Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Opracowanie metody oraz wyznaczenie wskaźników pogodowych do szacowania zużycia gazu na potrzeby usługi dystrybucyjnej wśród odbiorców, u których nie wykonuje się dobowych pomiarów ilości zużycia gazu

Gacek Zbigniew, Jaworski Jacek

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 12

795--804

PL

W artykule przedstawiono sposób rozliczania odbiorców, którzy nie mają dobowej rejestracji zużycia paliwa gazowego. Zaprezentowano charakterystykę metody doszacowywania i progowania zużycia gazu stosowanej w polskim gazownictwie do października 2021 roku. Opisano zasady doszacowywania i prognozowania zużycia gazu metodą temperaturową. Przedstawiono autorską metodykę rozszacowania zużycia gazu metodą „cieplną” oraz sposób oszacowania dobowych historycznych zużyć gazu przez odbiorców z danych odczytowych gazomierzy. Opracowano zasady wyznaczania wskaźników pogodowych WSK w polskim systemie gazowniczym. Na podstawie danych zużycia gazu otrzymanych od operatora systemu dystrybucyjnego – Polskiej Spółki Gazownictwa Sp. z o.o. przedstawiono realizację wyznaczania wskaźników progowych WSK. W opracowanej na potrzeby realizacji pracy aplikacji wspomagającej „WSK” wer. 0.21 przeprowadzono obliczenia dobowego zużycia gazu przez odbiorców w funkcji temperatury dla każdej strefy temperaturowej. Na podstawie obliczonych zużyć dobowych paliwa gazowego dokonano analizy regresji dla dwóch modeli statystycznych: modelu liniowego Y = a + bX oraz modelu pierwiastek kwadratowy-Y: Y = (a + bX) 2 . Analizę korelacji przeprowadzono dla grup taryfowych oraz podzielonych na dwie części (podgrupy a i b) grup taryfowych. Wskaźniki pogodowe zostały wyznaczone na podstawie wyników analizy regresji. Analiza uzyskanych wartości współczynników korelacji r i R 2 wskazuje, że uzyskano większe wartości tych współczynników w podgrupach niż w przypadku grup taryfowych. W sensie statystycznym oznacza to, że otrzymano lepsze dopasowanie modelu w przypadku podgrup, stąd też można przypuszczać, że stosowanie współczynników WSK w podgrupach będzie dokładniejszym sposobem wyznaczania zużycia gazu. Opracowana metodyka badawcza oraz obliczeniowa pozwoliła na wypracowanie koncepcji zasad wyznaczania wskaźników WSK. W pracy wskazano, że oprócz wpływu warunków klimatycznych na wielkość zużycia gazu istotny jest również charakter poboru gazu, tj. czynniki gospodarcze oraz możliwości wytwarzania energii w alternatywny sposób, determinujące wielkość konsumpcji gazu. Przeprowadzona analiza regresji liniowej wykazała statystycznie istotną korelację pomiędzy wartością dziennego zużycia gazu, a średnią dzienną temperaturą otoczenia. Przyjęta w pracy metodyka pozwoliła na wyznaczenie niezależnych dwóch modeli WSK. Pierwszy z nich określa jedną wartość wskaźnika WSK dla grupy taryfowej, a drugi dwa wskaźniki WSK dla podgrup taryfowych. Mając na względzie większe wartości współczynników korelacji, ten ostatni model jest rekomendowany do stosowania w praktyce. Wyznaczone wskaźniki WSK zostały wdrożone do stosowania w polskim systemie gazowym do szacowania oraz prognozowania zużycia gazu w punktach wyjścia typu WS – tzw. metodą temperaturową, wykorzystywaną w PSG do końca października 2021 roku.

