A biogázok földgáz közszolgáltatásban történő alkalmazásának minőségi feltételrendszere Magyarországon

Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar Mikoviny Sámuel Földtudományi Doktori Iskola A doktori iskola vezetője: Prof. Dr. Lakatos István egyetemi tanár, az MTA levelező tagja A doktori iskola alapítója: Dr. h.c.mult. Dr. Kovács Ferenc egyetemi tanár, az MTA rendes tagja

A biogázok földgáz közszolgáltatásban történő alkalmazásának minőségi feltételrendszere Magyarországon Doktori (PhD) értekezés tézisei Szerző: Szunyog István okleveles gázmérnök

Kutatóhely: Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar Kőolaj- és Földgáz Intézet Tudományos vezető: Dr. Csete Jenő, PhD, tanszékvezető egyetemi docens

2009. június

A BIOGÁZOK FÖLDGÁZ KÖZSZOLGÁLTATÁSBAN TÖRTÉNŐ ALKALMAZÁSÁNAK MINŐSÉGI FELTÉTELRENDSZERE MAGYARORSZÁGON

1. Az értekezés célkitűzése Az Európai Unió hosszú távú energetikai célkitűzési között egyértelműen szerepel a megújuló energiahordozók szerepének minél szélesebb körű előmozdítása. Magyarország, az Unió tagjaként hasonló lépésekre kötelezte el magát. Az ország mezőgazdasági múltja, valamint földrajzi viszonyai a jelenleg felhasznált értéknél jóval magasabb kiaknázható potenciált jelentenek a biogázok területén. A hazai politikai, gazdasági és műszaki szabályozási környezet ma még nem kedvez a biogázok földgázhálózaton keresztül történő szállításának, illetve kereskedelmének. Főként a hő- és villamos áram termelés részesül előnyben. A földgázhálózati betáplálás műszaki szabályozásának területén alapvető kérdések várnak jelenleg is tisztázásra és rögzítésre. Az értekezés fő célkitűzése egy olyan gázminőségi követelményrendszer felállítása volt, mely alkalmas a különböző forrásból származó megújuló gázok földgázhálózati betáplálhatóságának megítélésére Magyarországon. A minőségi követelményeken túl, bizonyos nem biometán minőségre előkészített gázok esetében a maximálisan betáplálható mennyiségek is meghatározásra kerültek az adott hálózatrészen szolgáltatott földgáz minőségének függvényében. A kidolgozott követelményrendszer további eleme az így előállított és szolgáltatásra kerülő gázminőségek végfelhasználói berendezésekre gyakorolt hatásának átfogó elemzése. Az értekezés további célja volt vizsgálat alá vonni a nemzetközi gyakorlatban alkalmazott, földgázra kidolgozott cserélhetőségi eljárásokat, abból a szempontból, hogy alkalmazhatók-e a földgázok és biogázok tüzeléstechnikai paramétereinek egyidejű modellezésére. A téma komplexitása érdekében az értekezés további célkitűzéseként szerepelt a magyarországi elméleti biogáz potenciál, a rendelkezésre álló források összegzésén alapuló meghatározása.

2. Tudományos előzmények Magának a biogáznak (mocsárgáznak) a felfedezése már 1677-ben megtörtént Shirley által. Az első működő biogáz berendezést 1857-ben Bombay-ban állították üzembe. Magyarországon az 1950-es években kezdődött el a biogázok állati trágyából, anaerob módon történő erjesztése, mely a városi gázzal el nem látott állattenyésztési telepek energiaellátását volt hivatott megoldani. Jelenleg 7 db biogáz üzem működik az országban, 5 db építés alatt áll, és még további 20 biogáz üzem projektterve létezik. A biogázok földgázhálózati betáplálásával kapcsolatban igen szűkös hazai szakirodalmat találunk. Az egyetlen időszerű szakkönyv (Bai, 2007) az osztrák Pucking-ben megvalósult betáplálási mintaprojektet mutatja be. Rendelkezésre

Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar

1

Doktori (PhD) értekezés tézisei


állt viszont a világháló igen széles körű szakirodalmi adatbázisa, amelynek segítségével több, teljes terjedelemben hozzáférhető kutatási jelentés, és szakirodalmi publikáció eredményeit tekintettem át magyar, angol és német nyelvű portálokon. (Kilinski et al, 2006; Theißig et al., 2006; Hornbachner et al., 2005; Ramesohl et al, 2005; Biocomm 2002-2005). A világhálón keresztüli irodalmi kutatásaimat főként szakmai alapokon szerveződő portálok segítségével végeztem (EurObserv’ER, IEA-Biogas, Biogas Netzeinspeisung, Marcogaz, British Petrol, European Commission, stb.) Az elmúlt években a gáziparból szerveződött nemzetközi szervezetek is felismerték a biogázok és a földgázrendszer kapcsolatának fontosságát és jövőbeli szerepét. Ennek hatására a Brüsszeli székhelyű Marcogaz 2006-ban megalkotta a WG-Biogas-06-18 jelzésű ajánlását „Injection of Gases from NonConventional Sources into Gas Networks” címmel. Hasonló késztetések hatására 2007-ben a holland Kiwa N.V. is elkészítette GT-070127 sz. jelentését, melyben már működő betáplálásokról szerzett tapasztalatokat is megosztott a szakmai közönséggel. Az 1994-ben megjelent Energiafelhasználói Kézikönyv (Barótfi, 1994) ide vonatkozó fejezete a „bioföldgáz” minőségi követelményeinek a már akkoriban is létező MSZ 1648: 1990 Közszolgáltatású, vezetékes földgáz c. szabvány előírásait nevezi meg. Ezek a követelmények többé-kevésbé megegyeznek a jelenleg is érvényben lévő MSZ 1648: 2000-es szabvány előírásaival, mely a hazai földgázipar egyik legfontosabb, a minőségre vonatkozó, minden gázipari fél által elismert alapdokumentuma. A nemzetközi gyakorlatban a biogáz betáplálás minőségi követelményeinek vizsgálatakor jellemzően a német DVGW G 262 sz. munkalap ide vonatkozó részeit emelik ki. Tulajdonképpen ez az előírás teremtette meg azokat az elvi műszaki csatlakozási feltételeket, melyek alapján a biogáz földgázhálózati injektálása minden fél számára kezelhetővé vált Németországban. A biogázok közszolgáltatásban történő alkalmazásának komoly határt szab a gázfogyasztó készülékekben történő felhasználásakor végbemenő tüzeléstechnikai viselkedése. Ennek vizsgálatára alkalmazhatók az un. „cserélhetőségi eljárások”. Cserélhetőségi eljárásokkal több kutató, illetve intézet is foglalkozott a ’20-as évektől kezdődően (pl. Wobbe, 1946; Weaver, 1951; Delbourg, 1953; Holmquist, 1957; Schustre, 1957; Van der Linden, 1970; Sommers, 1973; Dutton, 1978). Az éghető gázok cserélhetőségének kérdése a ’70-es években megjelent a hazai gáziparban is. A legfrissebb ide vonatkozó hazai szakirodalom két német nyelvű szerző magyarra fordított gázipari szakkönyve, melyek a legfontosabb, a nemzetközi gyakorlatban alkalmazott eljárásokat ismertetik. (Joos, 2005; Cerbe, 2007)


