натуральный газ

Сферический газовый баллон

Природный газ - это горючая газовая смесь природного происхождения, которая встречается в подземных хранилищах . Это часто происходит с нефтью, потому что она создается аналогичным образом. Природный газ в основном состоит из богатого энергией метана , но точный состав зависит от месторождения.

Иногда неочищенный газ необходимо обрабатывать для отделения токсичных, коррозионных, химически инертных или негорючих компонентов или для обогащения метана. Когда о «природном газе» говорят в целом или в техническом контексте, то в основном подразумевают, что это очень богатый метаном природный газ потребительского качества.

Природный газ - это ископаемое топливо . Он в основном используется для отопления зданий , в качестве источника тепла для тепловых процессов в торговле и промышленности (например, в крупных пекарнях, стекольных заводах , кирпичных заводах , цементных заводах , а также в горнодобывающей и тяжелой промышленности ), для выработки электроэнергии и в качестве топлива для судов и двигателей. транспортных средств . Кроме того, есть важные количественные применения в качестве партнера реакции в химических процессах, где также используется его энергосодержание. Это, например, синтез аммиака с использованием процесса Габера-Боша ( азотные удобрения ), восстановление железной руды в доменном процессе или производство водорода .

характеристики

Структурная формула метана

Общий

Природный (неочищенный) природный газ представляет собой углеводородную газовую смесь, химический состав которой значительно колеблется в зависимости от участка из-за преобладающих условий во время формирования, миграции и пребывания на месторождении.

Основной компонент - обычно метан . Во многих резервуарах природного газа эта доля составляет от 75 до 99 мол.% . Сырой газ с повышенным содержанием этана (от 1% до 15%), пропана (от 1% до 10%), бутана , этена и пентанов называется влажным природным газом , который относится к этим газообразным углеводородам, которые легко сжижаются под давлением, также известные так называются сжиженные природные газы (ШФЛУ). Термин влажный природный газ также используется для неочищенного газа с относительно высокой долей водяного пара ( сухой природный газ обычно имеет низкую долю легко конденсируемых газов, будь то ШФЛУ или водяной пар). Сырой газ с очень низким содержанием метана (например, 30%) называется обедненным газом .

Другими вторичными компонентами неочищенного газа могут быть: сероводород (часто от 0% до 35%), азот (часто от 0% до 15%, в крайних случаях до 70%) и диоксид углерода (часто от 0% до 10%). ). Неочищенный газ со значительным содержанием сероводорода называется высокосернистым газом . Кроме того, он может иметь значительное содержание сильно пахнущих органических соединений серы ( алкантиолов , карбонилсульфид ). Кроме того, неочищенный природный газ содержит благородные газы . Сырой газ, содержащий до 7% гелия , представляет большую ценность и является основным источником получения гелия.

Сероводород, диоксид углерода и вода должны быть сначала разделены с использованием таких процессов, как очистка газа (включая, в частности, десульфуризацию ), поскольку некоторые из них токсичны, горят до загрязнителей окружающей среды (например, диоксида серы ), обладают коррозионным действием или обладают большая склонность к гидратации, чем у метана . Ежедневно на морской производственной платформе может накапливаться до 28 000 тонн вторичных компонентов.

В дополнение к упомянутым газам неочищенный газ также может содержать твердые компоненты, такие как песчинки или частицы глины из породы месторождения, а также некоторое количество элементарной серы (несколько граммов на кубический метр) и ртути (несколько миллиграммов на кубический метр). ). Эти вещества также необходимо предварительно отделить, так как они ядовиты и / или вызывают повреждение конвейеров и транспортных систем.

Физико-технические свойства

Природный газ - это горючий, бесцветный и обычно без запаха газ с температурой воспламенения около 600 ° C. Он имеет меньшую плотность, чем воздух. Для полного сжигания 1 кубометра природного газа требуется примерно 10 кубометров воздуха. Основными продуктами реакции, образующимися при горении, являются вода и углекислый газ . Кроме того, могут образовываться небольшие количества оксидов азота , диоксида серы , оксида углерода и пыли . Чтобы почувствовать запах возможных утечек в трубах, очищенный природный газ перед подачей в сеть снабжается ароматизатором. В этом процессе одоризации тиоэфиры (например, тетрагидротиофен ) или алкантиолы (например, этилмеркаптан и третичный бутилмеркаптан ) в основном добавляются в очень небольших количествах. Именно эти ароматы, а не основные компоненты природного газа, ответственны за классический газовый запах.

С технической точки зрения природный газ - это топливный газ . В составе топливных газов он входит в семейство газов 2 (газы с высоким содержанием метана) в соответствии с рабочим листом DVGW G260. Они делятся на два типа в соответствии с их индексом Воббе , который является мерой энергосодержания (плотности энергии) и зависит от точного состава газа: H-газ (из высококалорийного газа , с высоким содержанием энергии, также природный Упомянутый твердый газ ) имеет более высокую долю углеводородов и, соответственно, низкое содержание инертного газа (для природного газа, особенно азота и двуокиси углерода ), в то время как L-газ (от англ. low [теплотворный] газ , низкое энергосодержание, даже немного натуральный газ ) имеет более высокое содержание инертного газа. H природный газ из стран СНГ, используемый в Германии, состоит примерно на 98% из метана, на 1% из других алканов (этан, пропан, бутан, пентан) и на 1% из инертных газов. Природный газ Северного моря на 89% состоит из метана, на 8% из других алканов и на 3% из инертных газов. L-природный газ из Нидерландов и Северной Германии состоит примерно на 85% из метана, на 4% из других алканов и на 11% из инертных газов. Теплотворная Н _с (ранее H _O ) изменяется соответственно от 10 кВт · ч / кг (36 МДж / кг) или 8,2 кВт · ч / м (30 МДж / м) для L-газа и 14 кВт · ч / кг (50 МДж / кг) или 11,1 кВтч / м³ (40 МДж / м³) для H-газа. Теплотворная Н _я (ранее Н _у ) составляет около 10% ниже этих значений. Плотность варьируется от 0,700 кг / м³ (газ H) до 0,840 кг / м³ (газ L). Температура кипения конденсированной углеводородной фракции обычно несколько выше, чем у чистого метана (-161 ° C).

При классификации испытательных газов для газовых устройств различают в соответствии с (DIN) EN 437 тип LL (низкий-низкий) и тип E (Европа). Тип LL соответствует газу L, а тип E - газу H.

Возникновение

Обзор анаэробного использования полимерных субстратов и липидов микроорганизмами. Однако в случае большинства месторождений природного газа большая часть газа создается в результате термического преобразования органического вещества, которое уже было частично анаэробно разложено.

Сырой природный газ часто создается в результате тех же геологических процессов, которые приводят к образованию нефти . Поэтому нередки случаи, когда сырая нефть и природный газ встречаются вместе в одном месторождении. Этот природный газ был создан в геологическое время из масс мертвых и погруженных в воду морских микроорганизмов (преимущественно одноклеточных водорослей ), которые первоначально были преобразованы в сброженный ил ( сапропель ) на морском дне в бескислородных условиях . В течение миллионов лет он может быть затоплен в результате проседания в более глубокие области верхней земной коры и подвергнут там воздействию высоких давлений и, прежде всего, высоких температур, которые обеспечивают преобразование органических веществ в природный газ (см. также образование нефти ). Даже угольные флёзы содержат природный газ. Этот газ представляет большую опасность для угледобывающей промышленности из- за непогоды . Как и газ из угольных пластов , он добывается из глубоких угольных пластов путем бурения (см. Также типы месторождений ).

Экономически приемлемые количества природного газа также могут образовываться на месте в результате микробного разложения органических отложений, то есть без значительных термических процессов и без значительной миграции . Месторождения газа с такой историей происхождения можно найти, например, в предгорьях Верхней Австрии и Верхней Баварии, а также в Венском бассейне . С возрастом всего 20 миллионов лет, это очень молодые с геологической точки зрения месторождения.

Гелий, содержащийся в природном газе, образуется в результате радиоактивного альфа-распада элементов, которые содержатся в составе минералов в вулканических породах основания осадочного бассейна. Очень подвижный гелий, как и газообразные углеводороды, мигрирует в порах и трещинах породы к поверхности земли и накапливается в обычных резервуарах природного газа.

использовать

История как энергетический ресурс

Еще в III веке до нашей эры. Говорят, что природный газ был впервые добыт из скважины в китайской провинции Сычуань и использовался для разжигания соляных ванн . Рассол, испарившийся в нем, также был получен из скважин, и открытие природного газа было лишь побочным эффектом поисков рассола. В других источниках упоминается 11 век нашей эры как самый ранний период использования природного газа в качестве топлива на соляных равнинах Сычуани. С 16 века современные технологии позволяют собирать природный газ, выходящий непосредственно из более глубоких скважин с рассолом.

