Ефективність процесу транспортування і розподілу природного газу по мережам газопостачання 0 494

Ефективність процесу транспортування і розподілу природного газу по мережам газопостачання

Спеціально для ІП “ЖИТЛО” підготувала А. Колієнко.

Питання нормативів витрат і тарифів на природний газ у багатоквартирних будинках без приладів обліку зараз надзвичайно актуальне. За ініціативою НКРЕКП на будинках, які обладнані лише газовими плитами, зараз почалось масове встановлення будинкових вузлів обліку газу.

З лютого 2016 року набула чинності Постанова КМУ № 46 «Тимчасове положення про порядок проведення розрахунків за надання населенню послуг з газопостачання в умовах використання загальнобудинкового вузла обліку». Правила обліку регламентовані також прийнятими НКРЕ КП «Кодексом газоросподільних систем» і «Кодексом газотранспортної системи».

 Таким чином, після двох зменшень величин нормативів споживання газу намічається нове вирішення питання про облік природного газу і оплату за його споживання. Разом із введенням абонентської плати може бути отримано цікавий і неочікуваний результат, який невдовзі відчують споживачі природного газу.

І поки точаться розмови у царині теплопостачання про приналежність індивідуальних автоматизованих теплових пунктів у будинках, про їх майновий статус і експлуатацію, газорозподільні компанії і урядова постанова готують нову проблему у вигляді будинкових лічильників газу.

Споруджуються вони газорозподільними компаніями за рахунок тарифу за розподіл газу. Призначені такі лічильники «для підвищення об’єктивності визначення витрат спожитого газу. Крім того, встановлення таких лічильників повинно сприяти впровадженню заходів з економії газу».

 Але неочевидність такої мети стає зрозумілою після ознайомлення з правилами про порядок проведення розрахунків за наявності такого лічильника.

Перше питання виникає про те, хто буде здійснювати експлуатацію таких лічильників. Згідно із зазначеною Постановою КМУ «…Власник будинку, особа, відповідальна за експлуатацію будинку, або та оператор газорозподільної системи зобов’язані врегулювати між собою договірні відносини щодо зняття показань будинкового вузла обліку а також забезпечення можливості проведення збереження та здійснення експлуатації будинкового вузла обліку.

У разі неврегулювання зазначених питань газопостачання такому будинку, групі будинків, або групі споживачів може бути припинено відповідно до законодавства». Наслідків у разі неврегулювання таких питань є явно нерівнозначною. Така постановка питання не буде спонукати ні до поліпшення ситуації з підвищення об’єктивності обліку ні до бажання споживачів скорочувати витрати газу. А це повинно бути кінцевою метою будь яких заходів, які впроваджуються у будинковому секторі.

Крім того, запропонований Постановою КМУ розподіл об’єму газу, зафіксованого лічильником пропорційно кількості офіційно зареєстрованих у квартирах мешканців має суттєвий недолік, який полягає у невідповідності кількості мешканців, які дійсно проживають, і зареєстровані у будинку. І це не буде приводити до поліпшення ситуації з платежами. Ця проблема давно існує в області фіксації кількості спожитої теплоти за допомогою будинкових вузлів обліку.

І саме в області теплопостачання прийшли до однозначного висновку, що лише індивідуальний поквартирний облік енергоресурсів позитивно впливає на прозорість платежів і готовність людей сплачувати за отримані послуги.

Власне з впровадження такого індивідуального поквартирного обліку і починалась програма з приладового обліку газу. І перехід від поквартирного до побудинкового обліку не був у достатній мірі обґрунтованим заходом. Разом з переходом до будинкового обліку поквартирний стає можливим лише за кошт мешканців, хоча відповідна законодавча документація передбачала інше. Нагадаємо, відповідно до закону «Про забезпечення комерційного обліку газу», до початку 2016 року саме індивідуальні газові лічильники повинні були з’явитися в усіх квартирах, де використовують газову плиту і водонагрівач.

 Насторожує також встановлений порядок зняття показань будинкових приладів обліку, невизначеність порядку оплати за їх експлуатацію, повірку, доведення до відповідності актуальним вимогам нормативної документації.

