Mätning av gaskvalitet

Transkript

1 Mätning av gaskvalitet Bo Winberg Gasdagarna 2012

2 Varför ska vi mäta gaskvalitet?

3 Varför ska vi mäta gaskvalitet? - Vid köp och försäljning av gas

4 Varför ska vi mäta gaskvalitet? - Vid köp och försäljning av gas - Transmission av gas

5 Varför ska vi mäta gaskvalitet? - Vid köp och försäljning av gas - Transmission av gas - Styra en process

6 Varför ska vi mäta gaskvalitet? - Vid köp och försäljning av gas - Transmission av gas - Styra en process - Övervaka process

7 Varför ska vi mäta gaskvalitet? - Vid köp och försäljning av gas - Transmission av gas - Styra en process - Övervaka process

8 Varför ska vi mäta gaskvalitet? - Vid köp och försäljning av gas - Transmission av gas - Styra en process - Övervaka process

9 Varför ska vi mäta gaskvalitet? - Vid köp och försäljning av gas - Transmission av gas - Styra en process - Övervaka process

10 Vad köps och säljs? Vad är det vi köper eller säljer?

11 Vad köps och säljs? Vad är det vi köper eller säljer? 1.Volym Nm 3 (vad är innehållet?)

12 Vad köps och säljs? Vad är det vi köper eller säljer? 1.Volym Nm 3 (vad är innehållet?) 2.Energi kwh

13 Mätkostnad Vad får det lov att kosta att mäta rätt?

14 Mätkostnad Vad får det lov att kosta att mäta rätt? 1. Mätkostnad / Nm 3

15 Mätkostnad Vad får det lov att kosta att mäta rätt? 1. Mätkostnad / Nm 3 2. Mätkostnad / kwh

16 Mätkostnad Vad får det lov att kosta att mäta rätt? 1. Mätkostnad / Nm 3 2. Mätkostnad / kwh 3. Mätkostnad / kostnad för felmätning

17 Mätkostnad Vad får det lov att kosta att mäta rätt? 1. Mätkostnad / Nm 3 2. Mätkostnad / kwh 3. Mätkostnad / kostnad för felmätning Kostnaden för felet avgör vilken investering som är rimlig. SS-EN 1776 Mätstationer för Naturgas. 6.1 General Various techniques can be used to get calorific values, both by indirect and direct measurement methods. Based on results of measurement calorific values for billing purposes can also be calculated within a grid for places, where measurement is not economical.

18 Påverkan av förändringar Vad påverkas av en förändring av gassammansättningen?

19 Påverkan av förändringar Vad påverkas av en förändring av gassammansättningen? Svar: Två olika saker påverkas av en förändring

20 Påverkan av förändringar Vad påverkas av en förändring av gassammansättningen? Svar: Två olika saker påverkas av en förändring 1.Energiinnehållet påverkas direkt.

21 Påverkan av förändringar Vad påverkas av en förändring av gassammansättningen? Svar: Två olika saker påverkas av en förändring 1.Energiinnehållet påverkas direkt. 2.Indirekt påverkas hur en driftvolym omräknas till en Nm 3

22 Hur går detta till? Energiinnehållet beräknas utifrån gasens fullständiga sammansättning. eller: Energiinnehållet erhålles vid direkt mätning. Omräkning av driftvolym till Nm 3 sker med tryck, temp, gasens sammansättning och ett värde på energiinnehållet. (ISO ) (Enligt formler från AGA8 eller Sgerg - Observera! SCV)

23 Sammanfattning Levererad Energimängd = Antal Nm 3 * kwh/nm 3 - Ju större förändringar på sammansättningen vi kommer att ha - Ju viktigare blir det att mäta rätt

24 Förändrad sammansättning Exempel på hur en extremt liten förändring av gassammansättningen påverkar resultatet av vad som köps eller säljs. Jämförelse på naturgas mellan januari 2010 och januari 2012

25 Jämförelse mellan 2010 och 2012 Naturgas januari 2010 Name Mol% C6+ Hexan 0,060 C3H8 Propan 2,344 i-c4h10 i-butan 0,360 n-c4h10 N-Butan 0,512 neo-c5h12 Neo-Pentan 0,000 i-c5h12 i-pentan 0,120 n-c5h12 N-Pentan 0,079 N2 Kväve 0,317 CH4 Metan 89,476 CO2 Koldioxid 0,721 C2H6 Etan 6,010 ICV KWh/Nm 3 10,9892 SCV KWh/Nm 3 12,1506 SG 0,6340 Densitet Kg/Nm 3 0,8193 Naturgas Januari 2012 Name Mol% C6+ Hexan 0,062 C3H8 Propan 2,468 i-c4h10 i-butan 0,371 n-c4h10 N-Butan 0,582 neo-c5h12 Neo-Pentan 0,000 i-c5h12 i-pentan 0,129 n-c5h12 N-Pentan 0,087 N2 Kväve 0,300 CH4 Metan 88,746 CO2 Koldioxid 1,034 C2H6 Etan 6,221 ICV KWh/Nm 3 11,0204 SCV KWh/Nm 3 12,1830 SG 0,6404 Densitet Kg/Nm 3 0,8280

