15.02.2017 / 17:35

ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ. Енергетичні одиниці замість кубометрів газу

Для чого Регулятор ввів вимірювання газу в одиницях енергії і від чого залежить якість природного газу, що поставляється населенню?

Сергій Головнев, БІЗНЕС ЦЕНЗОР

Національна комісія з регулювання енергетики та комунальних послуг (НКРЕКП) 26 січня прийняла постанову №84 "Про затвердження Змін до деяких постанов НКРЕКП про введення на ринку природного газу використання одиниць енергії".

Документ зобов'язує операторів локальних газорозподільних мереж (операторів ГРМ - облгазів) у платіжках, крім обсягу, вказувати кількість спожитої енергії в трьох одиницях виміру - кіловат-годинах (кВт*год), гігакалоріях (Гкал) і мегаджоулях (МДж).

Тепер кожен споживач буде отримувати платіжку із зазначенням якості газу, який надходить до нього. Правда, платити побутові споживачі як і раніше будуть за обсяг.

Кіловат-година (кВт⋅ч, kW*h) - одиниця енергії, що показує кількість енергії спожитої/виробленої пристроєм потужністю 1 кВт за 1 годину.

Калорія (кал) - одиниця енергії, що позначає кількість тепла, необхідного для нагрівання 1 грама води на 1 градус Цельсія при тиску в 1 атмосферу. 1 Гкал = 1000 Мкал = 1 000 000 ккал.

Джоуль (Дж, J) - одиниця енергії, необхідної для переміщення точки прикладання сили в один ньютон на відстань одного метра. 1 МДж (MJ) = 1 000 000 Дж.

Крім того, до кінця лютого всі оператори ГРМ повинні почати публікацію на сайтах фізико-хімічні показники газу за маршрутами прямування.

"Укртрансгаз", який зараз є оператором газотранспортної системи (ГТС), зобов'язаний протягом місяця почати публікацію середньозваженої теплоти згорання газу по кожному маршруту слідування.

Іншими словами, тепер кожен споживач повинен бачити все фізико-хімічні показники (ФХП) газу, який він споживає і його енергетичну цінність в трьох одиницях виміру.

БізнесЦензор підготував відповіді на питання про якість газу для українських споживачів.

Навіщо потрібно знати кількість енергії газу

Україна закуповує газ в Європі, де вже давно товаром  є енергетичні одиниці, а не обсяг. Це теплота згоряння (також називають - теплотворність або калорійність) газу.

Згідно з постановою Кабміну №758, яка регулює поставки газу населенню, його ціна повинна визначатися згідно з даними агентства Platts European Gas Daily про ціну газу на німецькому хабі NetConnect Germany (NCG).

Ціна публікується в євро за МВт*год, а не за обсяг, як зазвичай вважають в Україні. Наприклад, в листопаді газ на NCG коштував 17,7 євро за 1 МВт*год.

Крім звичної українцеві одиниці МВт*год, якої ми вимірюємо електроенергію, в котируваннях європейського агентства вказані британські термічні одиниці (British thermal unit - Btu), які відрізняються від європейських.

Цими цифрами легко оперувати, якщо знати що в тисячі кубів європейського газу приблизно 9,5 - 10 МВт*год. Отже, тисяча кубів в листопаді 2016 роки обійшлася б в 170 - 180 євро.

В Україні електроенергія вимірюється в кВт*год, а послуги опалення - в Гкал. Таким чином, будь-який споживач зможе перевести енергію спожитого газу в електрику або теплову енергію. Це дозволить порівняти їх вартість і вибрати самий економний варіант енергоносія.

Як переводити одні енергетичні одиниці в інші

Інформацію про якість українського газу в кожній області ще з травня 2014 року щомісяця публікує "Укртрансгаз" (УТГ). Там же можна знайти ФХП газу по 285 маршрутам проходження.

Наприклад, в грудні калорійність газу становила від 8,15 Мкал на кубометр в Закарпатській області до 8,28 Мкал на кубометр в Сумській області.