В 1626 году французские миссионеры сообщили о «горящих источниках» на мелководье Северной Америки. Основное промышленное использование природного газа началось в США в 1825 году во Фредонии на западе Нью-Йорка . Здесь некий Уильям Х. Харт выкопал шахту для добычи природного газа для освещения мельницы и дома. Харт также использовал природный газ для освещения маяка на озере Эри . Он основал первую газовую компанию Fredonia Gas Light Company в 1858 году . Начиная с 1884 года, природный газ использовался в стекольной и сталелитейной промышленности Питтсбурга . Газ поставлялся в город по трубопроводу из Меррисвилля, который сейчас находится примерно в 35 км к востоку от Питтсбурга. Это сделало Питтсбург первым городом в мире, подключенным к газопроводу.

Северная Америка, особенно США, использовала самый высокий природный газ в мире до 1950 года (доля добычи в США в 1950 году составляла около 92% мировой добычи, в 1960 году доля добычи в США в мировой добыче составляла 80,2%). В Федеративной Республике Германии потребление природного газа в начале 1960-х годов составляло всего 1% от ископаемой первичной энергии, а в 1970 году - около 5%.

Первоначально природный газ сжигался только при добыче нефти. Первоначально природный газ использовался в США (с начала 1920-х годов), а затем в Европе (с 1960-х годов) в качестве энергоресурса для экономики.

В некоторых странах природный газ до сих пор сжигают на факелах, потому что его транспортировка дорогая. В США в последние годы было построено много парогазовых электростанций с комбинированным циклом для выработки электроэнергии на основе природного газа, они имеют очень высокий КПД (около 60%), а также могут использовать отработанное тепло в качестве центрального отопления. отопление для обогрева жилых домов.

использовать

Производство электроэнергии и тепла

В Германии и во многих других промышленно развитых странах природный газ в основном используется для обеспечения полезного тепла в промышленности и жилых домах. При доле 25,6% газы, которые помимо природного газа также содержат сжиженный углеводородный газ, газ нефтепереработки , коксовый газ и печной газ , составили вторую по величине долю в конечном потреблении энергии в Германии в 2018 году. на 30% состоит из топлива и других нефтепродуктов без печного топлива. В Швейцарии доля конечного потребления энергии в 2018 году составила 13,5%. По прогнозам Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), природный газ станет важнейшим ископаемым топливом с долей более 50% к 2080 году.

В некоторых странах производство электроэнергии из газа также играет важную роль (Россия: около 50% доли). Цифры Fraunhofer ISE показывают, что доля природного газа в производстве электроэнергии в Германии составила 8,14% в 2018 году. Природный газ преобразуется в электроэнергию в газотурбинных электростанциях , комбинированного цикла электростанций и газовых двигателей силовых установок. В Германии эти электростанции в основном используются для покрытия пиковых нагрузок ; мощность используемых там газовых турбин можно регулировать хорошо (то есть быстро) по сравнению с угольными и атомными электростанциями.

Топливо автомобильное

Насос для сжатого природного газа (КПГ) на АЗС в Тршебиче, Чешская Республика

Уже несколько лет природный газ все чаще используется в качестве топлива для моторизованных транспортных средств . Хранение, транспортировка и заправка осуществляется либо в виде сжатого природного газа (КПГ, сжатый природный газ), то есть сильно сжатого, но все еще газообразного природного газа, либо в виде сжиженного природного газа ( СПГ, сжиженный природный газ ), то есть сжиженного и тщательно охлажденного природного газа. которая хранится в прохладном месте, а жидкость хранится в специальных криогенных резервуарах .

В качестве топлива для автомобилей не следует путать природный газ со сжиженным нефтяным газом . Это топливо, которое также сокращенно обозначается как NGL ( Natural Gas Liquids ) или LPG ( Liquefied Petroleum Gas ) , не содержит метана, а в основном состоит из алканов с длинной цепью, пропана и бутана, которые присутствуют в природном газе только в небольших количествах. . СНГ, предлагаемый на АЗС, в основном поступает от нефтепереработки .

Преимущество природного газа и сжиженного нефтяного газа в том, что они горят более чисто, чем бензин и дизельное топливо. В случае природного газа / КПГ это связано, с одной стороны, с тем фактом, что топливо уже находится в однородном газообразном состоянии в камере сгорания, а не в распыленной форме, как в случае бензина и дизельного топлива, а с другой стороны, потому что в молекулярных цепочках содержится примерно вдвое меньше атомов углерода по сравнению с атомами водорода, как в бензине и дизельном топливе, то есть при горении с кислородом образуется больше воды (H ₂ O) и меньше углекислого газа (CO ₂ ) и сажи. Таким образом, оба вида топлива имеют налоговые льготы в Германии. Постановлением Бундестага от 27 августа 2017 года о второй поправке к закону , включая Закон о налоге на энергию , налоговые льготы для природного газа в качестве топлива были продлены на период после 2018 года, но пониженная ставка налога в настоящее время составляет 13,9 евро / МВтч (примерно , 18 евро / кг, качество H-газа ^* ) с 1 января 2024 г. по 31 декабря 2026 г. постепенно до 27,33 евро / МВтч (примерно 0,35 евро / кг). Для сравнения: ставка налога на бензин в настоящее время (2018 г.) составляет около 77,00 евро / МВтч. В Германии природный газ (КПГ) можно использовать по цене от 0,79 евро / кг до 1,27 евро / кг. Средняя цена 1,06 евро / кг (по состоянию на август 2018 г.).

Альтернативой чистому природному газу является HCNG , смесь сжатого природного газа и водорода, которую можно использовать для приведения в действие любого транспортного средства с обычным двигателем, работающим на природном газе. То же самое и с биогазом .

Развитие цен

Цены на природный газ в Японии, Германии и США
(в долларах США за миллион британских тепловых единиц )

Пик цен на газ пришелся на 2008/09 год. Последующий бум добычи сланцевого газа в США привел к значительному снижению цен на природный газ по сравнению с остальным миром.

Однако в конце 2015 года в мире наблюдался переизбыток предложения. С увеличением возможностей импорта СПГ морским транспортом в Европу здесь также произошел обвал оптовых цен.

В 2016 году американская компания Cheniere Energy начала экспорт СПГ в Европу. Химическая компания Ineos закупает этан в США с сентября 2016 года .

Случаться

В 1844 году природный газ был впервые обнаружен в Европе в районе Венского Остбанхофа. Находки возле Вельса последовали в 1892 году . Крупные газовые месторождения, эксплуатируемые в 20-м и 21-м веках, - это месторождение Тролль в Норвегии , месторождение Норд в Катаре и Уренгойское газовое месторождение в России. Кроме того, в Иране есть подозрения на наличие крупных неразвитых газовых месторождений. Метан в газовых гидратах подозревается в больших количествах не только в районе континентального шельфа , но и в многолетнемерзлых грунтах Сибири , Канады и Аляски .

США , в дополнение к России , стране с самым высоким уровнем добычи природного газа. В 2006 году они добыли около 524 миллиардов кубометров природного газа. К 1999 году они пробурили 94 тысячи скважин в своей стране.

Искать депозиты

Целью разведки природного газа является поиск месторождений природного газа. Основное внимание уделяется типам месторождений, которые могут быть освоены с относительно небольшими усилиями с использованием обычных методов добычи. Соответственно, такие случаи называются обычными . Поэтому исследования, проводимые геологами и геофизиками из частных или государственных нефтегазовых компаний, сосредоточены на выявлении геологических условий, которые делают вероятным наличие традиционных подземных залежей.

Обычные залежи природного газа состоят из пористой и проницаемой породы-коллектора, насыщенной природным газом и расположенной ниже непроницаемого слоя породы с низкой пористостью, покрывающей породы. Хранение и покровная порода также должны быть частью геологической структуры, позволяющей обогащать газ до извлекаемых количеств. Такие конструкции называют ловушками природного газа . Природный газ не может уходить вверх или в сторону и, поскольку он находится глубоко под землей, находится под высоким давлением .

Оценка спутниковых или аэрофотоснимков или геология поверхности, записанная с помощью классического картирования, может использоваться для определения бассейнов с ископаемыми осадочными породами. Утечки природного газа (например, грязевые вулканы ), обнаруженные в этом районе, могут прямо указывать на наличие газовых залежей в недрах. Первые более подробные исследования геологии более глубоких недр часто проводятся с использованием сейсмических измерений . Волны давления (в принципе звуковые ), создаваемые взрывами в неглубоких скважинах или с помощью вибраторов , направляются в землю. Звуковые волны отбрасываются обратно на поверхность земли определенными слоями земли, так называемыми отражателями , где они регистрируются высокочувствительными виброметрами, так называемыми геофонами . Глубина отдельных отражателей определяется разницей во времени между «запуском» волны и регистрацией геофонами. Если источники звука и точки измерения расположены в сети на поверхности земли, на основе полученных данных может быть создана трехмерная сейсмическая модель геологической среды (трехмерная сейсмика). Эта модель может использоваться для получения знаний о геологии недр, которые используются для определения того, какие области сейсмически изученного региона будут в центре дальнейших геологоразведочных работ.

