LNG- en L-CNG-stations voor bioLNG: opbouw, onderdelen en exploitatie

Een LNG-station is een installatie voor het tanken van voertuigen met vloeibaar gemaakt gas, waarvan de basis een vacuümtank met cryogene vloeistof (ongeveer −162°C), een cryogene pomp, een dispenser en systemen voor veiligheid en terugwinning van verdampingsgas vormt. Een L-CNG-station bevat bovendien een hogedrukpomp en een verdamper, die LNG omzetten in gecomprimeerd gas met hoge druk, waardoor ook CNG-voertuigen kunnen worden getankt. Als de leverancier bioLNG met gecertificeerde herkomst is, kan de brandstof als hernieuwbaar worden verkocht, wat documentatie over de gehele leveringsroute vereist.

Onderdelen van het station

1. Cryogene tank – een vacuümgeïsoleerde tank, doorgaans in verticale of horizontale uitvoering, met een inhoud van ruim tien tot enkele tientallen kubieke meters of meer; uitgerust met veiligheidskleppen, niveau-indicatoren, drukregelsysteem.
2. Lossen van de tankwagen – cryogene slangen, kleppen, controle van aarding en druk.
3. Cryogene pomp – pompt LNG naar de dispenser; ondergedompelde pompen worden toegepast om verdamping te beperken.
4. Dispenser – met massameetsysteem (Coriolis), vulslang en gasretourslang en een koppeling met vergrendeling die lekkage voorkomt.
5. Systeem voor terugwinning van boil-off – afvoer van verdampt gas en benutting ervan (bijv. comprimeren tot CNG, voeden van een lokale afnemer, afvoer naar de fakkel).
6. L-CNG: hogedrukpomp, verdamper (verwarmer) en CNG-buffers, CNG-dispenser.
7. Veiligheid: gas- en vlamdetectie, afsluiters, noodknoppen, verlichting en markering, zones met explosiegevaar (ATEX).
8. Meetsystemen en monitoring: niveau, druk, temperatuur, debiet.

Tanken van een vrachtwagen

Een LNG-voertuig heeft een cryogene brandstoftank (doorgaans een of twee), en het tanken gebeurt door aansluiting van de vul- en de retourslang. Na aansluiting pompt de pomp LNG, en het gas uit het voertuig keert via de retourslang terug om de druk gelijk te trekken. Het hele proces duurt enkele minuten tot ruim tien minuten, afhankelijk van de dispenser en de temperaturen. De bestuurder van het voertuig draagt beschermingsmiddelen (handschoenen, gezichtsbescherming) vanwege het contact met cryogene vloeistof.

Actieradius en verbruik

Een LNG-vrachtwagen verbruikt indicatief enkele tientallen kg LNG per 100 km (afhankelijk van massa, route en motor). Ter voorbeeld: een verbruik van 28 kg LNG/100 km betekent dat een tank met 400 kg brandstof voldoende is voor ca. 1430 km. De actieradius hangt af van de omstandigheden en kan verschillen. De energie van 400 kg LNG is ca. 5,6 MWh (400 × 13,9 kWh/kg).

Voorbeeld: schaal van het station

Aannames: het station bedient dagelijks 20 vrachtwagens van elk 250 kg LNG, oftewel 5 t/etmaal. Leveringen per tankwagen met een laadvermogen van 18 t vinden elke 3–4 dagen plaats. Een tank met een inhoud van 60 m³ (ca. 26 t, bij een dichtheid van 0,43 t/m³) bevat een voorraad voor ca. 5 dagen. Het station moet een buffer hebben die vertragingen van leveringen en verliezen door verdamping dekt, en het jaarvolume bedraagt ca. 1800 t LNG ≈ 25 GWh. De getallen zijn illustratief.

Boil-off en verliezen

Een cryogene tank verdampt, vooral bij een geringe vulling en heet weer. Dit gas moet worden benut om methaanemissie te voorkomen. Oplossingen zijn opnieuw vloeibaar maken (kostbaar), comprimeren en verkopen als CNG (L-CNG), voeden van lokale afnemers of verbranden in de fakkel. Het ontwerp van het station moet van het begin af aan in zo'n oplossing voorzien.

Regelgeving en toezicht

Drukvaten en gasinstallaties vallen onder de voorschriften inzake technische apparatuur en technisch toezicht, en stations onder brandveiligheids-, bouw- en Ex-zonevoorschriften. Controles worden o.a. uitgevoerd door de Poolse dienst voor technisch toezicht (Urząd Dozoru Technicznego). Voor het vervoer van LNG gelden de ADR-voorschriften. De gedetailleerde eisen hangen af van de grootte van het station en de classificatie van de inrichting wat betreft het risico op zware ongevallen.

Bediening en training

Het personeel van het station moet trainingen volgen op het gebied van veiligheid bij werken met cryogene vloeistoffen, hulpverlening en noodprocedures. De procedures omvatten het lossen van de tankwagen, controle van de dichtheid na elke levering, periodieke inspecties van veiligheidskleppen en tests van gassensoren. Bestuurders van vloten die van het station gebruikmaken moeten de regels voor het tanken kennen, en de inrichting moet instructies voor klanten hebben. Een goede praktijk is een register van gebeurtenissen, dat het mogelijk maakt storingen te analyseren en herhaling te voorkomen.

Samenvatting

Een LNG- of L-CNG-station is een investering die cryogene techniek met logistiek combineert. De rentabiliteit hangt af van een constante vraag naar brandstof, de beschikbaarheid van leveringen en het benutten van het verdampingsgas, en de status van bioLNG – van de documentatie van de herkomst.