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Shippers’ day 2016

San Donato Milanese, 18 Maggio 2016

Progetto «Upgrading sistemi di misura gas»

Indice

Contesto Europeo:

Regolamento EU nº 312/2014

Contesto Nazionale:

Il quadro regolatorio

La titolarità impianti di misura

Le performance della telelettura per i Punti di Riconsegna

La misura della qualità del gas per i Punti di Riconsegna

Progetto «Upgrading della Misura per i Clienti Finali»

Gli obiettivi

L’analizzatore di qualità

Lo stato del progetto

Conclusioni

2

o Responsabilità in capo agli Utenti relativamente al bilanciamento delle proprie

posizioni nel corso del giorno-gas :

• Rinomina ai punti di import/stoccaggi e riconsegna

• Compravendita di gas sul mercato organizzato

o Minimizzazione delle azioni intraprese dal TSO per il bilanciamento del sistema (ruolo

residuale) :

• Compravendita di gas sul mercato organizzato

o Mercato organizzato, gestito mediante piattaforma di trading comune con partecipazione su

base anonima, in cui l’Operatore del Mercato (GME) svolge il ruolo di controparte centrale

Nel corso del 2016 verrà introdotto anche in Italia il nuovo regime di bilanciamento in attuazione del

Regolamento (UE) n. 312/2014 (Network Code on gas Balancing in Transmission Systems).

Principi

generali

Contesto Europeo – Regolamento UE n. 312/2014

3

o Implementazione di processi (nomina e rinomina) che consentano agli utenti di

adeguare le proprie posizioni (fino a 35 cicli di rinomina oraria a partire dalle

16.00 del G-1 fino alle 3.00 del giorno G)

o Applicazione di corrispettivi di disequilibrio agli utenti che non abbiano bilanciato le

proprie posizioni al termine della giornata

o Neutralità del Trasportatore relativamente a tutti i costi derivanti dalle azioni di

bilanciamento intraprese

o Premi e penalità per il TSO in relazione all’efficacia delle azioni di bilanciamento

o Messa a disposizione da parte del TSO agli utenti di informazioni adeguate a

consentire la valutazione delle proprie posizioni di bilanciamento e che consentano

loro di intraprendere azioni finalizzate alla correzione dei propri disequilibri:

• Aggiornamento orario dello stato del sistema

• 3 pubblicazioni giornaliere di previsione/allocazione intraday del

prelievo Utente in forma aggregata e suddiviso per punti

Informazioni

Nomine

Sbilancio

Contesto Europeo – Regolamento UE n. 312/2014

4

Definizioni Responsabilità

Metering: installazione e manutenzione degli

impianti di misura che prevede la messa in loco,

la messa a punto e l’avvio del dispositivo di

misura, nonché la verifica periodica del corretto

funzionamento del medesimo dispositivo e

l’eventuale ripristino della funzionalità dello

stesso e la messa a disposizione delle misure al

soggetto responsabile della rilevazione

a) titolare dell’impianto con riferimento agli

impianti di immissione delle produzioni

nazionali, di stoccaggio, di rigassificazione di

Gnl, di distribuzione

b) impresa maggiore con riferimento ai punti di

interconnessione con sistemi di trasporto

esteri

c) impresa di trasporto sottesa con riferimento ai

punti di interconnessione tra reti di trasporto

d) impresa di trasporto con riferimento ai punti di

riconsegna ai clienti finali allacciati alla rete di

trasporto avvalendosi del titolare dell’impianto

Impresa maggiore di trasporto

Meter reading è l’attività che prevede le

operazioni necessarie alla raccolta, alla

trasmissione, alla validazione, all’eventuale

ricostruzione, all’archiviazione, all’elaborazione

e alla messa a disposizione ai soggetti

interessati dei dati

Contesto Nazionale – Il quadro regolatorio

5

Import/Export 2 di società estere

4 di Snam Rete Gas

Produzioni 37 Operatori di Campo

GNL 3 Terminali di

Rigassificazione

STOCCAGGI 11 Operatori di stoccaggio

RICONSEGNE 6.914 Titolare del punto

di riconsegna

3.761

Distributori

3.153

Industriali

Contesto Nazionale – Titolarità impianti di Misura

6

Dei Punti di Riconsegna teleleggibili, la telelettura

risulta mediamente disponibile per circa l’80% dei

casi.

