Aardgas. Dr.ir. G.P.J. Dijkema. College TB142Ea, 28 april Challenge the future

Transcriptie

1 Aardgas Dr.ir. G.P.J. Dijkema College TB142Ea, 28 april

2 2

3 3

4 Aardgas het systeem Winningsstation Zuidwal, Elf Petroland Foto Sake de Wolf bron: Slochteren, 1963 bron: 4

5 Aardgas het Groningen veld Ontdekking Slochteren veld: 22 juli 1959 Groningen gas Aardgaslocatie bij Slochteren, 1963 bron: 5

6 Aardgas het Groningen veld Het veld bestaat uit een laag zandsteen met een dikte van ongeveer 250 m, op +/ m diepte. Gasbel bij Slochteren, 1963 bron: 6

7 Aardgas lasten: bodemdaling Bodemdaling door gaswinning van het gasveld Groningen, veroorzaakt een schotelvormige depressie in het maaiveld, geïllustreerd door de hoogtelijnen op de kaart. Prognose voor het jaar 2050 (bron: NAM, 1995) Bron: 7

8 Aardbevingen 8

9 Aardbevingen bron: Muntendam-Bos en de Waal,

10 Aardgas het systeem 10

11 Export Binnenlands verbruik Import 11

12 25 mrd m 3 Export Import Binnenlands verbruik 35 mrd m 3 12

13 25 mrd m 3 Export Import Binnenlands verbruik 35 mrd m 3 Wat nu? 13

14 Aardgas bronnen en bestemmig Bron: (2009) 14

15 Aardgas voor wie? Huishoudens 14 miljoen toestellen Ziekenhuizen, industrie, MKB, tuinbouw > miljoen aansluitingen; > bedrijfstoestellen Warmte-kracht koppeling, elektriciteitsproductie Industrie en tuinbouw; 4500 inst. < 25MWe Grootschalige elektriciteitsopwekking / WKK > 25 MWe 80 aansluitingen op H-gas net 15

16 AARDGAS - het systeem - Aardgasveld Aardgasveld Aardgasveld Winning Winning Winning Bewerking Bewerking Bewerking Transport Binnenlandse Gebruikers Export 16

17 Aardgas stand van zaken Velden raken uitgeput horizon nog jaar Infrastructuur: 50 jaar opbouw, miljarden Ageing assets Herkomst: Nederland 73 Bestemming: Nederland 34,4 Duitsland 18,8 Ver. Koninkrijk 10,6 Italië 7,1 Frankrijk 6,7 België 4,7 Zwitserland ,6 Miljard m 3 Ontwikkelingen: Nieuwe pijpleidingen Aardgasopslag LNG-Terminal Contractering remote gas: Trinidad & Tobago, Qatar, North-West Shelf etc. Van producent naar gashub 17

18 Wat getallen Totaal binnenlands energiegebruik Nederland? 18

19 Wat getallen Totaal binnenlands energiegebruik Nederland 3300 [PJ] (PètaJoule) 1 [PJ] = [J] = 10 9 [MJ] Aardgas: 1600 [PJ] Ongeveer 50 miljard [Nm 3 ] Groningen 32 [MJ/Nm 3 ] 19

20 25 mrd m 3 Export Import Binnenlands verbruik 35 mrd m 3 Formidabele Uitdaging! 20

21 Aardgas terminologie (1) Methane (C 1 ) Ethaan (C 2 ) Aardgas ex veld Propaan (C 3 ) Butaan (C LPG 4 ) Zwaardere Fracties Bekend als: C 5 + Pentanen Plus Condensaat NGL Non Hydrocarbons e.g. water, carbon dioxide, etc. LPG = Liquefied Petroleum Gas (een olieproduct!!) NGL = Natural Gas Liquids (vaak bijproduct van een aardgasveld) CNG = Compressed Natural Gas LNG = Liquefied Natural Gas SNG = Synthetic or Substitute Natural Gas GTL = Gas-To-Liquids 21

22 AARDGAS - winning in Nederland aardgaswinning in > 300 velden elk veld heeft een unieke gassamenstelling of kwaliteit deze verschillen onderling sterk Aardgaswinning in de Waddenzee: Winningsstation Zuidwal, Elf Petroland Foto Sake de Wolf bron: CH 4 (methaan) gehalte: volumeprocent [vol.%] aanwezigheid condensaat (ethaan, propaan etc.) CO 2 gehalte; N 2 (stikstof) gehalte verontreiniging met zwavelverbindingen (H 2 S, COS) 22

23 AARDGAS Groningen kwaliteit Groningen (Slochteren) is het belangrijkste Nederlandse veld Samenstelling 86 [vol.%] methaan, CH 4 14 [vol.%] stikstof, N 2 na condensaat en CO 2 verwijdering Belangrijke eigenschap: de productiecapaciteit capaciteit kan SNEL gevarieerd worden zonder nadelige invloed op de levensduur en de kwaliteit van het veld bron: 23

