de opnamecapaciteit van het net bepalen of een biomethaaninstallatie economisch kan worden aangesloten. Het is raadzaam een analyse van de zomerstromen te laten uitvoeren en met de netbeheerder alle varianten te bespreken, waaronder omgekeerde compressie en verbinding met een hoger netniveau.