Spis treści
Co, skąd i dokąd ma nimi płynąć, co trzeba zbudować, a co okaże się niepotrzebne w erze neutralności klimatycznej? Na te i inne pytania próbuje odpowiedzieć francuski regulator CRE, wychodząc od polityki energetycznej Francji oraz analiz operatorów przesyłowych i dystrybutorów gazu.
Głównym założeniem na rok 2050 francuskiej polityki energetycznej w obszarze gazu jest dekarbonizacja gazów oraz samowystarczalność w zaspokojeniu popytu na paliwa gazowe. W swoim opracowaniu CRE (Comission de Regulation de l’Energie) bierze pod uwagę wyłącznie „zielony” metan, a nie wodór. System wodorowy ma być budowany do pewnego stopnia równolegle, acz przy wykorzystaniu niektórych elementów tradycyjnego systemu gazowego, które okażą się z czasem dla gazu niepotrzebne. Generalnie zakłada się bowiem spadek jego zużycia.
CRE zakłada docelowe zbilansowanie popytu na paliwa gazowe krajowymi, rozproszonymi źródłami metanu, pochodzącego z czterech metod produkcji: biometanowni, instalacji pirolizy i konwersji powstającego syngazu do metanu, przetwarzania wodoru na metan z wykorzystaniem CO2, oraz termicznego zgazowania biomasy.
Ponieważ źródła te będą stosunkowo niewielkie i liczne, budowane tam, gdzie są surowce, głównym problemem do przezwyciężenia jest fakt, że mapa produkcji nie będzie odpowiadała mapie konsumpcji. Gazy trzeba będzie przesyłać między obszarami produkcji, a miejscami zużycia i przepływy te będą znacznie bardziej skomplikowane, niż dziś, gdy gaz wpływa z kilku punktów: terminali LNG i interkonektorów, i płynie sieciami do odbiorców. Sieci będą musiały być przystosowane do przepływów w obu kierunkach, co jest zjawiskiem analogicznym do przebudowy na dwukierunkowe sieci elektroenergetycznych.
Konsumpcja, produkcja, import
Dziś Francja zużywa około 450 TWh gazu rocznie i CRE prognozuje, że zużycie to będzie rosnąć, osiągając około 2030 roku maksimum na poziomie nieco ponad 500 TWh. Potem, zgodnie z wszystkimi obowiązującymi scenariuszami będzie spadać, do poziomu 320-165 TWh rocznie, w zależności od scenariusza. Każdy z nich nieco optymistycznie zakłada, że w 2050 roku Francja nie będzie importować gazu, choć jednocześnie wyliczenia ADEME (Agencji ds. Środowiska i Zarządzania Energią) wskazują, że import jednak prawdopodobnie będzie, na poziomie 7-25 % zużycia.
Dziś Francja produkuje rocznie ok. 7 TWh „zielonych” gazów i jeśli zachowany zostanie dzisiejszy trend rozwoju tego sektora, to do 2050 będzie ich zaledwie 86 TWh. Konieczne więc będzie przyspieszenie i co najmniej podwojenie produkcji dla zbilansowania popytu.
Przebudowa sieci
CRE nie przesądza, który scenariusz będzie realizowany, ale koncentruje się na koniecznych zmianach w systemach gazowych, by przygotować je na odebranie lokalnej rozproszonej produkcji, zmagazynowanie nadwyżek w lecie i ich dystrybucja w zimie.
Z szacunków francuskiego regulatora wynika, że nie oznacza to radykalnego zwiększenia inwestycji w sieć. Potrzeba będzie bowiem dodatkowych 6-10 mld euro do 2050, co oznacza 200-300 mln euro rocznie, oczywiście ponad to, co się inwestuje dzisiaj. Francuscy operatorzy inwestują w swojej systemy ok. 1,3 mld euro rocznie. Przez prawie 20 lat nazbiera się imponująca kwota, ale większą część i tak zostałaby wydana.
Trzy czwarte tych pieniędzy potrzebne będzie na budowę przyłączy dla nowych źródeł, długość tych przyłączy ma skoczyć z 9 tys. km dziś do 25 tys. km w 2030 roku.
Reszta to przede wszystkim budowa elementów dwukierunkowości, z czego najdroższe będzie tworzenie punktów połączenia systemu przesyłowego i dystrybucyjnego. W zależności od scenariusza do 2030 ma ich być 150-200, ale w 2050 – już 800-1500 i to dwukierunkowych.
Co ciekawe, francuscy operatorzy systemów dystrybucyjnych oszacowali próg opłacalności takiego przedsięwzięcia. Otóż jeśli dla zbilansowania produkcji lokalnego źródła wystarczy zbudować mniej niż 20 km nowej sieci dystrybucyjnej, to nie opłaca się budować dwukierunkowego połączenia z systemem przesyłowym, bo to co już istnieje jest wystarczające. Jeśli jednak odbiorców w okolicy nie ma wystarczająco dużo, nadwyżki muszą być wysyłane do systemu przesyłowego, co wymaga budowy stosunkowo drogiego dwukierunkowego punktu połączenia.
