Gaskvalitet. Corfitz Nelsson, Svenskt Gastekniskt Center AB

Transkript

1 Gaskvalitet Corfitz Nelsson, Svenskt Gastekniskt Center AB Svenskt Gastekniskt Center AB Bildades Kontor i Malmö med 6 anställda. Ägs av E.ON Gas Sverige AB, E.ON Sverige AB, Lunds Energikoncernen, Öresundskraft AB, Göteborg Energi AB och Energigas Sverige. Administrerar ett energigastekniskt forskningsprogram på uppdrag åt Energimyndigheten (32 Mkr/4 år). Bedriver, finansierar och samordnar energigastekniska forsknings- och utvecklingsprojekt. med mycket om energigaser samt cirka nedladdningsbara (och gratis) artiklar, rapporter, presentationer med mera. 1

2 Varför jobba genom SGC? Kostnads - och resurseffektivt! Behöver inte avsätta egna resurser samtidigt som man endast betalar 5-50 % av totala kostnaden. Deltar bara finansiellt på de nivåer och i de projekt där man önskar - inga medlemsavgifter! Tillgång till alla resultat - inte bara projekt där man deltar finansiellt. Tillgång till ett mycket stort nationellt och internationellt nätverk. Möten som speglas av hög grad av öppenhet mellan deltagarna där gemensamma frågor diskuteras. Mycket gott samarbete med Dansk Gasteknisk Center. SGC kan arrangera studiebesök, studieturer etc. SGC kan även bedriva specifika uppdrag direkt på uppdrag av ett eller flera av gasbolagen. Exponering i alla sammanhang där SGC deltar. Vad gör SGC mer Föreläsningar på branschkurser samt högskola. Standardiseringsarbete. Referensgrupper. Remisser tekniska synpunkter. Arrangerar seminarier (Nordic Biogas Conference, Förgasningsseminarium med mera). Arrangerar studiebesök. och mycket annat! 2

3 Exempel på pågående SGC-projekt Utvärdering av Robur gasvärmepump. Utveckling och test av gaseldat värmepumpsaggregat med 250 % verkningsgrad. Destruktion av metanslip och andra VOC-föroreningar. Konsekvenser av slopad propandosering i biogas. Handbok metanmätningar. + cirka 50 andra projekt! Gaskvalitet? Den svenska (danska) naturgasens sammansättning har varit extremt stabil. Framöver kommer vi tvingas leva med en mer varierande sammansättning. Vilka blir konsekvenserna av att naturgasens sammansättning förändras? Vilka typer av förändringar påverkar kunder/gasbranschen mest? Sammansättning Värmevärde Wobbeindex Metantal Andra komponenter Annat 3

4 Wobbeindex 97 % metan uppgraderad biogas Energinet.dk övre gräns 15,5 kwh/nm 3 Swedegas undre gräns Energinet.dk undre gräns 100 % metan G20 Dansk Nordsjögas Swedegas övre gräns 13,6 kwh/nm 3 14,1 kwh/nm 3 14,9 kwh/nm 3 15,3 kwh/nm 3 15,8 kwh/nm 3 14,0 kwh/nm 3 Skillnader dansk gas - importgas Samma metanhalt. Lägre halt tyngre kolväten. Högre halt kvävgas. Lägre värmevärde. Lägre wobbeindex. Högre metantal. 4

5 Svenska gassystemet Göteborg Falkenberg Helsingborg x 2 Laholm/Båstad Bjuv Lund Malmö Danska gassystemet Källa: Energinet.dk 5

6 Nordtyska gassystemet Nm 3 /h Nm 3 /h (2013) Ev Nm 3 /h (201???) Ej i drift än Nm 3 /h Källa: Energinet.dk Flödessituation 2011 DK max förbrukning Nm 3 /h. SE max förbrukning Nm 3 /h. DE-DK max import Nm 3 /h. 6

