Die Bedeutung der LPG-Stromerzeugung im Off

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel ist eine aktualisierte Version eines Beitrags, der ursprünglich auf der Website von TransTech Energy veröffentlicht wurde. Besuchen Sie transtechenergy.com, um den Originalbeitrag zu lesen.

Flüssiggas (LPG) gewinnt zunehmend an Bedeutung als wichtiger Brennstoff für die netzunabhängige Stromerzeugung – nicht nur in den Vereinigten Staaten, sondern auch in ganz Lateinamerika und der Karibik, mit wachsender Erfolgsquote. Während Erdgas eine offensichtliche Wahl für Haushalte und Unternehmen in der Nähe von Erdgaspipelines, in abgelegenen Gebieten, auf Inseln und in Ländern ohne etablierte Pipeline-Infrastruktur sein kann, kann die Erdgaslieferung mit kostspieligen Hindernissen verbunden sein.

Für einen effizienten und sicheren Transport muss Erdgas auf extrem niedrige Temperaturen von etwa -160 Grad Celsius (-260 Grad Fahrenheit) abgekühlt werden, wodurch es in einen flüssigen Zustand übergeht, der als Flüssigerdgas (LNG) bezeichnet wird. LNG muss während des Transports und der Lagerung auf einer konstanten Temperatur gehalten werden, was erhebliche Investitionen in speziell gebaute Empfangsterminals und kryogene Speicher- und Verdampfungslösungen vor Ort erfordert.

Propan hingegen lässt sich leicht unter mäßigem Druck verflüssigen und kann mithilfe leicht verfügbarer Lagertanks und Ausrüstung effizient als Flüssigkeit (LPG) per Schiff, LKW oder Bahn transportiert werden. Im Gegensatz zu den erheblichen Anforderungen an die Infrastruktur und den langen Zyklen, die mit der Implementierung von netzunabhängigem Erdgas verbunden sind, kann die Verwendung von Propan als Brennstoff praktisch an jedem Standort schnell und zu geringeren Kosten umgesetzt werden, was sie zu einer günstigen Lösung für die Stromerzeugung in beiden abgelegenen Regionen macht und netzferne Standorte.

Angetrieben durch die Schiefergas-Revolution und das damit verbundene Wachstum des Erdgasmarktes verzeichnete Propan in den letzten Jahren eine Rekordproduktion, wodurch es in großen Mengen verfügbar und auf den Weltmärkten leicht zugänglich ist.

Nach Angaben der US Energy Information Administration (EIA) sind die USA, die vor 2010 ein Netto-Propanimporteur waren, nun der weltweit größte Exporteur von Propan. Wie EIA berichtet, exportierten die USA im Jahr 2020 mehr als 1.400 Barrel Propan pro Tag, was einem Anstieg von 13 % gegenüber 2019 entspricht. Damit sind sie der größte US-Export von Erdölprodukten mit breiter Verteilung an mehr als 50 Ziele weltweit.

Die US-Versorgung macht Propan besonders attraktiv in Gebieten, die von importiertem Kraftstoff abhängig sind, wie etwa in der Karibik und in Mittelamerika, wo TransTech Energy regional einen Anstieg der LPG-Anlagenbestellungen verzeichnete, darunter auch das 28-MW-LPG-Kraftwerk, das für die Roatan Electric Company gebaut wurde in Partnerschaft mit einem führenden Anbieter von Energieerzeugungsanlagen.

TransTech war auch an anderen LPG-Stromerzeugungsprojekten beteiligt, bei denen Kolbenmotoren und Turbinen zum Einsatz kamen. Abschluss erfolgreicher Projekte auf den Bahamas (18 MW), im Ölfeld in Colorado (7 MW) und in Brennereien in Puerto Rico und USVI; und zuletzt die Unterstützung einer umfassenden Modernisierung der Stromerzeugungskapazitäten auf St. Thomas.

Reichliches Angebot, relativ niedrige Kosten und einfache Umsetzung haben Propan bereits zu einer wünschenswerten Lösung für Heizung, Kochen, Landwirtschaft und Transport auf der ganzen Welt gemacht. Diese Vorteile in Kombination mit anderen Vorteilen lassen darauf schließen, dass Propan in den kommenden Jahrzehnten eine wachsende Rolle im globalen Stromerzeugungssektor spielen wird.

Aufgrund seines geringen Kohlenstoffgehalts ist Propan ein relativ sauber verbrennender Brennstoff, der keine Gefahr für Boden, Oberflächenwasser oder Grundwasser darstellt und vom US-Energieministerium (DOE) als „sauberer Brennstoff“ eingestuft wird. Als Ersatz für konventionelle Kraftstoffe, einschließlich Kohle und Schweröl (HFO), kann Propan zu einer erheblichen Reduzierung der Treibhausgasemissionen (THG) beitragen und bietet tatsächlich geringere Treibhausgasemissionen als viele andere Energieoptionen – ohne Kompromisse bei der Leistung. Propan bietet im Vergleich zu anderen Kraftstoffen auch eine günstigere Energiedichte und bietet, gemessen in BTU, mehr als die doppelte Energie von Erdgas. Pro Einheit liefert Propan doppelt so viel Wärme wie Erdgas, was letztendlich dazu führt, dass weniger Kraftstoff verbraucht wird (ein Kubikfuß Propan = 2.516 BTU, während ein Kubikfuß Erdgas = 1.030 BTU).

