Vi i el-landet Sverige kanske ser naturgas som en primitiv energikälla, men den har en definitiv fördel över el: gas kan komprimeras och enkelt mellanlagras, medan el är helt ”inkompressibelt” och måste framställas i exakt samma mängd som det förbrukas. Att mellanlagra el i större mängder är helt uteslutet med dagens teknik. Å andra sidan ger förbränning av gas koldioxid som resultat, vilket man slipper med kärnkraft. EU har en mycket stor del i moderniseringen och kommersialiseringen av Europas gasnät.
Nu ska vi inte sätta oss på våra höga hästar. Sverige har också ett gasnät, även om nätet bara täcker västkusten, från Trelleborg till Stenungsund. Då ingår Malmö och Göteborg. Nätet byggdes mellan 1985 och 2004 och försörjs med gas från Danmark. De stora förbrukarna är kraftvärmeverk och producenter av gödningsmedel.
Stockholm har haft gasnät sedan 1853. Gasen har fört en undanskymd tillvaro i stockholmstrakten, men produktionen ökar i och med den ökande mängden gasdrivna fordon. Försörjningen övergår långsamt från importerad naturgas till biogas som produceras ur avfall. Visby Reningsverk diplomerades 2010 av intresseföreningen Svenskt Vatten för att man var bäst i landet på att producera biogas i förhållande till verkets energiförbrukning.
Bild: JIP, CC BY-SA 3.0
Rederinäringen tittar också på gas. Viking Line har kommit längst, med fartyget Viking Grace som dagligen går Stockholm-Åbo på norsk naturgas, utan en gnutta rök ur skorstenen. (https://www.idg.se/2.1085/1.483208/viking-grace–skonhet-och-switchaggregat-del-1).
Nästa stora fest- och party-fartyg Viking Glory kommer också att bli gasdrivet. Uppenbarligen fungerar det bra.
Viking Line har tillsammans med Åbo hamn, Stockholms hamnar, Mariehamns hamn och Åbo stad beviljats EU-stöd från programmet Connecting Europe Facility (CEF) för det gemensamma EU-projektet NextGen Link.
NextGen Link handlar om att uppgradera sjöfartsförbindelsen mellan Åbo–Mariehamn–Stockholm med ett nytt LNG-fartyg samt förbättringar i infrastrukturen i hamnarna. Projektet ligger i linje med EU:s prioriteringar i TEN-T (Trans-European Transport Networks) eftersom det bidrar till ökad användning av mera hållbara fartygsbränslen och därmed minskade utsläpp, samt förbättringar och effektiviseringar av logistiken i länken mellan Åbo och Stockholm.
Transeuropeiska transportnätet startades av EU på 1980-talet. Det är ett megaprojekt avsett att maximera logistiken inom infrastruktur och transport i EU. Projektet innefattar vägar, järnvägsnät, vattenvägar och satellitnavigationssystemet Galileo.
Nå, tillbaka till gasen!
Gastyper
Naturgasen metan (CH4) bildas vid termisk sönderdelning av organiska sediment djupt nere i jordskorpan, antingen med hjälp av mikroorganismer eller på helt oorganisk väg, i avsaknad av syre.
Komprimerar man gasen tills den blir flytande, kallas den LNG, Liquid Natural Gas.
Gasen som distribueras till hushåll och industrier i Litauen består till minst 98 % av metan. Det är samma gas som kommit upp ur havsbotten i Norge. Ingenting är tillsatt, utom några hundradels procent etylmerkaptan.
I vissa städer (Vilnius, Kaunas, Klaipeda…) används naturgas för att driva kommunala bussar (precis som i Sverige, där just staden Visby får anses vara ett mycket lyckat exempel).
Skilj metan från LPG (Liquefied Petroleum Gas) som används till personbilar. Naturgas är inte vare sig cigarettändargasen butan (C4H10) eller propan (C3H8), vilka både används som motorbränsle och som energibärare i luftkonditioneringar. Butan och propan är tyngre än luft och blir kvar vid marken och kan samlas i låglänta områden. Skulle de tunga gaserna samlas i koncentrationer upp till 15 % och någon tänder en låga, exploderar de. Metan är å andra sidan lätt och avdunstar. LPG utvinns genom krackning av olja och har inget med den hushållsgas som distribueras i det litauiska gasnätet att göra.