Di questi, circa l’8% presenta una differenza tra

Bilancio Provvisorio e Bilancio Definitivo.

Performance

medie * 25% dei Punti di Riconsegna totali non è teleletto

giornalmente

31% dei Punti di Riconsegna totali o non è teleletto o

genera dati che vengono rielaborati in sede di

emissione Verbale di Misura

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

distributori

clienti finali

totali

97%

88%

93%

3%

12%

7%

teleleggibili non teleleggibili% REMI

* Periodo di riferimento [giu 15; mar 16]

Contesto Nazionale – Performance della telelettura per i PdR

7

Contesto Nazionale – La misura della qualità del gas

Misura della qualità (Potere Calorifico Superiore,

densità relativa)

Il sistema attuale prevede che ciascun punto sia associato a

170 Aree Omogenee di prelievo all’interno delle quali i PCS

varia all’interno di un intervallo del ± 2%.

Le apparecchiature per la misura della qualità sono

gascromatografi.

I Gascromatografi associati a ciascuna area di prelievo

sono nella titolarità di SRG.

Il sistema si avvale di ulteriori circa 60 gascromatografi

di proprietà di Clienti Finali. Misura della qualità del gas non puntuale

presso ciascun PdR

8

Progetto «Upgrading della Misura dei Clienti Finali»

• Più precisamente il Progetto prevede l’acquisizione e l’adeguamento della

parte misura finalizzato alla dotazione dei Punti di Riconsegna di:

Sistema di misura che consenta la telelettura oraria;

Un apparato per la rilevazione della qualità del gas (Analizzatore di Qualità) predisposto

al collegamento diretto con il Dispositivo di conversione dei volumi, al fine di garantire

l’elaborazione dell’energia con dati puntuali di qualità.

Obiettivo

AS IS TO BE

VOLUMI

ENERGIA

Teleletti: 3/die

Nonteleletti:

Mensile

Mensile Oraria

Oraria

9

Il progetto prevede l’acquisizione e l’adeguamento delle sole parti componenti il sistema di misura.

A titolo esemplificativo, il sistema di misura si intende composto da:

• organi primari (contatore, porta diaframma venturimetrico);

• apparati componenti la catena di misura principale e di riserva/controllo con i relativi collegamenti e apparati di comunicazione

dati;

• tratti di tubazione a monte e a valle dell'organo primario nonché le relative valvole di intercettazione;

• tratti di tubazione e relative valvole di intercettazione componenti l'eventuale by-pass e il «serie/parallelo».

Limiti di batteria tra parte di filtraggio / riduzione e parte misura

10

Progetto «Upgrading della Misura dei Clienti Finali»

Sistemi di filtraggio,

preriscaldo e regolazione del

gas naturale continueranno ad

essere nella titolarità e

responsabilità dei Clienti Finali.

L’adeguamento prevede la dotazione del sistema di misura di:

•apparati di misura dei volumi ed energia che consentano la telelettura oraria

•strumentazione di riserva e controllo teleletta

•sistema di energia (batterie) per garantire la continuità di funzionamento in caso di disservizio alla rete di alimentazione

elettrica

•analizzatore di qualità

Progetto «Upgrading della Misura dei Clienti Finali»

CONTATORE ANALIZZATORE QUALITA’ FLOW COMPUTER

VOLUMI (Sm3) PCS (MWh/Sm3) ENERGIA TRASPORTATA (MWh)

11

http://www.google.it/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwihz9is28zMAhUGthQKHds7DHUQjRwIBw&url=http://www.watergas.it/it/prodotto/misuratori_di_gas_fiscali_a_tu&psig=AFQjCNGKLoT2s9T7vS7D_SNvxnPAPvLp-A&ust=1462873651277801

Analizzatori di Qualità

• Nessun tempo di corrivazione

• Disponibilità di una misura qualità in real time per l’elaborazione delle quantità

tramite collegamento diretto al flow computer.

