КАК ЭТО РАБОТАЕТ. Энергетические единицы вместо кубометров газа

Автор: Сергей Головнев

Для чего Регулятор ввел измерение газа в единицах энергии и от чего зависит качество природного газа, поставляемого населению?

Национальная комиссия по регулированию энергетики и коммунальных услуг (НКРЭКУ) 26 января приняла постановление №84 "Об утверждении Изменений в некоторые постановления НКРЭКУ о введении на рынке природного газа использования единиц энергии".

Документ обязывает операторов локальных газораспределительных сетей (операторов ГРС - облагазов) в платежках, помимо объема, указывать количество потребленной энергии в трех единицах измерения – киловатт-часах (кВт*ч), Гигакалориях (Гкал) и Мегаджоулях (МДж).

Теперь каждый потребитель будет получать платежку с указанием качества газа, который поставляется конкретно ему. Правда, платить бытовые потребители по прежнему будут за объем.

Кроме того, до конца февраля все операторы ГРС должны начать публикацию на сайте физико-химических показателей газа по маршрутам следования.

"Укртрансгаз", который сейчас является оператором газотранспортной системы (ГТС), обязан в течении месяца начать публикацию средневзвешенной теплоты сгорания газа по каждому маршруту следования.

Другими словами, теперь каждый потребитель должен видеть все физико-химические показатели (ФХП) газа, который он потребляет и его энергетическую ценность в трех единицах измерения.

Бизнес Цензор подготовил ответы на вопросы о качестве газа для украинских потребителей.

Зачем нужно знать количество энергии газа

Украина закупает газ в Европе, где уже давно товаром являются энергетические единицы, а не объем. Это теплота сгорания (также называют – теплотворность или калорийность) газа.

Согласно постановлению Кабмина №758, которое регулирует поставки газа населению, его цена должна определятся согласно данным агентства Platts European Gas Daily о цене газа на немецком хабе NetConnect Germany (NCG).

Цена публикуется в евро за МВт*ч, а не за объем, как обычно считают в Украине. Например, в ноябре 2015 года газ на NCG стоил 17,7 евро за 1 МВт*ч.

Кроме привычной украинцу единицы МВт*ч, которой мы измеряем электроэнергию, в котировках европейского агентства указаны британские термические единицы (British thermal unit - Btu), которые отличаются от европейских.

Этими цифрами легко оперировать, если знать что в тысяче кубов европейского газа примерно 9,5 – 10 МВт*ч. Следовательно, тысяча кубов в ноябре 2016 года обошлась бы в 170 – 180 евро.

В Украине электроэнергия измеряется в кВт*ч, а услуги отопления – в Гкал. Таким образом, любой потребитель сможет перевести энергию потребленного газа в электричество или тепловую энергию. Это позволит сравнить их стоимость и выбрать самый экономный вариант энергоносителя.

Как переводить одни энергетические единицы в другие

Информацию о качестве украинского газа в каждой области еще с мая 2014 года ежемесячно публикует "Укртрансгаз" (УТГ). Там же можно найти ФХП газа по 285 маршрутам следования.

Например, в декабре калорийность газа рознилась от 8,15 Мкал на кубометр в Закарпатской области до 8,28 Мкал на кубометр в Сумской области.

Почему у разных операторов ГРС разное качество газа, которое меняется во времени?

"Природный газ от разных источников транспортируется по магистральным газопроводам в общем потоке. Смешивание газа происходит естественным образом без каких-либо вмешательств", - отвечают в УТГ на вопрос Бизнес Цензор.

Качество газа зависит от изменения соотношений газа от различных источников. Это соотношение меняется в зависимости от режима работы ГТС и сезона.

На сайте УТГ теплотворность газа представлена в килокалориях (ккал) на кубический метр. Их легко можно перевести в другие единицы, воспользовавшись индексами перевода, опубликованными в обосновании постановления НКРЭКУ.

Таким образом, теплотворность одного кубометра газа, к примеру в Киеве и Киевской области, будет равна примерно 0,0082 Гкал (8,2 Мкал), 9,5 кВт*ч и 34,4 МДж.

Какие характеристики имеет газ из разных источников

Наиболее качественный газ в Европе. В первую очередь потому, что поставляется с небольшим разлетом калорийности.

В Европе газ разделен на две категории – более качественный газ группы H и менее качественный – группы L. Последняя используется во Франции, Нидерландах, Бельгии и частично – в Германии. Газ этой категории транспортируют по отдельным трубопроводам.

В Украине, по данным УТГ, в трубе смешивается газ из трех источников с разной теплотворностью.

Как сообщает Метрологический центр НАК "Нафтогаз", в Германии работают установки, автоматически смешивающие газ для получения ресурса с одинаковыми характеристиками.

В Украине нет технических возможностей регулировать смешивание газа. Потому такой большой разлет по качеству.

Для примера, вот так выглядит платежка за газ в Польше. Там указан объем поставляемого газа и его теплотворность в кВт*ч.

Как видно, в Польше теплотворность газа рассчитывается, исходя из показателя 11,28 кВт*ч на кубометр, что отличается от среднеукраинского – 9,5 кВт*ч на кубометр.

Показатели отличаются, потому что в Европе для расчета используется высшая теплота сгорания. Эта же методика прописана в постановлении НКРЕКУ о вводе энергетических единиц. А УТГ в своей статистике указывает низшую теплоту сгорания.

Кто и как контролирует качество газа

В соответствии с Газовым кодексом, который вступил в силу в октябре 2015 года, пробы газа берутся во всех точках входа и выхода газа из ГТС не реже, чем раз в неделю.

