Che cos’è il rebours
Gli impianti di trattamento dei rifiuti industriali e agricoli producono biometano pulito che, a sua volta, può essere utilizzato direttamente nel mercato industriale, privato o nel settore della mobilità.
Queste unità, la cui produzione di biometano è costante nell’arco dell’anno, sono spesso collegate a una rete di distribuzione in aree urbane o rurali, in cui il consumo è solitamente inferiore alla produzione e soggetto a mutamenti stagionali. Tale eccesso rappresenta un valore aggiunto se recuperato e utilizzato in aree in cui la domanda supera l’offerta. In questa prospettiva, sono state progettate alcune soluzioni green finalizzate al recupero e al riutilizzo del biometano in eccedenza, come lo stoccaggio e la tecnica del flusso inverso meglio conosciuto come “REBOURS” o “GRID REVERSE FLOW”.
La tecnica
La tecnica di inversione consiste nel comprimere il biometano non consumato su una rete di distribuzione per poi iniettarlo nella rete a pressione superiore. Tutto ciò permette di “redistribuire” il gas verde su una zona di consumo più lontana.
Come funziona
La funzione principale di una stazione di REBOURS è quindi quella di un compressore: il gas prodotto per “risalire” e uscire dalla rete di distribuzione viene compresso alla pressione equivalente a quella della rete di trasporto. Il meccanismo opera automaticamente: l’unità di compressione si avvia quando la pressione della rete raggiunge la soglia massima prevista, ossia superiore al consumo stimato dell’area della stazione di biometano. In seguito, il gas in eccesso viene compresso e iniettato in un’altra rete, portando la pressione della rete iniziale ad una soglia bassa dove il compressore si fermerà.
Vantaggi
Grazie a questa soluzione versatile, la rete diventa bidirezionale e il biometano in eccesso può unirsi alla rete di trasporto raggiungendo qualsiasi punto di consumo. Questi sistemi di compressione, dalla rete di distribuzione a quella di trasporto, permettono di massimizzare l’efficienza dell’intero sistema energetico perché, grazie ad un gioco di picchi di pressione, favoriscono la circolazione dell’eventuale surplus di gas per il consumo immediato o, altrimenti, in unità di stoccaggio per il consumo futuro. Si evita così la saturazione dell’impianto e la conseguente dispersione del gas in eccesso.
Case study: utilizzo su larga scala di stazioni di rebours in Francia
Negli ultimi anni, il territorio francese ha conosciuto un rapido sviluppo della produzione di biometano. Per facilitare lo sviluppo e massimizzare il suo potenziale, GRTgaz (l’operatore del trasporto del gas) progetta 32 impianti di REBOURS, la maggior parte dei quali saranno commissionati tra il 2022 ed il 2024, facilitando l’integrazione del gas rinnovabile nelle reti. Ad oggi, GRTgaz gestisce 5 impianti di REBOURS, ulteriori 13 siti sono in fase di costruzione e la French Energy Regulatory Commission (CRE) ha già convalidato l’investimento per 7 nuovi progetti e lo studio di ulteriori 9.
Il ruolo di SAFE
SAFE, parte integrante e attiva nella realizzazione di questo progetto, ha fornito 8 impianti altamente ingegnerizzati garantendo le seguenti caratteristiche:
VERSATILITÀ OPERATIVA E ALTE PRESTAZIONI DELL’UNITÀ DI COMPRESSIONE
Le unità di compressione sono costituite da # 2 SV e # 6 SW con accoppiamento diretto al motore elettrico. La regolazione della capacità (0->100%) è assicurata da una combinazione di VFD e sistema di ricircolo ad alta efficienza.
Questa tabella definisce il campo di funzionamento di ogni unità e maggiori dettagli sulle pressioni di ingresso e di uscita, così come la portata massima di ogni unità di compressione.
| | Sito 1 | Sito 2 | Sito 3 | Sito 4 | Sito 5 | Sito 6 | Sito 7 | Sito 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pin (barG) | 3,9 | 4 | 7,5 | 4 | 8 | 7 | 8 | 4 |
| Pout (barG) | 55 | 67,7 | 60 | 67,7 | 67,7 | 67,7 | 67,7 | 67,7 |
| Portata (Nm3/h) | 540 | 1,450 x2 | 820 | 1,000 | 1,500 | 1,000 | 3,000 | 1,500 |
| Temp in (°C) | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| Potenza ME (kW) | 110 | 250 x2 | 110 | 200 | 250 | 200 | 450 | 315 |
Insieme all’unità di compressione, SAFE ha fornito una serie di sistemi ausiliari per offrire ulteriori vantaggi:
MASSIMA AFFIDABILITÀ E DISPONIBILITÀ
Attraverso essiccatori manuali (presenti in 2 delle 8 stazioni) installati a monte dell’unità di compressione che puliscono ed essiccano il gas quando il contenuto d’acqua della rete è troppo elevato. Sono inoltre presenti sistemi di raffreddamento del gas ad acqua che raffreddano il gas ad ogni fase di compressione.
ELEVATI STANDARD DI SICUREZZA:
Le unità di compressione sono installate all’interno di cabinati in acciaio insonorizzati e resistenti all’acqua e sono dotati di sistemi di rilevamento di gas e incendi garantiscono alti livelli di sicurezza. Il pannello di controllo, che gestisce sia la potenza che l’unità di compressione, è stato progettato e installato in un ambiente dedicato.
ZERO EMISSIONI:
Gli impianti possono essere equipaggiati con un gruppo compressore (di altri OEM) con una potenza installata di 2,2 kW e una capacità massima di 3 Nm3/h. Questa unità di compressione funziona in un’ampia gamma di pressioni sia in aspirazione (da 10 a 500 mbarG) che in mandata (da 40 a 67,7 barG). Il suo funzionamento è automatico e controllato dal pannello di controllo integrato all’interno del sistema: ogni volta che il gas in ingresso supera la pressione di 200 mbarG, il gruppo compressore si attiva recuperando eventuali perdite di gas, evitando così dispersioni in atmosfera. Una volta che la pressione del gas è ridotta a 10 mbarG, il gruppo compressore si ferma.
L’impianto Rebours dimostra quanto il contributo di SAFE nel mercato dell’energia rinnovabile sia funzionale e prezioso. È una tecnica che permette di ottimizzare il flusso di biometano, confermando come il biometano sia una fonte flessibile, efficiente e programmabile. Le soluzioni illustrate sono frutto del know how maturato in oltre 40 anni di attività nel settore dei compressori che hanno permesso di sviluppare progetti su misura e altamente tecnologici.