Litauens gasförsörjning historiskt sett
Det lokala gasnätet i Vilnius invigdes 1864 och var totalt 14 kilometer långt. Det var då det ryska imperiets andra gasnät, efter St. Petersburg som fick sitt nät 1835. Moskva kom på tredje plats med sitt nät 1866. Gasen producerades lokalt och näten var begränsade till storstäderna och användes till belysning och uppvärmning.
Det enda minnet av detta anrika gasnät är denna skulptur på en gata i Vilnius, ”Zibintininkas” (Lykttändaren).
Litauens landsomfattande gasnät påbörjades av Sovjetunionen år 1961 med sträckningen Ivacevičiai i Vitryssland – Vilnius med rör med 350 millimeters diameter. Sträckningen var en del av det sovjetiska gasnätet från Dašava i Ukraina till Minsk.
I modern tid har det emellertid visat sig vara farligt med en enda leverantör, för efter Litauens frigörelse från Sovjet år 1991 ströp sovjeterna gasförsörjningen och landet fick uppleva ett par kalla vintrar 1992-1993.
Litauen beslutade sig för att frigöra sig från det ryska gasvapnet och förberedde sitt nät för mottagning av flytande naturgas från norska Statoil och under 2016 även från USA, med en gashamn i hamnstaden Klaipeda. Med ett fint ord kan man kalla det för ”supply diversification”. Gashamnen togs i bruk 2014 och idag handlar Litauen med gas med resten av Baltikum, precis som Sverige handlar med el. Ryska Gazprom får också vara med och leverera, om de kan bjuda under de andra leverantörerna. Litauen håller på att bygga en gasledning kallad GIPL till Polen för att kunna handla med EU:s gasnät, enligt EU-initiativet ”Third Energy Package”. GIPL finansieras delvis med EU-pengar.
Lettland
Samtidigt har Lettland ett av Europas största underjordiska gaslager i form av en akvifär kallad Inčukalns Underground Gas Storage som kan lagra 4,47 miljarder m³. Landet har utbyggbar lagringskapacitet på 11 platser, som klarar totalt 50 miljarder m³ vilket är ungefär 10% av EUs årskonsumtion och ungefär lika mycket som all annan lagringskapacitet i hela EU. Letterna importerar gasen under sommaren när den är billig och säljer den under vintern när priserna är gynnsammare. Gaslagret i Inčukalns ägs av lettiska Latvijas Gaze som i sin tur delvis ägs av ryska Gazprom, som hittills begränsat lagringskapaciteten till 100 miljoner m³. Det hindret har nu undanröjts av Lettlands regering och lagret kan börja fyllas från Klaipeda.
Polen
Polen har en egen gashamn i Swinoujscie och en gasledning kallad Baltic Pipe är på gång från Danmark, finansieras av EU och förväntas vara klar år 2022. De ryska trollen håller på att explodera av motargument. Gasvapnet har delvis desarmerats. Polen är den stora gasförbrukaren i området och nyttjar cirka 220 TWh/år, mot Litauens ~25 TWh/år. Estland och Finland förbrukar ungefär lika mycket som Litauen. Den polska gasförbrukningen förväntas öka med 11% de närmaste åren, mest för att landet avser att ersätta andra, smutsigare alternativ som det kol som idag används för elgenerering och fjärrvärme, med gas.
Årsförbrukning 2016-2020 och vidare
Bild: Amber Grid
Litauens årsförbrukning av gas omräknat i energi håller sig kring 21-23 terawattimmar, men tvärt emot vad man skulle kunna tro används bara 13 procent till matlagning och uppvärmning av hushåll. I typen Vardagsförbrukning ingår även försäljning av gas på gasflaskor, vilket är mycket vanligt på landsbygden. Industrin förbrukar ännu mindre: 11 procent. Den största förbrukaren är gödningsmedelfabriken Achema i staden Jonava, som förbrukar 76 procent av gasen.
Litauen är dessutom på väg mot en övergång till biobränslen för exempelvis uppvärmning av städer, vilket ytterligare kommer att minska gasförbrukningen. Den planerade minskningen för 2021 och senare beror på planerad ökad användning av biobränslen och sopförbränning. Det kommer att sänka lönsamheten för den nationella gasdistributören Amber Grid.