Пробные бурения ведутся на особо перспективных участках. Интерпретация сейсмической модели сравнивается с фактически пробуренной геологией и соответствующим образом уточняется. Встреча с газонасыщенными осадочными породами на прогнозируемой глубине затем подтверждает интерпретацию структуры, распознаваемой на сейсмическом профиле, как ловушку природного газа.

Если вас интересуют изменения содержания флюида в залежи после начала добычи , может быть проведен так называемый четырехмерный сейсмический анализ. Здесь вы можете увидеть изменения, произошедшие в результате добычи или оставшихся запасов месторождения.

Типы вкладов

Схематическое изображение добычи сырой нефти и природного газа, слева: обычное хранилище (природный газ, связанный с сырой нефтью), справа: нетрадиционное хранилище.

Обычные складские помещения

Тип резервуара природного газа, который до сих пор разрабатывается наиболее часто, - это залежи газа в пористых и проницаемых породах (например, песчаниках , известняках ) под низкопористыми непроницаемыми породами ( аргиллиты , мергели , мелкозернистые известняки). Газ поднялся (мигрировал) в поровом пространстве проницаемой породы с еще большей глубины, где дальнейшему прямому подъему препятствует непроницаемая покровная порода. Однако особым предварительным условием для образования залежи является наличие геологических структур, которые предотвращают миграцию газа в сторону ниже покрывающей породы и, таким образом, позволяют большему количеству газа накапливаться в пористой породе, что затем называют как скала хранения . Такие сооружения, которые могут иметь осадочное или тектоническое происхождение, называются ловушками природного газа . Это может включать Быть «утонувшими» ископаемыми телами рифа или флангами соляного купола .

Из-за своей более низкой плотности природный газ очень часто встречается в самых верхних частях обычного нефтяного коллектора. Речь идет о попутном («связанном с нефтью») природном газе . Чистые нефтяные месторождения без газа являются исключением, поскольку газ всегда образуется в нефтяной коренной породе и оба вместе мигрируют в месторождения. Природный газ , который возникает в процессе добычи нефти отделяется и обрабатывается отдельно , или, в частности , в случае морской добычи нефти, просто сгорел от (т.е. сжигается с газовой вспышкой на месте ). Поскольку природный газ имеет значительно более высокую подвижность, чем сырая нефть, его миграция проще. Следовательно, резервуары чистого природного газа обычного типа, так называемого непопутного природного газа , являются относительно обычным явлением.

Нетрадиционные складские помещения

Месторождения, которые не соответствуют традиционному типу ловушек для природного газа и из которых газ обычно может быть извлечен со значительными усилиями (например, путем так называемого гидроразрыва пласта ) , называются нетрадиционными . В США 40% всей добычи газа уже добывается из нетрадиционных месторождений.

Газ из угольных пластов

Природный газ, также известный как шахтный газ , также связан в угольных пластах . Метан в значительной степени адсорбируется углем на его большой внутренней поверхности . На большей глубине более высокое давление означает, что уголь может содержать пропорционально больше природного газа и, соответственно, больше может быть откачано посредством расширения и откачки. Угольные пласты также могут быть преобразованы в подобный природному газу топливный газ путем подземной газификации .

В США 10% природного газа добывается из угольных пластов, что в 2002 году составляло около 40 миллиардов кубометров. В США для разработки месторождения этого типа пробурено 11 000 скважин. В Германии запасы природного газа в угольных пластах оцениваются примерно в 3 000 миллиардов кубометров. Мировые запасы природного газа в угольных пластах оцениваются от 92 000 до 195 000 миллиардов кубометров.

Газовые гидраты

При высоком давлении и низких температурах метан и вода образуют ледяное твердое тело, известное как гидрат метана . В одном кубометре газогидрата содержится около 164 кубометров метанового газа. На морском дне современных континентальных шельфов и склонов на глубине около 300 метров ниже уровня моря, а также в вечной мерзлоте имеются значительные отложения. Однако метан, вероятно, лишь частично поступает из «негерметичных» резервуаров природного газа. Другая часть связана с деятельностью микроорганизмов в почве или на морском дне.

Герметичный газ

« Плотный газ » находится в «разрушенных» породах хранения (так называемые плотные газовые пески или плотные газовые карбонаты ), т.е. ЧАС. в породах, которые когда-то были пористыми и достаточно проницаемыми для проникновения в них природного газа. Прогрессивный диагенез с усилением уплотнения породы-хранилища или дополнительным ростом минеральных зерен привел к значительному уменьшению порового пространства и потере взаимосвязи пор. Из-за связанной с этим потери проницаемости экономически целесообразная добыча природного газа из этих пород традиционными методами невозможна.

Согласно более общему определению месторождений плотного газа, этот термин относится ко всем нетрадиционным месторождениям, которые находятся глубоко под землей, но не могут быть эффективно обработаны с использованием традиционных методов добычи или не обеспечивают экономически жизнеспособные количества природного газа. Эти определения включают не только месторождения природного газа в диагенетически «разрушенных» породах хранения, но также месторождения сланцевого газа и газа угольных пластов.

Сланцевый газ

В отличие от плотного газа в более узком смысле, сланцевый газ (« сланцевый газ ») даже не мигрирует (изначально) в более пористую породу в одной, но все еще находится в своей вмещающей породе, первичном богатом углеродом аргиллите («нефтяной сланец» широчайший смысл).

Водоносный газ

Кроме того, значительное количество природного газа может растворяться в очень глубоких слоях грунтовых вод водоносного горизонта .

Акции

По оценкам Федерального института геонаук и сырья , количество природного газа, содержащегося в резервуарах, составляет 819 000 миллиардов кубометров ресурсов и запасов природного газа во всем мире . Есть запасы природного газа, т.е. ЧАС. в настоящее время технически и экономически извлекаемые объемы составляют 192 000 миллиардов кубометров. При добыче природного газа во всем мире около 3 200 миллиардов кубических метров в год, это соответствует статическому диапазону около 60 лет. Эти цифры включают совместный учет обычного и нетрадиционного природного газа, который экономично добывался в течение ряда лет, и включает сланцевый газ , метан угольных пластов (МУП) и природный газ в плотных песчаниках и карбонатах (плотный газ) . В настоящее время газ из плотных пород в основном добывается в Соединенных Штатах, хотя четких различий от обычного природного газа больше нет. В Германии природный газ тоже в течение многих лет добывался из плотных песчаников и сообщается вместе с обычным природным газом. Это не включает ресурсы водоносного горизонта и природного газа из газогидрата, поскольку в настоящее время все еще остается открытым вопрос о том, можно ли и когда этот потенциал можно использовать в коммерческих целях. В целом потенциал здесь составляет до 1 800 000 миллиардов кубометров.

Информацию о местонахождении традиционных и нетрадиционных залежей сырой нефти и природного газа на Земле см. Также в разделе « Добыча сырой нефти» .

Газовая промышленность

Добыча

Завод по переработке природного газа недалеко от Гросенкнетена (Нижняя Саксония)

Зонд " Großburgwedel 5" возле Веттмара (Нижняя Саксония)

Природный газ получают путем бурения либо на месторождениях чистого природного газа, либо как побочный продукт добычи нефти . Поскольку природный газ обычно находится под высоким давлением (иногда около 600 бар), он, так сказать, перекачивается, как только резервуар открывается.

Со временем давление газа в пласте неуклонно снижается. В настоящее время разведка ведется сначала с помощью трехмерных физических сейсмографов, затем с помощью геохимических методов и, наконец, с помощью бурения земли.

Разработка и добыча на суше (на суше)

Нетрадиционный природный газ

Обычный природный газ

При бурении на природный газ часто достигается глубина 4-6 километров, а иногда до 10 километров при разведочном бурении. Существуют также буры, которые могут просверливать породу не только вертикально, но и по диагонали, и по горизонтали (специально разработанные для морского бурения). При бурении породу необходимо разрушить и отвести вверх, оболочка должна защищать полость бурения.

В процессе так называемого роторного бурения буровое долото размещается в буровой штанге с рубашкой, которая прикрепляется к блоку и захватывает буровую вышку (высота: от 20 до 40 метров).

Во время бурения может возникнуть нестабильность породы и потеря бурового раствора, поэтому колонны труб (также называемые обсадными колоннами) должны быть вставлены в ствол скважины для стабилизации . Впоследствии сверление продолжается с меньшим диаметром.