Так, наприклад, у разі виявлення представниками оператора газорозподільної системи порушень, пов’язаних з виходом з ладу будинкового вузла обліку, обсяг спожитого газу споживачами, які не мають квартирних лічильників газу, визначається згідно із середнім обсягом споживання газу за три попередні місяці до моменту виходу з ладу будинкового вузла обліку.

Така методика, добре випробувана газорозподільними компаніями, більшість яких є приватизованими, для промислових і комунальних споживачів газу уже призвела до нарахувань значних, фактично не спожитих, обсягів газу.

Спонукати до цього буде і таке положення, прийнятого Постановою НКРЕКП № 2494 від 30.09.2015 р. «Кодексу газорозподільних систем» як п.4: «…. Якщо побутовий споживач, який не забезпечений лічильником газу, відмовляється від його встановлення за рахунок Оператора, фактичний об’єм спожитого (розподіленого/поставленого) природного газу побутовому споживачу за відповідний календарний місяць визначається за граничними об’ємами споживання природного газу населенням, визначеними у додатку 10 до цього Кодексу.»

 А у додатку 10 Кодексу граничний об’єм витрат газу для квартир з газовою плитою і системою централізованого гарячого водопостачання встановлено на рівні 9,8 м3 за годину, а для плит і газового водонагрівача – 23,6 м3 за годину, що у рази перевищує існуючі на сьогодні нормативи.

 А у разі неотримання Оператором ГРМ до 6 числа місяця, що настає за розрахунковим, показань лічильника газу… фактичний об’єм розподілу та споживання природного газу по об’єкту споживача за розрахунковий період визначається Оператором ГРМ «на рівні планового місячного об’єму споживання на відповідний період, що розраховується, виходячи з групи споживання побутового споживача».

Щодо спонукання встановлювальних будинкових вузлів обліку газу до енергоефективності і скорочення витрат газу теж виникають обґрунтовані сумніви.

По-перше, встановлення таких вузлів обліку не було передбачено проектами газопостачання будинків. І додатковий опір вузлів обліку не буде сприяти дотриманню номінального тиску газу перед газовими приладами будинкової системи газопостачання. Гідравлічний режим роботи мережі буде порушуватись. А саме це і є основною причиною низької ефективності роботи газових приладів у побутових споживачів.

По-друге, «розмита» відповідальність жителів за результати обліку не дасть очікуваного ефекту і замість скорочення облікованих витрат газу може бути отримано їх збільшення.

Видається також дещо дивним намагання операторів ГРМ встановити вузли обліку газу саме на житлових будинках за умови практично повної відсутності облікових пристроїв на районних і інших газорозподільних установках (ГРП) на газорозподільних мережах. Саме ця обставина не дає можливості на сьогодні скласти об’єктивний баланс споживання природного газу у країні.

Встановлення вузлів обліку газу на ГРП операторів ГРМ дало б можливість отримати найбільш об’єктивну інформацію про витрати газу у побуті – точність таких облікових пристроїв, рівень їх обслуговування. оснащення обчислювальними і коригуючими пристроїв у таких вузлах набагато більше за побудинкові і квартирні лічильники.

І ще одна важлива обставина.

Основною задачею газорозподільних мереж низького тиску є забезпечення ефективної і безпечної роботи побутових газових приладів та інших споживачів природного газу. Запорукою надійної та ефективної роботи системи газопостачання є підтримання постійного тиску газу у газопроводах перед споживачами. Згідно нормативів [1], «…контроль режимів тиску газу у системах газопостачання населених пунктів повинен здійснюватись підприємствами газового господарства. При відхиленні від потрібного тиску слід вживати заходів, які забезпечують надійність і безпеку користування газовим обладнанням.»

Сталий тиск газу перед споживачами дає можливість забезпечити найвищу ефективність роботи газового обладнання, постійну або близьку до неї, величину теплової потужності газових приладів, для якої коефіцієнт корисної дії і екологічні показники роботи обладнання будуть оптимальними і близькими до паспортних значень. Особливо важливо забезпечити постійний тиск для побутових газових приладів, які не обладнані індивідуальними регуляторами тиску газу.