2



3. Az elvégzett vizsgálatok, az adatgyűjtés módszerei A kutatási feladat komplexitása miatt vizsgálataimat három fő irányvonalban végeztem: a biogázok hazai energetikai mérlegben betöltött szerepének és a potenciális lehetőségeknek a feltárása, a biogázok magyarországi földgázhálózatba történő betáplálásából adódó mennyiségi és minőségi peremfeltételek meghatározása az együttműködő földgázrendszer szempontjából, valamint a már betáplált biogázok, illetve azok földgázos keverékeinek a végfelhasználó berendezésekre gyakorolt hatásainak elemzése a földgázokra kidolgozott, és Európában leggyakrabban alkalmazott cserélhetőségi eljárások segítségével. A hazai elméleti biogáz potenciál meghatározására kidolgoztam egy számítási sémát, mely a rendelkezésre álló források összegzésén alapul (növénytermesztés, állattenyésztés, kommunális hulladékok). Az eljárás újdonsága, hogy kizárólag nyilvánosan hozzáférhető statisztikai adatokat használ (pl. KSH, Eurostat). A biogázok magyar földgázhálózati betáplálásának érdemi vizsgálatához első lépésben rögzíteni kellett, hogy milyen szélsőséges minőségek fordulhatnak elő a hazai gyakorlatban mind földgáz, mind biogáz oldalon. Magyarország alapvetően két földgázforrásra támaszkodik. Az egyik forrás a Beregdaróc és Győr felől érkező, jellemzően 96 mol%-nál magasabb metán tartalommal rendelkező orosz import gáz. A másik forrás a hazai termelésből származó H, illetve S minőségű földgáz. Ezekből, valamint ezek keverékeiből jól kivehető ellátási körzetek határolhatók el az országban. A betáplálhatósági számításokhoz 5 db, az adott ellátási területre jellemző, valós adatokból származó földgázösszetétel került megállapításra, mellyel egyértelműen jellemezni lehet a hazai földgázminőségekre vonatkozó szélső-, illetve átlagértékeket. A fermentációs folyamatokból származó biogázok összetételének megadásakor már nem lehet ilyen jó közelítéssel jellemző összetétel értékeket megadni, mivel a keletkező biogázok minősége nem csak üzemenként, hanem üzemen belül az alapanyag minőségétől függően az időben is változik. A vizsgálatokhoz alkalmazott 5 db biogáz mintaösszetétel kiválasztásakor arra törekedtem, hogy a mintagázok metántartalma jól lefedje a gyakorlatban is jelentkező összetételeket (a háztartási szemét gázának kb. 40 mol% metán tartalmától az állati veszélyes hulladékok gázának kb. 85 mol% metán tartalmáig). Az egyes biogáz csoportokra jellemző mintagáz összetételek a DVGW G 262 német előírás B.1 jelű táblázata alapján lettek felvéve. A maximális betáplálási értékek


3



meghatározásakor csak a mintagázok fő összetevői kerültek vizsgálatra. Az alkalmazott elv értelmében egyértelműen jellemezhetők azok, a magyar földgázhálózati betáplálás szempontjából figyelembe veendő biogáz szélsőértékek, illetve átlagos összetételek, amelyek segítségével a betáplálás peremfeltételei vizsgálhatóvá váltak. Az egyes területeken szolgáltatott földgáz típusok, valamint a hálózatba különböző arányokban betáplált biogáz típusok (mintaösszetételek) anyag- és tüzeléstechnikai jellemzőinek számítása (hőérték, moláris tömeg, sűrűség, Wobbe-index, kompressziós tényező, fajhő, inerttartalom, dinamikai viszkozitás, metánszám, vízharmatpont, szénhidrogén-harmatpont, elméleti oxigén és levegőszükséglet, lángterjedési sebesség, gyulladási koncentrációhatárok, füstgázösszetétel, égéstermék harmatpont) a különböző szabványokban, illetve szakirodalomban megtalálható összefüggésekkel, valamint szakmai szoftverrel történt. (pl. MSZ ISO 6976: 1997; Meszléry, 1978; Farkas-Nagy, 1984; N.V. Nederlandse Gasunie, 1988; Joos, 2005; Program SUPERTRAPP, 2003;) A vonatkoztatási alap minden esetben a gáztechnikai normálállapot volt. Az egyes gázkeverékek gázfogyasztó készülékekre gyakorolt hatásának, azaz cserélhetőségének vizsgálatához az MSZ ISO 13686: 1999-es harmonizált szabványt használtam. A szabványban ismertetett öt vizsgálati módszert a témához tartozó egyéb szakirodalmak segítségével (Bobok, 1997; Joos, 2005; Poellnitz, 2009) részletesen elemeztem abból a szempontból, hogy melyik módszer alkalmazható közvetlenül a mintagáz összetételeknél. A kiválasztott két, alkalmasnak talált módszerrel (Wobbe-szám módszer és Weaver-index módszer) részletes számításokat és elemzéseket végeztem.


4



4. Új tudományos eredmények Az értekezés új tudományos eredményei az alábbiakban foglalhatók össze.