Чому у різних операторів ГРМ різна якість газу, яка змінюється в часі?

"Природний газ від різних джерел транспортується по магістральних газопроводах в загальному потоці. Змішування газу відбувається природним чином без будь-яких втручань", - відповідають в УТГ на питання БізнесЦензор.

Якість газу залежить від зміни співвідношень газу з різних джерел. Це співвідношення змінюється в залежності від режиму роботи ГТС і сезону.

На сайті УТГ теплотворність газу представлено в кілокалоріях (Ккал) на кубічний метр. Їх легко можна перевести в інші одиниці, скориставшись індексами, опублікованими в обґрунтуванні до постанови НКРЕКП.

Таким чином, теплотворність одного кубометра газу, наприклад в Києві та Київській області, буде дорівнює приблизно 0,0082 Гкал (8,2 Мкал), 9,5 кВт*год і 34,4 МДж.

Які характеристики має газ з різних джерел

Найбільш якісний газ у Європі. В першу чергу тому, що поставляється з невеликою  різницею калорійності.

У Європі газ розділений на дві категорії - більш якісний газ групи H і менш якісний - групи L. Остання використовується у Франції, Нідерландах, Бельгії і частково - в Німеччині. Газ цієї категорії транспортують по окремих трубопроводах.

В Україні, за даними УТГ, в трубі змішується газ з трьох джерел з різною теплотворністю.

Джерела газу

Нижня теплота згоряння

 

Газ, видобутий в Україні

7, 8 – 9, 6 Мкал/м3

 

Газ ВАТ "Газпром", для транзиту

8,0 - 8,38 Мкал/м3

 

Газ, імпортований з європейських країн

8,19 - 8,4 Мкал / м3

 

 

Як повідомляє Метрологічний центр НАК "Нафтогаз", в Німеччині працюють установки, які автоматично змішують газ для отримання ресурсу з однаковими характеристиками.

В Україні немає технічних можливостей для регульованого змішування газу. Тому така велика різниця за якістю.

Для прикладу, ось так виглядає платіжка за газ в Польщі. Там вказано обсяг газу, що поставляється і його теплотворність в кВт*год.

Як видно, в Польщі теплотворність газу розраховується, виходячи з показника 11,28 кВт*год на кубометр, що відрізняється від середньоукраїнського - 9,5 кВт*год на кубометр.

Показники відрізняються, тому що в Європі для розрахунку використовується вища теплота згоряння. Ця ж методика прописана в постанові НКРЕКП про введення енергетичних одиниць. А УТГ в своїй статистиці вказує нижчу теплоту згоряння.

Хто і як контролює якість газу

Відповідно до газових кодексів, які набрали чинності в жовтні 2015 року, проби газу беруться в усіх точках входу і виходу газу з ГТС не рідше, ніж раз на тиждень.

При поставці газу споживачеві, його аналіз здійснює оператор ГТС - "Укртрансгаз". Проба газу береться на газорозподільній станції, після чого оператор ГРМ (облгаз) поставляє газ безпосередньо споживачеві.

Також на газорозподільних станціях в газ додається одорант для запаху - 16 грам етілмеркаптану на тисячу кубометрів. За цю операцію також відповідає УТГ.

За даними УТГ, в компанії працюють 65 хіміко-аналітичних лабораторій. Крім того, оператор ГТС використовує 47 автоматичних потокових хромотографів, які дозволяють визначати ФХП газу в режимі реального часу.

При взятті проб, газ аналізується при стандартних умовах експлуатації газових приладів - при температурі в 20 градусів Цельсія (293,15 К) і тиску 101,325 кПа (760 мм ртутного стовпа).

Чи можна намішати в газ повітря

У народі існує дві версії того, як газорозподільні компанії "бодяжать" газ.

За однією з них в газ просто додається повітря. Це не можливо через вибухонебезпечність такої суміші.

Якби оператор ГТС або оператори ГРС розбавляли газ повітрям, по всій Україні щодня гриміли б вибухи.