Диаметр скважины уменьшается с увеличением глубины (примерно с 70 см до 10 см). Водная суспензия глины («буровой раствор») протекает в слое рубашки (между бурильной трубой и ее обсадной колонной) для охлаждения бурового долота, стабилизации ствола скважины и транспортировки шлама. В ходе заканчивания ствола скважины герметизирующая втулка, известная как пакер, помещается в ствол скважины между эксплуатационной колонной и обсадной колонной (обсадной колонной) скважины непосредственно над слоем, несущим природный газ . Хорошо разработанный и используемый для добычи вместе с его надземными сооружениями называется зондом . Эти структуры, в частности, включают крестовину извержения , которая закрывает ствол на его верхнем конце, в так называемой устье ствола скважины. Он состоит из двух основных клапанов , один из которых оборудован автоматическим предохранительным запорным клапаном, который автоматически блокирует датчик в случае критических рабочих условий. Из ствола скважины газ отводится через дополнительные направляющие и сопловой узел - обычно с рабочим давлением около 70 бар - в точку сбора (на берегу это изначально промысловая станция, откуда газ направляется на центральную компрессорную станцию, где, как правило, происходит хотя бы частичная подготовка и, при необходимости, отходы и подача в сеть).

Затраты на бурение составляют до 80% затрат на разработку месторождения природного газа.

Наведенная сейсмичность

Графическое сравнение годовых объемов добычи (синяя кривая) и частоты сильных сейсмических событий на газовом месторождении Гронинген (красная и зеленая кривые) с 1990 по 2017 гг.

Добыча обычного природного газа может привести к легким, квази-антропогенным землетрясениям, если напряженные условия в районе месторождения изменяются из-за сброса давления и сопутствующего уплотнения пород месторождения до такой степени, что возникают движения при близлежащих разломах . Одним из примеров является газовое месторождение Гронинген в одноименной провинции на севере Нидерландов, которое обычно считается асейсмичным . После почти 30-летней добычи из верхней перми - песчаников на глубине 2600-3200 м. В конце 1991 г. здесь впервые была зафиксирована сейсмическая активность, их частота и максимальная прочность значительно увеличились в последующие годы. Самые сильные на сегодняшний день землетрясения произошли 8 августа 2006 г. ( M _L  3,5), 16 августа 2012 г. (M _L  3,6), а также 8 января 2018 г. и 22 мая 2019 г. (каждое M _L  3,4). Хотя правительство Нидерландов вдвое сократило утвержденные объемы производства до 24 млрд м3 / год в 2016 году и снизило их еще на 10% до 21,4 млрд м3 / год с 1 октября 2017 года, затраты на ремонт повреждений (включая трещины в зданиях) сейчас (по состоянию на 2018 год) составляют около 1,5 млрд евро. Неясно, связана ли степень сейсмической активности более тесно с кумулятивным общим дебитом или с производительностью (скоростью потока в единицу времени). В то время как все более извлекаемая порода для хранения, как правило, более восприимчива к сейсмическим реакциям, постоянные низкие дебиты могут гарантировать, что снятие напряжений в залежи в основном происходит только за счет « асейсмической ползучести ». Еще одно из сильнейших индуцированных землетрясений в Нидерландах произошло 9 сентября 2001 г. (M _L  3,5) на месторождении природного газа Бергенермеер около Алкмара в провинции Северная Голландия, которое намного меньше и сейсмически менее активно, чем Гронинген . Сейсмическая активность с магнитудой M _{L от}  2,5 до 3,0 также известна на месторождениях природного газа на северо-западе Германии, в районе Клоппенбурга .

Разработка и добыча в море (оффшор)

Экономически выгодные месторождения природного газа находятся не только в недрах материка , но и в тех областях верхней континентальной коры, которые покрыты морем, так называемых шельфах . Первое морское бурение было проведено США в 1947 году. Позже были построены стационарные буровые платформы с выдвижными опорами. Может быть достигнута водная глубина в несколько сотен метров.

В результате возрастающего интереса к исследованию внешних шельфовых областей и континентального склона были разработаны плавучие буровые платформы («Морские буровые установки») и буровые суда . При этом устье смещается на дно моря. С помощью таких систем стало возможным продвигаться на глубину до 3000 метров.

обработка

Сушка

Сушка природного газа

Сушка природного газа, т.е. ЧАС. Удаление воды или высших углеводородов является важным процессом при переработке природного газа.

Если процесс сушки недостаточен, могут образоваться гидраты метана . Твердые гидраты метана могут способствовать резкому падению давления в трубопроводе и повреждению клапанов и трубопроводов. Сушка также гарантирует постоянную теплотворную способность газа при его подаче в газовую сеть общего пользования.

Степень сухости природного газа измеряется по точке росы . Как правило, требуется точка росы под давлением ниже −8 ° C.

Для осушки газа, среди прочего, известны следующие процессы:

Абсорбционная сушка с триэтиленгликолем

При абсорбционной сушке природный газ контактирует с триэтиленгликолем (ТЭГ) в абсорбционной колонне . ТЭГ очень гигроскопичен и, таким образом, удаляет воду из газа.

Эти два средства массовой информации вступают в контакт в противодействии . Газ течет снизу вверх в колонке. В отличие от этого, триэтиленгликоль вводится в колонну вверху и снова выгружается внизу. Предпосылкой для хорошего водопоглощения является большая площадь контакта ТЭГ с газом, поэтому в колонну встроена структурированная насадка. ТЭГ распределен по большой площади упаковки.

Выходящий из колонны триэтиленгликоль повторно обрабатывается в системе регенерации. В испарителе абсорбированная вода и, в меньших количествах, углеводороды удаляются из триэтиленгликоля путем нагревания .

Испаритель нагревается горячими дымовыми газами , которые образуются в отдельно установленной камере сгорания . Парообразные газы, образующиеся при регенерации, также сжигаются в камере сгорания . Это снижает потребность в дополнительной подаче топлива. Кроме того, парообразные газы не нужно сконденсировать и утилизировать с трудом.

Сушка молекулярным ситом

Процесс сушки газов с помощью молекулярного сита обычно проходит в несколько этапов:

На первом этапе происходит предварительная сушка с использованием теплообменников или других типов водоотделителей. Газ охлаждается, а сепараторы удаляют большое количество воды. Однако после этого процесса остаточное содержание воды в газе все еще слишком велико, чтобы его можно было сжать в достаточной степени и, таким образом, сжижить.

После предварительной сушки газ попадает в так называемые адсорберы. Это как минимум две емкости, заполненные молекулярным ситом. Сначала газ проходит через адсорбер № 1. Водяной пар поглощается (адсорбируется) молекулярным ситом. Этот цикл адсорбции может длиться до 12 часов и более. Затем газовый поток проходит через адсорбер № 2, а адсорбер № 1 «переходит» в фазу регенерации. Во время регенерации через адсорбер пропускается горячий воздух, азот или природный газ с температурой около 280 ° C или выше. Это высвобождает молекулы водяного пара, удерживаемые молекулярным ситом, и выводит их из резервуара. Затем молекулярное сито охлаждают от нескольких минут до часов. Фаза адсорбции и регенерации называется циклом.

На выходе газа может быть достигнута точка росы до -110 ° C.

Молекулярные сита, используемые при сушке природного газа, специально разработаны для широкого спектра газовых составов. Часто из газа необходимо удалять не только молекулы воды, но и сероводород или углеводороды. В большинстве случаев используется молекулярное сито 4A (с отверстием пор 4 Å в диаметре). Также существуют ситуации, в которых используется комбинация разных типов.

Разделение углекислого газа и сероводорода

Разделение диоксида углерода и сероводорода происходит химически или физически. Два газа могут быть связаны вместе с помощью основания, такого как N-метилпирролидон (процесс Purisol) в высококипящем растворителе.

При физическом разделении, например, в процессе сульфинола, используется высококипящая полярная органическая жидкость, содержащая некоторое количество воды. В сульфиноловом процессе в качестве растворителя используется смесь диизопропаноламина (DIPA), диоксида тетрагидротиофена (сульфолана) и воды.

Сероводород из природного газа превращается в серу при высокой температуре с кислородом ( процесс Клауса ).

Разделение азота

Азот и гелий можно отделить от природного газа посредством низкотемпературной сепарации. Газовый поток, обогащенный азотом, поднимается вверх в аппарате разделения высокого давления, газообразный метан течет в нижнюю часть колонны. Эта стадия процесса может быть совмещена с производством сжиженного природного газа (СПГ).

