Інновації у декарбонізацію. Як українська компанія запускає в газову трубу водень та біометан

Водневі пріоритети

Починаючи з 2020 р. Регіональна газова компанія (РГК) інвестувала в інноваційні проекти понад 25 млн грн.

Найбільш амбітний інноваційний проект компанії – запустити у газову трубу водень, біометан та інші синтетичні гази. Це дозволить не лише знизити енергозалежність України від імпортного ресурсу, а й крокувати в ногу з розвиненими країнами шляхом декарбонізації економіки.

У рамках водневого проекту минулого року компанія розпочала серію випробувань газових мереж, щоб вивчити роботу та вплив водню та його сумішей на матеріали та обладнання. Спеціально для таких досліджень збудували п'ять експериментальних полігонів у різних регіонах країни (Волинській, Дніпропетровській, Житомирській, Івано-Франківській та Харківській областях), які відтворюють реальні моделі газорозподільних мереж.

Результати перших експериментів із газоводневими сумішами із вмістом 100% та 80% чистого водню показали, що вимога умовної герметичності не виконується.

Подальші дослідження із зменшенням концентрації водню в газовій суміші показали, що оптимальним співвідношенням між воднем та природним газом є 20/80.

РГК вже зарекомендувала себе на ринку як лідер технологічних інновацій, запустивши вже два роботизовані заводи з виготовлення газорегулюючого обладнання в рамках проекту RGC Production. До кінця поточного року у Вінниці почне працювати вже третій завод.

Під час випробувань, що проходили у серпні-вересні 2021 р. на всіх п'яти полігонах, експерименти з газоводневою сумішшю проводилися вже на газорегулювальному устаткуванні, виробленому на заводах RGC Production. Всі п'ять типів шафових газорегуляторних пунктів (виробництва RGC Production) були обладнані італійськими регуляторами H2-ready Pietro Fiorentini.

У ході експериментів підтвердилася готовність продукції сучасних заводів RGC Production до роботи з газовими сумішами з вмістом водню до 20% всіх експериментальних полігонах. Контроль тестування продукції RGC Production здійснював світовий лідер із сертифікації та контролю якості процесів та продуктів Бюро Верітас. Цей факт відчиняє двері продукції РГК на європейські ринки.

"В Україні з'явилася своя технологічна продукція для роботи з воднем. Надалі ми сподіваємося на реалізацію продукції за кордон", – наголосив керівник проекту RGC Production Олександр Волович.

Дослідницька частина водневого проекту РГК на експериментальних полігонах триватиме до літа 2022 р. "Ми вже готуємося до вогневих випробувань 20% водневої суміші на побутових газових приладах", — розповідає Станіслав Казда, керівник водневого проекту РГК, маючи на увазі плити, колонки й казани. Далі фахівці компанії спільно з провідними українськими вченими розпочнуть аналіз отриманих даних. "Якщо все піде за планом, то приблизно з 2023 року ми приступимо до постачання 20%-ної суміші до комерційних споживачів на п'яти "водневих островах", — говорить Станіслав Казда.

Загалом повний цикл водневих досліджень фінішує до 2025 року.

Біометан – найближча перспектива

Відповідь питанням, чому РГК займається водневим проектом, не плануючи у своїй виробляти водневе паливо, проста. Відповідно до загальноєвропейського курсу European Green Deal, до якого приєдналася компанія, природний газ повністю зникне із системи газопостачання до 2050 р. На той час українські мережі мають бути готові прийняти водень, біометан та інші синтетичні гази, щоб синхронно з Європою відмовитися від викопного палива.

І якщо водень розрахований на далеку перспективу, то біометан може потрапити до будинків українців вже у найближчі два-три роки. РГК вже розпочала підготовку мереж у трьох областях до використання біометану. Передбачається, що до мереж підключать чотири біометанові заводи сукупною потужністю близько 50 млн куб. м газу на рік.

За підрахунками Біоенергетичної асоціації України (БАУ) біометановий потенціал нашої країни становить до 8 млрд куб. м на рік. Це можна порівняти з 25% внутрішнього споживання газу. За своїми характеристиками біометан – практично повний аналог природного газу, різниця лише у походженні.

Сировиною для виробництва біометану є відходи та супутня продукція аграріїв, тваринництва та переробної промисловості. "У кожній області буде кілька десятків великих виробників біометану, яким необхідний доступ до "труби". Потрібно готуватися до наростаючих темпів підключення до газових мереж таких проектів, — підкреслює голова БАУ Георгій Гелетуха. Справа в тому, що біометан розподілятиметься на закритих ділянках до до того часу, поки парк газотранспортного обладнання не приведуть у належний технічний стан.

Крім біометану РГК планує запустити в мережі та інші синтетичні гази. За словами керівників компанії, інженери на полігонах уже готуються до експериментів щодо використання синтетичного метанолу та аміаку, які поставлятимуть як енергоресурс кінцевим споживачам. Це перспектива 2022-23 років.

У найближчі три роки РГК збирається інвестувати у спрямування чистих видів енергії 25 млн грн.

Редизайн

Експериментальні роботи із "зеленими газами" – це лише частина інноваційної програми компанії. Редизайн надмірної потужності мереж також має враховувати можливість доставки нових видів енергоресурсів.

Наразі проекти редизайну розробляються на двох програмних продуктах. Перший – геоінформаційна система RGC GIS, власна технологія РГК. В неї

внесено близько 250 тис. км газових мереж та сотні тисяч одиниць газового обладнання. Наповнення програми відбувається вже кілька років, і в 2024 р. до неї будуть внесені всі мережі та об'єкти, що знаходяться у зоні відповідальності газорозподільних компаній, що працюють під брендом РМК.

Ця газова карта у поєднанні з іншим програмним продуктом Simone дозволяє моделювати роботу мереж при зміні їхньої конфігурації. Під час розробки проектів редизайну враховуються дані про поточний рівень використання мереж. Як правило, більшість мереж використовують лише на 25%. Це означає, що споживачам частина устаткування, що використовується зовсім не потрібна.

У програмному продукті Simone моделюється оптимальна газова мережа актуальної кількості споживачів. Іншими словами, чи отримуватимуть усі підключені клієнти газ у потрібному обсязі і влітку, і взимку.

На динамічній моделі майбутньої мережі визначається кількість необхідного для клієнтів газового обладнання. Під час проведення редизайну проводиться заміна газорегулюючого обладнання. Замість нього встановлюються сучасні зразки, виготовлені на заводах RGC Production.

Таким чином, Регіональна газова компанія використовує програмні продукти власної розробки та існуючі рішення для моделювання майбутнього вигляду та конфігурації газових мереж. За останні три роки роботи вже реалізовано 38 проектів.

Лише минулого року сума інвестицій у пілоти редизайну становила 18,8 млн грн. При цьому економія від їхньої реалізації перевищила 10,8 млн грн на рік.

Якщо проводити редизайн мереж, що враховує роботу з чистими видами енергії, то компанії буде потрібно близько 10 млрд. грн. інвестицій на рік протягом 10 років.