Летучие выбросы от энергетического сектора Республики Молдовы

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Институт энергетики АНМ

Министерство экологии и природных ресурсов

Летучие выбросы от энергетического сектора Республики Молдовы

Быкова Е.В.

Царану М.Х.

Бурцев С.В.

Аннотация

В статье приведены и описаны результаты расчетов летучих (фугитивных) выбросов от энергетических источников Молдовы. Описаны метод расчета, необходимые исходные данные, проанализирована динамика изменения величин выбросов СН₄ за период 1990-2005 г, а также описана методология расчета выбросов СО₂ и N₂O от транспортировки и распределения природного газа.

Ключевые слова. Летучие выбросы.

bicova E.V., Tsaranu M.H., Burtsev S.V. Fugitive emissons from energy sector in the Republic of Moldova

Abstract. The paper contains the results of the process of inventorying the fugitive emissions from energy sector of the Republic of Moldova. It is described the applied methodology, activity data used, there were analyzed the trends of methane emissions during the 1990-2005 period, as well as additional information is presented for evaluating CO₂ and N₂O fugitive emissions from natural gas transmission and distribution in the Republic of Moldova.

Keywords: fugitive emissions, energy.

bicova E.V., Юaranu M.H., Burюev S.V. Emisii fugitive de la sectorul energetic al Republicii Moldova

Rezumat. Articolul prezintг rezultatele evaluгrii emisiilor fugitive de la sectorul energetic al Republicii Moldova. Sunt descrise metodele de calcul aplicate, datele de activitate folosite, este analizatг evoluюia emisiilor fugitive de metan оn perioada 1990-2005, de asemenea este descrisг єi metoda de calcul a emisiilor CO₂ єi N₂O de la sectorul aprovizionгrii cu combustibil gazos al Republicii Moldova. Cuvinte-cheie: emisii fugitive, energie.

В течение ряда последних лет в РМ проводятся работы по инвентаризации газов с парниковым эффектом [1-3]. Одним из разделов является оценка эмиссий парниковых газов при стационарном и мобильном сжигании топлива в энергетических целях, а также фугитивных (летучих) эмиссий в системе газо- и топливоснабжения.

Цель настоящей статьи:

В данной статье представлены результаты расчетов летучих выбросов, выполненные согласно указаниям и с использованием коэффициентов Руководящих Указаний Межправительственной Группы Экспертов (МГЭИК, 2000) (Руководящие указания по эффективной практике и учёту факторов неопределённости в национальных кадастрах парниковых газов) [2]. Указанные эмиссии относятся к модулю «Энергетика», раздел «В».

Описание категорий источников:

Фугитивные выбросы для Республики Молдова рассчитываются для следующих категорий источников согласно перечня категорий источников МГЭИК [1-3]: магистральные трубопроводы; распределительные трубопроводы; ГРС; хранение сжиженного газа (LPG).

При расчетах использованы данные АО «Молдовагаз», полученнные в ответ на официальный запрос молдавской рабочей группы по инвентаризации газов, а также официально опубликованные источники [4-5].

Выбор метода:

При расчете величин выбросов можно использовать разные методы:

• метод уровня 1, основанный на данных по топливу и коэффициентах выбросов, принимаемых по умолчанию из [2];

• метод уровня 2, основанный на данных по километражу трубопроводов и коэффициентах утечек, принимаемых также по умолчанию согласно [2] (использован в данных расчетах).

Перечень рассчитываемых газов:

Расчет летучих выбросов включен отдельным разделом в общую электронную программу по расчету эмиссий в виде специальных расчетных таблиц на отдельных страницах, в которых автоматически вычисляются величины выбросов при подстановке исходных данных по методу «уровень 1» или по методу «уровень 2» (выбирается один из методов). Указанные расчетные таблицы связаны с другими таблицами расчета выбросов газов в модуле «Энергетика» и автоматически суммируются в итоговой (обзорной) таблице.

В целом в модуле «Энергетика» рассчитываются газы СО₂, СН₄, N₂О с прямым парниковым эффектом, а также газы с косвенным парниковым эффектом (CO, NО_x, NMVOC) и SO₂ .

Расчетная таблица по вычислению летучих эмиссий предназначена для расчета только СН₄, хотя в [2] даются указания по расчету также СО₂, N₂О, однако в связи с особенностями энергетической деятельности в Молдове (отсутствие добычи углеводородов, например) эти выбросы незначительны.

Данные по деятельности:

Данные по протяженности магистральных газопроводов, газопроводов-отводов, распределительных газопроводов, а также данные по количеству сжиженного нефтяного газа приведены в таблице 1 для периода 1990-2005 гг.

Таблица 1

Данные по деятельности для расчета летучих эмиссий

Описание методологии, данных по деятельности и коэффициентов выбросов:

Из всех представленных видов деятельности по [2], касающихся добычи, транспорта и переработки нефти и природного газа, актуальными для Молдовы являются только транспортировка, хранение, распределение газа.