Скептики можуть зауважити, що підвищення ефективності використання природного газу у газових побутових приладах не відіграє визначальну роль у загальнодержавній проблемі заощадження паливно-енергетичних ресурсів. На це можна відповісти графічною ілюстрацією балансу фактичного споживання газу середнього за масштабами промислового міста (див. рис.1). Згідно результатів статистичних даних до 35-38% річного споживання газу приходиться на населення. Аналогічною є статистика для інших міст і областей України. Таким чином на комунально-побутове споживання витрачається щорічно близько 27 млрд нм3 горючого газу.

Природно, виникає питання про ефективність його використання. Спочатку звернімось до нормативів. Згідно [2] нормований максимально можливий ККД пальників газових плит не перевищує 57%, а концентрація токсичного монооксиду вуглецю у продуктах згоряння обмежується величиною у 0,03% або 375 мг/м3. Для порівняння наведемо нормовану концентрацію монооксиду вуглецю, СО2 для промислових котлів теплопродуктивністю до 3,15 МВт і з висотою димової труби до 28-30 м – вона становить лише 0,01 % об. або 125 мг/м 3. Не вдаючись до аналізу причин такого парадоксу відмітимо лише надзвичайно низькі нормовані параметри ефективності роботи побутових газових плит і завищені екологічні нормативи для них.

Рис. 1 Структура річного споживання природного газу промислово розвиненим містом.

Для більшості ж існуючих у експлуатації побутових газових приладів дійсна величина ККД не перевищує 40-45%. Таким чином за рік у комунально-побутовому секторі близько 12 млрд м3 природнього газу втрачається без вороття.

Вказані втрати можуть бути ще більшими внаслідок відсутності контролю режимів тиску газу у газорозподільній системі. І не виключено, що саме ці втрати газу є основною складовою втрат, які безуспішно відшукують газорозподільні організації при зведенні балансу газ.

Так, наприклад, тільки одне обласне газорозподільне підприємство декларує величину річних втрат газу у своїх мережах на рівні 45 млн м3. Це еквівалентно втратам газу, які виходили б і вдень і вночі протягом року із труби діаметром 760 мм під тиском газу у газопроводі низького тиску. Навіть у районах, де практично відсутнє промислове споживання газу, річні втрати газу становлять до 1 млн м3 при загальному річному споживанні у 27-30 млн м3. Отже, проектуючи ситуацію на всю Україну річні втрати газу у розподільних газових мережах становлять близько 3 млрд м3. Це підтверджують результати підведення балансу, який було виконано робочою групою ВР України з розгляду питання обґрунтованості підвищення цін (тарифів) на енергоносії та комунальні послуги» ВР України http://kombud.rada.gov.ua/kombud/control/uk/index. Виробничо-технологічні втрати природного газу становлять 3,3 млрд м3 за рік (7%).

Рис. 2. Розподіл витрат природного газу в Україні

Таким чином нормативи споживання газу для житлових будинків згідно з ДБН В.2.5-20-2001 доводяться для сплати населенням за спожитий газ виходячи із одних показників, а фактичне споживання газу здійснюється за другими показниками – значно гіршими, у відповідності з дійсними значенням ККД. Це і призводить до того, що фактичні витрати газу у комунально-побутовому секторі можуть значно перевищувати розрахункові.

І це не провина споживачів газу. Відповідальність за неефективне використання газу повністю лежить на газорозподільних компаніях, які зараз за допомогою будинкових вузлів обліку бажають юридично закріпити status-quo.

Проблема втрат газу в газорозподільних мережах до цього часу не розглядається взагалі. Обговорюються проблеми енергоефективності у будинках, у котельних, на теплових мережах, а у галузі з ефективністю використання газу менше 50% ніби то і проблем немає.

На нашу думку саме у світлі вищезазначеного газорозподільним організаціям необхідно вирішувати згідно вимог [1] питання про підвищення роботи з контролю за режимами тиску газу у газопроводах, про підвищення ефективності технічного обслуговування внутрішніх газопроводів і газового обладнання житлових і громадських будинків, а також розподільних газопроводів до таких споживачів.