24 Eigenschappen van aardgas Verbrandingswaarde Wobbe getal ( H) (W) W = H s / d d = relatieve dichtheid = ρ gas / ρ lucht S = standaardcondities Het Wobbe getal bepaalt de economische waarde van aardgas is een ontwerpgegeven voor aardgasbranders 24

25 C v values and Wobbe indexes of gases supplied to Gasunie 44 H MJ / Nm 3 Ekofisk Wobbe index MJ / Nm Placid Slochteren K15FB Wobbe band 19 Sleen < rel. dichtheid >

26 Uitdaging: veranderende kwaliteit gas Bron: 26

27 AARDGAS - bewerking bewerking ruw aardgas uit een veld is nodig vanwege: voorkomen van problemen in het aardgasnet teveel condensaat: vaker pigging nodig; gevaar bij gascompressie CO 2 gehalte: vorming kristallen bij hoge druk zwavelverontreiniging (H 2 S, COS): corrosie & veiligheid bereiken van een beperkt aantal afleverkwaliteiten in Nederland 6 kwaliteiten verkocht belangrijkste is G-gas: Groningen kwaliteit G-gas: methaan (85.6 vol.%), N 2 (14.32 vol. %), geurstof (mercaptaan, ppm) Levering aan kleinverbruikers (huishoudens) daarna H-gas, hoogcalorisch gas bijna 100% methaan levering aan grootverbruikers (industrie, elektriciteitscentrales) 27

28 Aardgas - bewerking Meest algemeen: verwijdering van water Glycol-unit Bron: Bron: 28

29 Aardgas - bewerking Meest algemeen: verwijdering van water Glycol-unit Bron: 29

30 Aardgas pijpleidingnet 36/afleveringen/ /items/ / 30

31 AARDGAS - aflevering Grootverbruikers: aansluiting hoge-druk net (GTS) elektriciteitsproductie, procesindustrie H-gas, hoogcalorisch gas, bijna 100% methaan andere kwaliteiten hoog-calorisch gas uit nabije velden Kleinverbruikers: via de distributiebedrijven tuinbouw! MKB huishoudens G-gas; Groningen kwaliteit, huishoudens etc. 31

32 Spelers in het aardgas-netwerk (1) Winning Nederlandse Overheid Ministerie van EL&I: uitgifte concessies ex. Mijnwet Energiebeheer Nederland (EBN) beheer van het staatsaandeel in de uitgegeven concessies Nederlandes Aardolie Maatschappij (NAM) exploratie en produktie gaszuivering (drogen, condensaatverwijdering, ontzwaveling) aandeelhouders 50% Shell, 50% ExxonMobil (voorheen Esso) Shell Operated & Staffed Andere oliemaatschappijen, NL-continentaal plat & land. SBM-Offshore, Schlumberger, Heerema, Huisman: boorplatforms, productieplatforms, speciale schepen enz. 32

33 Spelers in het aardgas-netwerk (2) Hoofdtransportnet Gasunie Transport Services (GTS): beheerder landelijk transportsysteem; import, export, opslag Delta Nutsbedrijven, BP: Interconnectors Handel, Distributie GasTerra Handel, langlopende contracten NLEU Noorwegen, Rusland NL Regionale netwerkbedrijven Stedin, Liander, Enexis Distributiebedrijven de energiebedrijven RWE/Essent, Nuon/Vattenfall, Eneco, Delta etc. Bron: 33

34 Aardgasbaten VPRO: meer dan 160 Miljard Euro (2009) Serie over aardgas: s/ /afleveringen/ / Het Gasunie gebouw (1994) Bouwkosten 63,5 miljoen Euro 34

35 Aardgasbaten ± 85% opbrengst elke Normaal kubieke Meter aardgas (Nm 3 ) wordt afgedragen aan de staat ± 15% is vergoeding aan NAM en anderen voor opsporing, winning en bewerking en transport tot afleverpunt Gasunie daarnaast betalen alle spelers in de aardgasketen winstbelasting! 35

36 Aardgas - vooruitzichten 36

37 Gasopslag Bron: 37

38 Uitbreidingen van het gas netwerk 38

39 Schaliegas in Nederland Niet te vergelijken met VS Voorraad niet bewezen Potentiële voorraad beperkt Relatief hoge productiekosten Divergerende risicoperceptie 39

40 40

41 41

42 42

43 Aardgas uitdagingen B.V. Nederland aardgasbaten Security-of-supply Huishoudens Industrie, MKB, tuinbouw Elektriciteitsvoorziening Lage CO 2 uitstoot / MWh Flexibiliteit 43