Расчет выбросов СН₄

Газопроводы: Коэффициенты выбросов для различного рода категорий и подкатегорий видов деятельности приведены на стр. 2.92 в таблице 2.16 главы 2 пункта 2.7 раздела «Энергетика» [2]. В соответствии с комментариями к таблице 2.16 из двух предлагаемых коэффициентов больший коэффициент применяется для поршневых компрессоров, а меньший - для турбокомпрессоров. Территория Республики Молдова невелика, и давление проходящих магистральных транзитных газопроводов достаточно, чтобы отказаться от применения дополнительных компрессорных станций. Детандорных станций в республике также нет, поэтому из двух предложенных коэффициентов следует выбрать наименьший.

В данном случае эти коэффициенты составляют 2,1Е-03 Гигаграмм (Гг) СН₄ на 1 километр магистральных сетей в год и 5,2Е-04 Гг СН₄ на 1 километр в год для распределительных сетей. Данные коэффициенты являются усредненными и не учитывают ни колебания давления в газопроводе, ни колебания содержания метана в распределяемом газе в течение с 1990 по 2005 год. Поскольку руководством МГЭИК [2] предлагается единый коэффициент для всего временного отрезка, ежегодные выбросы получаются умножением этого коэффициента на общую длину соответствующего типа газопроводов, эксплуатируемых в данном расчетном году:

ВыбросыСН4 = УLTr * k1 + УLDist * k2

Где:

Выбросы СН₄ - количество выбросов (Гг) СН₄ в год;

УL_Tr - общая длина^a эксплуатируемых в данном году магистральных трубопроводов и газопроводов-отводов (км);

УL_{Dist -} общая длина^a эксплуатируемых в данном году дистрибьюторских (распределительных) трубопроводов (км);

k₁ - коэффициент, равный 2,1Е-03 Гг СН₄ в год на 1 километр для магистральных сетей;

k₂ - коэффициент, равный 5,2Е-04 Гг СН₄ в год на 1 километр для распределительных сетей.

Примечания:

а) Под длиной подразумевается сумма протяженности (км) всех газопроводов, находящихся под давлением в течение расчетного года**.

В качестве временного интервала эксплуатации газопроводов рассматривается период с 1966 по 2005 год. Более точные данные о вводе в эксплуатацию конкретных газопроводов можно получить, используя в качестве легитимной основы Приложение №1 к Постановлению Правительства Республики Молдова №1492 от 28 декабря 2001 г., в котором наиболее точно отражена ситуация в области газоснабжения Республики в 2001 году [4]. фугитивный выброс парниковый энергетический молдова

Таким образом, временной отрезок с 1966 года по 2005 можно разбить на 2 части. Также в данном Приложении [4] указываются дополнительные сроки ввода в эксплуатацию газопроводов-отводов в 2002 и 2003 годах. Поскольку там же даются данные о загрузке газопроводов, следует предположить, что независимо от степени загрузки газопроводы находились под давлением, и утечки, учитываемые по рекомендациям МГЭИК, имели место.

В соответствии с Программой [4] имеем:

По состоянию на 1 января 2001 г. находятся в эксплуатации:

580,77 км магистральных газопроводов;

451,15 км магистральных газопроводов-отводов;

7471,15 км межпоселковых газопроводов;

56 газораспределительных станций (в дальнейшем - ГРС).

Поскольку при подготовке Программы, являющейся правительственным документом, были произведены наиболее точные подсчеты, год ее принятия известен, данные о газификации в этом году можно считать максимально достоверными. Учитывая, что количество газифицированных населенных пунктов постоянно росло, что было вызвано экономическими условиями, естественно предположить, что до 2001 года длина газопроводов не была меньшей.

Протяженность магистральных, распределительных газопроводов, отводов и количества LPG приведены в таблице 1 для каждого года из периода 1990-2005 гг.

Расчет выбросов CО₂

Коэффициент k_со2 = 1,6Е-05 Гг принимается по умолчанию из [2] для расчета количества выбросов CО₂ для всех газовых транспортных сетей, поскольку этот коэффициент указан одинаковым для всех видов деятельности. Количество выбросов, как и в предыдущем случае, определяется длиной магистральных газопроводов, умноженной на этот коэффициент:

Выбросы СО2 = УLTr * kсо2

Газоизмерительные / газорегулирующие станции (ГРС).

Расчет выбросов CН_4:

В Руководстве МГЭИК [2] в таблице 2.18 главы 2 пункта 2.7 раздела «Энергетика» на стр. 2.99 приведены данные о потерях, возникающих при применении того или иного оборудования, эксплуатируемого в сетях газоснабжения. Из всего предлагаемого в таблице перечня в РМ имеются только измерительные (регулирующие) станции. При этом выбирается коэффициент 5000 м³/станция/год как средний, усчитывая в среднем неплохое состояние эксплуатируемых сетей.