26 Samma volymvärdes omvandlare Naturgas januari 2010 Energi innehåll = 10,989 kwh/nm 3 Naturgas januari 2012 Energi innehåll = 11,020 kwh/nm 3 + 0,282 %

27 Samma volymvärdes omvandlare Naturgas januari 2010 Energi innehåll = 10,989 kwh/nm 3 Leverans av 4 bars gas 1 drift m 3 = 53,871 kwh = 4,902 Nm 3 Naturgas januari 2012 Energi innehåll = 11,020 kwh/nm 3 + 0,282 % Leverans av 4 bars gas = 54,036 kwh / = 4,903 Nm 3 + 0,306 % + 0,02 %

28 Samma volymvärdes omvandlare Naturgas januari 2010 Energi innehåll = 10,989 kwh/nm 3 Leverans av 4 bars gas 1 drift m 3 = 53,871 kwh = 4,902 Nm 3 Leverans av 16 bars gas 1 drift m 3 = 189,990 kwh = 17,289 Nm 3 Naturgas januari 2012 Energi innehåll = 11,020 kwh/nm 3 + 0,282 % Leverans av 4 bars gas = 54,036 kwh / = 4,903 Nm 3 + 0,306 % + 0,02 % Leverans av 16 bars gas = 190,696 kwh / = 17,304 Nm 3 + 0,372 % + 0,08 %

29 Samma volymvärdes omvandlare Naturgas januari 2010 Energi innehåll = 10,989 kwh/nm 3 Leverans av 4 bars gas 1 drift m 3 = 53,871 kwh = 4,902 Nm 3 Leverans av 16 bars gas 1 drift m 3 = 189,990 kwh = 17,289 Nm 3 Leverans av 30 bars gas 1 drift m 3 = 362,367 kwh = 32,975 Nm 3 Naturgas januari 2012 Energi innehåll = 11,020 kwh/nm 3 + 0,282 % Leverans av 4 bars gas = 54,036 kwh / = 4,903 Nm 3 + 0,306 % + 0,02 % Leverans av 16 bars gas = 190,696 kwh / = 17,304 Nm 3 + 0,372 % + 0,08 % Leverans av 30 bars gas = 364,042 kwh / = 33,034 Nm 3 + 0,462 % + 0,18 %

30 Förändrad sammansättning Exempel på hur en framtida förändring av gassammansättningen påverkar resultatet av vad som köps eller säljs. Jämförelse på naturgas mellan januari 2010 och den nya gasen

31 70% Gammeldansk och 30% Ny Naturgas januari 2010 Name Mol% C6+ Hexan 0,060 C3H8 Propan 2,344 i-c4h10 i-butan 0,360 n-c4h10 N-Butan 0,512 neo-c5h12 Neo-Pentan 0,000 i-c5h12 i-pentan 0,120 n-c5h12 N-Pentan 0,079 N2 Kväve 0,317 CH4 Metan 89,476 CO2 Koldioxid 0,721 C2H6 Etan 6,010 ICV KWh/Nm 3 10,9892 SCV KWh/Nm 3 12,1506 SG 0,6340 Densitet Kg/Nm 3 0,8193 En ny tänkt blandning Name Mol% C6+ Hexan 0,000 C3H8 Propan 1,687 i-c4h10 i-butan 0,276 n-c4h10 N-Butan 0,381 neo-c5h12 Neo-Pentan 0,000 i-c5h12 i-pentan 0,085 n-c5h12 N-Pentan 0,055 N2 Kväve 0,449 CH4 Metan 92,200 CO2 Koldioxid 0,514 C2H6 Etan 4,313 ICV KWh/Nm 3 10,6849 SCV KWh/Nm 3 11,8254 SG 0,6129 Densitet Kg/Nm 3 0,7920

32 Samma volymvärdes omvandlare Naturgas januari 2010 Energi innehåll = 10,989 kwh/nm 3 En ny tänkt blandning Energi innehåll = 10,685 kwh/nm 3-2,766 %

33 Samma volymvärdes omvandlare Naturgas januari 2010 Energi innehåll = 10,989 kwh/nm 3 Leverans av 4 bars gas 1 drift m 3 = 53,871 kwh = 4,902 Nm 3 En ny tänkt blandning Energi innehåll = 10,685 kwh/nm 3-2,766 % Leverans av 4 bars gas = 52,335 kwh / = 4,898 Nm 3-2,851 % - 0,08 %