Stamnätet i Europa och Litauen
Hur försörjer man ett land med naturgas, utan att ta med Ryssland i ekvationen?
Översiktligt
Litauiska energiministeriet heläger paraplybolaget EPSO-G (Energijos Perdavimo Sistemos Operatorius = Operatör av energidistributionssystem för gas) som har till uppgift att säkra en obruten tillgång till el och gas via kraftnät och gasledningar. Vidare ska EPSO-G säkerställa effektiv övervakning och underhåll av distributionssystemen. Gruppen ska också hantera och utveckla handeln med biobränslen, naturgas och träflis, samt se till att det råder konkurrens på marknaden för energikällor och rundvirke (timmer).
AB Amber Grid ansvarar för driften av Litauens naturgasledningar och tillser att driften, underhållet och utvecklingen sker på ett säkert sätt. Distributionssystemet består av distributionsledningar, kompressorstationer, mät- och distributionsstationer, system med offerkatoder för att motverka korrosion, samt dataöverförings- och telekommunikationssystem.
Gasledningarna i Europa och Baltikum
På den eurasiska kontinenten utvinns naturgas på fyra ställen: I Nordsjön, Ukraina, Sibirien och Uzbekistan.
Bild: Nemunas Biknius, Amber Grid.
Så här ser det ut där gasen kommer upp ur marken i Sibirien.
Bild: BoH, CC BY-SA 3.0
Och så här ser det ut på det norska Ekofisk-fältet.
Från källor på land eller under havet transporteras gasen med pipeline, antingen direkt till förbrukarna eller till en landstation. Är avståndet för långt, komprimeras gasen tills den blir flytande och transporteras med fartyg till förbrukarna.
Låt oss ta en översiktlig titt på gasnäten i Europa och därefter zooma in på Baltikum och Litauen.
Kartan ovan är utskuren ur ENTSO-Gs jättekarta över Europas gasnät. Kartan är enormt detaljerad och spännande. Se referenserna.
Det är intressant att konstatera att Norge och Sverige nästan är helt gasfria (bortsett från ledningen Trelleborg-Stenungsund). Det kan vi tacka ASEA-ABB för, som utvecklade trefasöverföringarna på 1890-talet. Finland försörjs bara med gas allra längst ned i syd. Resten av Europa är tungt gasberoende. Tidigare kom den mesta gasen till Europa från öst, men i och med att norrmännen, britterna och danskarna började hitta egen gas i Nordsjön har Västeuropa börjat ta sin gas därifrån. Undantaget var Finland som intill nyligen bara fick sin gas från Ryssland, men nu får den via Balticconnector.
Balticconnector är en dubbelriktad naturgasledning mellan Ingå i Finland och Paldiski i Estland som kopplar samman de estniska och finska gasnäten. Därmed får Finland tillgång till Lettlands naturgaslagring i Inčukalns. Ledningen är 77 kilometer under vattnet, 21 kilometer på land i Finland och 55 kilometer på land i Estland. Dessutom finns mät- och kompressorstationer i Ingå och i Kersalu i Estland.
I Finland och under havet används 500 mm rör med ett driftstryck på 80 bar. Den estniska sektionen har 700 mm rör med ett driftstryck på 55 bar. I Estland är rörledningen ansluten till ledningen från Lettland. Den ursprungliga kapaciteten för ledningen var 0,9 GNm³ per år men den ska senare ökas till 2,6 GNm³ per år.
GIPL, Gas Interconnection Poland-Lithuania är en projekterad ledning mellan Litauen och Polen som ska binda samman Baltikum och Finland i gashandel med resten av Europa. Gasen kommer att kunna flöda i båda riktningarna. Projektet genomförs av litauiska Amber Grid och polska Gaz-System S.A. Konstruktionen av gasledningen började i oktober 2019 och antas vara klar för drift i slutet av år 2021. GIPL kommer att drivas från kompressorstationen i Jauniūnai i Litauen till Hołowczyce GCS på den polska sidan.
GIPL avses bli 508 km med en rördiameter på 700 mm. Längden i Polen kommer att bli 343 km och i Litauen 165 km. Kapaciteten från Polen till Litauen planeras att nå 27 TWh/år och 21 TWh/år åt andra hållet. Driftstrycket på den polska sidan kommer att vara 84 bar och på den litauiska 54 bar.