В соответствии с указанной выше Программой [4] в эксплуатации находится N = 56 газораспределительных станций, являющихся одновременно и пунктами замера газа, для которых, в соответствии с рекомендациями МГЭИК, для газорегулирующих станций предусмотрен коэффициент k_{грс =} 5 000 м³ газа на 1 станцию в год. ([2], Табл. 2.18 стр. 2.99) Умножая данный коэффициент на количество станций, получаем годовые потери газа на этих измерительных станциях:

Выбросы СН4 грс = N * kгрс

Сжиженный нефтяной газ

Выбросы СО₂ и N₂O

В соответствии с Программой [4] сжиженный газ обрабатывается и распределяется потребителям на 4 газонаполнительных станциях с общей емкостью хранения газа 4,08 тыс. м³ (мун. Стрэшень, Бэлць и Комрат). В стадии строительства находятся 2 газонаполнительных станции в Унгенах и Купчинь общей вместимостью 2,8 тыс.м³.

При хранении сжиженного газа таблицей 2.16 [2] для расчета эмиссий СО₂ и N₂O предусмотрены два коэффициента выбросов: 4.3E-04 для СО₂ и 2.2E-09 для N₂O.

Поскольку точных данных о количестве газа, хранящемся на этих 4 станциях, не существует, а имеются национальные данные о потреблении сжиженного газа, предполагается, что этот газ так или иначе где-то хранится. Имеющиеся данные, выражены в килотоннах, а коэффициент, предусмотренный для деятельности вида «транспортировка сжиженного природного газа», выражен в Граммах на 1000 м³ конденсата, поэтому для расчета необходимо перевести килотонны в м³ (объем) сжиженного газа. Для этого необходимо просто разделить вес газа на его плотность, которая составляет 584 кг/м³, что было выполнено при заполнении соответствующего столбца таблицы 1.

Коэффициенты выбросов СН₄ ,СО₂ и N₂O:

Систематизируем описанные коэффициенты в таблицах 2 и 3.

Таблица 2

Коэффициенты выбросов СН₄ для разных категорий источников летучих выбросов

Таблица 3

Коэффициенты выбросов СО₂ и N₂O для разных категорий источников летучих выбросов

Рассчитанные по вышеописанной методике величины выбросов СН₄ приведены в таблице 4 и проиллюстрированы на графике рис.1.

Таблица 4

Эмиссии СН₄ по категории «Летучие выбросы» в РМ, Гг

Результат представлен также на рис. 1

Результаты расчета СО₂ и N₂O:

Таблица 5

Выбросы СО₂ и N₂O по категории «Летучие выбросы», Гг

Величины выбросов данных газов чрезвычайно малы для изучаемой категории источников и их можно не учитывать при суммарных подсчетах выбросов парниковых газов прямого действия в в СО₂-эквиваленте.

Заключение

Анализируя график на рис. 1, можно заметить, что с 1990 по 1994 года количество фугитивных выбросов изменилось в небольших объемах. С 2001 года наметился рост выбросов в связи с началом реализации национальной программы по газификации. Увеличилось и потребление газа и, соответственно, фугитивные выбросы также увеличились. Очевидно, это объясняется изменением характера потребителей газа в Республике. Если раньше это были промышленные предприятия, то с 2000 года по настоящее время рост потребления газа происходит в коммунальном секторе и перерабатывающей промышленности сельскохозяйственных предприятий.

Данные потребители нуждаются в разветвленной газовой сети и имеют четко выраженный сезонный характер потребления газа. Это означает, что номинальная пропускная способность газопроводов используется в течение нескольких месяцев в году. Остальное время газопроводы остаются под давлением, что предусматривает наличие утечек при их загрузке намного ниже номинальной.

Для снижения доли фугитивных выбросов в общем объеме эмиссий необходимо сбалансировать режим потребления газа в течение всего года. Кроме того, следует применять технологии энерго- и теплосбережения, не требующие увеличения протяженности газовых сетей, а также увеличения единичной мощности агрегатов, производящих тепло. В качестве таких можно рассматривать, например, когенерационные установки, работающие в течение целого года, в комплексе с развитием предприятий, использующих тепло в летнее время.

Литература

1. Руководящие указания МГЭИК (Гид) в 3 томах, 1996 г

2 Руководящие указания МГЭИК (Гид по эффективной практике), 2000

3 Руководящие указания МГЭИК (Гид) , 2006 г

4. Приложение №1 к Постановлению Правительства Республики Молдова №1492 от 28 декабря 2001 г.

5.Статистические ежегодники Национального Бюро Статистики за 2005-2006 г.

Размещено на allbest.ru