На сьогоднішній же день газорозподільні організації намагаються компенсувати вказані «втрати газу» в основному штрафними санкціями, в основі яких лежать перерахунки об’єму газу для інших споживачів – таких, які обладнані вузлами обліку (як правило, для промислових підприємств, котельних і т.і.).

Після встановлення будинкових вузлів газу до таких споживачів буде віднесено і житлові будинки. Такі перерахунки проводяться у наступних, відомих спеціалістам, випадках:

  • наявності аварійних ситуацій, що зареєстровані у роздрукованих звітах обчислювачів (несправність засобів вимірювальної техніки;
  • виявленні непридатності до застосування ЗВТ за результатами перевірки технічного стану вузлів обліку газу. Такі перевірки часто проводяться представниками облікових організацій із значним перевищенням своїх повноважень, супроводжуються коригуванням показників роботи приладів, використанням контрольних ЗВТ і підміною функцій, які належать виключно органам Держспоживстандарту;
  • тимчасової відсутності ЗВТ;
  • при виході вимірюваних параметрів за номінальні діапазони вимірювань;
  • невчасної передачі даних про облік газу

При цьому нарахування здійснюються за проектною номінальною потужністю неопломбованого газового обладнання з урахуванням кількості годин його роботи.

До перерахувань вдаються також за умови вимірювання величин витрат газу, його тиску або перепаду тиску нижче відповідних величин, для яких були визначені похибки вимірювань. При цьому до розрахунків приймаються не дійсні заміряні значення параметрів, а більші – ті, які вказані у експлуатаційній документації, або для яких були визначені похибки вимірювань.

Програмування обчислювачів вузлів обліку газорозподільними організаціями здійснюється, як правило, без погодження протоколу програмованих параметрів із споживачами. Невизначеність багатьох параметрів програмування, які повинні регламентуватись виключно взаємоузгодженим протоколом, а також безпідставність вимог технічних умов газорозподільних організацій призводить як до штучного здорожчання вузлів обліку, так і заздалегідь прогнозованих і необґрунтованих нарахувань об’ємів фактично не спожитого газу у процесі експлуатації вузлів обліку.

Обстеження газорозподільних систем показують, що вплив якості паливного газу і гідравлічних режимів роботи розподільних газопроводів на ефективність використання газу у газоспалювальному обладнанні є беззаперечним. У зв’язку з цим залучення газорозподільних, газотранспортних і газовидобувних організацій до проблем енергоощадності може бути потужним чинником зменшення як витрат так і втрат газу усіма групами споживачів. Потенціал енергозбереження при транспортуванні і використанні природнього газу є значним і до цього часу абсолютно не використаним. Питання про його оцінку і використання навіть не піднімається.

Відхилення тиску газу, як і величини теплової потужності, перед споживачами від номінальних паспортних величин призводить до наступних наслідків:

  • робота паливовикористовуючого обладнання (ПВО) з тепловим перевантаженням або з недостатньою теплопродуктивністю, що впливає на результативність основного технологічного процесу, зменшує міжремонтний період експлуатації ПВО;
  • зменшення ефективності використання газу, збільшення непродуктивних витрат газу, зниження ККД ПВО. Загальновідомо, що відхилення теплової потужності промислового ПВО у сторону зменшення від номінального на 10% спричиняє втрату ККД на 0,2-0,5%, а у сторону збільшення – на 0,8-1,0% [4]. Саме внаслідок вищезазначеного більшість іноземних виробників газових пальників комплектують їх індивідуальними стабілізаторами тиску газу;
  • погіршення екологічних характеристик продуктів згоряння палива.

Експериментальні дослідження пальників сучасних газових плит також свідчать про суттєве зменшення їх термічного ККД уже за умови відхилення теплової потужності пальника від номінальних значень на 10-15% як у меншу так і у більшу сторону (див. рис. 3). Так при збільшенні величини тиску газу перед газовою плитою від номінального значення у 1270 Па до 3000 Па величина ККД знижується з 45% до 29% а під тиском у 3500 Па величина ККД становить уже близько 20%. Зменшення величини ККД пальників плит супроводжується погіршенням екологічних показників їх роботи – при згорянні палива збільшується утворення небезпечного монооксиду вуглецю та інших продуктів неповного згоряння.