EN

The article presents the method of billing for non-daily metered customers. Characteristics of the method of estimation and thresholding of gas consumption used in the Polish gas industry up to October 2021 are presented. The principles of additional estimation and forecasting of gas consumption using the temperature method are described. The paper presents the proprietary methodology of gas consumption estimation using the “thermal” method and the method of estimating historical daily gas consumption by consumers based on gas meters readout data. Principles for determining WSK weather indicators in the Polish gas system have been developed. Based on gas consumption data obtained from the Polish Natural Gas Operator Polska Spółka Gazownictwa Sp. z o.o., the implementation of determining the threshold WSK indicators was done. In the supporting application ‘WSK’ ver. 0.21, calculations of the daily gas consumption of consumers as a function of temperature for each temperature zone were carried out. Based on the calculated daily gas consumption, a regression analysis for two statistical models: the linear model Y = a + bX and the square root-Y model: Y = (a + bX) 2 was performed. The correlation analyses were carried out for main tariff groups and for tariff groups divided into two parts (subgroups a and b). The weather indicators were determined based on the results of the regression analysis. The analysis of the obtained values of the correlation coefficients r and R 2 shows that higher values of these coefficients were obtained in the subgroups than in the case of tariff groups. In statistical terms, this means that a better fit of the model was obtained for the subgroups. Hence, it can be assumed that the use of WSK coefficients in subgroups will provide a more accurate method of determining gas consumption. The developed research and computational methodology allowed for the development of the concept of principles for determining WSK indicators. The paper shows that apart from the influence of climatic conditions on the volume of gas consumption, the nature of gas consumption, i.e. economic factors and the possibility of producing energy in an alternative way, determining the volume of gas consumption, is also important. The linear regression analysis showed a statistically significant correlation between the value of daily gas consumption and the average daily ambient temperature. The methodology adopted in the work allowed for the determination of two independent WSK models. The first one, specifying one value of the WSK index for a tariff group, and the second one with two WSK indexes for sub-tariff groups. Taking into account the higher values of the correlation coefficients, the latter model is recommended for use in practice. The determined WSK indicators have been implemented for use in the Polish gas system for estimating and forecasting gas consumption for non-daily metered gas customers.

2

Analiza wpływu dodatku wodoru do gazu ziemnego na szczelność połączeń mechanicznych wybranych elementów sieci i instalacji gazowych

Szewczyk Piotr, Jaworski Jacek

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2020

|

nr 231

1--134

PL

Jednym ze sposobów wykorzystania energii elektrycznej pozyskiwanej z odnawialnych źródeł energii jest produkcja wodoru, który w wyniku spalania wytwarza jedynie parę wodną. Dodanie wodoru do gazu ziemnego, a następnie jego spalanie, będzie powodowało mniejszą emisję dwutlenku węgla, sprawiając, że paliwo to stanie się bardziej przyjazne środowisku. Wodór dodawany do gazu ziemnego może być przesyłany gazociągami przesyłowymi, a następnie poprzez sieci dystrybucyjne docierać do odbiorców przemysłowych i indywidualnych. Ze względu na znacznie mniejszą gęstość wodoru od gazu ziemnego istotne jest zachowanie szczelności połączeń mechanicznych elementów sieci i instalacji gazowych. W publikacji przedstawiono wyniki prowadzonych w INiG – PIB badań wpływu dodatku wodoru do gazu ziemnego na szczelność połączeń wybranych elementów instalacji i sieci gazowych. Według opracowanej metodyki przeprowadzono badania wybranych elementów sieci i instalacji gazowej, w których połączenia wykonywane były różnymi metodami oraz z zastosowaniem różnorodnych materiałów uszczelniających. Na podstawie przeprowadzonych badań i analizy ich wyników stwierdzono, że dodatnie 15% wodoru do metanu nie spowodowało nieszczelności łączonych elementów. Ponadto stwierdzono, że w przypadku wystąpienia nieszczelności w elementach instalacji czy sieci gazowej mieszanka metanu z wodorem będzie wypływała szybciej niż gaz ziemny i w zamkniętych pomieszczeniach może powodować osiągnięcie w krótszym czasie dolnej granicy wybuchowości.

XX

One of the ways to use electrical energy obtained from renewable energy sources is hydrogen production, which produces only energy and water vapour when burned. Adding hydrogen to natural gas and burning it will lower carbon dioxide emission, making this fuel more eco-friendly. Hydrogen added to natural gas can be transported using gas transmission pipelines and can then be provided to industrial and individual consumers via a distribution pipeline network. Due to the much lower density of hydrogen compared to natural gas, it is especially important to maintain the tightness of mechanical connections of network elements and gas installations. This publication presents the results of research carried out at the Oil and Gas Institute-National Research Institute on the influence that adding hydrogen to natural gas has on the tightness of connections of selected elements of gas installations and networks. According to the developed methodology, tests were performed on selected elements of gas networks and gas installations, in which joints were made using differing methods and using various sealing materials. In the case of steel pipes used in gas installations in buildings, joined by means of threaded connections with tightness obtained on the thread, the test samples were prepared with the use of linen hemp with sealing paste, Teflon tapes and threads, and anaerobic adhesives. Samples made of copper pipes were joined with press fittings. Other installation elements - such as flexible hoses, both extensible and non-extensible, and metal hose assemblies - were attached by means of threaded connections with tightness obtained beyond the thread; the sealing material was NBR rubber gaskets and klingerite. The gas network elements were connected by means of threaded connections with hemp and sealing paste, flare fittings, and steel and polyethylene flanges (sealing with a flat gasket made of NBR and klingerite). PE/Steel connectors where also tested. The tests included tightness tests of the prepared samples with the use of methane, and then a mix of 85% methane and 15% hydrogen. The tests on samples with simulated leaks were also performed. Based on the tests and the analysis of the results, it was found that adding the hydrogen to the methane did not cause leaks in the joined elements. In addition, it was found that in the case of leaks appearing in elements of installations or gas networks, the methane-hydrogen mixture flows out faster than methane alone, and in closed rooms this may result in the lower explosion limit being reached in a shorter time.

