Bratislava 29. apríla 2022 – Cieľom vodíkových projektov spoločnosti Eustream je pripraviť jej infraštruktúru na prepravu vodíka. Na hybridnom workshope Slovenského plynárenského a naftového zväzu „Vodíkové projekty v plynárenstve ako príspevok k energetickej sebestačnosti“ to povedal projektový manažér spoločnosti Eustream Rastislav Zeleňák. Cieľ z plynárenského balíčka, ktorý hovorí, že od októbra 2025 majú plynárenské firmy umožniť 5 % vodíka vo svojej infraštruktúre, by chcel Eustream dosiahnuť už o rok skôr.
Spoločnosť sa aktívne podieľa na iniciatívach, týkajúcich sa rozvoja trhu H₂ v Európe, ktorými sú European Hydrogen Backbone, H2EU+Store či Central European Hydrogen Corridor a popri tom rozvíja vlastné Projekty energetickej transformácie týkajúce sa H₂, uviedol Zeleňák.
H₂ Infrastructure – Transmission (H2I-T)
Prvým z nich je IPCEI projekt H₂ Infrastructure – Transmission (H2I-T) – vývoj a testovanie nových inovatívnych riešení pre bezpečnú a finančne realizovateľnú úpravu (retrofit) existujúcej plynárenskej infraštruktúry na prepravu čistého H₂.
Projekt má podľa Zeleňáka dve základné časti, R&D fázu (vývoj a výskum) v laboratórnych podmienkach a FID fázu, ktorá zahŕňa výskum na testovacom polygóne, cez ktoré by sa Eustream chcel dostať k „mass production“.
Samotná R&D fáza je rozpracovaná v 4 pracovných balíčkoch. V prvej časti sa venuje analýze vplyvu 100% koncentrácie vodíka na materiály komponentov existujúcej plynárenskej infraštruktúry, ozrejmil Zeleňák.
Druhý balíček sa zameriava na vývoj riešenia retrofitu plynovodov. „Chceme nájsť vhodný hydrofóbny materiál, ktorý by mohol byť nastriekaný priamo v potrubných systémoch na rizikových častiach, ktoré sú nebezpečné z pohľadu vodíka,“ priblížil.
Ďalšia fáza by sa mala venovať analýze možností dizajnu testovacieho polygónu využitého vo FID fáze, s dôrazom na prípravu rôznych výpočtov, hydraulických či termodynamických, a prípravu polygónu na účely testov.
Posledný balík zahŕňa vývoj „digitálneho dvojčaťa“ polygónu a systému monitorovania bezpečnosti, s ktorým by si Eustream vedel pripraviť rôzne modelové situácie pre prípad, že by už polygón, doplnil Zeleňák.
FID fáza je podľa jeho slov rozdelená do piatich balíkov. Prvý by sa venoval samotnému dizajnu polygónu v spolupráci s projekčnými a inžinierskymi firmami a vhodnému výberu miesta pre povoľovací proces.
Ďalší balík predstavuje samotná výstavba tohto unikátneho polygónu. „Unikátny je z toho dôvodu, že by sme na ňom vedeli modelovať rôzne stavy, v podstate podobné samotnej preprave,“ vysvetlil Zelezňák.
Ďalšia fáza by sa týkala samotného testu, pričom v testovacích linkách by sa realizovali rôzne testovacie simulácie. Štvrtý balík by zahŕňal vytvorenie digitálneho dvojčaťa polygónu. V databáze, ktorá by bola pripravená v prvotnej fáze, by boli doplnené výsledky z jednotlivých testov.
Obsahom piateho balíka by bolo vypracovanie feasibility štúdie, ktorá by mala poskytnúť odpoveď, ako retrofitovať potrubný systém, ako ho pripraviť na prepravu 100-percentného vodíka a sumarizovať dopyt a ponuku, uviedol zástupca Eustreamu.
Projekt by mal vyzerať tak, že v priestoroch kompresorovej stanice by bola inštalovaná fotovoltaická farma s výkonom 1 MWp na produkciu zelenej elektriny. Dĺžka samotného polygónu by bola do 500 metrov. Na dvoch testovacích líniách by boli testom podrobené jednotlivé zariadenia, potrubné systémy, ale aj hydrofóbny materiál, guľové uzávery, regulačné ventily, vymenoval Zeleňák.
Polygón by podľa neho mal byť postavený z H₂-ready materiálov a testovacia časť by bola využívaná najmä na plynárenské zariadenia, ktoré Eustream bežne používa.
Na polygóne by boli osadené elektrolyzéry, tzv. buffer tank, rôzne kompresory a fuel cell, kde by sa premieňal prebytočný vodík na elektrickú energiu. „Celý systém by poháňal 3-megawattový H₂-ready kompresor. Týmto by sme simulovali rôzne stavy, tlaky a prietoky,“ ozrejmil Zeleňák.
Green Hydrogen
Ďalším projektom je „Green Hydrogen“ na kompresorovej stanici Veľké Kapušany. „Jeho podstatou je vyrobiť zelenou cestou vodík, ktorý by bol potom primiešavaný v tzv. zmiešavacom skide a následne spaľovaný v jednotlivých turbínach,“ opísal zástupca Eustreamu.