1. tézis Kidolgoztam egy számítási eljárást, mely alkalmas az éves szinten elméletileg rendelkezésre álló biogáz mennyiség meghatározásához, majd elvégeztem vele a Magyarországra vonatkozó számításokat. Megállapítottam, hogy Magyarország elméleti biogáz potenciálja megközelítőleg 138 PJ átlagos érték éves szinten. A tézis kifejtése: A számítási módszer kifejlesztésénél felállított munkahipotézis értelmében csak a melléktermékekből termelhető biogáz mennyiségek kerültek figyelembe vételre minden egyes alapanyagnál (növénytermesztési és állattenyésztési melléktermékek, kommunális hulladékok). Ennek megfelelően a kapott érték nem tartalmazza a kifejezetten biogázok előállítására termesztett növényi főtermékekből, valamint a szerves ipari hulladékokból előállítható biogáz mennyiségeket. Nem tartalmazza továbbá a szilárd biomassza termikus kigázosításával nyerhető bio-szintézisgázok mennyiségét sem. Az egyes alapanyagokból előállítható biogáz mennyiségek a szakirodalmakban előforduló fajlagos biogáz kihozatali mutatószámokra épülnek. Mivel ezek a mutatószámok minden esetben egy értéksávot fednek le, ezért egy minimum és egy maximum teoretikus potenciálérték került meghatározásra minden lehetséges alapanyag tekintetében. A végső potenciál érték ezek számtani átlagából származtatható. Az egyes biogáz típusok energiatartalma a DVGW G 262 sz. német előírás egyes biogáz típusok metántartalmára vonatkozó ajánlása került figyelembe vételre.

2. tézis Számításokkal kimutattam, hogy az MSZ 1648: 2000 szabvány értelmében, a földgázoknál használatos 4°C-os szénhidrogén harmatponti hőmérsékleten 17,5 bar túlnyomásig egyáltalán nem kell számolni szénhidrogén-kondenzációval a szén-dioxid, valamint nitrogén tartalmú biogázok kereskedelmi propánnal történő, teljes értékű cseregáz minőségre történő előkészítése során. 17,5 bar és 24,3 bar túlnyomás között a biogáz nitrogén és szén-dioxid arányának megfelelően szénhidrogén-kondenzáció előfordulhat, 24,3 bar túlnyomás felett, pedig a szénhidrogén kondenzáció előre jelezhető.


5



A tézis kifejtése: A földgázrendszerben a szénhidrogén kondenzáció nem megengedhető jelenség. A szénhidrogén kondenzáció nyomás és hőmérséklet közötti összefüggését az adott gázösszetételhez tartozó kondenzációs görbe adja meg. Probléma jellemzően a magasabb szénatomszámú komponensek előfordulásakor adódik. Erre a jelenségre biogázok földgázhálózati betáplálása során akkor kell kiemelt figyelmet fordítani, ha a biogáz hálózati minőségre történő előkészítése kereskedelmi propánnal (vagy magasabb rendű szénhidrogénekkel) történik. A gázkeverékek ide vonatkozó termodinamikai jellemzőinek számítása a Peng-Robinson állapotegyenletre épülő SUPERTRAPP szoftver segítségével készült. Megállapításra került továbbá, hogy a biogázok inert komponenseinek leválasztásával megvalósított, földgáz minőségre történő előkészítésük (biometán előállítása), vagy a hálózati földgázzal történő keverésük nem eredményezhet szénhidrogén kondenzációt a magyarországi földgázrendszerben előforduló nyomás és hőmérsékleti viszonyok mellett.

3. tézis Számításaim alapján megállapítottam, hogy az együttműködő magyar földgázrendszerben szállított és szolgáltatott gázok érvényben lévő minőségi előírásait figyelembe véve, a földgázrendszerbe teljes értékű cseregázként csak olyan, jelentősebb mennyiségű szén-dioxid tartalommal jellemezhető biogázok kerülhetnek betáplálásra, melyek metán tartalma eléri a 82,1 mol%-ot. A tézis kifejtése: Annak érdekében, hogy a betáplálandó cseregáz elérje a 2H minőség szabványban rögzített alsó határát, annak metántartalma legalább 95,5 mol% kell legyen. 89,3 mol%-nál több, de 95,5 mol%-nál kevesebb metán tartalom esetén a gáz megfelel ugyan a hőértékre vonatkozó előírásoknak, azonban sem a 2S, sem a 2H magyar gázminőségi csoportba nem sorolható be. Amennyiben a biogáz a szén-dioxid mellett jelentősebb mennyiségben (néhányszor tíz százalék) nitrogént is tartalmaz, a felső Wobbe-szám tartományból következően a minimális metán tartalom ekkor sem lehet kevesebb 92,6 mol%-nál a 2H gázminőség esetén. A 2S minőségnél bár a Wobbe-számból következőleg egy 77,4 mol% metánt tartalmazó keverék is kielégíthetné az MSZ 1648 szabvány követelményeit, azonban a felső hőértékre vonatkozó előírás nem teszi lehetővé 82,1 mol%-nál kisebb metántartalmú gáz betáplálását a hálózatba. Bizonyos, hazai termelésű földgázzal ellátott területeken szükségessé válhat a biogáz teljes értékű cseregázként való előkészítése során kereskedelmi propán hozzákeverése a minőségjavításon már átesett biogázhoz annak érdekében, hogy az elérje az adott hálózatrészen szolgáltatott földgáz hőértékének alsó határértékét. Doktori (PhD) értekezés tézisei