Рис. 3. Графік залежності ККД пальника газових плит, від тиску газу

Ще одне питання, яке виникає при встановленні будинкових вузлів обліку газу – це якість природного газу і його відповідність вимогам стандартів.

При проведенні пусконалагоджувальних робіт на паливовикористовуючому обладнанні, а також обслуговуванні газопроводів них відмічається наявність сконденсованих водяних парів в нижніх точках газопроводів, в імпульсних трубках та газовому обладнанні.

При розташуванні споживачів газу в нижніх точках системи газопостачання спостерігається накопичення конденсату в такій кількості, що вимагає збору та видалення його із газопроводів.

Це пояснюється тим, що природний газ в реальних умовах містить водяну пару. Причиною її наявності у природному газі є недостатньо ефективні процеси осушування газу на етапі його видобування і оброблення та деякі технологічні процеси на магістральних газопроводах. В системах дальнього транспортування газу ( у магістральних газопроводах) проблему запобігання процесів конденсації водяної пари у газі вирішують шляхом нагрівання газу в спеціальних установках, розташованих по усій довжині магістральних газопроводів.

Таким чином водяну пару доставляють до газорозподільних мереж. Водяна пара знаходиться у газі при температурі, яка залежить від умов транспортування палива. Для надземних газорозподільних мереж температура газу може досягати температури зовнішнього повітря (у холодний період – до температур значно нижчих за 00С). При цьому, за відсутності штучного нагрівання, як у магістральних газопроводах, водяна пара у природному газі скраплюється (конденсується). Спалювання газу з підвищеним вмістом водяної пари призводить до погіршення наступних показників процесу горіння:

  • зниження температури горіння;
  • зменшення теплоти згорання газу;
  • зменшення швидкості горіння;
  • звуження меж спалахування газу;
  • утворення продуктів хімічного недопалу;
  • зниження коефіцієнту корисної дії паливоспалювального обладнання;
  • конденсації водяної пари продуктів згоряння в димових трубах.

Крім того, наявність сконденсованої пари може призводити до забивання газових сопел пальників та повного погасання факелу.

Таким чином, наявність водяних парів необхідно враховувати як при проектуванні, так і при експлуатації систем та пристроїв газопостачання.

Згідно вимог ГОСТ 5542-87, який визначав якість природного до набуття чинності «Кодексу газотранспортної системи» і «Кодексу газорозподільних систем», наявності рідкої фази води та вуглеводнів в газі, що надходить споживачам, взагалі не допускалось, а точка роси повинна була бути нижчою за температуру газу у точці передачі газу споживачеві.

Такі вимоги нормативної документації означали, що за наявності у газі водяної пари, необхідно здійснити її видалення за допомогою збірників конденсату, що влаштовуються на розподільних газопроводах. Прокладання газопроводів, що транспортують вологий газ, необхідно здійснювати з ухилом в сторону конденсатозбірників, а вводи передбачати з ухилом у сторону розподільних газопроводів. Але такі пристрої на існуючих газорозподільних мережах на існуючий стан відсутні.

Визначити кількість водяної пари у газі і юридично підтвердити цей факт можна згідно сертифікату якості газу. Наведений в ньому хімічний склад газу, на перший погляд, свідчить про відсутність в ньому водяної пари – уміст Н2О у складі газу відсутній. Проте це не означає фактичну відсутність водяної пари та конденсату в природному газі. Пояснюється це тим, що хімічний аналіз виконується лише на штучно і ретельно осушений склад газу.

У такій ситуації для споживача єдиним способом оцінювання кількості водяної пари в природному газі є температура точки роси водяної пари tр. Величина температури точки роси вологи, tр, визначається згідно ГОСТ 20060-83 і повинна входити до сертифікату якості природного газу (вимога «Кодексу газотранспортної системи»). Але, на жаль, оператори ГРМ (газорозподільних мереж) цю величину частіше усього не зазначають у сертифікатах.

Значення величини tр згідно сертифікатів, у яких вона наведена і проаналізованих нами, коливається від +4°С до –6°С. Це означає, що при температурі газу, меншій за вказані вище значення в газопроводах може відбуватись насичення газів водяною парою та її конденсація. Таким чином, сама наявність в сертифікаті величини точки роси, що рівна або більша за температуру газу, що подається споживачам, є свідченням наявності у складі газу водяної пари та можливості її конденсації при експлуатації газопроводів.