Zmes H₂ so zemným plynom sa v úvodnej fáze tohto projektu plánuje v objeme do 2% H₂. Vodík sa bude produkovať elektrolýzou v PEM elektrolyzéri s pomocou elektrickej energie získanej z OZE (fotovoltaické panely). Tlak by mal byť minimálne 40 barov. Projekt je v konceptuálnej fáze a čaká sa na schválenie a dotačnú schému z MH, SIEA alebo z EK.
Príprava na prepravu 5% H₂ v zemnom plyne
Eustream rozvíja aj projekt „Príprava na prepravu 5% H₂ v zemnom plyne“. Zeleňák pripomenul, že Eustream prevádzkuje vyše 2300 km potrubného systému, obhospodaruje a prevádzkuje päť kompresorových staníc. Má vo výstavbe prepojenie – v 06/22 predpokladá jeho prevádzku – s Poľskou republikou, rovnako ako s Ukrajinou, Maďarskom, Rakúskom a Českom. „Pokiaľ hovoríme o 5 % plynu v našej sieti, tak si potrebujeme predstaviť 1 miliardu, resp. až do dvoch miliárd m3 vodíka, ktorý by sme potrebovali doplniť do tých 5 %. Zatiaľ nemáme informácie o tom, kto bude schopný pripraviť pre nás taký objem vodíka. Ale my budeme mať všetku našu infraštruktúru pripravenú,“ zdôraznil Zeleňák.
Pripomenul, že v SR ani EÚ neexistuje žiadna norma, ktorá by sa zaoberala prepravou vodíka potrubím. Preto Eustream pristupuje k štandardným normám, ktoré máme a používame v plynárenskej praxi. Pre koncentrácie H₂ menej ako 10% platia normy pre prepravu zemného plynu, okrem výnimiek.
Nad 10 % je potrebné postupovať iným spôsobom a tu je používaná bežná prax, keď sa aplikujú európske dokumenty vypracované EIGA (odporúčané ako dobrá technická prax) a americká norma ASME B31.12.
Pokiaľ ide o zariadenia Eustreamu, nie je to len o normách, ale aj o komunikácii s jednotlivými výrobcami a dodávateľmi. Podľa Zeleňáka sú posudzované zariadenia a technologické celky pre H₂ do 5% sú väčšinou vhodné, ale je potrebné konečné stanovisko jednotlivých výrobcov. V prípade niektorých zariadení sa požadujú nové plynové chromatografy, úprava alebo výmena prepočítavačov prietoku plynu a meracích jednotiek, úprava systému detekcie plynu, TDW tvaroviek, Pig seek-ov a High/low pilot, úprava regulátorov tlaku, poistných ventilov, hasiaceho systému plynovej turbíny pre zmes H₂ viac ako 4%, dodatočná inštalácia IR detektorov plynu vo vnútri plynovej turbíny, modifikácia UCS (SW) plynových turbín a výmena niektorých ventilov plynových turbín vhodných na vodík.
„Požadovaných 5 % by sme chceli zvládnuť do konca roku 2023 a začiatkom roka 2024 by sme chceli byť pripravení,“ skonštatoval Zeleňák.
Analýzy združenia Marcogaz či Medzinárodnej agentúry pre obnoviteľnú energiu IRENA podľa Zeleňáka potvrdzujú správnosť smeru, ktorý má nastavený spoločnosť Eustream, pokiaľ ide o zariadenia, ktorým sa treba venovať, ktoré treba nastaviť, upraviť alebo vymeniť.
Vodíková tlaková nádoba
Ďalším projektom spoločnosti Eustream je „Vodíková tlaková nádoba“. Bola navrhnutá a vyrobená v rámci spoločnosti a umiestnená na kompresorovej stanici Ivanka pri Nitre. Sú v nej umiestnené rôzne vzorky plynárenských zariadení Eustreamu, ktoré sú vo vodíkovom „kúpeli“. Následne sú skúmané v spolupráci s Výskumným ústavom zváračským v ich priestoroch. „Idea je držať vzorky pod určitým tlakom,“ vysvetlil Zeleňák s tým, že v prvej fáze bol vodík natlakovaný do 0,4 MPa, v druhej do 2 MPa. Aktuálne prebieha tretia fáza s tlakovou úrovňou 4 MPa a následne by spoločnosť chcela testovať úroveň 7,35 MPa. Pri tlakovej úrovni sú jednotlivé testovacie telieska vystavené H₂ vplyvom po dobu niekoľko mesiacov (minimálne 750 hod).
Medzi testy patrí skúška rázom, skúška pevnosti, skúška tvrdosti, skúška lomovej húževnatosti. Venujeme sa aj metalografickej skúške a skúške zvariteľnosti. Samotná nádoba je vybavená nielen rôznymi tesneniami, ale aj odbermi, ktoré sú tiež predmetom skúmania, uzavrel Rastislav Zeleňák zo spoločnosti Eustream.