Biometano e immissione in rete: aspetti tecnici

Transcript

1 INNOVHUB-STAZIONI SPERIMENTALI PER L INDUSTRIA DIVISIONE STAZIONE SPERIMENTALE PER I COMBUSTIBILI Biometano e immissione in rete: aspetti tecnici Paola Comotti

2 Gas Naturale/Biogas/Biometano: definizioni Gas Naturale miscela complessa di idrocarburi, composta principalmente da metano, ma che generalmente include, quantità sensibilmente minori di etano, propano e idrocarburi superiori e alcuni gas non combustibili come ad esempio azoto e anidride carbonica (Norma UNI EN ISO 14532) Biogas miscela gassosa prodotta nel corso del processo di digestione anaerobica costituita in prevalenza da Metano (>50% v/v), anidride carbonica e, in piccole quantità, da impurezze quali idrogeno, azoto, ossigeno, acido solfidrico,mercaptani, ammoniaca e acqua (Norma UNI 10458:2011) Biometano gas ottenuto a partire da fonti rinnovabili avente caratteristiche e condizioni di utilizzo corrispondenti a quelle del gas metano e idoneo alla immissione nella rete del gas naturale (D.Lsg 28/2011) 2

3 Gas Naturale/Biogas/Biometano Il Biogas ha generalmente un contenuto in Metano che varia dal 50 al 75% In Italia il Gas Naturale ha un contenuto in Metano che varia dal 85 al 99% Il Biometano ha generalmente un contenuto in metano tra il 95 e il 98% 3

4 Impiego del Biometano immissione in rete e autotrazione IMPIANTI DIPURIFICAZIONE DI BIOGAS IMPIANTI DI PRODUZIONE DI BIOGAS UTENZE DOMESTICHE UTENZE INDUSTRIALI BIOGAS STAZIONI DI RIFORNIMENTO BIOMETANO Rete di gas naturale STAZIONI DI RIFORNIMENTO 4

5 Gas Naturale/Biogas/Biometano Direttiva Europea Gas 2009/73/CE art. 1 comma 2 Le norme stabilite dalla presente direttiva per il gas naturale, compreso il gas naturale liquefatto (GNL), si applicano in modo non discriminatorio anche al biogas e al gas derivante dalla biomassa o ad altri tipi di gas, nella misura in cui i suddetti gas possano essere iniettati nel sistema del gas naturale e trasportati attraverso tale sistema senza porre problemi di ordine tecnico o di sicurezza 5

6 GNL e Gas Naturale: qualità e punti di ingresso in Italia Nord Europa GNL Russia casa La composizione del GNL e del Gas Naturale è differente a seconda della provenienza, ma deve rispettare le caratteristiche tecniche richieste per il funzionamento in sicurezza degli apparecchi utilizzatori secondo la norma UNI EN 437 GNL GNL Le caratteristiche del gas da immettere in rete in Italia vengono definite dalla: Regola Tecnica del Gas Combustibile pubblicata come D.M. 19/2/2007 Fonte: SnamReteGas Algeria Libia In Italia oltre ai tre siti di importazione di GNL, viene trasportato e distribuito Gas Naturale di produzione nazionale e di importazione proveniente da Nord Europa, Russia, Libia e Algeria. 6

7 Rete Gas Naturale in Italia: principali riferimenti legislativi, regolatori, normativi Direttive Europee Legislazione italiana settoriale Deliberazioni Autorità dell Energia Elettrica e del Gas (AEEG) Normativa tecnica settoriale (ISO, CEN, UNI sviluppata da CIG per il settore gas) Codice di Rete trasporto Codice di Rete distribuzione Legge 1083/71 Norme per la sicurezza dell impiego del gas combustibile 7

8 Rete Gas Naturale in Italia: regole tecniche Regola tecnica sulle caratteristiche chimico-fisiche e sulla presenza di altri componenti nel gas combustibile da convogliare DM 19/2/2007 "Regola tecnica per la progettazione, costruzione, collaudo, esercizio e sorveglianza delle opere e dei sistemi di distribuzione e di linee dirette del gas naturale con densità non superiore a 0,8 DM 16/4/2008 Regola tecnica per la progettazione, costruzione, collaudo, esercizio e sorveglianza delle opere e degli impianti di trasporto di gas naturale con densità non superiore a 0,8 DM 17/4/2008 8

9 .. e il Biometano? Work in progress in Europa Mandato M 400 Mandato M 475 CEN/TC 234 Gas infrastructure WG11 Gas Quality Definizione parametri e caratteristiche comuni a biometano e gas naturale ad es. potere calorifico (PCS e PCI), indice di Wobbe (WI) CEN/PC 408 Natural gas and biomethane for use in transport and biomethane for injection in the natural gas grid Definizione parametri e caratteristiche peculiari del biometano (es Silossani,CO, alogenti, Cl, NH3 ) 9

10 .. e il Biometano? Work in progress in Italia CIG (Comitato Italiano Gas) dal 2011 è attivo il Gdl 2 MANDATO M475 EU BIOMETHANE della Commissione Tecnica Qualità dei gas Svolge il ruolo, per l Italia, di Mirror Group del CEN/PC 408 La composizione del GdL comprende i rappresentanti della filiera del trasporto e distribuzione del gas naturale, la divisione Stazione Sperimentale per i Combustibili di Innovhub-SSI, GSE,CUNA, CTI, CIB,Vigili del Fuoco, i rappresentanti dei produttori di gas e i rappresentanti di produttori di apparecchi utilizzatori di gas 10