При поставке газа потребителю, его анализ осуществляет оператор ГТС - "Укртрансгаз". Проба газа берется на газораспределительной станции, после чего оператор ГРС (облгаз) поставляет газ напрямую потребителю.

Также на газораспределительных станциях в газ добавляется одорант для запаха – 16 грамм этилмеркаптана на тысячу кубометров. За эту операцию также отвечает УТГ.

По данным УТГ, в компании работают 65 химико-аналитических лабораторий. Кроме того, оператор ГТС использует 47 автоматических потоковых хромографов, которые позволяют определять ФХП газа в режиме реального времени.

При взятии проб, газ анализируется при стандартных условиях эксплуатации газовых приборов – при температуре в 20 градусов Цельсия (293,15 К) и давлении 101,325 кПа (760 мм ртутного столба).

Можно ли намешать в газ воздух

В народе существует две версии того, как газораспределяющие компании "бодяжат" газ.

По одной из них, в газ просто добавляется воздух. Такая смесь может быть опасной.

Когда воздуха в газе от 85 до 95 процентов, в газопроводе образуется взрывоопасная смесь. Для ее взрыва достаточно незначительного импульса. Им могут стать блуждающие токи в газопроводе.

При концентрации воздуха в газе от 85 до 40 процентов, газ превращается в пожароопасную смесь, которая может вспыхнуть по тем же причинам.

Можно ли разбавить газ азотом

Это вторая версия плохого качества газа. Разбавить газ азотом вполне реально. Но, не выгодно.

В состав газа входят метан, пропан, водород и азот. Доля азота не превышает 5%. По данным УТГ, рыночная стоимость одного куба азота составляет сейчас 25 – 41 грн. Между тем, стоимость куба газа для населения – 7 грн, рыночная цена – 10 грн.

То есть, цена азота в 2,5 раза выше, чем цена природного газа для промышленности, и в 3,5 раза – чем цена для населения. Это не считая затрат, необходимых для установки оборудования по закачке азота в газовую трубу.

Если концентрация азота в природном газе превышает 7,5%, то пламя на конфорке или в горелке котла "сорвет". Прибор потухнет, что чревато утечкой газа, пожаром или взрывом.

Почему газ горит желтым/красным пламенем

Единственной причиной этому является давление в трубе. От него же зависит ухудшение качества газа.

Как указывает на своем сайте НАК "Нафтогаз", давление не может быть постоянным и зависит от многих факторов. Например, в пиковые часы потребления, когда люди перед работой и после нее зажигают конфорки, давление падает.

Давление в трубе зависит от погоды и от высоты точки потребления. Например, количество газа (еще называют плотность или густота газа) в одном кубометре в Одессе (49 м над уровнем моря) на 6% больше, чем в городе Яремче Ивано-Франковской области (585 м над уровнем моря).

В целом плотность газа меняется на 1% каждые 88,5 м над уровнем моря.

Давление в трубе, кроме прочего, будет зависеть от удаленности потребителя от газораспределительного пункта (ГРП). Чем дальше потребитель – тем меньше у него плотность газа. Оператор ГРС обязан обеспечить рабочее давление всем потребителям.

На качество газа влияют вентиляция – наличие воздуха, с которым смешивается газ для горения. Для нормальной работы газовых приборов необходимо тройное замещение воздуха в течении часа.

Можно проверять качество газа "по-народному" – засекая время закипания литра воды в стандартной кастрюльке. Проблема в том, что это время практически всегда будет разным.

Каким должно быть качество газа

Качество газа в Украине регламентирует ГОСТ 5542 "Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия".

В соответствии с этим документом, минимально допустимое значение низшей теплоты сгорания газа – 7,6 Мкал/м3 (31,8 МДж/м3 или 8,8 кВт*ч/м3) с допустимым отклонением в 5%.

Такая теплотворность должна быть у газа при стандартных условиях – при температуре в 20 градусов Цельсия (293,15 К) и давлении 101,325 кПа (760 мм ртутного столба).

Подробно об этом можно прочитать на сайте НАК "Нафтогаз". Как сообщает "Нафтогаз", потребитель имеет право заказать у оператора ГРС (облгаза) проверку на соответствие русурса ГОСТу.

Если газ не соответствует стандарту, оператор ГРС должен заплатить штраф потребителю. Если соответствует, заказчик-потребитель обязан оплатить стоимость экспертизы.

Что такое число Веббе

Для определения качества газа у потребителя, которое зависит от теплотворности и давления, используется так называемое число Воббе (Wobbe index). Это отношение теплоты сгорания к квадратному корню относительной плотности газа.

Формула представлена так.

В ней "Q" – объемная теплота сгорания, а "p" – относительная густота газа, "В" - собственно число Воббе. 

Если число Воббе выше стандартного значения, кислород воздуха не успевает взаимодействовать со всем объемом газа. Тогда происходит создание оксида углерода (СО) и сажи.

Если число Воббе ниже стандартного значения, газовые приборы не работают в номинальной мощности. Тогда может случиться отрыв пламени.

Материалы по теме:

Обоснование постановления НКРЭКУ №84 – информация НКРЭКУ

Качество газа – информация ПАО "Укртрансгаз"

Качество природного газа, поставляемого потребителям – информация НАК "Нафтогаз"

Стандарты качества газа в Украине и Европе – информация НАК "Нафтогаз"

Физико-химические показатели газа – информация НАК "Нафтогаз"

Влияние ФХП на эффективность газовых приборов – информация Метрологического центра НАК "Нафтогаз"