FreeForum
Forum rozwoju efektywnej energii

 

Moc gazu, wygoda płynu

Gaz płynny (LPG), zwany również propanem-butanem, to naturalny produkt uboczny, powstający w wyniku rafinacji ropy oraz wydobycia ze złóż gazu ziemnego. W temperaturze pokojowej LPG ma postać gazu, który zamienia się w ciecz pod wpływem schłodzenia lub poddania ciśnieniu. W formie płynnej gaz ten może być z łatwością transportowany i przechowywany na miejscu w różnej wielkości zbiornikach, w tym także w niewielkich butlach.

LPG jest szczególnie chętnie wykorzystywanym paliwem na obszarach wiejskich, które nie są podłączone do głównych sieci gazowych. Na tych terenach może stanowić dla odbiorców prywatnych korzystną alternatywą dla węgla, oleju grzewczego, ropy czy energii elektrycznej z sieci.

Propan-butan, zbliżony właściwościami do gazu ziemnego z głównych sieci, jest elastycznym źródłem energii i posiada szeroki wachlarz zastosowań, m.in. ogrzewanie pomieszczeń i wody, gotowanie i zasilanie. Coraz częściej stosuje się go również w transporcie. Przy zastosowaniu skutecznych technologii konwersji energii, takich jak kotły kondensacyjne lub systemy mikro-CHP, możliwe są dalsze oszczędności.

Propan-butan jest uważany za najbardziej konkurencyjne paliwo, w porównaniu z innymi paliwami kopalnymi, w regionach, gdzie nie są dostępne główne sieci gazowe. Zazwyczaj jest jednak droższy od gazu ziemnego z sieci.

Opłacalność LPG zależy od kilku czynników, jak chociażby ilość potrzebnego paliwa. Więksi konsumenci mogą podjąć decyzję o zainstalowaniu zbiornika na propan-butan na miejscu, wiąże się to jednak z koniecznością inwestycji. W oparciu o rzeczywiste zużycie, zbiornik musi być regularnie napełniany. Specjalnie przystosowane pojazdy muszą mieć zapewniony dostęp na miejsce składowania LPG, co może stanowić problem w przypadku niektórych lokalizacji. Dostępne są „uszyte na miarę” indywidualne rozwiązania, z wykorzystaniem mniejszych samochodów, wiąże się to jednak z wyższymi kosztami. Alternatywnym rozwiązaniem mogą być butle z propanem-butanem dostępne na stacjach benzynowych.

Podstawowe informacje

Co to jest?

LPG jest mieszaniną gazów (propanu i butanu), wyselekcjonowanych z gazu ziemnego i ropy, a następnie magazynowanych i transportowanych w postaci płynnej pod ciśnieniem.

Jakie są korzyści?

Niska zawartość węgla: LPG jest niskowęglową alternatywą dla paliw kopalnych, takich jak węgiel czy olej opałowy. Emisje dwutlenku węgla są tutaj niższe odpowiednio o 15% i 20%.

Wydajność: Wartość energetyczna LPG jest wyższa niż w przypadku większości paliw kopalnych. W efekcie, propan-butan może spalać się w wyższej temperaturze, co przekłada się na jego większą efektywność.

Propan-butan jest produktem ubocznym w produkcji ropy i gazu ziemnego.

W produkcji LPG nie są konieczne żadne szczególne wysiłki, mające na celu jego wydobycie.

Koszty: Wyższa wartość energetyczna i wydajność sprawiają, że LPG jest najbardziej opłacalnym paliwem w regionach niepodłączonych do sieci gazowej.

Elastyczność: LPG może być przechowywany w butlach lub specjalnych zbiornikach przy domach, gospodarstwach rolnych, kompleksach przemysłowych, itp., co czyni to paliwo wysoce elastycznym dla potrzeb związanych z gotowaniem, ogrzewaniem czy zasilaniem. Używany w pompach ciepła, systemach mikro-CHP i kotłach kondensacyjnych może dodatkowo zwiększyć wydajność całego systemu. W odróżnieniu od skroplonego gazu ziemnego (LNG), LPG nie wymaga schładzania, by zmienił stan skupienia na ciekły.

Jak to działa?

Propan-butan jest naturalnym produktem ubocznym, który powstaje w procesie wydobycia gazu ziemnego i ropy lub rafinacji ropy naftowej. W temperaturze pokojowej LPG ma postać lotną, jednak przy zastosowaniu choćby skromnego systemu chłodzenia lub pod ciśnieniem przybiera formę płynną. W takiej formie łatwiej go przechowywać i transportować. W celu utrzymania LPG w postaci płynnej, jest on przeważnie przechowywany w zbiornikach stalowych, aluminiowych lub kompozytowych, w których można utrzymywać ciśnienie i temperaturę na stałym poziomie.