11 .. e il Biometano? Work in progress in Italia AEEGSI (Autorità per l Energia Elettrica, il Gas e il Sistema Idrico) in corso di elaborazione deliberazioni riguardanti la regolazione dell immissione del biometano in rete di gas naturale Nel 2012 è stato pubblicato un documento di consultazione: 160/2012/R/gas CTI (Comitato Termotecnico Italiano) Il DM 5 dicembre 2013 ha incaricato il CTI di definire la sostenibilità della filiera biometano in particolare per l uso nei trasporti A febbraio 2014 su questo specifico aspetto sono partiti i lavori del GdL 904 Biogas da fermentazione anaerobica e syngas biogenico.e nel frattempo? 11

12 .. e il Biometano? E stato pubblicato il DM 5 dicembre 2013 Modalita' di incentivazione del biometano immesso nella rete del gas naturale (GU 295 del 17/12/2013) principali A seguito del quale Il Produttore di biometano può richiedere la connessione alle reti del sistema del gas naturale 12

13 DM 5 dicembre 2013 In attesa che l AEEG regoli nello specifico l attività con apposite deliberazioni e entrino in vigore le norme europee per le specifiche di qualità del biometano per uso autotrazione e per l immissione del biometano nelle reti, da emanarsi da parte del CEN in attuazione del Mandato M/475 CE dal punto di vista tecnico si applicano: DM 19 febbraio 2007 DM 16 aprile 2008 (Distribuzione) DM 17 aprile 2008 (Trasporto) Caratteristiche chimico fisiche Progettazione, costruzione, collaudo e sorveglianza delle reti e degli impianti 13

14 DM 5 dicembre 2013 Fino all emanazione delle norme europee di cui al mandato CE M475, al fine di tutelare la salute delle popolazioni e la sicurezza dei motori degli autoveicoli nonché delle installazioni del sistema gas, è vietata l immissione in rete di biometano prodotto a partire da: processi termochimici di gassificazione delle biomasse discarica processi di depurazione fanghi rifiuti indifferenziati frazione organica di RSU non differenziati all origine 14

15 DM 5 dicembre 2013 I Gestori delle reti pubblicano nei rispettivi codici di rete le prescrizioni tecniche di pressione, qualità, potere calorifico, odorizzazione e sistemi di misura In via transitoria con finalità di sicurezza, i Gestori delle reti hanno la facoltà di stabilire regole di monitoraggio delle immissioni 15

16 Regola tecnica riguardante la composizione del gas DM 19/2/2007 Composizione del gas concentrazione dei componenti e dei composti in tracce del gas naturale Componenti: Metano, Etano, Propano, Isobutano, Normalbutano, Isopentano, Normalpentano, Esani e superiori, Azoto, Ossigeno, Anidride Carbonica Composti in tracce: Solfuro di idrogeno, Zolfo da mercaptani, Zolfo totale Il gas deve essere tecnicamente libero da: -acqua e idrocarburi in forma liquida -particolato solido in quantità tali da essere dannoso ai materiali utilizzati nel trasporto del gas stesso Nota: tecnicamente libero significa che non ci devono essere tracce dei componenti sopra menzionati alle condizioni di esercizio 16

17 Al punto di immissione: analisi, misure e. Al punto di immissione devono essere: effettuate le analisi necessarie alla determinazione della qualità del gas e alla definizione delle sue caratteristiche energetiche ottemperate le disposizioni in materia di odorizzazione effettuate le misure di: Pressione, Volume e Portata oraria del gas da immettere Le misure devono essere eseguite utilizzando strumenti di misura tarati secondo le norme nazionali ed internazionali, la taratura deve essere verificata periodicamente Può essere necessario un aggiustamento della pressione del gas da immettere sulla base della classificazione della condotta in cui si vuole iniettare il gas 17

18 Condotte gas: classificazione Quando nel parlare quotidiano si parla di tubi bisogna tenere presente che per il gas combustibile non tutti i tubi sono uguali.. Le condotte (insieme di tubazioni, curve, raccordi ed accessori uniti tra di loro per il trasporto e la distribuzione del gas) sono classificate in 7 differenti specie in base alla massima pressione operativa (MOP) del gas in esse transitante - condotte di 1ª specie: MOP > 24 bar ( 2,4 MPa); - condotte di 2 ª specie: MOP > 12 bar ( 1,2 MPa) 24 bar (2,4 MPa); - condotte di 3 ª specie: MOP > 5 bar ( 0,5 MPa) 12 bar (1,2 MPa); - condotte di 4 ª specie: MOP > 1,5 bar ( 0,15 MPa) 5 bar (0,5 MPa); - condotte di 5 ª specie: MOP > 0,5 bar ( 0,05 MPa) 1,5 bar (1,5 MPa); - condotte di 6 ª specie: MOP > 0,04 bar ( 0,004 MPa) 0,5 bar (0,05 MPa); - condotte di 7 ª specie: MOP < 0,04 bar ( 0,004 MPa) da allegato A Regola Tecnica DM 16 aprile 18

19 .. e Stazione Sperimentale per i Combustibili Divisione di Innovhub-SSI? Sviluppo utilizzo biocombustibili gassosi Attività normativa (Partecipazione diretta e attiva ) Project Committee CEN/TC 408 Natural gas and biomethane for use in transport and biomethane for injection in the natural gas grid (partecipazione in rappresentanza dell Italia su mandato UNI) GdL CIG Mandate M 475 EU Biomethane Mirror Group Nazionale del CEN/TC 408 GdL CTI 904 Biogas da fermentazione anaerobica e Syngas Biogenico Attività sperimentale Determinazione composizione dei macro-componenti e PCS/PCI, densità, WI del biogas/biometano Sviluppo di progetto sperimentale per la determinazione dei componenti minori presenti nel biogas/biometano Determinazione delle emissioni postcombustione 19

20 Paola Comotti 20