Zemní plyn v české síti splňuje normy

Potřeba zohlednit rozdíly ve složení zemního plynu vyvstala již při prvotních úvahách o liberalizaci evropského plynového trhu. Pro mezinárodní obchod bylo zcela zásadní sjednotit kvalitativní parametry plynu, a to zejména na vstupních bodech do EU a mezi jejími členskými státy, aby mohl být zajištěn jeho bezpečný transport, skladování, distribuce a použití. Tyto zásady byly definovány na prvním Evropském fóru pro regulaci plynu, takzvaném Madridském fóru, v roce 1999.

Harmonizace kvality zemního plynu

Následně byla v roce 2002 byla založena EASEE-gas (European Association for the Streamlining of Energy Exchange – gas) neboli Evropská asociace pro zefektivnění energetické burzy – plyn pro rozvoj, zjednodušení a zefektivnění fyzické přepravy plynu a jeho obchodování v celé Evropě.

Sdružuje klíčové subjekty produktového řetězce od výrobců přes distributory až ke koncovým uživatelům zemního plynu a vytváří platformu pro harmonizaci jeho kvality. Jejími členy jsou i energetické společnosti působící v České republice.

V roce 2005 EASEE-gas vydala dokument s doporučenými parametry a možnými odchylkami v jednotlivých charakteristikách zemního plynu s cílem minimalizovat přeshraniční rozdíly v kvalitě komodity. Na tento materiál navázal Evropský výbor pro normalizaci (Comité Europeén de Normalisation – CEN) a vytvořil základ pro povinný evropský standard kvality zemního plynu.

Zainteresované strany na této normě kontinuálně pracují, aktuálně především s ohledem na usnadnění přechodu na obnovitelné a nízkouhlíkové plyny. Příslušné normy jednotlivých členských států EU jsou s evropskými standardy definovanými normou EN16726 v souladu.

Složení zemního plynu

Zemní plyn tvoří převážně metan a podle naleziště také další uhlovodíky až po C14 v různé koncentraci. Uhlovodíky s jedním až šesti atomy uhlíku jsou přitom označovány jako lehké, při více než šesti atomech ve vazbě už se hovoří o takzvaných těžkých uhlovodících. Mezi běžné lehké uhlovodíky nacházející se v zemním plynu patří ethan a propan, nežádoucí těžké se obvykle během zpracování suroviny odstraňují.

S ohledem na účel dalšího využití zemního plynu může být naopak o další příměsi obohacován. Během komprese se přidávají kompresorové oleje, které mívají nejčastěji 12 až 15 atomů uhlíku, ale mohou obsahovat i lehčí nebo těžší uhlovodíky.

Přítomnost uhlovodíků těžších než metan může komplikovat případné řízení poměru pro potřebné směšování vzduch-palivo, těžké uhlovodíky z kompresorových olejů jsou navíc náchylné k usazování v součástech palivového systému, jako jsou regulátory nebo vstřikovače, takže se zanášejí.

Složky, které nemají žádný energetický obsah a snižují výhřevnost zemního plynu, nazýváme ředidly. Patří sem například dusík (N₂) a oxid uhličitý (CO₂ ), ale může se objevit i helium (He), karbonyl (CO) nebo kyslík (O₂).

Specifickou entitou je vodík, který nese energii, jeho energetický obsah je ale ve srovnání s metanem relativně nízký (10,8 MJ/m³ oproti 35,8 MJ/m³) a lze jej tedy považovat za ředidlo. Vyšší koncentrace vodíku jsou nebezpečné mimo jiné i proto, že mohou způsobit zkřehnutí ocelových nádrží a jejich selhání.

Podobné riziko představuje i vodní pára. Při nízké teplotě nebo vysokém tlaku, případně při kombinaci obou těchto podmínek, se může zkapalnit, koncentrovat v nádražích a následně přetěžovat dehydratační zařízení. Tvorba ledu nebo hydrátů rovněž způsobuje problémy s ventily a regulátory a vede k omezení průtoku plynu.

Reakcí vody se stopovými hladinami jiných běžných látek obsažených v zemním plynu, jako je sulfan neboli sirovodík (H₂S), a CO₂, může vznikat kyselina. Ta pak způsobuje korozi potrubí a vysokotlakých skladovacích nádrží.

Síra se v zemním plynu vyskytuje v několika formách. Kromě výše zmíněného sirovodíku i jako čistý prvek a přítomny bývají také merkaptany neboli thyoly čili sirné alkoholy, thiofeny a sulfidy včetně sulfidu železa. Část síry se vyskytuje přirozeně, ale obsahují ji i běžné odoranty, jako jsou merkaptany, sulfidy a thiofeny, které se do zemního plynu přidávají, aby i laik pouhým čichem mohl odhalit případný únik plynu. Nadměrné množství sloučenin síry pak může znečišťovat zařízení nebo vést k problémům s korozí.

Normované parametry zemního plynu v distribuční síti

Zemní plyn dodávaný do české distribuční sítě musí splňovat příslušné kvalitativní standardy, jak je udává Vyhláška č. 108/2011 Sb. o měření plynu a o způsobu stanovení náhrady škody při neoprávněném odběru, neoprávněné dodávce, neoprávněném uskladňování, neoprávněné přepravě nebo neoprávněné distribuci plynu.

Údaje o množství plynu v m³ se uvádí ve všech měřicích místech s výjimkou měřicích míst mezi distribuční soustavou a plynárenskou soustavou jiného státu při vztažných podmínkách: teplota 15 °C a tlak 101,325 kPa pro suchý plyn (plyn neobsahující vodní páru, relativní vlhkost ϕ = 0).

Pod pojmem nepřítomny se rozumí odstranění mlhy, prachu a kondenzátů do té míry, aby byl zabezpečen bezproblémový transport plynu v distribuční soustavě a bezproblémový provoz plynových spotřebičů a zařízení.

V souvislosti s ukončením dodávek ruského plynu do České republiky a přechodem na surovinu z jiných zemí se objevily informace o problémech u některých spotřebičů z důvodu vyššího obsahu sirovodíku.

V reportáži v hlavní zpravodajské relaci na TV Prima 2. března věnované tématu a dříve či později i v dalších médiích se objevilo vyjádření Českého plynárenského svazu (ČPS), ve kterém zaznělo, že přechodem z ruského zemního plynu na norský se zvýšil obsah H₂S z 0,1 mg/m³ na 2,5 mg/m³. I tato hodnota je v souladu s platnou normou ČSN EN 16726+A1 Zařízení pro zásobování plynem – Kvalita zemního plynu – Typ H.  

Podle informací ČPS v některých měřeních zemního plynu obsah sirovodíku lehce přesahoval 3 mg na metr krychlový, což je v porovnání s předchozími roky několikanásobné zvýšení. I tak složení zemního plynu odpovídá tuzemským kvalitativním standardům. Evropská norma EN16726 udává, že plyn dodávaný do Evropy potrubím i dovážený LNG smí mít maximální koncentraci H₂S do 5 mg/m³.

Výhřevnost jako srovnávací parametr

Základním kritériem zaměnitelnosti jednotlivých druhů zemního plynu je takzvané Wobbeho číslo (někdy také index), které vyjadřuje podmínku zachování tepelného příkonu spotřebiče při změně spalovacích vlastností zemního plynu.

Charakteristické veličiny pro spalování:

Spalné teplo v kWh/m³ a Wobbeho číslo v kWh/m³ se uvádí při vztažné teplotě spalování 15 °C.

Srovnání spalného tepla zemního plynu podle země původu: