Jadwiga Holewa, Ewa Kukulska–Zając Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy

1. Inwentaryzacja emisji metanu z systemu dystrybucji gazu ziemnego Jadwiga Holewa, Ewa Kukulska–Zając Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy Monika Wójcik Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo S.A. Wojciech Kietliński Polska Spółka Gazownictwa sp. z o.o.

2. Agenda • Dlaczego i w jaki sposób prowadzi się inwentaryzację emisji metanu • Inwentaryzacja emisji metanu na podstawie danych literaturowych - wyniki • Inwentaryzacja emisji metanu na podstawie badań własnych - wyniki • Rekomendowane działania na rzecz ograniczenia emisji metanu • Podsumowanie i wnioski

3. Dlaczego inwentaryzacja emisji metanu jest ważna? • Stężenie metanu w atmosferze szybko wzrasta • Szacuje się, że rocznie do atmosfery emitowane jest 600 Tg metanu • z czego 30% metanu jest pochodzenia antropogenicznego • duży wkład w antropogeniczną emisję metanu ma przemysł gazowniczy (9%) • Metan jest gazem cieplarnianym 21-krotnie bardziej szkodliwym niż CO2

4. Emisje metanu • W Polsce nie było doświadczeń związanych z inwentaryzacją emisji metanu i realnej oceny wielkości tej emisji… • 2002: „Analiza wielkości nierozliczonych ilości gazu i przyczyn występowania strat w sieci przesyłowej PGNiG SA” - opracowanie INiG w Krakowie • 2006: „Inwentaryzacja emisji gazów cieplarnianych z sektora górnictwa gazu ziemnego i ropy naftowej oraz ocena potencjału jej redukcji” - opracowanie INiG w Krakowie

5. Pomiary własne wykazały, że emisja lotna metanu z krajowego systemu wydobywczego oszacowana na 2,1 Gg/rok (tj.0,044 MtCO2e) jest emisją niską • Źródła emisji, takie jak: ekshalacje ze strefy przyodwiertowej, odwierty ropne, odwierty ropno-gazowe są mało znaczącymi źródłami dla oceny emisyjności systemu • Emisyjność jest związana głównie z elementami instalacji kopalnianych (króćce pomiarowe ciśnienia, zasuwy, zawory bezpieczeństwa, połączenia gwintowe i kołnierzowe)

6. „Potencjał redukcji emisji gazów cieplarnianych w Polsce do roku 2030” - szacunkowa wielkość emisji metanu z procesów wydobycia jest wielokrotnie niższa niż zakładana przez firmę McKinsey & Company - (0,6 MtCO2e)

7. Inwentaryzacja emisji z sieci dystrybucyjnej • Inwentaryzacja emisji metanu z systemu dystrybucji gazu ziemnego i ocena możliwości zmniejszenia strat gazu spowodowanych emisją • Pierwszym krokiem było zweryfikowanie metod jakimi posługiwały się Spółki Gazownictwa przy obliczania ilości gazu uwalnianego do atmosfery, głównie na skutek rozszczelnienia sieci - awarie. Natomiast określenie procentowe, tej części emisji metanu do atmosfery z sieci dystrybucyjnej z całych strat gazu, na które składa się szereg czynników, zostało zlecone Instytutowi Nafty i Gazu w Krakowie Wykonawca: INiG w Krakowie Zamawiający: Centrala PGNiG SA oraz Spółki Gazownictwa PGNiG SA Udział: 111.000 zł netto + 4 000 zł netto recenzja Recenzent: O/CLPB

8. Jak prowadzi się inwentaryzację emisji metanu? • Dane niezbędne do wyznaczenia emisji: • Współczynnik aktywności (AF) – określa wielkość populacji danego źródła emisji [km lub szt.] • Współczynnik emisji (EF) – ilość gazu emitowana z każdego źródła emisji [m3/km/rok lub m3/szt./rok]

9. Jak prowadzi się inwentaryzację emisji metanu? • W zależności od szczegółowości danych stosuje się jedno z trzech podejść • Podejście 1 • Podejście 2 • Podejście 3 • Inwentaryzacja emisji metanu obejmuje: • emisję lotną – związaną z funkcjonowaniem systemu • emisję związaną z prowadzeniem prac konserwacyjnych • emisję związaną z awariami niepewność szczegółowość danych

10. Emisja metanu – współczynniki literaturowe • Uwzględniono współczynniki emisji metanu rekomendowane przez 8 różnych organizacji: • m. in. GRI, EPA, IPCC • opublikowane w latach 1994 - 2009 • Wady rekomendowanych współczynników: • duże różnice w rekomendowanych współczynnikach • brak odniesienia do systemu dystrybucyjnego w Polsce • brak możliwości przeprowadzenia inwentaryzacji trzema podejściami • brak współczynników związanych z pracami konserwacyjnymi i awariami

11. Emisja metanu – współczynniki literaturowe - wyniki • Wyniki inwentaryzacji uzyskane na podstawie danych literaturowych wynoszą od10 do 1 061 Gg metanu/rok • Mediana wyników wynosi: 101 Gg metanu/rok

