Znanje i podrška

Suvremenim plinskim tehnologijama do uštede

Zbog jednostavne upotrebe i niske početne investicije, zemni plin, koji među fosilnim gorivima najmanje opterećuje okoliš, vrlo je prikladan energent za zamjenu dosadašnjeg, također sa stajališta pouzdanosti odnosno dostupnosti. Upotrebom suvremenih plinskih tehnologija tako je moguće smanjiti potrošnju energije, a time i troškove, i u industriji.

Zbog jednostavne upotrebe, niske početne investicije, mogućnosti nadogradnje sustava solarnim kolektorima i toplinskim crpkama zemni plin, koji među fosilnim gorivima najmanje opterećuje okoliš, vrlo je prikladan energent za zamjenu dosadašnjeg, tvrdi Matjaž Groznik, projektant rješenja u tvrtki Petrol.

Naime, znamo da je plin, čak i u svom ukapljenom obliku, energent koji će se nesumnjivo koristiti i u budućnosti, samo što će ga zamijeniti „obnovljivi” odnosno „zeleni” plinovi (sintetički plin, biometan, vodik). U mnogim industrijskim granama i mjestima gdje nisu uvedene plinovodne mreže posebno je prisutan ukapljeni naftni plin (UNP) zbog svoje raznolike primjene i ekološke prihvatljivosti.

Plinovodna mreža energetski je najučinkovitiji daljinski sustav opskrbe energijom, pri čemu je opskrba plinom ujedno i najjeftinija energija.

Plinovodna mreža energetski je najučinkovitiji daljinski sustav opskrbe energijom, pri čemu je opskrba plinom ujedno i najjeftinija energija po kilovatsatima (kWh) isporučene energije, objašnjava mag. Urban Odar iz Gospodarskoga interesnog udruženja za distribuciju zemnog plina (GIZ DZP).

Naglašava velik udio zemnog plina u industriji, zbog čega bi „prije svega bilo smisleno ugraditi suproizvodnju toplinske i električne energije ondje gdje za to postoje tehničke mogućnosti i valjani razlozi. Suproizvodnja toplinske i električne energije iznimno je učinkovita tehnologija koja donosi značajnu uštedu pri korištenju primarne energije.” Odar je dodao da bi trebalo značajno i posebno povećati decentraliziranu suproizvodnju toplinske i električne energije jer u tom slučaju nema gubitaka pri distribuciji toplinske i električne energije. Sugovornik također smatra da srednjoročno treba na odgovarajući način primjenjivati gorive ćelije koje su prikladne i za manje objekte.   

Suproizvodnja topline i električne energije (SPTE) znači istodobno pretvaranje energije goriva u toplinu i električnu energiju. Za taj se proces koristi generator koji pokreće plinska ili parna turbina ili plinski motor. U Ravnama na Koroškem prvi su plinski moduli pušteni u pogon još 1999. g.

On tvrdi da u Sloveniji nisu dovoljno iskorištene mogućnosti za poboljšanje kvalitete zraka koje pružaju prethodno izgrađene plinovodne mreže, zemni plin i suvremene plinske tehnologije.

„Već imamo izrađeno gotovo 90.000 plinskih priključaka koji su spojeni na distribucijsku mrežu. Od njih je aktivno gotovo dvije trećine, dok otprilike 30.000 priključaka još ne koristi zemni plin. Osim njih još nekoliko zgrada nema plinske priključke.” Naglašava kako su u području grijanja najveći problem mali uređaji za grijanje koji su uglavnom ugrađeni u stambene kuće. „U politikama poboljšanja kvalitete zraka plinovodna mreža navodi se kao jedno od mogućih rješenja za kvalitetu zraka, no ta uloga nije dovoljno istaknuta.” 

Središnju ulogu u smislu mjera za poboljšanje kvalitete zraka u području individualnih stambenih kuća morali bi dobiti plinski uređaji i plinovodne mreže jer je u tom slučaju daljinsko grijanje sustav koji je pretjerano skup, objašnjava.

prof. dr. Alojz Poredoš, predsjednik Slovenskog udruženja energetike, dodavši kako je upotreba zemnog plina ponajviše svrsishodna u sustavima plinske suproizvodnje električne energije i topline s visokom učinkovitošću, pri čemu se velike količine suvišne topline koje pritom nastaju mogu iskoristiti u sustavima daljinskoga grijanja. „Isključiva upotreba plina za proizvodnju topline u sustavima daljinskoga grijanja nije toliko svrhovita zbog gubitka 5 do 10 % energije pri distribuciji topline. U tom je slučaju primjerenija distribucija plina, jer su gubitci u svakom slučaju manji ili gotovo nikakvi, i lokalna potrošnja plina.”

