Standardisering av fordonsgas jämnar vägen för växande marknad

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Standardisering av fordonsgas jämnar vägen för växande marknad"

Jan-Olof Bo Sundberg
för 7 år sedan
Visningar:

1 Standardisering av fordonsgas jämnar vägen för växande marknad Dr Mattias Svensson Svenskt Gastekniskt Center Gasdagarna 24 oktober 2012 Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 1

2 Vad ska jag prata om? Status, gamla standarder Nya arbetet på Europa-nivå, ny standard 2015 Det svenska arbetet, ny standard sent 2013 Nya parametrar (siloxaner, olja) kräver standarder för nya testmetoder Fordonsindustrins behov av högre gaskvalitet (högre metantal energieffektivare fordon) Gasnätindustrins önskelista vs. fordonsindustrins jämka dessa är utmaningen! Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 2

3 Std: Mest säkerhet för komponenter Source: Aldo Bassi, S.IN.TE.S.I. AB Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 3

4 ISO enda världsstandard idag Har inga normativa gränsvärden ISO 15403:2006 Natural gas for use as a compressed fuel for vehicles Del1 utan gränsvärden (Designation of the quality) Del 2, en ickebindande teknisk rapport, anger gränsvärden för vissa spårämnen. (Specification of the quality). Mer eller mindre en kopia av SAE J1616. Vatten: < 30 mg/m3 CO2: < 0.03 volume fraction O2: < 0.03 volume fraction Svavel: < 120 mg/m3 H2S: < 5mg S/m3 Merkaptaner: < 15mg S/m3 Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 4

5 Nationella fordonsgasstandarder Ett fåtal, med fokus på naturgas SAE J1616:1994 korrosionsrelaterad säkerhet (ISO15403) DIN 51624: enda std med MN* (> 70, med sikte på 75) C2: < 12%; C2+: < 8.5%; C3: < 6%; C4: < 2% (retrograd kond.) Svavel: < 10mg/kg; H2S: < 7mg/kg; merkaptaner: < 8mg S/kg Vatten: < 40 mg/kg O2: < 3%; H2: < 2%; N2+CO2: < 15% California Code of Regulations, 13 CCR ** - 11 stater C2: < 6%; C2+: < 3%; C3: < 0.2% Svavel: 16 ppmv O2: < 1%; H2: < 0.1%; N2+CO2: 1,5-4,5% *Metantal. Mäter liksom oktantal bränslets knackningsbenägenhet. 100% metan = MN 100; 100% väte = MN 0. **Title 13. Motor Vehicles; Division 3. Air Resources Board; Chapter 5. Standards for Motor Vehicle Fuels; Article 3. Specifications for Alternative Motor Vehicle Fuels; Specifications for Compressed Natural Gas. Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 5

6 Standardisering av biometan Nuvarande nationell std fokuserad på nätinmatning Flera europeiska länder har nätinmatningsspecifikationer* SS :1999 Motorbränslen - Biogas som bränsle till snabbgående ottomotorer enda för direkt fordonsanvändning : CEN-standarder för både CNG och biometan EC-Mandat** om biometan, inmatning på nätet och direkt användning som drivmedel 2012: Arbetet utvidgats till att även gälla CNG! OBS! NG-standardisering enl. EC-M/400*** har förstatjing TC234 Gas infrastructure PC408 (TC019 Petroleum products) Bred spec (BAU)? Tajt spec (Euro6, bränsleeff.) *Se Marcogaz-rapporten Injection of Gases from Non-Conventional Sources into Gas Networks **M/475 08/11/2010, Mandate to CEN for standards for biomethane for use in transport and injection in natural gas pipelines ***M/400 16/01/2007, Mandate to CEN for standardisation in the field of gas qualities, CEN/TC234/WG11 Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 6

7 Omfattning för CEN/PC408:s arbete 1. Nätinmatning, biometan 2. Blandningar NG+biometan, Automotive specification 3. Gaskvaliteter utanför nätet, Local dedicated specification Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 7

8 Revision av svenska standarden Start 2011, ny standard klar 2013 SIS/TK 415 Motorbränslen, AG5 Naturgas och biogas Volvo, Scania, Lantmännen Ecobränsle, AVL-MTC, Energigas Sv Mattias Svensson ordf, E.ON:s Håkan Eriksson observatör Skuggar och föregår den europeiska; fordonsgasstandard mål Begränsning: Får inte avvika fr europeiska handelshinder! Modern fordonsgasstandard enligt fordonsindustrin: Större fokus på körbarhet (vatten, olja) Gränsvärde för siloxaner (utfällning SiO 2 ackumuleras!) Tajtare gränsvärde för svavel (mer långlivad efterbehandling) Högre gaskvalitet (metantal, snävare wobbeindex) Nya testmetoder behöver standardiseras (olja, siloxan) Problem: Inget gasfolk i SIS/TK 411*! *SIS/TK 411 Kalibrering, mätning och provtagning av flytande och gasformiga bränslen Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 8