Чи можна розбавити газ азотом

Це друга версія поганої якості газу. Розбавити газ азотом цілком реально. Але, не вигідно.

До складу газу входять метан, пропан, водень і азот. Частка азоту не перевищує 5%. За даними УТГ, ринкова вартість одного куба азоту становить зараз 25 - 41 грн. Тим часом, вартість куба газу для населення - 7 грн, ринкова ціна - 10 грн.

Тобто, ціна азоту в 2,5 рази вище, ніж ціна природного газу для промисловості, і в 3,5 рази - ніж ціна для населення. Це не рахуючи витрат, необхідних для установки обладнання по закачуванню азоту в газову трубу.

Якщо концентрація азоту в природному газі перевищує 7,5%, то полум'я на конфорці або в пальнику котла "зірве". Прилад потухне, що загрожує витоком газу, пожежею або вибухом.

Чому газ горить жовтим/червоним полум'ям

Єдиною причиною цього є тиск в трубі. Від нього ж залежить погіршення якості газу. (калорійність газу, як і колір полум’я, не залежить від тиску в газорозподільчої мережіред 104.ua).

Як вказує на своєму сайті НАК "Нафтогаз", тиск не може бути постійним і залежить від багатьох факторів. Наприклад, в пікові години споживання, коли люди перед роботою і після неї запалюють конфорки, тиск падає.

Тиск в трубі залежить від погоди і від висоти точки споживання. Наприклад, кількість газу (ще називають щільність або густота газу) в одному кубометрі в Одесі (49 м над рівнем моря) на 6% більше, ніж в місті Яремче Івано-Франківської області (585 м над рівнем моря).

В цілому щільність газу змінюється на 1% кожні 88,5 м над рівнем моря.

Тиск в трубі, крім іншого, буде залежати від віддаленості споживача від газорозподільного пункту (ГРП). Чим далі споживач - тим менше у нього щільність газу. Оператор ГРС зобов'язаний забезпечити робочий тиск всім споживачам.

На якість газу впливають вентиляція - наявність повітря, з яким поєднується газ для горіння. Для нормальної роботи газових приладів необхідно потрійне заміщення повітря протягом години.

Можна перевіряти якість газу "по-народному" - засікаючи час закипання літра води в стандартній каструльці. Проблема в тому, що цей час практично завжди буде різним.

Яким має бути якість газу

Якість газу в Україні регламентує ГОСТ 5542 "Гази горючі природні для промислового і комунально-побутового призначення. Технічні умови".

Відповідно до цього документа, мінімально допустиме значення нижчої теплоти згорання газу - 7,6 Мкал / м3 (31,8 МДж / м3 або 8,8 кВт * год / м3) з допустимим відхиленням в 5%.

Така теплотворність повинна бути у газу при стандартних умовах - при температурі в 20 градусів Цельсія (293,15 К) і тиску 101,325 кПа (760 мм ртутного стовпа).

Детально про це можна прочитати на сайті НАК "Нафтогаз". Як повідомляє "Нафтогаз", споживач має право замовити у оператора ГРС (облгазу) перевірку на відповідність ресурса ГОСТу.

Если газ не відповідає стандарту, оператор ГРМ повинен заплатити штраф спожівачеві. Если відповідає, замовник-споживач зобов'язаний оплатіті ВАРТІСТЬ експертизи.

Що таке число Воббе

Для визначення якості газу у споживача, яке залежить від теплотворення і тиску, використовується так зване число Воббе (Wobbe index). Це відношення теплоти згорання до квадратному кореню відносної щільності газу.

У ній "Q" - об'ємна теплота згоряння, а "p" - відносна густина газу, "В" - власне число Воббе.

Якщо число Воббе вище стандартного значення, кисень повітря не встигає взаємодіяти з усім обсягом газу. Тоді відбувається створення оксиду вуглецю (СО) і сажі.

Якщо число Воббе нижче стандартного значення, газові прилади не працюють в номінальній потужності. Тоді може трапитися відрив полум'я.

Джерело: