“Региональная газовая компания” (РГК) впервые в Украине провела испытаний украинских сетей на возможность транспортировки водорода. “БизнесЦензор» публикует первые результаты исследований.
С чего все началось
В январе 2020 г. РГК впервые в Украине приступила к изучению влияния водорода на газораспределительные сети. Пять месяцев – до июля велась подготовка пяти полигонов в разных частях страны для проведения экспериментов с водородом и его смесями с природным газом.
На полигонах в Волынской, Днепропетровской, Житомирской, Ивано-Франковской и Харьковской областях были созданы модели сетей с учетом их региональных особенностей. Использовали реальные материалы, оборудование, типичную архитектуру газопроводов и даже их износ. Есть металлические и полиэтиленовые трубы разного диаметра, с разными сроками эксплуатации и разными уплотнительными материалами.
С 6 августа началось проведение экспериментов на этих закрытых участках газораспределительной системы. Все полигоны автономны. Они не подключены к внешним потребителям – предприятиям или населению.
Объем финансирования проекта – около миллиона евро. При этом значительная часть этой суммы направляется на работу украинских ученых.
Исследованиями занимаются представители Институт газа, Институт электросварки, Физико-механический институт и Институт угольных энерготехнологий. А также представители Ивано-Франковского университета нефти и газа, Львовская политехника и ГП “Ивано-Франковскстандартметрология”.
Ученые опираются на результаты исследований, которые проводились в США и Европейском Союзе. Но материалы и состояние украинской газотранспортной системы отличаются от тех, которые уже были исследованы в странах Европы. Из-за разных стандартов и нормативов, которые регулируют строительство и ремонт газовых сетей.
Поэтому основная цель водородного проекта – понять, как себя поведет существующая украинская система доставки газа при использовании водорода. А в будущем – модернизировать газовые сети с учетом новых экологичных видов энергии. В частности, водорода, который производят помощью возобновляемых источников энергии (солнечные и ветряные ЭС).
Зачем Украине модернизировать сети и переходить на чистые виды энергии?
Для этого есть несколько причин. Во-первых, используя произведенный с помощью ВИЭ водород вместо газа Украина сможет решить проблему аккумуляции энергии в пиковые периоды производства. Это позволит не ограничивать развитие солнечных и ветровых электростанций. И производить экологически чистое топливо для покрытия внутренних потребностей и экспорта.
Во-вторых, это поможет нашей стране стать независимой от импортного газа. Более того, экспортировать водород в страны Евросоюза.
В третьих, поможет не подпасть под углеродный налог – специальный налог на выбросы СО2. ЕС планирует применять такой налог ко всей импортной продукции из стран, которые не снижают выбросы углерода.
Именно поэтому переход на новые чистые источники энергии важен для Украины. А РГК уже начала изучать, как подготовить украинские газовые сети к использованию экологичного топлива.
Что показали первые испытания
Первые исследование показали, что система, которая является герметичной при транспортировке природного газа, пропускает водород.
На сегодня технология производства водорода понятна. Но вопрос хранения и транспортировки водорода открыт и является проблемой. Именно поэтому ученые изучают возможные варианты именно транспортировки нового топлива.
Во время испытаний макет действующей газораспределительной сети был закачан водород в концентрации 99%. Общее падение давления в условно герметичной системе на метане составило 46% и было потеряно за первые 14 дней.
“По-простому, если молекула метана – это яблоко, то молекула водорода – это вишня. Результаты этого эксперимента свидетельствуют о том, что каждое соединение пропускает молекулу водорода”, – привел пример директор РГК Олег Никоноров.
Самые частые места утечек водорода – сварные швы, а также резьбовые и муфтовые соединения с применением обычных уплотнительных материалов, и места подключения датчиков. Хотя при использовании природного газа все эти элементы обеспечивают герметичность системы. Такие результаты уже дают некое понимание того, какие работы нужно провести в ходе модернизации сетей.
Какие испытания водородом ожидают сети далее
Испытания на полигонах РГК продлятся до 2022 года. Они позволят оценить специфику использования смеси газа и водорода в течение двух отопительных сезонов. А также определить так называемые Н2Ready материалы – безопасные для водорода в системе.
Уже с октября 2020 года в ходе проекта РГК концентрацию водорода снизили с 99 до 50% и будут наблюдать за поведением системы. Далее концентрацию постепенно будут снижать до 30%, 20%, 10% и 5%. Цель таких экспериментов – изучить влияние определенного процентна водорода в смеси с природным газом на материалы и оборудование газовых сетей.
На основании результатов исследований будет проводиться реконструкция и редизайн системы с учетом пригодности материалов для транспортировки водорода.
Параллельно будут проходить и другие испытания. Например, в октябре 2020 года специалисты РГК совместно с учеными из Института газа НАК Украины начали огневые испытания на бытовом газовом оборудовании – газовой плите, водонагревателе и котле, модели которых являются наиболее часто используемыми в домах украинцев.
Этот эксперимент проводился с целью определить, какая концентрация водорода может быть допустимой для использования на этих приборах. Предварительные результаты экспериментов подтвердили нормальную работу приборов со смесью природного газа, в котором до 30% водорода – при этом выбросы углекислого газа сократились почти в пять раз.
После проведения испытаний данные с полигонов и приборов будут подтверждаться в научных лабораториях. На их основании будут разработаны рекомендации по реконструкции сетей и безопасной концентрации водорода в них. С 2022 года компания планирует начать реконструкцию газовых сетей. (БизнесЦензор/Энергетика Украины и мира)