9 Begränsning av olja och vatten Vatten: Gamla standarder bara hänsyn till säkerhet Gamla gränsen 32 mg: Ingen korrosion i tryckkärl, inget fritt vatten i kompressorer Men: Vintertid utfällning av metanhydrater i bränslesystem under expansionskylningen Torkning! I Sverige ner till 1-3 mg/nm 3 (-80 C, 4 bar) För mycket olja i gasen ger körbarhetsproblem Dras med från kompressorn, största källan till PM i gasfordon Korrekt filtrering nerströms och val av olja löser problemet Additiv i olja och inkompatibilitet kan också ge problem Gränsvärde behövs för att kunna förebygga tvister Svensk rapport finns, internationell under framtagande! Svenska ej offentlig*, kontakta SGC eller Energigas Sverige *Clementsson 2007, Olja i fordonsgas regelverk, mätmetod och filter Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 9

10 Siloxaner Ursprung: Silikoninnehållande hushållsprodukter Siloxaner i biogas från avloppsreningsverk och deponier Merparten försvinner vid uppgradering genom torkning och avskiljande av koldioxid Gasformiga föreningar som vid förbränning bildar SiO 2 10 mg/nm 3 ger potentiellt ca 10 g SiO 2 /år i en bil (2000 mil) Ovisst hur motorrum påverkas vid låga halter vita utfällningar ventiler tändstift Största problem: Påverkan λ-sensorer och katalysator Ackumulerande effekt som ger för tidigt åldrande Katalysator: Mest och snabbast effekt på metannerbrytning EU-stödd holländsk studie under finansiering Kontakta KEMA:s Albertus Dijks* vid intresse! *Albertus.Dijks@dnvkema.com, Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 10

11 Högre gaskvalitet för effektivare fordon Metantal viktig parameter (knackningsbenägenhet) Definition: 100 = 100% metan, 0 = 100% väte Högre kolväten: MN, Inerter ((CO 2, N 2 ): MN Min önskas! Stora variationen i nät och LNG problem Sverige: 72 i nätet Biometan: ca 105 GR certbränsle: 75,8 Source: E.ON Ruhrgas presentation in CEN/BT WG197: Methane number An important parameter for Natural Gas Quality (Petra Nitschke-Kowsky ) Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 11

12 Så hur går diskussionen inom CEN? TC234/WG11 PC408 -grid PC408-fuel Svavel (mg/nm 3 ) 5-30, exkl. odoris. 7-13, inkl. odoris. Metantal (AVL) * O 2 (%) 1 (0.01, pga lagr.) - H 2 (%) - (0.1-10, ej gräns bäst) 2 Vatten (mg/nm 3 ) 32 Lägre, klimat** Siloxaner (mg Si/Nm 3 ) *** Kompr. olja (mg/nm 3 ) ? # *Euro6: Cert av emission för alla marknadsbränslen, inte bara refbränslen **Körbarhet (metanhydrater). Förslag: klimatklasser införs, val nationell nivå *** kiselsand i motorn, nedmutsning λ-sensorer och katalysator # I väntan på resultat från ny testmetod från SP, klart våren 2013 Mikroorganismer: Bara informativt, mikronfiltrering, Låg riskvärdering & & Vinnerås et al 2006 Identification of the microbiological community in biogas systems and evaluation of microbial risks from gas usage Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 13

13 Summering Fordonsgas standardiseras äntligen! Enklaste lösningen på svavel och metantalsdiskussionen: Nätbunden och ickenätbunden standardisering Gränsvärden för nya spårämnen: Gasbransch och fordonsbransch kommer nog överens Bubblare: Mikroorganismer Nya testmetoder bemanning från gasbranschen i TK411 behövs! Gasdagarma Svensson Standardisering fordonsgas 14

Relevanta dokument

Standardisering av fordonsgas i Sverige och Europa

Standardisering av fordonsgas i Sverige och Europa Dr Mattias Svensson Svenskt Gastekniskt Center Gasdagarna 22 oktober 2014 Gasdagarma 141022 Svensson Standardisering fordonsgas 1 Vad ska jag prata om?