Da sich politische Entscheidungsträger auf der ganzen Welt weiterhin auf die Bedeutung erneuerbarer Energien – einschließlich erneuerbarem Propan – konzentrieren und Kohle und Schweröl aufgrund geringer Emissionen und ungünstiger wirtschaftlicher Rahmenbedingungen zunehmend an Beliebtheit verlieren, ist Propan in der einzigartigen Position, sowohl strengere Emissionsvorschriften zu unterstützen als auch dazu beizutragen, den Weg zu ebnen Der Weg zu sauberer alternativer Energie.

Für bestehende entfernte und netzunabhängige Stromversorger erfordert die Umstellung auf Erdgas die Umstellung von Öl-, Diesel- oder Kohlekraftwerken auf gasbetriebene Einheiten. Angesichts der derzeit relativ niedrigeren Kosten für Erdgas gibt es starke Argumente für einen Brennstoffwechsel – die Verwendung von Propan als Übergangsbrennstoff – und die Erträge werden innerhalb günstiger Zeitrahmen erzielt.

Noch verlockender ist es, wenn neue Kraftwerke benötigt werden, um den wachsenden Strombedarf zu decken, und die Kosten für die Brennstoffumstellung ganz vermieden werden können.

In einigen Fällen prüfen Regierungen in Gebieten, in denen in Zukunft Erdgas verfügbar sein wird, LPG als „Brücken“-Kraftstoff als Übergangsstrategie, bis die LNG-Infrastruktur längerfristig aufgebaut werden kann. Bestimmte Stromerzeugungsmotoren sind in der Lage, LPG und Erdgas abwechselnd zu verbrennen, sodass Benutzer schon heute von der kostengünstigeren, saubereren Verbrennung von Propan profitieren können und sich auf die Nutzung von kostengünstigem Erdgas vorbereiten, sobald es in Zukunft verfügbar ist.

LPG kann auch als Ersatzbrennstoffquelle verwendet werden. Sollte es zu einer Unterbrechung der Erdgasversorgung kommen, ermöglichen „Peak Shaving“-Strategien den Nutzern, den Erdgasverbrauch durch Propan zu ergänzen, um hohe Preise in Zeiten der Spitzennachfrage auszugleichen und/oder um Engpässe bei der Erdgasversorgung auszugleichen.

Multi-Fuel-Motoren – die neben Erdgas auch eine Vielzahl von Kraftstoffen verbrennen können, darunter LPG, Ethan, Kondensat und Naptha – ermöglichen Kunden außerdem eine größere Kraftstoffflexibilität, mit der Möglichkeit, immer die günstigste verfügbare Kraftstoffversorgung zu wählen oder zu wählen Kraftstoffe, die je nach den Umständen leichter verfügbar sein können als andere.

Für dezentrale, verteilte Stromerzeugungsmodelle und Kraft-Wärme-Kopplungs-Anwendungen (KWK) ist sauber verbrennendes Flüssiggas wiederum eine offensichtliche Wahl, da es eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen darstellt und innerhalb eines äußerst wünschenswerten Zeitrahmens eine Kapitalrendite liefert. LPG gewinnt auch als Zusatz- oder Backup-Kraftstoff zunehmend an Interesse, um die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen und -technologien – einschließlich Solar- und Photovoltaik sowie Windenergieerzeugung – zu ergänzen, die anfällig für Unterbrechungen sein können.

Da die Propanproduktion voraussichtlich bis 2040 und darüber hinaus weiterhin reichlich vorhanden sein wird, erwartet TransTech in den kommenden Jahrzehnten ein rasantes Wachstum der LPG-Stromerzeugungskapazität. Wir sehen weiterhin einen erheblichen Anstieg der Nachfrage nach LPG-Terminalspeicher- und LPG-Vergasungsgeräten zur Befeuerung von Stromerzeugungsanwendungen auf den Märkten Lateinamerikas, der Karibik und Afrikas.

Angesichts der Zunahme kritischer Energieanwendungen in den USA – wie Rechenzentren, Bitcoin-Mining und Stärkung der staatlichen Installationsinfrastruktur – bieten Flüssiggas und erneuerbares Flüssiggas eine zuverlässige und wirtschaftliche Kraftstofflösung für diese Anwendungen.

Mark Wenik überwacht alle Geschäftsentwicklungs-, Handels- und Designfunktionen des Terminal-, Stromerzeugungs- und Kryo-Marktes für TransTech Energy. Er ist verantwortlich für alle Midstream- und Downstream-EPC-Lösungen für Lagerung und Handhabung, Verteilung, Import/Export, Stromerzeugung und Standby-Lösungen für NGL, LPG/Propan, Butan und LNG. Als 35-jähriger Veteran des Energiesektors mit umfangreichen Kenntnissen in der Planung und dem Bau von Speicheranlagen war Wenik seit seinem Eintritt in das Unternehmen im Jahr 2012 maßgeblich am Wachstum der Terminals und Stromerzeugungsendmärkte von TransTech beteiligt. Vor seinem Eintritt bei TransTech war Wenik tätig Seit mehr als 20 Jahren nimmt er Führungspositionen in der Vertriebs- und Lageranlagenplanungs- und Baubranche für LPG-Geräte ein. Wenik ist Vorsitzender des Unterausschusses für Großanlagen und Terminals des NPGA-Ausschusses für Technik, Standards und Sicherheit und aktives Mitglied mehrerer regionaler Propanverbände sowie Öl- und Gasverbände.