6



4. tézis Kidolgoztam egy eljárást a metán - szén-dioxid - nitrogén fő összetevőkre redukált, inert anyagokat még tartalmazó biogázok teljes értékű cseregázként történő földgázhálózati betáplálásához szükséges, maximálisan hozzákeverhető kereskedelmi propán mennyiségek grafikus formában történő meghatározásához. A tézis kifejtése: A sraffozott területek által meghatározott (jelmagyarázatot lásd a diagramterületen), azon belül eső, a metán - szén-dioxid - nitrogén, valamint kereskedelmi propán keverékek kielégítik az MSZ 1648: 2000 magyar szabvány Wobbe-számra, illetve hőértékre vonatkozó előírásait. 35

Relatív sűrűségből adódó határ metán - nitrogén - propán keveréknél

A kereskedelmi propán moltörtje (mol%)

29,6 30

Relatív sűrűségből adódó határ metán - szén-dioxid - propán keveréknél

CH4-N2-C3H8

25

CH4-CO2-C3H8 CH4-(CO2+N2)-C3H8

20

d<1,0 d<1,0

16,5 15

10

2H

2S

CH4-N2-C3H8 CH4-CO2-C3H8

5

CH4-(CO2+N2)-C3H8

0 50

60

65,3

70

80

90

100

A metán - szén-dioxid és a metán - nitrogén keverék metán moltörtje (mol%)

A szén-dioxidot és nitrogént (illetve oxigént), valamint metánt és kereskedelmi propánt tartalmazó keverékek minden esetben kielégítik a földgázipar biztonsági szempontjából meghatározó fontosságú 1,0 maximális relatív sűrűségre vonatkozó peremfeltételt (zöld vonalak) 2H jelű gázminőség esetén (kék vonallal határolt területek). 2S jelű gázminőségnél (naracsszínű vonallal határolt területek) külön kell bontani a metán és szén-dioxid, a metán és nitrogén, valamint a metán és szén-dioxid+nitrogén keverékek vizsgálatát. Amennyiben a vizsgált keverék a relatív sűrűség határfeltételeként jelentkező vastag zöld vonaltól balra esik a narancssárga rácsozott területen (vastag- és szaggatott zöld vonallal közbezárt terület), a keverék relatív sűrűség feltételének teljesülése csak újabb vizsgálat alapján állapítható meg. Ezen a határérték tartományon belül eső keverékeknél egy újabb, háromdimenziós felületet képző diagram segítségével dönthető el a relatív sűrűség feltételének való megfelelés.


7



5. tézis Bebizonyítottam, hogy a csupán kereskedelmi propánnal végzett minőségjavítással előállított, a hálózatban szolgáltatott földgázzal megegyező Wobbe-számú biogáz-propán keverék csak korlátozott mennyiségben, azaz adalékgázként (’off-spec’ betáplálás) kerülhet betáplálásra a magyar földgázrendszerbe. A tézis kifejtése: Az elvégzett számítások egyértelműen kimutatták, hogy a jellemző magyar földgázösszetételeket alapul véve, az egyes biogáz típusok csupán kereskedelmi propán hozzáadásával, a földgáz és a biogáz-propán gázkeverékek azonos Wobbe-számra történő megfeleltetésekor nem tudják eléri az adott hálózatra jellemző, legfeljebb ±5%-ban eltérő alsó hőérték követelményét.

6. tézis Vizsgálataim során bizonyítást nyert, hogy a magyar földgázhálózatba adalékgázként, minőségjavítás nélkül bejuttatandó, fermentációs forrásból származó biogázok maximális mennyisége minden esetben, a földgázhálózatban szolgáltatott gáz és az adott biogáz típus összetétele (elsőrendűen metán tartalma) alapján határozandó meg. Magyarország területén a hálózatba juttatandó mennyiség a földgáz és a biogáz összetételétől függően akár 1-100 mol% is lehet. A tézis kifejtése: Megvizsgálva a biogázok szélső minőségi tartományát reprezentáló minta biogáz összetételek, a magyar szolgáltatott földgázminőségek szélső értékeit képviselő minta földgáz összetételekbe történő korlátozott (’off-spec’) betáplálási lehetőségeit bizonyításra került, hogy Magyarországon a legmagasabb metán tartalommal rendelkező biogáz (85 mol%) a 97 mol%-nál nagyobb metántartalommal jellemezhető 2H jelű földgázokba adott esetben közel 40 mol%-ban is bekeverhető a keverékgáz szabványnak való megfelelése esetén. A többi, 90 mol%-nál kisebb metán tartalmú, de néhány mol%-ban magasabb rendű szénhidrogént is tartalmazó földgáznál a bekeverhetőségi arány ettől jelentősen kisebb (10 - 17 mol%), a ’leggyengébb’ minőséggel jellemezhető (kevesebb, mint 50 mol% metánt tartalmazó) biogázok esetében a maximális bekeverhetőségi arány pedig, legfeljebb néhány (2 - 4) mol%-nak adódik. A 2S jelű földgáz esetén a maximális bekeverési arány több mint 20 mol%-nak adódik (szennyvíztelepi biogáz). A 85 mol% metánt tartalmazó biogáz esetében a gáz alsó hőértéke igen jól megközelíti a magyar 2S gázminőség alsó hőértékét. Ebből következően előállhat olyan helyzet, mely során minőségjavítás nélkül is korlátlan mennyiségű biogáz táplálható be az adott 2S jelű hálózatba.


8



7. tézis A Wobbe-szám módszer kiömlési egyenletének szorzótényezőire elvégzett számításaim egyértelműen bebizonyították, hogy a Magyarországra jellemző földgázösszetételek, valamint a fermentációs folyamatból származó reprezentatív biogáz összetételek cseregázként, illetve minőségjavítás nélkül a földgázhálózatba kevert adalékgázként történő alkalmazása esetén elegendő a felső hőértékből képzett Wobbe-számok vizsgálata (egyezősége) a cserélhetőség szempontjából. A tézis kifejtése: Számításokkal alátámasztásra került, hogy a minőségjavítás nélküli, a kereskedelmi propánnal történő minőségjavítással, valamint a minőségjavító gáz (kereskedelmi propán) hozzáadása nélküli (csupán a gáz inerttartalmának csökkentésével elért) biogáz minőségek földgázhálózati betáplálásának cserélhetőségi feltételeiben elegendő csupán az alapgáz (hálózati földgáz) és a cseregáz (biogáz, vagy biogáz és földgáz keveréke) Wobbe-számainak egyezőségét vizsgálni. Az égőből kiáramló hőmennyiségre hatással lévő, a Wobbe-számon kívüli egyéb tényezők (izentrópikus és kompressziós tényező) ugyanazon készülékben, ugyanazon gázhőmérséklet, gáznyomás és környezeti nyomás esetén elhanyagolható mértékben (legfeljebb ±0,15%) befolyásolják az égőből kiáramló, kémiailag kötött energiamennyiséget.