При визначенні витрат вологого газу необхідно визначати величину умісту вологи у ньому і робити відповідну поправку, вилучаючи із від виміряних фактичних витрат газу величину об’єму водяної пари у газі. В іншому випадку споживач буде сплачувати за водяну пару у складі газу за ціною природного газу.

Для цього програмування автоматичних обчислювачів в складі пристроїв для визначення витрат газу необхідно здійснювати з врахуванням реального вмісту водяної пари в природному газі. Згідно вимог нормативної документації, які існувала до введення «Кодексу газотранспортної системи» і «Кодексу газорозподільних систем» облік газу повинен був здійснюватись на сухий склад.

В прийнятих Кодексах, які були затверджені і введені до дії згідно з Постановами НКРЕКП України вимоги щодо вологості газу значно нижчі, як і у цілому вимоги щодо якості газу. Таким чином, правила Кодексів, які фактично замінили вимоги державних стандартів, допускають можливість суттєвого погіршення якості газу, що не поліпшить ситуацію для споживачів.

 В той же час, зазначені Кодекси унеможливили вхід на газовий ринок штучних і синтетичних газів, у тому числі з відновлюваних і альтернативних джерел енергії ( біогазу, генераторного газу і т.і). Згідно з Кодексом доступ до газорозподільної системи ці гази мають лише за умови «… що біогаз або інші види газу з альтернативних джерел за своїми фізико-хімічними характеристиками відповідають стандартам на природний газ». При цьому фахівцям зрозуміло, що ці газі ні теоретично, ні практично, і ні за яких умов НЕ МОЖУТЬ відповідати фізико-хімічним характеристикам природного газу. Природа їх отримання визначає відмінний від природного газу склад і характеристики.

В приладах обліку газу, які встановлюються на житлових будинках на існуючий стан, коригування витрат газу на наявність вологи не забезпечено; коригування гідравлічних режимів роботи мережі у зв’язку із встановленням вузлів обліку не передбачено. Можливості споживача контролювати як склад природного газу, так і його тиск перед газовими приладами ілюзорні.

Таким чином, встановлення будинкових вузлів обліку газу не є однозначно і остаточно ефективним заходом, який поліпшить ситуацію з підвищення ефективності використання природного газу, його якості і коректності обліку спожитого газу і захистить інтереси споживача.

Вирішення таких проблем лежить у площині стандартизації якості газу в установленому порядку із залученням усіх зацікавлених сторін, включаючи Держспоживстандарт України; встановлення виважених фізико-хімічних властивостей горючого газу і його параметрів, які сприяли б підвищенню ефективності використання газу і можливості входження до ринку штучних газів з відновлюваних і альтернативних джерел енергії; організації обліку газу в ГРП розподільних мереж, і одночасного впровадження поквартирного обліку природного газ; оптимізації гідравлічних режимів роботи газорозподільних мереж і підвищення відповідальності за дотриманням таких режимів операторів ГРМ.

 Основні проблеми у разі масового встановлення таких вузлів обліку виникнуть після того, як у будинку з таким лічильником більшість мешканців встановлять квартирні лічильники. Тоді стане очевидною уся різниця між сумою облікованих поквартирних витрат газу і показаннями побудинкового обліку і вона ляже на декілька квартир, які залишаться без поквартирного обліку. З такою проблемою уже стикнулись теплопостачальні компанії у містах з високою часткою встановлених будинкових лічильників теплоти.

З огляду на вищезазначене масове впровадження побудинкових вузлів обліку природного газу варто здійснювати за умови вирішення зазначених вище проблем у газорозподільних мережах, отримання певного досвіду експлуатації будинкових лічильників, і перевірки ефективності такого заходу, у тому числі з точки зору поліпшення платежів за природний газ.

Література

  1. ДБН В.2.5-20-2001. Газопостачання. – К., 2001.
  2. ГОСТ 10798-85. Плиты газовые бытовые. Общие технические условия. –М.,1985.
Попередня новинаНаступна новина

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Вибір редактора