Dynamic operations of the gas distribution network : modelling decentralized biomethane injections

In the energy scenario projections natural gas is expected to have an increasing role, and biomethane production (through biogas upgrading) for grid injection is representing a more and more valid alternative. The study of gas grid dynamics, up to now focused on transport lines, is now attracting a major interest also at a distribution level. This work studies a model for the simulation of complex gas networks, based on an electric analogy of the grid, and applies it to different distribution networks, in order to describe their dynamics at current conditions. As model applications, fixed-flow rate decentralized injections have been modelled, assessing their impact on grids with different topology, in different positions and under various demand scenarios. Particular attention has been paid to the critical network operating conditions: pressure levels, both minimum and maximum, and possible reverse flow working conditions.

Lo scenario energetico per il prossimo futuro prevede un ruolo crescente del gas naturale, e la produzione di biometano (tramite upgrading di biogas) per l’immissione in rete rappresenta una sempre più valida alternativa. Lo studio della dinamica delle reti gas, prima dedicato solamente alle reti di trasporto, sta acquisendo grande importanza anche a livello di distribuzione. Questo lavoro studia un modello per la simulazione di reti complesse, basato su una analogia elettrica della rete, e lo applica a diverse reti di distribuzione locale, con l’obiettivo di comprenderne la dinamica nella configurazione attuale. Come applicazioni del modello, sono state modellate e studiate iniezioni decentralizzate a portata fissata, valutandone l’impatto su reti di topologia diversa, in più posizioni e con più scenari di prelievo. Particolare attenzione è stata posta alle condizioni critiche della rete: livelli di pressione, minima e massima, e possibili condizioni di reverse flow.