Радиоактивные отходы

В декабре 2009 года стало известно общественности, что при добыче нефти и природного газа ежегодно образуются миллионы тонн радиоактивных остатков , для большинства из которых нет доказательств их утилизации. Шлам и сточные воды, перекачиваемые на поверхность земли в ходе добычи, содержат вещества NORM (естественно встречающиеся радиоактивные материалы), в том числе высокотоксичный и чрезвычайно долгоживущий радий 226 и полоний 210. Удельная активность отходов составляет от 0,1 до 15 000 беккерелей. (Бк) на грамм В Германии, где ежегодно производится от 1 000 до 2 000 тонн сухого вещества, согласно постановлению о радиационной защите от 2001 г., материал требует контроля из расчета 1 Бк на грамм и должен утилизироваться отдельно. Ответственность за выполнение этого постановления была возложена на промышленность, что в конечном итоге означало, что отходы утилизировались небрежно и ненадлежащим образом в течение десятилетий. Задокументированы случаи, когда отходы со средней концентрацией 40 Бк / г хранились на территории компании без какой-либо маркировки и не должны быть специально маркированы для транспортировки.

В странах с большими объемами добычи нефти или газа образуется значительно больше отходов, чем в Германии, но ни в одной стране не существует независимой, непрерывной и непрерывной регистрации и мониторинга загрязненных остатков от добычи нефти и газа. Промышленность обращается с материалами по-разному: в Казахстане этими отходами загрязнены большие площади земли, в Великобритании радиоактивные остатки сбрасываются в Северное море. В Соединенных Штатах почти каждый штат сталкивается с возрастающими проблемами из-за радиоактивного загрязнения в результате добычи нефти. В Марта, общине в Кентукки , компания Ashland Inc. продала тысячи загрязненных производственных труб фермерам, детским садам и школам, не уведомив их о загрязнении. Было измерено до 1100 микрорентгенов в час, поэтому начальную школу и некоторые жилые дома пришлось эвакуировать сразу после обнаружения радиации.

транспорт

Плотность хранения природного газа при различных давлениях и температурах

Маркер линии высокого давления, показывающий ход подземного трубопровода в поле

Система контроля давления газа EVN забирает природный газ из газовой сети высокого давления и снижает его до среднего давления.

Природный газ в основном транспортируется на большие расстояния по трубопроводам (отсюда и термин « газ на большие расстояния» ). Значительные трубопроводы для соединения Западной Европы, большинство из которых природный газ получают из России, включают Nord Stream (Северо - Европейский газопровод), на Pipeline Союз и газопровод Ямал-Европа .

Природный газ может быть получен физико-технологическим способом в сжатом виде (CNG Compressed Natural Gas ) или в жидком агрегатном состоянии ( LNG , сжиженный природный газ ) для транспортировки. Общим для этих процессов (см. « Топливо для автомобилей» ) является уменьшение объема или увеличение плотности , что означает, что большие количества природного газа могут храниться в меньшем пространстве или транспортироваться за единицу времени.

Трубопроводы

Давление в газовых трубах варьируется в зависимости от транспортировки и распределения.

Стальные магистральные транспортные трубопроводы на материке имеют номинальный диаметр от 600 до 1400 миллиметров, находятся под номинальным давлением от 75 до 84 бар и обычно прокладываются на глубине около одного метра под землей. Компрессорная станция должна повышать давление каждые 100–150 километров. Дальнейшая транспортировка природного газа может - в зависимости от конструкции, профиля высоты и расхода трубы - привести к значительному потреблению энергии насосами. На расстоянии 4700 километров около 10% энергии природного газа должно использоваться для работы насоса. Чтобы ограничить опасность утечек, которые могут привести к беспрепятственной утечке газа, через определенные промежутки времени в трубопроводе также устанавливаются золотниковые клапаны. Давление в трубопроводе газовой сети можно контролировать дистанционно в диспетчерском центре. Этой сетью управляют операторы системы передачи.

Для регионального распределения природного газа существует специальная более плотная сетевая система, управляемая региональными операторами с давлением в трубопроводе около 16 бар. Существует третья сеть для транспортировки природного газа в региональные муниципалитеты, в которой избыточное давление составляет менее 1 бар для природного газа и только 20 мбар для частных домов. До давления до 10 бар трубы из пластика ( полиэтилена ) сегодня распространены для газопроводов .

В Германии в 2002 году протяженность сети природного газа высокого давления составляла около 50 000 километров, в то время как длина сети с линиями низкого давления, ведущими к дому, составляла 370 000 километров.

Для строительства и эксплуатации сетей природного газа, в зависимости от грунта (камни, песок) и географии (пересечение рек с водопропускными трубами, железнодорожные пути, автомагистрали и т. Д.), Необходимо собрать большие суммы. Закупочную или текущую стоимость сети природного газа трудно оценить, и она также зависит от бизнес-модели (будущая величина прибыли).

Пять транзитных газопроводов в Австрии имели номинальное давление 70 бар и следующие номинальные диаметры в 2006 году: газопровод Транс-Австрии с тремя параллельными нитями (длиной около 380 км) с длиной от 900 до 1050 миллиметров, газопровод Западной Австрии (245 километров) 800 миллиметров, (короче 100 км) Венгрия-Австрия-Gasleitung и Пента-Запад 700 мм и Юго-Восточный газопровод 500 мм. TAG получил вторую трубку (примерно в 2006 году в Wildon), TAG с 1970 года получил новые компрессоры в Нойштифте и Баумгартене в 2009 и 2011 годах .

Суда для перевозки СПГ

При транспортировке природный газ сжижается путем охлаждения до -160 ° C ( сжиженный природный газ , СПГ ). Крупнейшие в настоящее время (2014 г.) танкеры для перевозки СПГ класса Q-Max могут перевозить более 266 000 м³ СПГ. Есть два типа танкеров СПГ: сферический танкер и мембранный танкер. К 2000 году было построено 130 танкеров СПГ.

Этот вид транспорта более экономичен, чем транспортировка по трубопроводной системе, протяженностью 4000 километров по суше или 2000 километров по морю.

Преобразование в синтетическое жидкое топливо

Поскольку минеральные масла, такие как бензин и дизельное топливо , не требуют резервуаров под давлением для хранения и транспортировки, химико-техническое преобразование в длинноцепочечные углеводороды, которые являются жидкими при комнатной температуре (так называемый процесс GtL ), является одним из способов преобразования природного газа в относительно простая в использовании и компактная форма. Такие синтетические минеральные масла не содержат серы и тяжелых металлов и поэтому более безопасны для окружающей среды, чем минеральные масла, полученные из натуральной сырой нефти . Компании Sasol (ЮАР) и Shell (Малайзия) еще в 1997 году производили синтетическое минеральное масло из природного газа, которое использовалось в качестве присадки к дизельному топливу. В основе лежала конверсия метана с кислородом в синтез-газ (2 CH ₄ + O ₂ → 2 CO + 4 H ₂ ). Синтез-газ может быть преобразован в синтетические минеральные масла под высоким давлением и высокими температурами с использованием процесса Фишера-Тропша .

Поскольку для этого процесса требуются высокие температуры, давление и чистый кислород, вскоре были предприняты попытки улучшить условия реакции для превращения. Компания Syntroleum (г. Талса, США) разработала процесс, позволяющий получать хороший выход сырой нефти с использованием воздуха вместо чистого кислорода . Минимально возможные температуры конверсии имеют решающее значение с точки зрения затрат. Для такого превращения были испробованы различные катализаторы . Компании также хотели бы добиться конверсии природного газа за одну стадию реакции.

В 1999 году Университет штата Пенсильвания разработал процесс превращения метана в метанол при температуре ниже 100 ° C с использованием катализатора.

• см. также альтернативные виды топлива

место хранения

Подземные хранилища природного газа были построены для компенсации колебаний нагрузки на поставку природного газа. Представитель BDEW сообщил, что в Германии имеется 46 подземных хранилищ газа. Их абсорбционная способность составляет почти 20 миллиардов кубометров рабочего газа . Это соответствует почти четверти природного газа, потребленного в Германии в 2007 году. В Австрии мощность составляет 5 миллиардов кубометров, что в процентном отношении даже выше.

Подземные соляные пещеры иногда используются в качестве хранилищ природного газа. Для создания резервуара для хранения вода закачивается через скважину в геологическую соляную формацию. Соль растворяется в контролируемом процессе, и полученный рассол сливается через ту же скважину. Однако опорожненные нефтегазовые резервуары также могут служить так называемыми поровыми хранилищами. Так называемые трубчатые резервуары с давлением от 50 до 100 бар имеют кратковременную вместимость , они укладываются извилистым способом на глубине нескольких метров в земле, например, в части неиспользуемого газопровода.

Гораздо меньшие по размерам наземные хранилища газа в основном используются при ежедневных колебаниях спроса. Вместо прежних башенных газометров (в основном телескопических и дисковых газовых баллонов ) теперь используются сферические газовые баллоны высокого давления , которые работают при избыточном давлении около 10 бар.

уход

Мировые субсидии

Чистая мировая добыча природного газа (природного газа) за вычетом газа обратного прессования и факельного сжигания составила около 3680,4 млрд кубометров в 2017 году , из которых США составляют 20,0% (соответствует 734,5 млрд кубометров природного газа), а Россия - 17,3%. (635,6 млрд куб. М) на мировом рынке занимают основные страны-производители. В 2010 году Россия в последний раз опережала США по добыче природного газа. Иран занимает третье место среди стран-производителей с 6,1% (223,9 млрд куб. М).