9



5. Az eredmények hasznosítása Az értekezés által közvetítendő eredmények alkalmasak a Magyarország egyes területein szolgáltatott eltérő, de a magyar szabvány előírásainak eleget tevő földgázminőségek függvényében meghatározni az adott hálózatrészbe betáplálandó, meghatározott forrásból származó biogázok hálózati betáplálására (cseregázként vagy adalékgázként) vonatkozó minőségi és mennyiségi határértékeket, melyek mellett a földgázhálózat üzemeltetése és a végfelhasználói gázberendezések működése zavartalanul folyhat. Az értekezésben bemutatott kutatási eredmények alkalmasak továbbá a magyar földgázipar biogázokkal szemben támasztandó, jelenleg még kidolgozásra váró műszaki-szabályozási előírásainak előkészítésére, mely szabályozás kötelezően elkészítendő a 2009. július 1-én hatályba lépő, a földgázellátásról szóló 2008. évi XL. törvény 132. § (9) bekezdése értelmében. A Magyarországi elméleti biogáz potenciál meghatározására vonatkozó eredmények egyértelművé tehetik a megújuló gázok magyar primer-energia mérlegben betöltött tényleges szerepét a gázipar minden szereplője számára. Az értekezés eredményei jól hasznosíthatók a gázipari szakemberek graduális és posztgraduális képzésében, mivel a biogázok földgázhálózati betáplálása és szállítása körül jelenleg igen hiányosak az ismeretek. Az Európai Unió tagállamaként vállalt, megújuló energia részarányra vonatkozó vállalásaink csak abban az esetben teljesülhetnek, ha ezen energiaforrások, köztük az ország szempontjából meghatározó potenciállal bíró biogáz, minél szélesebb körben kerül megismerésre, elfogadásra és felhasználásra. A tudományos eredmények továbbfejlesztésének egyik lehetséges irányvonala egy számítástechnikai program elkészítése az értekezésben vázolt eredmények alapján, mely az adott biogáz forrás, valamint a betáplálásra igénybe vett földgázhálózatban szolgáltatott minőség és a gazdaságosság függvényében képes meghatározni a beinjektálásra vonatkozó peremfeltételeket, több alternatívát (cseregáz, adalékgáz, minőségjavítás) is megadva. Az értekezés teljes terjedelmében igyekeztem közérthetően fogalmazni, a gondolatmenetet minden esetben részletesen leírni, és lehetőség szerint mintapéldákkal alátámasztani. További célom volt az is, hogy a megjelenített eredmények, és a hozzájuk tartozó elméleti, szakirodalmi, valamint a már működő európai rendszerekből vett példák segítségével a témakört minden érdeklődő szakember számára érthetővé, átláthatóvá tegyem. Remélem, hogy a bemutatott eredményekkel sikerült felkeltenem mind a földgáz- és mind a biogáz ipar egyes szereplőinek érdeklődését.


10



6. Az értekezés témakörében készült publikációk időrendben Tihanyi, L. – Szunyog, I.: Csúcsfedezés Energetika 2004/5. (21-27. o.)

szintetikus földgázzal; Magyar

Tihanyi, L. – Szunyog, I.: Peak shaving by Synthetic Natural Gas; UFA State Petroleum Technological University és a Miskolci Egyetem közös kiadványa, UFA, 2004. (174-185. o.) ISBN 5-98755-001-7 lektorált cikk Szunyog, I.: Interchangeability of Natural Gases; microCAD 2005. International Scientific Conference (B szekció), Miskolci Egyetem, 2005. (75-80. o.) ISBN 963 661 648 5; ISBN 963 661 649 9 ö Szunyog, I.: The effects of peak shaving gases for domestic gas appliances; 5th International Conference of PhD Students, Miskolci Egyetem, 2005.08. ISBN 963 661 673 6 ö; ISBN 963 661 678 7 Szunyog, I.: Elméleti biogáz potenciál - Egy európai uniós kutatási projekt részeredményei; Energiagazdálkodás, 2008/2. (13-18. o.) lektorált cikk Szunyog, I.: A biogázok és a földgázok eltérő összetételéből adódó hatások elemzése; Magyar Épületgépészet, 2008/4. (37-42. o.) lektorált cikk Szunyog, I.: Magyarország elméleti biogáz potenciálja, Energo Info Magazin, 2008/2. (4-5. o.) Szunyog, I.: Biztonságtechnikai kockázat? (Biogáz a földgázrendszerben); Víz-, gáz-, fűtéstechnika Épületgépészeti Szaklap, 2008/7-8. (12-14. o.) Szunyog, I.: A földgázhálózati biogáz minőségi követelményrendszere Európában; EnergoExpo 2008 Nemzetközi Energetikai Szakkiállítás és Konferencia kiadványa, 2008.09.23. (101-103. o. HU; 105-107. o. EN) Kapros, T., Csete J., Szunyog, I.: A biogáznak földgáz vezetékbe történő betáplálását befolyásoló műszaki, jogi és pénzügyi szempontok az Európai Unióban; Bioenergia szaklap, 2009/2. (12-16. o.) Szunyog, I.: A földgázrendszeren szállított biogázok földgáztüzelésű berendezésekre gyakorolt hatásának elméleti vizsgálata; Magyar Épületgépészet, 2009/4. (21-26. o.) lektorált cikk Szunyog, I.: Az egyes biogáz típusok magyar földgázrendszerbe történő betáplálásának minőségi korlátai; Energiagazdálkodás, 2009/3. (20-25. o.) lektorált cikk