34 Samma volymvärdes omvandlare Naturgas januari 2010 Energi innehåll = 10,989 kwh/nm 3 Leverans av 4 bars gas 1 drift m 3 = 53,871 kwh = 4,902 Nm 3 Leverans av 16 bars gas 1 drift m 3 = 189,990 kwh = 17,289 Nm 3 En ny tänkt blandning Energi innehåll = 10,685 kwh/nm 3-2,766 % Leverans av 4 bars gas = 52,335 kwh / = 4,898 Nm 3-2,851 % - 0,08 % Leverans av 16 bars gas = 184,038 kwh / = 17,224 Nm 3-3,133 % - 0,375 %

35 Samma volymvärdes omvandlare Naturgas januari 2010 Energi innehåll = 10,989 kwh/nm 3 Leverans av 4 bars gas 1 drift m 3 = 53,871 kwh = 4,902 Nm 3 Leverans av 16 bars gas 1 drift m 3 = 189,990 kwh = 17,289 Nm 3 Leverans av 30 bars gas 1 drift m 3 = 362,367 kwh = 32,975 Nm 3 En ny tänkt blandning Energi innehåll = 10,685 kwh/nm 3-2,766 % Leverans av 4 bars gas = 52,335 kwh / = 4,898 Nm 3-2,851 % - 0,08 % Leverans av 16 bars gas = 184,038 kwh / = 17,224 Nm 3-3,133 % - 0,375 % Leverans av 30 bars gas = 349,656 kwh / = 32,724 Nm 3-3,508 % - 0,761 %

36 Några exempel på analysmetoder för bland annat energibestämning MÄTMETODER FÖR ANALYS

37 Mätmetod 1 av 3 Enkel analys av enstaka komponenter 1. Metanhalten i biogas beskriver förenklat energiinnehållet i biogasen. CH 4, CO 2, O 2, H 2 S, H 2 95 mol% metan 9,5 kwh/nm 3

38 Mätmetod 2 av 3 Kalorimetrisk mätning av gasen 1. Genom förbränning av gasen och termisk mätning av förbränningensluften, tillsammans med en mätning av SG (relativ densitet) beräknas energiinnehållet i gasen Wobbetalet, Relativ densitet, Energiinnehåll 2. -Spjälkning av gasen genom passage av två ugnar och mätning med en TCD. -Separat mätning av CO2 halten. -Korrelationsberäkning. Wobbetalet, relativ densitet, Energiinnehåll, mol% CO2, Metan nummer

39 Mätmetod 3 av 3 Mätning med gaskromatografi 1. Spjälkning av gasen i ugn med olika typer av kolloner, så att samtliga komponenter i gasen kan identifieras och mätas med en TCD. 2. Utifrån sammansättningen på gasen, kan samtliga värden på gasen exakt beräknas.

40 Mätning av LNG och LBG Går till som en gasmätning Men erfordrar en förångning av vätskan innan mätningen

41 Ett exempel på alternativ lösning vid kontroll på tillverkningsprocessen KAN DET FUNGERA ATT INTE MÄTA?

42 Kan vi strunta i att mäta ibland? Hur ser det ut på våra tankstationer för fordonsgas? Här följer ett enkelt exempel

43 Kan vi strunta i att mäta ibland? Hur ser det ut på våra tankstationer för fordonsgas? Här följer ett enkelt exempel 1. Om vi tillverkar biogas enligt en standard (typ A)

44 Kan vi strunta i att mäta ibland? Hur ser det ut på våra tankstationer för fordonsgas? Här följer ett enkelt exempel 1. Om vi tillverkar biogas enligt en standard (typ A) 2. Om vi känner till förändringarna som kan förekomma i naturgasnätet

45 Energiinnehåll / Nm 3 eller kg 14,000 Energi innehåll i Biogas Typ A samt Naturgas 13,000 Variation +/- 2,6% 12,926 13,160 13,270 12,604 12,583 12,000 11,000 Variation +/- 7,4% 11,093 10,000 9,000 10,207 9,573 9,673 9,773 kwh/nm3 kwh/kg 8,000 7,000 6,000 SGAB fordonsgas Biogas 96% CH4 Biogas 97% CH4 Biogas 98% CH4 Naturgas

46 Energiinnehåll / Nm 3 eller kg 14,000 Energi innehåll LNG/LBG 13,000 Variation +/- 0,16% 13,700 13,656 12,000 11,000 Variation +/- 4,23% 10,745 10,000 9,872 kwh/nm3 kwh/kg 9,000 8,000 7,000 6,000 LNG (Norsk) LBG / (Finsk LNG)

47 Publik Gallup fråga I vilken enhet ska vi sälja fordonsgas? 1. Tankstation med Nm3 2. Tankstation med kwh 3. Tankstation med kg

48 Tack för att ni tog er tid att lyssna