Prema njegovim tvrdnjama najveće su prepreke povećanju udjela plina u daljinskim sustavima grijanja nemotivirani proizvođači električne energije i topline zbog nepovoljnih cijena otkupa električne energije iz takvih sustava.

Na zemni se plin također grije Pobrežje u Mariboru gdje smo loživo ulje zamijenili dvama kotlovima koji omogućuju grijanje 56.629 m2 grijanih površina, tj. 155 stambenih ulaza.

Svaka pretvorba energenta također donosi gubitke

Zemni je plin „fosilni energent koji nesumnjivo najmanje opterećuje okoliš u prijelazu na društvo bez udjela ugljika ili s niskim udjelom ugljika, ali se danas ne iskorištava u dovoljno velikoj mjeri”, smatra prof. Poredoš.

On tvrdi da se u industriji previše koristi električna energija koja se proizvodi od fosilnih goriva, uključujući plin. „To je neučinkovito jer svaka pretvorba energenta donosi gubitke. Stoga treba izravno koristiti plin ondje gdje to omogućuje tehnologija, posebno za proizvodnju topline.”

Poredoš smatra da bi se veća količina plina mogla koristiti, recimo, u brojnim termoelektranama na ugljen, koje bi mogle relativno jednostavno prijeći na plin, kao i u suvremenim sustavima za suproizvodnju električne energije i topline.

„Plin također može biti odlično rješenje za kompenzaciju oscilirajućih obnovljivih izvora energije (OIE). Tako već postoje tehnologije ‘Power to Gas’ koje pohranjuju viškove energije OIE koji se oslobađaju kada ih ponestane. To zahtijeva pametne električne mreže, kao i plinske te vrelovodne mreže. Hlađenje također pruža izvrsnu priliku za povećano korištenje plina.” Odar pritom dodaje kako su plinske toplinske crpke iznimno energetski učinkoviti uređaji koji također omogućuju hlađenje. „U Sloveniji ih nije previše ugrađeno. Pogotovo bi imalo smisla povećati njihov broj u područjima s prethodno izgrađenom plinovodnom mrežom.”

Zemni plin, koji među fosilnim gorivima najmanje opterećuje okoliš, vrlo je prikladan energent za zamjenu dosadašnjeg.

Mnogo se toga učinilo u području plinofikacije u proteklom desetljeću, smatra Groznik. „Stalno se iznova pružaju nove mogućnosti i prilike za zamjenu dosadašnjeg energenta plinom i za iskorištavanje plina u različitim industrijskim granama, kao što su prehrambena i metaloprerađivačka industrija te suvremene linije za lakiranje, a još bismo mogli nastaviti s nabrajanjem. Plin je iznimno prikladan energent zbog jednostavne upotrebe, prilično niske početne investicije, mogućnosti nadogradnje sustava solarnim kolektorima, toplinskim crpkama i još mnogo toga.”

Plinska kotlovnica, Dobrava v Zrečah

Primjer dobre prakse: Loživo olje zamijenjeno UNP-om u Mljekari Planika

Ondje gdje nema mogućnosti priključka na plinovodnu mrežu prikladno, ekološko i cjenovno pristupačno rješenje može biti i ukapljeni naftni plin (UNP) koji je kao izvor energije učinkovitiji od loživa ulja, ugljena ili drva.

U usporedbi s loživim uljem UNP smanjuje emisije ugljikova monoksida za 20 %, odnosno 30 % u odnosu na ugljen. Korištenjem UNP-a također se izbjegavaju emisije iznimno štetnih i kancerogenih tvari pri sagorijevanju. Industrijski korisnici mogu koristiti UNP i za grijanje industrijskih pogona, sušenje te kao energent u mnogim tehnološkim procesima industrijske proizvodnje najrazličitije robe, proizvodnji električne energije (suproizvodnja električne energije i topline) ili za pogon vozila, objašnjava voditelj nabave UNP-a u Petrolu Žiga Habjan. 

Suvremeni plinski uređaji na UNP jednostavni su i omogućuju sigurnu, brzu i točnu regulaciju grijanja. Jednostavan je i pregled potrošnje i zaliha UNP-a u plinskom spremniku koji ne zauzima mnogo prostora. Zbog visoke kalorijske vrijednosti UNP omogućuje grijanje po niskoj cijeni te smanjuje troškove održavanja energetskih uređaja i motora zato što mu je pri sagorijevanju smanjen korozivni učinak, ne ostavlja ostatke ili taloge i ne začepljuje dijelove za uključivanje. Plinska naprava na UNP olakšava prijelaz na zemni plin.