Magazyny? Niekoniecznie
Obecnie Francja może zmieścić w magazynach 133 TWh gazu, jakieś 30 % rocznego zużycia. Dla porównania, w przypadku Polski wskaźnik ten jest niemal o połowę niższy.
12 TWh mieszczą kawerny, 58 TWh magazyny złożowe określane jako wydajne, a reszta trafia do magazynów mało wydajnych o najniższej elastyczności.
CRE przewiduje spadek wykorzystania magazynów, które w przyszłości generalnie staną się źródłami podszczytowymi. Szczyty konsumpcji będą zależeć od temperatury i poboru przez elektrownie CCGT. Ale generalnie niezbędne zdolności maksymalnego poboru gazu w szczytach spadną w zależności od scenariusza o 16-67 %. To oznacza, że z części najmniej elastycznych i wydajnych magazynów złożowych będzie można w ogóle zrezygnować, a niektóre magazyny w kawernach solnych będą mogły zmienić przeznaczenie.
Czytaj także: Ceny gazu dla małych firm wreszcie spadną. Konkurencja czy polityka?
Francuska polityka zakłada, że po 2030 roku kawerny zostaną przystosowane do magazynowania wodoru. Regulator jest ostrożny, ocenia, że w zasadzie system gazowy będzie mógł się obyć bez kawern, ale niektóre z nich na wszelki wypadek trzeba będzie zostawić dla metanu. Generalnie zakłada się bowiem, że system wodorowy będzie równoległy od metanowego i gazy te nie będą się mieszać.
Interkonektory i terminale LNG
Tak znacząca przebudowa przepływów i źródeł gazu oznaczać ma, że część obecnej infrastruktury gazowej przestanie być potrzebna. CRE zakłada znaczący spadek zdolności przesyłowych na interkonektorach, ale przy zachowaniu na wszelki wypadek niektórych tras przesyłu na potrzeby eksportu, zwłaszcza do Niemiec. Generalnie Francuzi przewidują zwolnienie jednej z nitek np. na potrzeby przesyłu wodoru tam, gdzie gazociągi przesyłowe mają dwie.
Wyjątkiem jest kierunek do Włoch, na którym Francuzi dopuszczają w przyszłości znaczące przepływy, zależące od tego jak mocno Włochy odejdą od gazu i ile będą go importować z Rosji. Jeżeli Włosi specjalnie nie zmniejszą zużycia do 2050 roku, ale nie będą sprowadzać gazu z Rosji, to przesył z Francji wprost wzrośnie. Gaz dla Włoch, a nawet w razie potrzeby dla Niemiec, będzie pochodził z francuskich terminali LNG. Jest ich obecnie cztery, w analizie CRE nie wzięło pod uwagę piątego, planowanego FSRU, ponieważ TotalEnergies planuje go eksploatować tylko przez 5 lat.
Czytaj także: Gazowe zbliżenie z Ukrainą
Tradycyjne wykorzystanie terminali LNG na potrzeby krajowe ma zatem znacząco spadać. Mają pracować na potrzeby sąsiednich państw, ewentualnie na potrzeby importu awaryjnego. Francuska polityka energetyczna przewiduje dla nich wzrost detalicznej sprzedaży LNG, a następnie import amoniaku, magazynowanie CO2, albo włączenie do systemu wodorowego.
Ogrzewanie gazem jest passe, ale prądu brakuje
Około 30 % gazu we Francji zużywają gospodarstwa domowe, w znacznej mierze na ogrzewanie. Konsumpcja gazu w tym sektorze systematycznie spada i będzie spadać, także ze względu na nowe regulacje i normy emisji CO2. W praktyce we Francji już dziś nie da się zamontować nowego gazowego systemu grzewczego w domu, a od 2025 roku nie będzie to możliwe dla zbiorowych systemów grzewczych.
Przejście wyłącznie na pompy ciepła będzie problematyczne. Już dziś wzrost poboru mocy na elektryczne ogrzewanie przy minus 5 stopniach to 50 GW! A przejście na prąd i pompy ciepła wszystkich gospodarstw domowych i połowy zbiorowych systemów to następne 35 GW.
Dlatego Francuzi mają pomysł w postaci instalacji hybrydowych – pomp ciepła z dodatkowym ogrzewaczem gazowych. Taki system wspomaga się gazem jedynie gdy jest mocno zimno, odciążając system elektroenergetyczny. A jednocześnie spełnia normy emisyjne, bo działa na gazie stosunkowo rzadko. A jeżeli działa na „zielonym” gazie, to będzie to perspektywiczne, zeroemisyjne źródło.