3

First natural frequency of multi-segment floor joists with variable cross section

Chalecki Marek, Jaworski Jacek, Szlachetka Olga

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2019

|

Vol. 28, No. 4

526--538

EN

The Rayleigh’s method can be used to determine the first natural frequency of beams with variable cross-section. The authors analyse multi-segment simply supported beams, symmetrical with respect to their midpoint, having a constant width and variable height. The beams consist generally of five segments. It has been assumed that the neutral bar axis deflected during vibrations has a shape of a beam deflected by a static uniform load. The calculations were made in Mathematica environment and their results are very close to those obtained with FEM.

4

Wybrane zagadnienia dotyczące wpływu dodatku wodoru do gazu ziemnego na elementy systemu gazowniczego

Jaworski Jacek, Kukulska-Zając Ewa, Kułaga Paweł

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 10

625--632

PL

W ostatnim czasie można zaobserwować rosnące zainteresowanie dodawaniem do sieci gazowej wodoru pochodzącego ze źródeł odnawialnych, tzn. technologią power-to-gas. Umożliwia ona przekształcenie wyprodukowanej energii elektrycznej do postaci wodoru i zmagazynowanie go w systemie gazowniczym. Technologia ta może stać się jednym z istotnych czynników zwiększenia udziału energii odnawialnej w całkowitym bilansie energetycznym. Skutkiem dodawania wodoru do gazu ziemnego będzie obecność w sieciach gazowych mieszaniny gazu ziemnego oraz wodoru, która siecią tą docierać będzie do odbiorców końcowych, w tym odbiorców w gospodarstwach domowych. Właściwości fizykochemiczne wodoru, takie jak np. gęstość właściwa czy lepkość, istotnie różnią się od właściwości fizykochemicznych składników gazu ziemnego, takich jak metan, etan, propan, butan, azot itd. W związku z powyższym właściwości mieszaniny gazowej po dodaniu do niej wodoru będą się znacznie różnić od właściwości obecnie stosowanego gazu ziemnego. Tym samym elementy systemu gazowniczego, a także odbiorniki gazu u odbiorców końcowych będą podlegać oddziaływaniu wodoru. Konieczne staje się zatem zapewnienie, że w granicach przewidywanych stężeń wodoru elementy systemu gazowniczego, a także odbiorniki gazu będą w stanie długotrwale pracować bez pogorszenia swych właściwości funkcjonalnych oraz zmniejszenia bezpieczeństwa technicznego. W niniejszym artykule omówiono wyniki dotychczasowych badań prowadzonych w INiG – PIB dotyczących wpływu mieszaniny gazu ziemnego i wodoru na: urządzenia gazowe użytku domowego oraz komercyjnego, rozliczenia i pomiary paliw gazowych, jakość paliw gazowych, gazomierze miechowe oraz reduktory średniego ciśnienia.

EN

Recently, there has been a growing interest in adding hydrogen from renewable sources to the gas network, i.e. Power-to-Gas technology. This technology makes it possible to convert the produced electrical power into hydrogen and to store it in the gas network. It may become one of the significant factors of increasing the share of renewable energy in the overall energy mix. The addition of hydrogen to natural gas will result in the presence of a mixture of natural gas and hydrogen in the gas networks through which it will reach end users, including household customers. The physicochemical properties of hydrogen, such as specific density or viscosity, differ significantly from those of natural gas components, such as methane, ethane, propane, butane, nitrogen, etc. As a result, the properties of a gas mixture, after adding hydrogen, will be significantly different from those of the natural gas currently in use. Thus, both gas network components and gas appliances of end users will be exposed to hydrogen. It is therefore necessary to ensure long-period operation of gas network components and gas appliances, within the limits of anticipated hydrogen concentrations, without deterioration in their functional properties and technical safety. This paper discusses the results of research conducted at INiG – PIB in terms of resistance to a mixture of natural gas and hydrogen (up to 23%) on: gas appliances for household and commercial use, gaseous fuels metering and billing, gaseous fuels quality, diaphragm gas meters and medium pressure regulators.