В 2017 году на природный газ приходилось около 24% мирового потребления энергии с небольшой тенденцией к росту . США, располагающие 739,5 млрд кубометров, что соответствует 20,1% мирового потребления природного газа, также возглавляют список потребителей. Потребление там примерно на пять миллиардов кубометров выше собственного производства. Недавно Россия потребила 424,8 миллиарда кубометров природного газа (11,6% мирового потребления природного газа), что делает ее чистым производителем природного газа. Китай занимает третье место среди потребителей природного газа с показателем 240,4 млрд кубометров, что соответствует 6,6% мирового потребления.

Ситуация в Германии

уход

К началу 1980-х годов в большинстве западногерманских городов подача газа была переведена с городского газа , который токсичен из-за высокого содержания окиси углерода , на природный газ. Это стало возможным без серьезных изменений. На территории бывшей ГДР переход в основном производился в 1990-е годы.

Около 18,6 млрд кубометров природного газа хранится в подземных хранилищах для покрытия пиковых нагрузок и компенсации краткосрочных перебоев в импорте и колебаний спроса .

Использование природного газа облагается налогом на природный газ , стандартная ставка которого в настоящее время составляет 5,50 евро за мегаватт-час (это 0,55 цента за кВт-час).

Связь цен на нефть играет важную роль в формировании цен на природный газ . Однако, согласно широко распространенному мнению, картель ценообразования на газ, основанный на внутриотраслевом соглашении о фиксированной цене на нефть, нарушает европейское и немецкое антимонопольное законодательство. Федеральный суд (ВФС) правил на 24 марта 2010 года , что поставщики газа могут больше не связывать свои цены только на развитие цен на нефть.

Федеральное управление экономики и экспортного контроля ( BAFA ) ежемесячно регистрирует импортные и экспортные цены на природный газ, а также регистрируются количества, закупленные для отдельных стран-поставщиков. В период с 1991 по 1999 год импортная цена на природный газ за тераджоуль в среднем составляла от 1700 до 2200 евро. В период с 2001 по 2004 год цена импорта природного газа за тераджоуль составляла от 3200 до 4200 евро. В 2006 году импортная цена на природный газ за тераджоуль временно выросла до более чем 6000 евро. В ноябре 2008 года импортная цена на природный газ составляла 8 748 евро за тераджоуль, в сентябре 2009 года - 4 671 евро. Скачки цен на природный газ непрозрачны для потребителей.

источник

Информация о происхождении импортируемого природного газа не публикуется с 2015 года. Это связано с положениями раздела 16 Закона о федеральной статистике в сочетании с разделами 11 (2) и (5) Закона о внешней торговле , поскольку раскрытие данных может повлиять на отдельные компании с точки зрения их коммерческой и коммерческой тайны.

Последний имеющийся статус Федерального министерства экономики и энергетики с 2015 года выглядит следующим образом:

34,7% импортированного природного газа поступило из Российской Федерации, 34,1% - из Норвегии и 28,8% - из Нидерландов. Остальные 2,5% прибыли из «других стран». Это страны-пересылки, из которых природный газ поступает в Германию, а не страна-производитель. Например, часть природного газа из Нидерландов поступает из Соединенного Королевства в виде сжиженного газа перед отправкой в ​​Германию.

Немецкая газовая компания

Самым крупным производителем природного газа в мире, базирующимся в Германии, является Wintershall, дочерняя компания BASF . Крупнейшими поставщиками природного газа в Германии являются E.ON Ruhrgas (Эссен), RWE Energy (Дортмунд), VNG - Verbundnetz Gas (Лейпциг), Wingas (Кассель), Shell (Гамбург) и ExxonMobil (Ганновер). Транспортировка (трубопроводы) обеспечивается так называемыми операторами систем передачи , включая Open Grid Europe (Эссен), Bayernets (Мюнхен), Ontras (Лейпциг), Gascade (Кассель) и Terranets BW (Штутгарт).

Распределение газа конечным потребителям осуществляют около 700 газоснабжающих компаний, в том числе коммунальные предприятия. E.ON Ruhrgas приобретает большую часть закупаемого природного газа у российской компании « Газпром», а также у голландской Gasunie и норвежских производителей.

Измерение

У конечного потребителя измерения производятся объемным способом, то есть путем измерения объема. Для того, чтобы вывести количество газа (массу) из объема, нужна плотность, то есть абсолютное давление, и температура газа. Именно поэтому часто существует регулятор давления непосредственно перед так называемым газовым счетчиком , который регулирует избыточное давление по отношению к внешнему давлению в последней стадии. В трубопроводных сетях , которые часто работают с нисходящими уровнями давления, колеблющиеся нормы потребления и разные объемы труб вызывают неисчислимое падение давления, которое компенсируется регулятором давления. Температурные колебания минимизируются за счет установки внутри здания.

Регуляторы давления на газовом счетчике должны быть откалиброваны, как и само устройство для измерения объема. Внешнее давление воздуха в качестве эталона может приниматься во внимание в соответствии с уровнем моря отдельного счетчика или фиксированной ставкой для местоположения или района (100 м разница в высоте составляет чуть менее 1% разницы в давлении газа, метеорологические колебания учитываться не будут). Затем определяется содержание энергии на килограмм газа, которое корректируется путем смешивания и учитывается при выставлении счетов.

Отключение газа

В международной торговле газом прекращение подачи газа или сокращение объемов поставки (ставок) являются предметом политических переговоров.

Преобразование рыночной площади

L-газ производства Германии и Нидерландов в настоящее время обслуживает около 30% рынка природного газа Германии. Однако объемы добычи снижаются, так что в следующие годы, вероятно, до 2030 года, все затронутые участки сети должны будут быть переведены на водородный газ, который будет доступен в долгосрочной перспективе. Эта мера служит для обеспечения надежности поставок в федеральные земли Бремен, Нижняя Саксония, Северный Рейн-Вестфалия, Саксония-Ангальт, Гессен и Рейнланд-Пфальц.

В ходе так называемого преобразования рыночной площади устройства, работающие на природном газе, должны быть адаптированы для использования водородного газа для всех потребителей. Это в равной степени относится к частным домохозяйствам и компаниям. В преддверии фактических регулировок проводится полное обследование всех газовых устройств, таких как газовые плиты и котлы, в соответствующей сетевой зоне, чтобы получить общее представление обо всех доступных газовых устройствах.

Затраты, понесенные при адаптации газовых приборов, перекладываются на всех конечных потребителей посредством регулирования сетевых сборов в соответствии с §§ 21 и далее EnWG (распределение затрат). Регулирование сетевых сборов учитывает, в частности, тот факт, что эксплуатация сети газоснабжения представляет собой естественную монополию, которая без законодательного регулирования может свободно определять цены на использование сети и, таким образом, устанавливать их чрезмерно высокими.

Ситуация в Австрии

Природный газ был добавлен к городскому газу в Австрии еще в 1943 году . В городах (например, Баден, Штоккерау, Вена, Винер-Нойштадт) переход с городского газа на природный происходил с конца 1960-х по 1980-е годы.

Конечные потребители, в частности частные домохозяйства, будут заблокированы поставщиком газа в случае просрочки платежа после как минимум двух напоминаний, чтобы их можно было быстро включить снова, но не раньше государственных праздников. В 2013 году 8 457 частных домохозяйств в Австрии, из них 6 081 в Вене, были "отключены" регулирующим органом E-Control впервые в мае 2014 года в связи с Постановлением о мониторинге газа . Количество отключений электроэнергии по той же причине коммунальные службы обычно «кладут в ящик».

Экологические аспекты

Из-за низкого уровня примесей природный газ горит более чисто, чем другие ископаемые виды топлива . Из-за более высокого соотношения водород / углерод при сжигании природного газа выделяется на 25% меньше углекислого газа, чем при сжигании мазута, и, согласно UBA, это составляет около 250 г эквивалента CO ₂ на кВт · ч термически (для сравнения: масло прибл. 320 г эквивалента CO ₂ на кВт · ч тепловой). Тем не менее, добыча, транспортировка, обработка и сжигание природного газа способствуют выделению парниковых газов метана и диоксида углерода , особенно если это так называемый сланцевый газ (см. Также выбросы парниковых газов в результате гидроразрыва пласта ).