Ako se za upotrebu UNP-a odluči veći broj korisnika, idealno je rješenje lokalna plinovodna mreža za UNP.

Mljekara Planika također je uz Petrolovu pomoć osuvremenila kotlovnicu za proizvodnju pare i zamijenila loživo ulje (mazut) tehnički čistijim, jednostavnijim i financijski povoljnijim energentom, tj. UNP-om.

Prije zamjene energenta u kotlovnici se trošilo gotovo 13 tisuća kilograma mazuta mjesečno, pri čemu se proizvedena para koristila za pripremu napojne vode, grijanje objekta i proizvodnju mliječnih proizvoda. Dok su prije zamjene energenta u mljekari godišnje trošili 500 tona mazuta, godišnja potrošnja UNP-a iznosit će približno 145 tona. Procjenjuje se da će se godišnje uštedjeti ukupno 140 MWh energije goriva, odnosno 8,2 %, pri čemu će realna ušteda možda biti i veća. Emisije stakleničkih plinova (STP) smanjit će se za otprilike trećinu. Budući da je proizvodnja pare sama po sebi rasipna zbog visokih temperatura pare, dimni plinovi iz takvih kotlova u kojima temperatura prelazi 200 °C predstavljaju odbačenu energiju. Stoga bi imalo smisla da se energija dimnih plinova primjerice iskoristi za dogrijavanje napojne vode pomoću prijenosnika topline na dimovodu.

U slučaju Mljekare Planika nefosilna rješenja, kao što su toplinske pumpe i biomasa, nisu dolazila u obzir jer bi investicija bila previsoka jer se u mljekari čak 80 % energije koristi za tehnološki proces. Kod velikih potrošača često je bio problem u prostoru pa su tako, primjerice, u slučaju biomase potrebni spremnici koje na nekim mjestima nije bilo moguće postaviti.

Ondje gdje je to moguće, zemni plin idealno je rješenje za ovu vrstu proizvodnih objekata, kao što je mljekara, no plinovodne mreže nisu svugdje raspoložive. Plin je, čak i u svom ukapljenom obliku, energent koji će se nesumnjivo koristiti i u budućnosti, samo što će ga u kotlovnicama (uz minimalne troškove prijelaza) zamijeniti „obnovljivi” odnosno „zeleni” plinovi.

Jeste li znali?

U javnosti se često miješaju zemni plin i ukapljeni naftni plin (UNP).  
Obama energentima zajednički je sastav na bazi ugljikovodika, ali se značajno razlikuju fizikalno-kemijskim svojstvima. Također se razlikuju po proizvodnji i distribuciji. Zemni plin distribuira se mrežom od izvora od korisnika, dok se UNP isporučuje preko mora ili kopna (željeznicom tj. u autocisternama), objašnjava voditelj nabave UNP-a u tvrtki Petrol Žiga Habjan. Kod UNP-a razlikujemo dvije glavne vrste plina: čisti propan te mješavinu propana i butana. Većina UNP-a najprije se proizvodila u rafinerijama tijekom prerade sirove nafte, dok se danas više od 50 % proizvodi pri vađenju zemnog plina. U normalnim uvjetima (atmosferski tlak, temperatura okoline) nalazi se u plinovitu stanju. Naziva se „ukapljeni” zbog toga što pri relativno niskom tlaku (0,8 do 8 bara) prelazi u tekuće stanje u kojemu se transportira i skladišti.

Suvremeni plinski kondenzacijski uređaji, koji kao energent mogu koristiti UNP ili zemni plin, za razliku od konvencionalnih koriste energiju ispušnih dimnih plinova koje inače ispuštamo u okoliš.
Kondenzacijska tehnologija omogućuje hlađenje dimnih plinova prije ispuštanja, dok se njihova toplinska energija vraća u krug grijanja. U odnosu na konvencionalne sustave grijanja, kondenzacijske plinske peći, koje se odlikuju niskim investicijskim troškovima, imaju znatno veću učinkovitost (do 30 % manja potrošnja), čime omogućuju veliku uštedu na energentu i posljedično smanjuju troškove grijanja. Plinske peći omogućuju modularni rad i širok raspon snaga svim vrstama korisnika, objašnjava naš stručnjak Matjaž Groznik.