Nessun altro trasportatore europeo di dimensioni paragonabili a Snam Rete Gas ha una misura

dell’energia riconsegnata presso i propri punti di riconsegna rilevata puntualmente

Misura puntuale della qualità del gas

Parametri misurati: PCS, densità relativa, %CO2. Parametri necessari per il calcolo del fattore di compressibilità secondo la

norma UNI EN ISO 12213-3

12

• L’analizzatore misura le proprietà fisiche del gas e attraverso modelli di correlazione determina i

parametri di qualità del gas: PCS, densità relativa, %CO2.

Assorbimento nel campo degli

infrarossi

Viscosità dinamica

Velocità del suono

Calore specifico

Conduttività termica

Modelli

matematici

Potere Calorifico Superiore

Densità relativa

Frazione molare di CO2

Analizzatori di Qualità

13

Analizzatori di Qualità

Prove effettuate sugli AQ e Valutazione Risultati con Politecnico di Milano

Risultati elaborati dal Politecnico di Milano in base

alla procedura di prova proposta. Risultati:

Equivalenza ai fini dell’utilizzo sulla rete di trasporto

degli analizzatori di Qualità rispetto al

gascromatografo.

Prove preliminari degli

Analizzatori di Qualità

con protocollo di prova

Snam Rete Gas

Definizione da parte del Politecnico di Milano di una protocollo di prova

con un numero maggiore di misurazioni che portino all’applicabilità di

test statistici atti a garantire una caratterizzazione di dettaglio.

Campagna di prove secondo il protocollo Politecnico.

Analisi autonoma ex-post effettuata dal Politecnico di

Milano dei risultati forniti dagli analizzatori di Qualità

sulla base delle procedura di prova adottata da Snam

Rete Gas. Risultati: gli strumenti provati risultano in

linea con quanto prescritto dal Codice di Rete.

14

Analizzatori di Qualità

Campagna di prova secondo modalità indicate dal Politecnico di Milano

Alimentazione con miscele di riferimento

da sei bombole tarate.

Acquisite 30 misure consecutive per ogni

miscela.

Test ripetuto a distanza di 3 mesi.

Procedura

Determinare accuratezza, ripetibilità e

stabilità dell’analizzatore di qualità Finalità

GC

AQ

Misceledi riferimento

Composizione (%mol)

Parametri di qualità

Calcolo Z1ISO 12213-3

PCSs

xCO2

dr

PCSs

xCO2

dr

Calcolo Es

p1T1

GC

Misceledi riferimento

Composizione (%mol)

Parametri di qualità

Calcolo Z1ISO 12213-3

AQ

PCSs

xCO2

dr

PCSs

xCO2

dr

p1T1

Calcolo Es/V1

Alimentazione con gas naturale di rete in

continuo per circa 300 giorni.

Registrata la media aritmetica giornaliera delle

misure e confrontata con quella ottenuta da un

gascromatografo di Snam Rete Gas.

Verificare l’accuratezza rispetto a un

gascromatografo dell’analizzatore di qualità

nel funzionamento in campo

15

Analizzatori di Qualità

I prova: Misure del PCSs (confronto con bombole certificate)

SogliaCodiceRete

Mix

Tipo

PCSs

(kJ/Sm3)

Mix 1 Algerino 39773 Mix 2 GNL 40176 Mix 3 Olandese 38368 Mix 4 Sintetico 38812 Mix 5 Russo 38325 Mix 6 Nazionale 37755

Misura non precisa Misura non accurata

Misura non precisa Misura accurata

Misura precisa Misura accurata

Misura precisa Misura non accurata

precisione

accuratezza

𝑷𝑪

𝑺𝑺

,𝑨𝑸

−𝑷

𝑪𝑺

𝑺,𝒃

𝒐𝒎

𝒃𝒐

𝒍𝒂

𝑷𝑪

𝑺𝑺

,𝒃𝒐

𝒎𝒃

𝒐𝒍𝒂

(%

)

16

-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

0 40 80 120 160 200 240 280 320

s, P

CS A

Qvs

GC

(%

)

Giorni

Analizzatore 1 Analizzatore 2

Analizzatori di Qualità

II prova: Misure del PCSS (medie giornaliere rispetto al gascromatografo)

Per il progetto di upgrading Snam Rete Gas utilizza Analizzatori di Qualità:

dotati di evaluation certificate e certificati in classe A secondo la raccomandazione OIML R-140.