11



7. A tézisfüzet hivatkozásai Bai, A. (szerk.): A biogáz; Száz magyar falu könyvesháza Kht., Budapest, 2007. pp.1180. ISBN 978-963-7024-30-6 Barótfi, I. (szerk.): Energiafelhasználói Kézikönyv; Környezet-technika Szolgáltató Kft., Budapest, 1994. pp.733-867. ISBN 963 02 9535 0 BIOCOMM: Regulation draft of biogas commercialisation in gas grid; Altener 4.1030/C/02-082/2002. sz. projekt; 2002-2005. Bobok, E.: Áramlástan; Miskolci Egyetemi Kiadó, 1997. pp.128-202. ISBN 963 661 317 6 Cerbe, G.: A gáztechnika alapjai; Dialóg Campus Kiadó, Budapest-Pécs, 2007. pp.172. ISBN 963 9542 54 7 DVGW Technische Regel Arbeitsblatt G 262: Nutzung von Gasen aus regenerativen Quellen in der öffentlichen Gasversorgung; Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH, Bonn, 2004. ISSN 0176-3490 Farkas, O.-né - Nagy, G.: Tüzeléstan; Tankönyvkiadó, Budapest, 1984. pp.191-234. ISBN 963 17 8491 6 Hornbacher, D. – Hutter, G. – Moor, D.: Biogas-Netzeinspeisung Rechtliche, wirtschaftliche und technische Voraussetzungen in Österreich; HEI Hornbacher Energie Innovation, Wien, 2005. pp.1-76. Joos, L.: Gázfelhasználás a háztartásban és a kisfogyasztóknál; Frohner Bt. Kiadó, Pécs, 2005. pp.1-56, 365-386. ISBN 963 217 8564 Kilinski, S. Hauptschriftleiter: STUDIE Einspeisung von Biogas in das Erdgasnets; Institut für Energetik und Umwelt gGmbH; Leipzig, 2006. pp.1-196. ISBN 3-000183469 MARCOGAZ: Injection of Gases from Non-Conventional Sources into Gas Networks; WG-Biogas-06-18, Brussels, 2006. (http://www.marcogaz.org) Meszléry, C.: Gáztechnikai példatár; Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1978. pp.34-92. ISBN 963 10 2184 X MSZ 1648: 2000 Közszolgáltatású, vezetékes földgáz. MSZ ISO 13686: 1999 Földgáz. Minőségi jellemzők MSZ ISO 6976: 1997 Földgáz. A hőérték, a sűrűség, a relatív sűrűség és a Wobbeszám számítása a gázösszetételből N.V. Nederlandse Gasunie: Physical properties of natural gases, 1988. pp.33-212. Poellnitz, Henry, W. (HANK): Interchangeability of natural gas sources; Southern Natural Gas, (http://www.agmsc.org; 2009.03) Polman, E.A.: GT-070127 Quality Aspects of Green Gas; Kiwa N.V., Rijswijk, the Netherlands, 2007. (http://www.iea-biogas.net) Program SUPERTRAPP, Version 3.1, 2003. Ramesohl, S. Hauptschriftleiter: STUDIE Analyse und Bewertung der Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse; Band 4: Technologien, Kosten und Restriktionen der Biogaseinspeisung ins Erdgasnetz; Wuppertal Institut, Wuppertal, 2005. Theißig, M.: Biogas Einspeisung und Systemintegration in bestehende Gasnetze; FH Johanneum Gesellschaft mbH, Wien, 2006. pp.1-98.


12


A biogázok földgáz közszolgáltatásban történő alkalmazásának minőségi feltételrendszere Magyarországon

Recommend Documents