7 Flödessituation 2013 och senare DK max förbrukning Nm 3 /h. SE max förbrukning Nm 3 /h. DE max import Nm 3 /h 2013, eventuellt Nm 3 /h på sikt. Svensk gas kan eventuellt blandas ut ytterligare med ospetsad biogas och/eller gas från förgasningsanläggning(ar).. Rysk gas i det nordtyska systemet? Väsentliga skillnader dansk Nordsjögas importgas (idag) Naturgasen kommer normalt att innehålla 0 % eller % importgas. I extremfall (produktionsstörningar och liknande) kan % importgas nå Sverige. 0,5-3 % kvävgas i naturgasen i samband med import. 0-1 procentenheter lägre etanhalt i naturgasen i samband med import. 0-0,7 procentenheter lägre propanhalt i naturgasen i samband med import. 1-5 % lägre värmevärde per volymsenhet i naturgasen i samband med import. 1-4 % lägre wobbeindex per volymsenhet i naturgasen i samband med import. Högre metantal (>80) för naturgasen i samband med import. 0,2-1 % lägre CO 2 emissionsfaktor beräknat per tillförd energienhet i naturgasen i samband med import. Upp till 5 % lägre CO 2 -utsläpp beräknat per tillförd Nm 3 gas. Dock högre Nm 3 -förbrukning till följd av lägre värmevärde. Inga noterbara skillnader i svavelväteinnehåll under perioder med importgas jämfört med perioder med enbart dansk Nordsjögas. 7

8 För att de högre avvikelserna skall vara aktuella måste följande ske 1. Låga flöden i det dansk-svenska systemet. 2. Full import. 3. Gas med exempelvis mycket lågt wobbeindex/hög N 2 -halt etc. importeras. Tre händelser som absolut inte är omöjliga men trots allt väldigt sällsynta. Påverkan i normalfallet kommer att vara marginell. Väsentliga skillnader dansk Nordsjögas importgas (2013 och framåt) När nordtyska systemet kopplas ihop med Nordstream finns möjligheten att rysk gas kommer att nå svenska systemet. Även om kapacitet finns i ledningssystemet så kan dock ingen med säkerhet säga att det kommer rysk gas även om det finns starka skäl att tro det. Ur ett kvalitetsperspektiv är rysk gas bättre (lägre andel inerta komponenter) än dagens importgas. Rysk gas påminner sammansättningsmässigt mycket om uppgraderad biogas. 8

9 Möjliga svenska konsekvenser Debitering av fordonsgas i Nm 3 måste hur maximala fel påverkas av varierande värmevärde. Upp till 5-10 % mindre energi i tanken i gasfordon till följd av lägre värmevärde och högre kompressibilitetsfaktor. Högre metantal innebär ökat motstånd mot knack = BRA! Viss industri som använder gasen som råvara ser inte positivt på ökande andel inerta komponenter (N 2 ) i gasen. Det kan innebära ökade driftskostnader för dessa industrier samt möjlighet för driftproblem. Industrier med fasta luft/bränslekvoter kommer kan se marginellt högre rökgasförluster. Vi kan inte se några tekniska eller säkerhetsmässiga konsekvenser i dagsläget. Propanspetsning av biogas bör kunna slopas pågående utredning. I övrigt bör vi se samma konsekvenser som i Danmark och vidta samma åtgärder man gjort där. Import märktes det i Sverige? 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%

10 Kväve vol-% 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, ,2 55 Wobbeindex MJ/Nm 3 54,8 54,6 54,4 54, , Erfarenheter från Danmark Sydjylland försörjdes under långa perioder med 100 % tysk gas. Ett antal (äldre) villapannor brummade, tjöt och stannade. Detta problem dök framförallt upp då wobbeindex gick under 14,3 kwh/nm 3. Enstaka större fläktgasbrännare löste på flamvakten, dock ej säkert att det enbart berodde på kvalitetsskiftet. Några gasmotorer stannade vid byte mellan dansk och tysk gas. Manuellt arbete var nödvändigt för att återställa dem. Det var begränsat till ett fabrikat. Få problem inom industrin, de som nämnts har varit tändproblem och kapacitetsproblem (svårt att nå 100 % last). DONG mottog cirka 600 kvalitetsrelaterade samtal under perioden oktober-januari. Alla (>1500 ) installatörer och servicepersonal har genomgått utbildning. 10