Экологически и экономически бессмысленно, если природный газ, как побочный продукт добычи нефти, нельзя выгодно продать или закачать обратно в землю, а нужно сжигать на факеле . С помощью различных факельных вниз программ в нефтяной промышленности, сжигание должно быть уменьшено , а природный газ должен подаваться в обработке и управляемой, экологически чистого энергетического использования, таким образом , замена других источников энергии. Это приводит к значительному улучшению глобального экологического баланса и, следовательно, поддерживается налоговыми льготами, но остается весьма сомнительным с точки зрения глобальных климатических целей. Если природный газ больше не доступен в достаточных количествах, по мнению газового лобби, устойчивость инвестиций в региональные сети природного газа может быть гарантирована за счет увеличения производства и добавления биогаза . Однако, по мнению различных экспертов, это, по крайней мере, сомнительно, так ли это на самом деле. Что касается биогаза, например, неясно, откуда должны поступать необходимые количества - по крайней мере, они не могут быть покрыты из внутренних немецких источников - или имеются ли необходимые мощности для производства биогаза. Использование метана из водорода также часто упоминается как экологическое видение будущего для сети природного газа, хотя и здесь нельзя предвидеть доступные генерирующие мощности.

Компоненты природного газа, вышедшие из-за утечек в транспортных системах и трубопроводах, либо попадают непосредственно в земную атмосферу, либо, если газ выходит из подводных трубопроводов, некоторые компоненты растворяются в морской воде. При достаточной глубине и, соответственно, высоком давлении, а также достаточно низкой температуре содержание метана в природном газе может быть отложено в виде твердого гидрата метана на морском дне, при этом это не имеет значения для подавляющего большинства объектов инфраструктуры природного газа, поскольку оно в первую очередь простирается над землей (Распределительные сети и т. д.).

Добыча нетрадиционного природного газа с помощью гидроразрыва пласта связана с некоторыми дополнительными экологическими рисками, в частности, в отношении химикатов, добавляемых к жидкостям гидроразрыва, и утечки вредных веществ, содержащихся в природном газе, из обратного потока и пластовой воды, хранящейся в открытых резервуарах. . Однако более проблематичным является резкое увеличение добычи природного газа в этом районе в результате бума гидроразрыва, что особенно заметно в США с 2000 года. Это приводит к увеличению загрязнения окружающей среды, обычно связанного с добычей природного газа. Что касается глобальных целей в области защиты климата, следует отметить, что, хотя природный газ часто упоминается как промежуточная технология, его более широкое использование остается спорным.

Аспекты безопасности

Газовые баллоны необходимо регулярно проверять.

Из-за своей взрывоопасности природный газ таит в себе определенный риск несчастных случаев. B. в домах от несчастных случаев до катастрофических событий (например, взрыв газа в Чуандонгбее , взрыв газа в Бельгии ). Поэтому при использовании в домашних условиях одоризация является обязательной.

25 марта 2012 г. было обнаружено, что из-за неизвестной утечки на платформе добычи газа (и нефти) Total Group Elgin PUQ в Северном море утечка газа происходила под водой. Сначала, по словам оператора, 200 тысяч кубометров газа вышли из утечки на высоте 25 метров над уровнем воды в открытую местность, позже количество уменьшилось примерно до трети. Из-за опасности пожара и взрыва, вызванного попаданием газа в воздух, и токсичности сероводорода, содержащегося в газе, для кораблей и самолетов были созданы зоны безопасности радиусом до 5,6 км, а также соседние платформы. эвакуированы. 50 дней спустя, в середине апреля 2012 года, компания объявила, что утечка снова закрылась.

Смотри тоже

• Природный газ / таблицы и графики
• Контракт "бери или плати"
• Синтетический природный газ
• Журнал химии природного газа

литература

• Хольгер Кульке: Источник энергии - природный газ. Науки о Земле. Vol. 12, No. 2, 1994, pp. 41-47, DOI: 10.2312 / geoswissenschaften . 1994.12.41 .
• Стефан Уберхорст: Природный газ как источник энергии - разведка, добыча, поставка. Библиотека технологий, том 102, Verlag Moderne Industrien, Landsberg 1994, 2-е издание, ISBN 3-478-93105-3 .
• Гюнтер Цербе: Основы газовых технологий - газоснабжение, газораспределение, использование газа. Hanser Verlag, Мюнхен / Вена 2004, 6-е издание, ISBN 3-446-22803-9 .
• Федеральная ассоциация управления газом и водными ресурсами Германии, BGW: поставка природного газа будущего, информация и справочная информация о рынке природного газа Германии; PDF-файл 2006 г.

веб ссылки

Викисловарь: Природный газ  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

• Ежегодный обзор «Нефть и природный газ в Федеративной Республике Германии» , каждый из которых опубликован в журнале Erdöl Erdgas Kohlen (список ссылок для скачивания статей с 2002 года на веб-сайте LBEG )
• Федеральная ассоциация энергетики и водного хозяйства В. (BDEW). 2010, доступ к 30 июля 2010 . 
• Федеральная ассоциация природного газа, нефти и геоэнергетики В.
• Initiative-gas.at - Австрийская торговая ассоциация газовых и теплоснабжающих компаний
• Gazenergie.ch - Ассоциация газовой промышленности Швейцарии
• Природный газ - информация Федерального управления энергетики
• Немецкая ассоциация газа и воды DVGW V. / Научно-техническое объединение
• SPIEGEL ONLINE: Тематическая страница по добыче нетрадиционного газа
• Федеральный институт геонаук и сырья

