El fra naturgasnettets målestationer

På naturgasnettets måle- og regulatorstationer (M/R station) reduceres gastrykket i ledningerne.  Det kræver en opvarmning af gassen, hvilket i dag sker ved hjælp af naturgas. Der findes teknologier til i stedet at udnytte gassens tryk til produktion af el ved hjælp af gasexpandere. Dette kræver en forvarmning op til mellem 50 og 90°C. De nyeste teknikker indenfor CO2-baserede varmepumper er velegnede til at aflevere varme i dette temperaturinterval.

Det er undersøgt i forprojektet, om der er teknisk og økonomisk basis for at kombinere disse teknikker, således at en varmepumpe anvendes til at opvarme gassen til den nødvendige temperatur før gasexpanderen. En generator i forbindelse med expanderen producerer el og aflevere en del heraf til varmepumpen, mens resten leveres til elnettet mod betaling. Med denne teknik ændres en M/R-station således fra en gasforbrugende enhed til en elproducerende enhed.

Forprojektet af projektet ”Gasexpandere på distributionsnettets M/R-stationer” er gennemført. Der er gennemført en undersøgelse af mulige komponenter for installationer på distributionsnettets M/R-stationer. Det er undersøgt, om sådanne installationer er teknisk gennemførlige. Der er indhentet priser for sådant udstyr ved forskelligt styktal, og det er undersøgt, hvilken pris der kan forventes for den solgte elektricitet fra M/Rstationen til elnettet. Endelig er der fundet et estimat for tilbagebetalingstiden for expandersystemer på M/Rstationerne.

Der er fundet to leverandører for expandersystemer til henholdsvis de lidt større M/R-stationer og de mindre stationer på distributionsnettet. Der er fundet andre leverandører over Internettet, men kun de nævnte to er kontaktet. Disse kan levere velegnede komponenter, som kan anvendes ved forenklede installationer, så omkostningerne reduceres.

Der er kun kontaktet én leverandør af varmepumper, Advansor. Der findes formodentlig andre leverandører for de ønskede systemer, men Advansor leverer med miljøvenligt kølemedie (CO2), som også er velegnet til det ønskede temperaturområde.

De eksisterende trykregulatorer på M/R-stationerne er alle udlagt med betydelig reservekapacitet. Det betyder, at en forenklet installation kan foretages, hvor expandersystemet indsættes som et ekstra led i den ene streng af det eksisterende system. Herved kan det eksisterende sikkerhedssystem bibeholdes, og ved omstilling af ventiler kan det oprindelige trykregulerings-system på M/R-stationen nemt genetableres, hvis expandersystemet er defekt eller under service. Teknisk set kan expandersystemer installeres på langt de fleste af distributionsnettets M/R-stationer.

Umiddelbart betyder installation af et expandersystem en reduktion af driftssikkerheden, idet der på den ene streng vil være ekstra komponenter. Imidlertid er der også faktorer, som tæller modsat, og som forøger driftssikkerheden, idet varmepumpen kan opretholde opvarmning, mens andre dele repareres.

Potentialet for den samlede dimensionerende effekt for alle distributionsnettets M/R-stationer, hvor det er muligt at installere expandere vil være ca. 11 MW-el. Da det ikke kan betale sig at tilpasse expanderanlæggene til hver stations størrelse, er den realistiske installerede effekt fundet til ca. 7,5 MW. Når effekten til varmepumpen er fratrukket og der tages hensyn til dellast, findes den samlede eksporterede effekt til el-systemet til ca. 4,5 MW-el. Dette giver et samlet årligt salg af ca. 38 mio kWh-el. Den sparede gasmængde er fundet til ca. 2,3 mio Nm3/år. Med en antaget pris på 60 øre/kWh for el og 2,26 DKK/Nm3 gas giver det en nettoindtægt (driftsoverskud) på ca. 26 mio DKK/år, når driftsudgifterne er fratrukket.

Tilbagebetalingstiden og økonomien for et expanderanlæg er meget afhængigt af den opnåede el-pris for den solgte el. Der er sendt forespørgsel til Energistyrelsen, om der kan forventes en pris på 60 øre/kWh svarende til prisen for særlige VE-teknologier, eller en lavere pris kan forventes. Svaret er foreløbigt, at prisen vil være lavere end 60 øre/kWh. Der er dog opnået en tilkendegivelse af, at en ansøgning fra et gasdistributions-selskab om tilskud til den eksporterede el vil blive behandlet seriøst og set på med ”nye øjne”. Hvis man er i stand til at overbevise Energinet.dk om den exergimæssige fordel ved systemet, vil der være en chance for tilskud og dermed prisen på 60 øre/kWh. Hvis prisen er 60 øre/kWh for den solgte el, er den gennemsnitlige simple tilbagebetalingstid fundet til ca. 6,8 år, og der er 15% af investeringen pr år til forrentning og afskrivning. Hvis prisen kun er 40 øre/kWh vil tilbagebetalingstiden være gennemsnitlig ca. 10 år.

Det blev i forprojektrapporten anbefalet, at fortsætte projektet med det planlagte demo-projekt, som formodentlig kunne være gennemført med lidt lavere omkostninger end budgetteret, idet komponentpriser og installation kunne forventes at blive noget lavere end først antaget.
Desværre var det ikke muligt at finde egnede demo-sites. De danske gasselskaber ønskede ikke at investere i et demo-anlæg på grund af en efter deres mening for lang tilbagebetalingstid og usikkerheden på feed-in tariffer for produceret el. Ligeledes har det ikke været muligt at finde udenlandske partnere til en demo-site i umiddelbar nærhed af Danmark.

Fremtidige investeringer i konceptet forudsætter en sikkerhed for feed-in tariffer for produceret elektricitet og en økonomisk værdsættelse af sparet CO2-emission ved konceptet. De direkte og indirekte CO2-besparelser ved konceptet udgør ca. 1% af CO2-udledningen relateret til naturgasmængden gennem expanderen.