Sono classificati in questa classe solo gli strumenti per la determinazione del PCS che

determinano il valore con un errore massimo dello 0.5%.

Analizzatori di Qualità Utilizzati da Snam Rete Gas

17

Analizzatori di Qualità

I e II prova: Calcolo dello Z*1 (confronto con bombole e con gascromatografo)

*Si sono assunte condizioni di esercizio «estreme», in cui si verifica il massimo effetto di gas reale (T = 3º C, p = 70 bar)

-0,6

-0,4

-0,2

0,0

0,2

0,4

0,6

Mix 1 Mix 1 Mix 2 Mix 2 Mix 3 Mix 3 Mix 4 Mix 4 Mix 5 Mix 5 Mix 6 Mix 6

E Z1 (

%)

Fase 1 Fase 2

Miscela 1 Miscela 2 Miscela 3 Miscela 4 Miscela 5 Miscela 6

Mix Tipo Z1 (-)

Mix 1 Algerino 0.80541 Mix 2 GNL 0.81089 Mix 3 Olandese 0.81935 Mix 4 Sintetico 0.82339 Mix 5 Russo 0.83570 Mix 6 Nazionale 0.84614

𝒁𝟏

,𝑨𝑸

−𝒁

𝟏,𝒃

𝒐𝒎

𝒃𝒐

𝒍𝒂

𝒁𝟏

,𝒃𝒐

𝒎𝒃

𝒐𝒍𝒂

(%

)

-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

0 40 80 120 160 200 240 280 320

s,Z1

AQ

vsG

C (

%)

Giorni

Analizzatore 1 Analizzatore 2

𝒔%

,𝑨𝑸

=𝒁

𝟏,𝑨

𝑸−

𝒁𝟏

,𝑮𝑪

𝒁𝟏

,𝑮𝑪

∙𝟏

𝟎𝟎

18

• Le prove condotte hanno dimostrato l’equivalenza dell’Analizzatore di Qualità in classe A

rispetto ai Gascromatografi, in termini di accuratezza, ripetibilità, stabilità e durata.

• Rispetto ai gascromatografi, gli Analizzatori di Qualità richiedono una minore frequenza degli

interventi di taratura.

• Gli Analizzatori di Qualità non necessitano di gas «carrier» di trasporto ed alcuni neanche di gas

di taratura. L’assenza di bombole di grosso volume ~ 50 l e ad alta pressione, 200 bar, ne

consentono l’installazione diretta sul punto di misura poiché gli spazi necessari sono inferiori

rispetto a quelli del gascromatografo e le predisposizioni (basamenti in cemento, dispositivi di

ancoraggio bombole,…ecc) non sono richieste.

Vantaggi degli Analizzatori di Qualità

Utilizzo degli Analizzatori di Qualità per una misura puntuale dell’energia

Analizzatori di Qualità

19

Teleletti: 3/die

Non teleletti: Mensile

Mensile

Oraria

AS IS

VOLUMI

ENERGIA Oraria

Set 2015 Avviati contatti coi CF

Dic 2015 Avviata firma contratti

Apr 2016 Avviati sopralluoghi

Giu 2016 Avvio adeguamenti

TO BE

Lo stato del progetto

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EN ISO 9001 certification

Quality Management System

ACCREDITAMENTO

EN ISO 17025

Misura puntuale dell’energia riconsegnata presso il Punto di Riconsegna.

Upgrading degli impianti tradizionali e automatizzati non teleletti

Ridondanza impiantistica

Acquisizione\ Pubblicazione dati con frequenza oraria

Acquisizione automatizzata della misura di riserva

Disaccoppiamento tra la componente legata al processo di misura e la componente legata alla

trasmissione del dato ai fini dell’utilizzo di tecnologie trasmissive diverse

Maggiore affidabilità della telelettura

Standardizzazione del campo

Tempestività interventi di ripristino

Vantaggi introdotti dal Progetto «Upgrading della Misura dei Clienti Finali»

Conclusioni

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