12. Emisja metanu – określenie własnych współczynników • Określono współczynniki emisji metanu dla podejścia 2 i 3 • Badania przeprowadzono na 31 wytypowanych przez INiG-PIB stacjach gazowych, uwzględniając: • funkcję • wiek oraz • ciśnienie wlotowe • Elementy liniowe (gazociągi i przyłącza): • 58 nieszczelności wskazanych przez PSG • wykorzystano dane dotyczące kontroli dywanowych • uwzględniono: wiek, rodzaj materiału, ciśnienie

13. Emisja metanu – określenie własnych współczynników • Podczas badań prowadzonych: • na wytypowanych stacjach gazowych oraz • wskazanych nieszczelnościach elementów liniowych wykorzystano aparaturę składającą się z: • aparatu do pomiarów niskich stężeń węglowodorów • gazomierzy o zakresie pomiarowym 0,04 – 10 m3/h • Zastosowana aparatura pozwalała na pomiar emisji w zakresie powyżej 0,41 m3/rok

14. Uzyskane współczynniki emisji metanu – PODEJŚCIE 2 • Współczynniki emisji: • stacje gazowe: 401,7 m3/stacja/rok • gazociągi: 659 m3/km/rok • przyłącza gazowe:304 m3/km/rok • Wyznaczona emisja lotna 63 Gg/rok(~88 mln m3/rok)

15. Uzyskane współczynniki emisji metanu – PODEJŚCIE 3 • Współczynniki emisji: • stacje gazowe 8 kategorii: 14,5 - 1 188 ,7 m3/stacja/rok • gazociągi 9 kategorii: 14,0 – 369,0 m3/km/rok • przyłącza gazowe 8 kategorii:9,0 -153,0 m3/km/rok • Wyznaczona emisja lotna 16 Gg/rok(~23 mln m3/rok)

16. Emisja metanu – awarie • Ilość metanu emitowana podczas awarii i prac konserwacyjnych może być szacowana na podstawie współczynników emisji lub określana na podstawie rzeczywistych strat gazu podczas awarii • Przeanalizowano dane dotyczące awarii wszystkich elementów systemu • Pod uwagę wzięto: • ilość odnotowanych w latach 2008 - 2010 awarii • deklarowaną ilość gazu jaka jest emitowana podczas awarii • Emisja metanu związana z awariami to: ok. 0,5 Gg/rok (~0,7 mln m3/rok)

17. Emisja metanu – prace konserwacyjne • Przeanalizowano dane dotyczące prac konserwacyjnych • Pod uwagę wzięto: • różnego typu czynności • ilość emitowanego gazu przypadającą na pojedynczą czynność • liczbę wykonywanych czynności • Najbardziej emisyjne czynności: • dla stacji gazowych: próby działania i regulacja zaworów • dla gazociągów i przyłączy: wymiana • Emisja metanu podczas prac konserwacyjnych to: ok. 1 Gg/rok (~1,3 mln m3/rok)

18. Całkowita emisja metanu z systemu dystrybucyjnego w Polsce Wielkość emisji metanu otrzymana na podstawie współczynników rekomendowanych przez różne organizacje oraz wyznaczonych przez INiG-PIB: PODEJŚCIE 1PODEJŚCIE 2PODEJŚCIE 3INiG-PIB • Całkowita wielkość emisji wg INiG-PIB: • PODEJŚCIE 2: 66 Gg/rok (~96 mln m3/rok) • PODEJŚCIE 3: 17 Gg/rok (~25 mlnm3/rok)

19. Udział poszczególnych oddziałów w całkowitej emisji metanu • Największą emisją metanu charakteryzuje się Oddział w Tarnowie • Najmniejszą emisyjnością charakteryzuje się system dystrybucyjny należący do Oddziału we Wrocławiu

20. Ograniczanie wielkości emisji metanu • Ograniczanie emisji metanu z sieci dystrybucyjnej: • wpływa pozytywnie na środowisko • daje wymierny efekt ekonomiczny • korzystnie wpływa na wizerunek przedsiębiorstwa • Istnieje wiele metod ograniczania emisji metanu, wśród których najszybszej widoczne efekty uzyskać można dzięki: • częstym kontrolom i możliwie szybkiemu usuwaniu wykrytych nieszczelności • modernizacjom stacji gazowych • wymianie starej sieci dystrybucyjnej

21. Podsumowanie i wnioski • Całkowita emisja metanu z sieci dystrybucyjnej w Polsce, oszacowana podczas pierwszej inwentaryzacji, wynosi około 17 Gg/rok (25 mln m3/rok) • Inwentaryzacje emisji powinny być prowadzone w sposób cykliczny • Podczas kolejnych inwentaryzacji należy skupić się na aktualizacji: • współczynników aktywności – związanych np. z rozbudową sieci • współczynników emisji – związanych np. z modernizacją sieci • składu gazu – np. związanego z wprowadzeniem LNG

22. Dziękujemy za uwagę