Kompletny sprzęt do monitorowania emisji w pierwszym w Niemczech terminalu skroplonego gazu ziemnego

Wydarzenia z 2022 roku wywołały falę wstrząsów na rynku energetycznym. Nagle skroplony gaz ziemny stał się gorącym tematem również w Niemczech. System do pomiaru spalin w pierwszym niemieckim terminalu LNG w Wilhelmshaven został dostarczony przez firmę SICK (obecnie jest sprzedawany przez Endress+Hauser).

• Od połowy grudnia 2022 roku Niemcy eksploatują własny terminal skroplonego gazu ziemnego (LNG) – statek Höegh Esperanza, zacumowany w Wilhelmshaven.
• Do monitorowania emisji potrzebny był nowy system zaprojektowany specjalnie do tego zastosowania: oprócz szczególnych wymagań dotyczących zapobiegania wybuchom, w przypadku tego statku obowiązują niemieckie federalne przepisy dotyczące emisji dla dużych obiektów spalania zamiast wymagań Międzynarodowej Organizacji Morskiej, ponieważ statek ten przebywa w porcie dłużej niż dziesięć dni.
• Niniejszy artykuł został po raz pierwszy opublikowany na stronie www.sick.com 27 kwietnia 2023 roku. Od 1 stycznia 2025 r. Endress+Hauser jest wyłącznym dystrybutorem na całym świecie technologii analiz i pomiaru przepływu gazu firmy SICK.

Od połowy grudnia 2022 roku Niemcy eksploatują własny terminal skroplonego gazu ziemnego (LNG) – statek „Höegh Esperanza”, zacumowany w Wilhelmshaven. Ma on dostarczać do niemieckiej sieci gazowej około pięciu miliardów metrów sześciennych gazu ziemnego rocznie. Stanowi to około 6% zapotrzebowania na gaz w Niemczech. Rząd federalny zorganizował w bardzo krótkim czasie uruchomienie pływającej jednostki magazynowo-regazyfikacyjnej (ang. Floating Storage & Regasification Unit - FSRU) w celu szybkiego zmniejszenia zależności Niemiec od pojedynczych źródeł energii, zwłaszcza od rosyjskiego gazu. Statek „Höegh Esperanza” został wyczarterowany na dziesięć lat w celu regazyfikacji gazu ziemnego, który jest skraplany w temperaturze –163 stopni Celsjusza przed transportem tankowcami. Na pokładzie FSRU wytwarzana jest para wodna, która służy do podgrzewania skroplonego gazu. Po powrocie do stanu gazowego gaz jest kierowany do stacji pomiarowej, gdzie poddawany jest pomiarowi fiskalnemu, a następnie przekazywany do operatora sieci gazowej. Fakt, że do pomiaru fiskalnego gazu dostarczanego przez statek „Höegh Esperanza” wykorzystywane są urządzenia Endress+Hauser, nie powinien nikogo dziwić.

Cechą wyróżniającą pierwszą niemiecką jednostkę FSRU jest to, że emisje powstające w procesie regazyfikacji są również mierzone za pomocą sprawdzonej technologii firmy SICK. „Opracowaliśmy zupełnie nowy system techniczny do tego specjalnego zastosowania, który wcześniej nie istniał w tej formie” – wyjaśnia Markus Haas, kierownik ds. branży energetycznej w Endress+Hauser SICK. „Oprócz szczególnych wymagań dotyczących zapobiegania wybuchom, w przypadku tego statku obowiązują niemieckie federalne przepisy dotyczące emisji dla dużych obiektów spalania zamiast wymagań Międzynarodowej Organizacji Morskiej, ponieważ statek ten przebywa w porcie dłużej niż dziesięć dni”.

Projekt ten stanowi wyzwanie nie tylko ze względu na te wymagania, ale także z powodu dużej liczby zaangażowanych podmiotów międzynarodowych – od stoczni i armatora statku po organy władzy oraz różne oddziały firmy SICK, m.in. w Korei Południowej, Japonii i Norwegii. „To międzynarodowe podejście i związana z nim koordynacja sprawiły, że projekt był niezwykle dynamiczny i złożony” – mówi Anette Schultis, kierowniczka działu International Account & Project Consulting w firmie SICK AG. Do tego doszła ogromna presja czasowa. Jak zapewne wszystkim dobrze wiadomo, z powodu trudnej sytuacji związanej z dostawami gazu wszystko musiało przebiegać bardzo szybko. „System został oddany do użytku w 2022 roku. Montaż kołnierzy i inne prace przygotowawcze miały miejsce w październiku 2022 roku, kiedy statek Höegh Esperanza stał w doku w Brest” – mówi Schultis.

Fakt, że firma SICK znalazła się we właściwym miejscu we właściwym czasie, wynikał z tego, że wcześniej nawiązała kontakt z firmą Uniper, operatorem terminalu. Pierwsze zapytania dotyczące urządzeń do monitorowania emisji spalin w terminalach skroplonego gazu ziemnego pojawiły się już w 2016 roku. W 2019 roku firma SICK we współpracy z producentem kotłów, producentem silników oraz ekspertami ds. emisji z firmy SICK opracowała plan monitorowania ośmiu punktów poboru próbek na pokładzie jednostki FSRU zgodnie z przepisami dotyczącymi emisji.

Kiedy wiosną 2022 roku otrzymaliśmy zapytanie firmy Uniper dotyczące statku „Höegh Esperanza”, plany te okazały się bardzo przydatne, mimo że statek ten miał oczywiście zupełnie inne parametry techniczne. „Te wstępne prace, nasza wiedza specjalistyczna oraz fakt, że że dysponujemy odpowiednim produktem, jakim jest MCS200HW, dały nam impuls niezbędny do terminowego dostarczenia naszego rozwiązania” – mówi Haas. System monitorowania emisji został uruchomiony na statku „Höegh Esperanza” w maju 2023 r., po upływie okresu przejściowego dotyczącego monitorowania emisji.

Chociaż w przypadku statku „Höegh Esperanza” w krótkim czasie zorganizowano dostawy gazu ziemnego i wdrożono ekologiczne rozwiązanie pozwalające kontrolować emisje, LNG nadal uznawany jest za paliwo przejściowe w kontekście łagodzenia zmian klimatycznych. W związku z tym w przyszłości należy zadbać o to, by jednostki FSRU nadawały się do wytwarzania energii bezemisyjnej, na przykład poprzez regazyfikację ciekłego amoniaku. Zespół uwzględnił to jednak już w swoim rozwiązaniu. „System wymaga jedynie niewielkich modyfikacji, aby w przyszłości można go było wykorzystać do przetwarzania amoniaku” – mówi Haas.

Jest to istotny aspekt, który sprawia, że system monitorowania emisji na statku „Höegh Esperanza” jest kluczowym projektem, mającym ogromne znaczenie dla wytyczenia dalszej drogi rozwoju – a także projektem o ogromnym potencjale.