11 Rekommendationer från Danmark Vid dimensionering och tryckfallsberäkningar används värmevärdet 11 kwh/nm 3 isf 12 kwh/nm 3. På nya villapannor ändrar man inte fabriksinjusteringen (G20). Övriga pannor bör omjusteras till G20. Marginalen till CO bildning ändras från 3,5 % O 2 till 3,8 % O 2 på större fläktgasbrännare. Endast O 2 halt får användas vid injustering. Större fokus mot korrekt utförd rökgasanalys. Varför injustering till G20? 14,9 kwh/nm % metan G20 14,2 kwh/nm 3 ±5 % 15,6 kwh/nm 3 11

12 Men hur vet jag vad som är i röret... Det vet man inte! Gasdistributören kan periodvis säga att det med 100 % säkerhet är dansk Nordsjögas i nätet. Svårare vintertid. DGC testar en wobbetalsbrännare, d.v.s. en referensbrännare som ute i fält skall kunna ge svar på om aktuell wobbe-avvikelse från G20. Fläktgasbrännare Injustera till kippunkt + 3,8 %. Öka minimilast med 20 %. Kippunkt +3,8 % 12

13 Omjustering av panna Utförs när det med säkerhet är dansk Nordsjögas (W = 15,3 kwh/nm 3 ) i röret. Leverantörsinställning 5 % O 2 (G20). Diagrammet ger att injustering till 4,4 % O 2 skall göras. Brummande pannor Om brummande panna påträffas: Öka minimumlast med 20 %. Kontrollera CO efter åtgärd! Nödåtgärd vid tysk gas justera in till manualens O 2 -värde + 0,9 %! 13

14 Pannor med styrning efter O 2 /CO. SCOT, Lambda Pro Control, etc. Inga kvalitetsrelaterade problem bör inträffa i denna typ av pannor! Märkning av alla injusterade pannor Sätts på alla pannor i samband med servicebesök. 14

15 Mer att läsa: Nummer: 2, 13, 57, 58, 59 med flera Quality Tracker Mjukvara som kontinuerligt utifrån flöden, dimensioner, mätpunkter för gaskvalitet och gasnätets utsträckning bestämmer beräknar kvaliteten i olika delar av nätet. Kalibrering görs mot mätpunkter (GC). Varje MR-station tilldelas ett flödesviktad månadmedelsvärde för värmevärdet. 15

16 Debitering och avräkning Utifrån de av Quality Trackern beräknade värdena tilldelas varje MR-station ett värmevärde för respektive månad som används för avräkning och debitering. Sker inmatning av gas på distributionsnätet måste ytterligare beräkningar och eventuellt mätningar genomföras. Mycket läsvärt på Debitering och avräkning Normalkubikmeter: 1 m 3 vid 1013,25 mbar (a) och 0 C. PT(Z)-omvandling från m 3 till Nm 3 hos vissa kunder. Småkunder mäts som standarkubikmeter, omräkning till Nm 3 görs vid debitering. (Övre) Värmevärdet för en normalkubikmeter gas är i Danmark fastställt till 12,157 kwh/nm 3. Avräkning för aktuellt värmevärde görs enligt: V Korr ( Nm ) V 3 H ( Nm ) 12,157 3 Akt Mätt 16

17 Sammanfattning Vi kommer garanterat att se en mer varierande gaskvalitet än tidigare. Det går inte att säga när, hur länge eller vilka variationer som kommer att äga rum. Påverkan i Sverige kommer att vara liten men trots det märkbar. Vi kan i dagsläget inte se att det föreligger risker för säkerhetsrelaterade konsekvenser. När/om kapaciteten DK/DE byggs ut fullt ( Nm 3 /h) kan påverkan på Sveriges bli högre. Tack för idag! (Frågor?) 17