Elektřina z obnovitelných zdrojů podléhá silnému kolísání a nelze ji ukládat. Řešení lze dosáhnout „oklikou“: pomocí ekologického proudu je možné vyrábět vodík, který bude dopravován a využit prostřednictvím plynárenské sítě. To však přináší pro infrastrukturu sítě zemního plynu a měřicí technologie nemalou výzvu. Společnost SICK jako partner pro energetickou přeměnu se těmto výzvám staví čelem.
Vodík z ekologického proudu – včetně spolehlivého měření
31.1.2022
Elektřina z větru, vody, slunce nebo biomasy je základním kamenem energetické transformace, ale také přináší problémy: výroba kolísá v závislosti na povětrnostních podmínkách a nelze ji předem kalkulovat. Přebytek elektřiny vyrobené v solárních a větrných elektrárnách se v současné době velmi složitě uchovává. Řešením je technologie Power-to-Gas. Prostřednictvím elektrolýzy se voda rozkládá na kyslík a vodík. V Ideálním případě je pro to použita elektřina z obnovitelných zdrojů – čímž tato elektřina opět nachází perfektní uplatnění. Získaný vodík má řadu využití: kromě dodávání do sítě zemního plynu může také pohánět vlaky. Koncepce Power-to-Gas tak v přechodu na nové zdroje energie hraje ústřední úlohu, a proto je v současné době intenzivně zkoumána.
Vodík v plynárenské síti
V současné době se v některých zemích přidává do sítě zemního plynu až 10 procent vodíku. Vědci v Evropě a Asii zkoumají, zda by bylo v budoucnu možné přimíchávat do zemního plynu až 20 procent vodíku. Přidaný vodík totiž ovlivňuje vlastnosti zemního plynu: mění se hustota, viskozita, výbušnost, rychlost proudění i rychlost zvuku. To staví potrubí, kompresory, těsnění, plynovody, ventily, měřicí techniku atd. před zcela nové výzvy, např. vzhledem k únikům, výbuchům nebo určování výhřevnosti. Za těchto okolností si provozovatelé plynárenské sítě a dodavatelé plynu kladou otázku, do jaké míry to ovlivní výkon jejich čítačů průtoku plynu.
FLOWSIC600-XT spolehlivě měří vodík
Odpověď má tým FLOWSIC na pobočce v Drážďanech: „Společně s odborníky z certifikační společnosti DNV SE jsme testovali účinky příměsi vodíku na ultrazvukovou technologii našich přístrojů: již nyní měří zemní plyn obsahující vodík stejně spolehlivě a stabilně jako zemní plyn bez vodíku,“ říká strategický produktový manažer Daniel Heinig. „Případné nejistoty měření dokáže přístroj kompenzovat – dokonce i ve směsích až s 10 procenty vodíku.“ Je však možné, že některé aplikace si kvůli příměsi vodíku sáhnou na své limity. „Proto našim zákazníkům nabízíme otestování jejich FLOWSIC přístrojů v konkrétní aplikaci a doporučení, zda a jaké změny ve vybavení jsou nutné, aby byli v budoucnu připraveni na vyšší obsah vodíku v zemním plynu,“ vysvětluje Daniel Heinig. Protože i pro vyšší příměsi vodíku až o 30 procent má společnost SICK řešení: „Vyvinuli jsme novou ultrazvukovou sondu, která je už dnes volitelně integrována v produktové řadě FLOWSIC600-XT. Ta může dále rozšířit spektrum aplikací a spolehlivě a přesně měřit ještě ve větším rozsahu,“ říká produktový vývojář Thomas Hegewald. Potvrzují to také výsledky nezávislého veřejného testu mezi průmyslovými partnery a testy s organizací DNV SE. Kromě toho lze novou sondou dovybavit také již zabudované přístroje FLOWSIC.
Měření průtoku plynu na klíč
Vývoj sondy postavil tým před nové výzvy, protože vodík svou velmi nízkou hustotou mění chování zvuku v plynné směsi: „Následkem je výrazně vyšší rychlost zvuku. To komplikuje akustické měření, protože v měřicím zařízení může docházet k odrazům zvuku,“ vysvětluje Thomas Hegewald. „Řešíme to výrazně užším akustickým kuželem, který dokáže blokovat odrazy ze strany a spolehlivě měřit i při malých jmenovitých šířkách. Tím jsou čítače průtoku plynu FLOWSIC600-XT vybaveny pro vysoké příměsi vodíku a pro zákazníky představují bezpečnou investici do budoucna.“
Na základě FLOWSIC600-XT nabízí společnost SICK s FLOWSKID systém měření průtoku plynu a s FLOWRUN Flow Metering System na klíč, ve kterém jsou všechny prvky vzájemně sladěny, od projektového managementu přes instalaci až po servis po uvedení do provozu.
Další články
Vodík jako základ: všestranné analýzy plynu při výrobě čpavku
Optimalizace procesů v solárních elektrárnách – sluneční energie přeměněná na proud
Více plynu pro přechod na nové zdroje energie