Przydatność/zastosowanie

LPG jest szczególnie pożądany na terenach wiejskich, które nie są podłączone do głównych sieci gazowych. Na tych obszarach może stanowić dla ludzi i prowadzonych przez nich przedsiębiorstw niskowęglową i korzystną finansowo alternatywę dla węgla, oleju grzewczego, ropy czy elektryczności z sieci.

Zbliżony właściwościami do gazu ziemnego z głównej sieci, LPG jest elastycznym źródłem energii i ma szeroki zakres zastosowania, m.in.: ogrzewanie budynków, podgrzewanie wody, gotowanie i zasilanie. Coraz częściej stosuje się go również w transporcie. W połączeniu z wydajnymi pod względem zużycia energii technologiami konwersyjnymi, takimi jak kotły kondensacyjne czy systemy mikro-CHP, możliwe są dalsze oszczędności węgla i energii.

Zbiornik na propan-butan wymaga odpowiednio dużej powierzchni. Napełnienie zbiorników wiąże się z koniecznością użycia specjalnych samochodów. Może to rodzić problemy w niektórych oddalonych regionach lub w przypadkach, kiedy samochody nie mają dostępu do zbiornika. Możliwe są „uszyte na miarę” indywidualne rozwiązania z użyciem mniejszych samochodów, wiąże się to jednak z wyższym kosztem.

Alternatywą mogą być tutaj przenośne zbiorniki w kształcie butli. Takie butle ważą maksymalnie 5 kilogramów i sprzedawane są na stacjach benzynowych. Dzięki temu drobniejsi użytkownicy mogą również korzystać z dobrodziejstw propanu-butanu i uniknąć wysokich kosztów ponownego napełniania zbiorników w niedostępnych regionach.

Szczegółowe informacje

Koszty, oszczędności, zyski

Propan-butan jest uważany za konkurencyjną cenowo alternatywę dla innych paliw kopalnych w regionach gdzie niedostępna jest sieć gazowa. LPG jest jednak przeważnie droższy od gazu z sieci.

Ponieważ LPG jest produktem ubocznym w procesie przetwarzania ropy i gazu, łatwiej go pozyskać, a proces skraplania jest tańszy, w porównaniu z LNG.

W zależności od wymaganej ilości, przyjęło się, że pojemnik z propanem-butanem znajduje się w pobliżu miejsca zastosowania. Wiąże się to oczywiście z koniecznością poniesienia pewnych inwestycji na początku.

Wpływ na środowisko naturalne

LPG jest uznawany za niskowęglowe i zanieczyszczające środowisko w niskim stopniu paliwo kopalne. Emituje ok. 20% mniej dwutlenku węgla niż olej opałowy i 50% mniej niż węgiel.

Wykorzystywany jako paliwo w przemyśle samochodowym, LPG emituje 15% mniej dwutlenku węgla, 40% mniej węglowodorów i 35% mniej tlenków azotu (NO i NO2). Należy jednak wziąć pod uwagę również energię zużywaną do produkcji, transportu i magazynowania propanu-butanu. W efekcie emisje są większe niż w przypadku gazu ziemnego przesyłanego gazociągiem. LPG nie jest paliwem odnawialnym.

Wydajność

W przypadku wykorzystywania propanu-butanu jako paliwa, jego wydajność zależy od skuteczności technologii, która zamienia paliwo w produkt końcowy, jakim jest ogrzewanie lub energia. Warto tu zwrócić uwagę na dwie istotne kwestie:

  • LPG w zbiorniku jest utrzymywany w stałej temperaturze i pod stałym ciśnieniem. W tych warunkach propan-butan w temperaturze wrzenia wytwarza parę (gaz), która może być wykorzystywana do gotowania i podgrzewania. Aby utrzymać ciśnienie na stałym poziomie, konieczne jest regularne zapotrzebowanie na gaz.
  • W przeciwieństwie do LNG (skroplonego gazu ziemnego), propan-butan nie skrapla się w zbiornikach ani butlach, które są ściśle zamknięte pod ciśnieniem.

Wykorzystanie komercyjne

LPG jest paliwem w pełni komercyjnym i szeroko dostępnym w całej Europie

Utrzymanie i serwisowanie

Nie ma zastosowania.

Szczegóły techniczne

LPG jest mieszaniną propanu (C3H8) i butanu (C4H10). Proporcje tych dwóch składników mogą być różne. W zależności od tych proporcji, szczegóły techniczne mogą się różnić w następujących parametrach:

Temperatura wrzenia: między -10 ºC a -420 ºC. Temperatura topnienia: między -1380 ºC a -1880 ºC (Primagaz, 2013)

Wartość kaloryczna: 93-125 MJ/m3 (Systemy Energii Odnawialnej, 2013)

Wartość opałowa: LHV – 46-48 MJ/kg; HHV – 49-52 MJ/kg

(Staffell, 2011)

Organizacje handlowe

European LPG Association (Europejskie Organizacja Gazu Płynnego) www.aegpl.eu

World LPG Association (Światowa Organizacja Gazu Płynnego) www.worldlpgas.com