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Ливия Байер, Кристиан Бэнтл (Ред.): Как греет Германия? Исследование BDEW на рынке отопления. Федеральная ассоциация энергетики и водного хозяйства В., Берлин 2015 ( PDF 3,3 МБ).
2. ↑ для некоторых примеров в Австрии см. Ute Kutschera и 32 других автора: Межмедийный экологический контроль в отдельных областях. Монографии, М-168. Федеральное агентство по окружающей среде, Вена, 2004 г. ( PDF 19 МБ).
3. ↑ Использование природного газа в автобусах: газозаправочная станция EVN St. Pölten , пресс-релиз EVN AG от 18 декабря 2006 г.
4. ↑ Состав и характеристики природного газа. Институт электронного образования Джона А. Даттона, Государственный колледж Земли и минералов Пенсильвании, (по состоянию на 31 марта 2018 г.)
5. ↑ Обзор природного газа - Предпосылки. naturalgas.org (по состоянию на 31 марта 2018 г.)
6. ↑ Кульке: Энергоноситель природный газ. 1994 (см. Литературу ), стр. 42 и сл.
7. ↑ ^{а б} С. Уберхорст: Энергоноситель природный газ. 1994, с. 50.
8. ↑ Альберто де Анхелис: Удаление сероводорода и меркаптанов природным газом. Прикладной катализ B: Окружающая среда. Том 113-114, 2012 г., стр. 37-42, DOI: 10.1016 / j.apcatb.2011.11.026
9. ↑ Компоненты природного газа ( Памятка от 26 января 2016 г. в Интернет-архиве ).
10. ↑ Энциклопедия технической химии Ульмана, 5-е издание, том A17, стр. 74 и сл.
11. ↑ Технические правила - Рабочий лист G 260: Качество газа. Немецкая ассоциация газа и воды DVGW V., Bonn 2000 ( PDF-файл  ( страница больше не доступна , поиск в веб-архивах ); 1,0 МБ), стр. 8 f.@ 1@ 2Шаблон: Toter Link / www.stadtwerke-coesfeld.de
12. ↑ Семейства газов в соответствии с рабочим листом DVGW G 260 (качество газа). (PDF) Проверено 9 февраля 2020 . 
13. ↑ Ströbele, Pfaffenberger and Heuterkes (2013): Энергетика. Введение в энергетику и политику , 3-е издание, стр. 149.
14. ↑ Коллектив авторов: Газовая установка: Практические советы. Опубликовано рабочей группой по экономному и экологически безопасному потреблению энергии e. V. (ASUE) и Немецкая ассоциация газа и воды. V. (DVWG), Берлин 2010 ( файл PDF ; 2,2 МБ), стр. 14 f
15. ↑ Ляньюн Фэн, Ян Ху, Чарльз А.С. Холл, Цзянлян Ван: Китайская нефтяная промышленность: история и будущее. Спрингер, Нью-Йорк, 2013 г., ISBN 978-1-4419-9409-7 , стр. 2 f.
16. ^ ^{А б} Чи-Джен Ян, Ипей Чжоу, Роберт Б. Джексон: Сектор топливного газа Китая: история, текущее состояние и перспективы на будущее. Политика ЖКХ. Том 28, 2014 г., стр. 12–21, doi: 10.1016 / j.jup.2013.11.002 (альтернативный доступ к полному тексту: jacksonlab.stanford.edu ), стр. 14
17. ^ ^{А б} Ганс Ульрих Фогель: Великий колодец Китая. Scientific American. Vol. 268, No. 6, 1993, pp. 116-121, JSTOR
18. ↑ Natural Gas is King in Pittsburgh , Американское историческое общество нефти и природного газа, по состоянию на 27 июля 2014 г.
19. ↑ ^{a b} Энциклопедия естественных наук и технологий , Zweiburgenverlag Weinheim 1981, том EJ, ключевое слово: Erdgas, стр. 1232 и далее.
20. ↑ Крейг Моррис: Энергия будущего, Поворот к устойчивой энергетической системе , Heise Zeitschriftenverlag 2006, стр. 91 и сл . , ISBN 3-936931-26-7 .
21. ↑ Полное издание энергетических данных - сбор данных BMWI. xlsx документ. В: bmwi.de. Федеральное министерство по вопросам экономики и энергетики, 22 июня 2020 года, доступ к 25 августа 2020 года . 
22. ↑ Швейцарская общая статистика энергии 2018. Федеральное управление энергетикой SFOE, 10 июля 2019 года, доступ к 25 августу 2020 года . 
23. ↑ ^{a b c d e} Landolt Börnstein: New Series VIII , 3A, Natural Gas Exploitation Technologies, Springer, 2002, p. 40 ff. Doi : 10.1007 / 10696439_5
24. ↑ Энергетика | Диаграммы энергии. Проверено 1 октября 2019 года . 
25. ↑ Второй закон о внесении поправок в Закон о налоге на энергию и Закон о налоге на электроэнергию. Бюллетень федеральных законов (BGBl) I 2017/60, 4 сентября 2017 г., стр. 3299–3315, онлайн , об изменениях в Разделе 2 (2), касающихся природного газа в качестве топлива, см. Стр. 3300
26. ↑ ^{a b c} Продолжение финансирования сжиженного нефтяного газа. Веб-сайт ADAC, раздел «Информация, тестирование и советы» , доступ 5 августа 2018 г.
27. ↑ Каталог заправочных станций LPG и CNG для Германии. По состоянию на 5 августа 2018 г.
28. ↑ KfW : В будущее с газом , 30 ноября 2015 г.
29. ^ ^{A b} Майкл Макдональд: Обвал цен на природный газ в Европе. В: OilPrice.com. 17 мая, 2016. Проверено 25 октября, 2016 . 
30. ↑ Первый сланцевый газ в США поступает на завод Ineos в Шотландии . В: BBC News . 28 сентября 2016 г. ( bbc.com ). 
31. ↑ ^{б с д е е г} Winnacker, Küchler: Chemische Technik .., Том 4, Energieträger, 5 - е издание, стр 13 и далее, ISBN 3-527-30769-9 .
32. ↑ Природный газ из Германии: охота за сокровищами на сланце. Spiegel Online, 12 апреля 2010, доступ 12 апреля 2010 . 
33. ↑ Ян Уиллмрот: Энергия: Что бы ни случилось, гидроразрыв останется . В: Süddeutsche Zeitung . 11 февраля 2016 г. ( sueddeutsche.de ). 
34. ↑ Карен Э. Хиггс, Хорст Цвингманн, Агнес Г. Рейес, Роб Х. Фаннелл: Диагенез , эволюция пористости и залежь нефти в плотных газовых коллекторах, бассейн Таранаки, Новая Зеландия. Журнал осадочных исследований. Том 77, № 12, 2007 г., стр. 1003-1025, DOI: 10.2110 / jsr.2007.095 .
35. ↑ Лучшее определение плотного газового коллектора - это «залежь, которая не может быть добыта с экономичными дебитами или извлекать экономические объемы природного газа, если скважина не стимулирована обработкой большого гидроразрыва пласта, горизонтальным стволом скважины или использованием многоствольных стволов скважин. . » Стивен А. Холдич: Плотные газовые пески. Журнал нефтяных технологий. Июнь 2006 г., стр. 84-90.
36. ↑ Газ с сланцевых месторождений переворачивает рынки природного газа с ног на голову. В: VDI-Nachrichten. VDI Verlag GmbH, 12 марта 2010, доступ к 2 августа 2010 года . 
37. ↑ ^б Краткое исследование - резервы, ресурсы и доступность энергии сырье 2011 (PDF, 9,0 MB) Федеральный институт землеведения и природные ресурсы , ноябрь 2011, доступ к 22 октября 2012 года . 
38. ^ ^{A b} К. ван Тьенен-Виссер, Дж. Н. Брейнезе: Вызванная сейсмичность газового месторождения Гронинген: история и недавние события. В: The Leading Edge. Том 34, № 6, 2015 г., стр. 664-671, DOI: 10.1190 / tle34060664.1
39. ^ ^{A b c} Чарльз Флек: Рост и уменьшение вызванных землетрясений на газовом месторождении Гронингена, 1991-2018: статистические тенденции, социальные последствия и изменение политики. В: Науки об окружающей среде. Т. 78, № 3, 2019 г., поз. 59, DOI: 10.1007 / s12665-019-8051-4
40. ↑ Zware aardbeving в Groningse Westerwijtwerd. "Nieuwsbericht" на веб-сайте Koninklijk Nederlands Meteorologische Instituut (KNMI), 22 мая 2019 г.
41. ↑ Торстен Чехановски: Нидерланды сокращают добычу L-газа. В: мессенджер energate , 19 апреля 2017 г.
42. ↑ Мачил Малдер, Питер Перей: Заключительные замечания. С. 67–68 в: Мачил Малдер, Питер Перей (ред.): Добыча газа и землетрясения в Гронингене - размышления об экономических и социальных последствиях. Программные документы Центра исследований экономики энергетики (CEER), № 3. Департамент экономики и бизнеса, Университет Гронингена, 2018 г. ( PDF 1,8 МБ; полный буклет)
43. ↑ Б. Дост, Х. В. Хаак: Естественная и индуцированная сейсмичность. С. 223-239 в: Т. Э. Вонг, Д. Дж. Батьес, Дж. Де Ягер (ред.): Геология Нидерландов. Koninklijk Nederlandse Akademie van Wetenschappen, Амстердам 2007, ISBN 978-90-6984-481-7 , стр. 232
44. ↑ ^{а б} Радиационные отходы нефтегазовой отрасли. (Больше не доступно в Интернете.) В: tagesschau.de. 7 декабря 2009, в архиве с оригинала на 8 декабря 2009 года ; Проверено 6 февраля 2010 года . 
45. ↑ ^{а б} Неизвестная опасность - радиоактивные отходы нефтегазовой промышленности. В: Deutschlandfunk. 5 февраля 2010, доступ к 6 февраля 2010 . 
46. ↑ Радиоактивные остатки - Жители Кентукки страдают от проблем с добычей нефти. В: Deutschlandfunk. 9 марта 2010, доступ к 13 марта 2010 . 
47. ↑ Кристоф Эдлер: Австрийская газовая сеть. Бакалаврская работа, Венский технологический университет, 2013 г. ( файл PDF ; 15 МБ) стр. 37 и далее.
48. ↑ http://www.bto-consulting.com/4media/download/MarineServiceBTOConference2015.pdf
49. ↑ Сафаа А. Фуда: Сжижение природного газа - сырая нефть из химического набора. Спектр наук, 4/1999, с. 92.
50. ↑ Министр требует резерва газа для Германии , Ärzte Zeitung , 1 сентября 2008 г.
51. ↑ ^б BP Статистический обзор мировой энергетики 2018. (PDF) BP , июнь 2018, доступ к 27 июля 2018 года . 
52. ↑ ^{a b} Полное издание энергетических данных - сбор данных BMWI. В: bmwi.de. Федеральное министерство экономики и энергетики, 22 июня 2020 г., по состоянию на 12 августа 2020 г. (Таблица 17 «Объем и конечное потребление энергии природного газа»). 
53. ↑ BGH, решение от 24 марта 2010 г. , Az. VIII ZR 178/08, полный текст и пресс-релиз № 61/2010 от 24 марта 2010 г.
54. ↑ Письменное вопрос федерального правительства в январе 2019 года, Вопрос № 180. (PDF) Федеральное министерство по вопросам экономики и энергетики, 23 января 2019 года, доступ к 25 августа 2020 года . 
55. ↑ Мониторинг отчет 2019 (PDF) Bundeskartellamt, Bundesnetzagentur, 13 января 2020, стр. 361 , доступ к 25 августа 2020 года . 
56. ↑ Wintershall продает норвежские газовые месторождения. Handelsblatt, 15 августа 2015 г.
57. ↑ Конверсия рыночной площади , DVGW , по состоянию на 7 февраля 2016 г.
58. ↑ Общий энергетический баланс Австрии с 1970 по 2018 гг. (Подробная информация). xlsx документ. В: statistik-austria.at. Федеральное статистическое управление Австрии, стр. Таблица 43 , доступ к 27 августа 2020 года . 
59. ↑ 6081 венец , газ отключили , ORF.at от 26 мая 2014 г.
60. ↑ Неконтролируемая утечка газа, ORF.at от 27 марта 2012 г.
61. ↑ «Элгин» -Гаслек - это чучело, найденное Der Spiegel от 16 апреля 2012 года.