Nätet i Litauen
Det litauiska gasnätet består av ett högtrycks stamnätverk som är 2115 kilometer långt, 70 distributionsstationer och två kompressorstationer, samt cirka 8300 kilometer distributionsledningar i städer.
Det litauiska nätet sitter ihop med näten i Lettland, Vitryssland och Kaliningrad.
Bild: Amber Grid
Gasen kommer in vid gashamnen i Klaipėda i rör med 1,2 meters diameter. Det finns en kompressorstation i Jauniūnai som ökar trycket på gasen mot södra Litauen, mot Lettland, Ryssland och Polen. De äldsta rören var bara 350 mm i diameter, men i modern tid har de dubblerats med först 400- och senare med 800-mm rör. Litauen har nu ett ringsystem av gasledningar från Klaipėda, som ger redundans. Man kan reparera en av viorna, medan den andra transporterar gasen.
Den enda inmatninsgpunkten för rysk gas är numera vid Nemenčinė vid gränsen mot Vitryssland. Anslutningen vid Šalčininkai är nedmonterad.
Gasen från Klaipėda transporteras till Polen, Lettland, Estland och Finland. Den kan försörja hela regionen. Därför behövs ständigt grövre rördiametrar.
Så här är de baltiska energinäten uppbyggda i stora drag. Siffrorna är ungefärliga och importmängden från Ryssland till Estland och Lettland är okänd.
Gas- och elhandel pågår med hela EU. Man kan notera att gödselfabriken Achema i staden Jonava strax norr om huvudstaden Vilnius förbrukar cirka tre gånger så mycket gas årligen som Vilnius.
Ledningen från Klaipėda till Kaliningrad är mycket kortare än ledningen från Kotlovka. I princip körs därför Kaliningrad på norsk gas. Då och då flyter faktiskt norsk gas ut i Vitryssland.
Ledningarna Balticconnector och GIPL utgör en handelsförbindelse för gas ända från Finland och ned till den kroatiska gashamnen Adria, som avses bli färdigbyggd år 2020.
Med det EU-sponsrade projektet TRA-N-382 avser man att fördubbla kapaciteten till och från Lettland för att öka säkerheten och tillförlitligheten i gasflödet, nyttja infrastrukturen och gaslagret Inčukalns effektivare och förbättra möjligheterna till gashandel i Baltikum och EU. Projektet förväntas påbörjas i slutet av år 2021.
Nätdriftcentralen
En titt på SCADA-systemet.
Bild: EPSO-G
Det går inte att visa några bilder från Amber Grids driftcentral i Vilnius, men driftcentralen för LitGrid som sköter det litauiska elnätet, ser ungefär likadan ut.
In till driftcentralen i Vilnius strömmar alla data från alla mätpunkter i systemet (tryck, mätdata från anslutningspunkter och mätstationer), kvalitetsdata från kromatograferna etc., och nästan alla pumpstationer kan styras därifrån. Senast 2022 ska minst 50% av alla ventiler i nätet vara anslutna till och fjärrstyrda från SCADA-systemet i Vilnius.
Landet är indelat i sju zoner, som understöds av varsin gaskromatograf. De körs hela tiden och gaskvaliteten redovisas öppet på Amber Grids webbplats. Där kan man se hur kvaliteten varierat över olika datum. Energiinnehållet, värmevärdet varierar mellan 11,2 och 11,8 kWh/Nm³.
Amber Grid har inget eget datornät för mätvärdesöverföringen utan använder de signalvägar som redan finns, såsom optiska nät och mobiltelefoni.
Gashamnen och gasfartygen
Nätets start i Klaipėda
LNG-terminalen
LNG-terimalen i Klaipėdas hamn började sin drift den 27 december 2014. Under första driftåret förgasades 0,5 GNm³ gas. Litauen förbrukade totalt 2,55 GNm³ gas under samma tid.
Avsikten med LNG-terminalen är att skapa konkurrens i gashandeln och förbättra energisäkerheten i Baltikum med alternativa möjligheter till gasimport. LNG-terminalen ägs och drivs av företaget Klaipedos Nafta.
Omlastningsstationen
Alldeles vid hamninloppet till Klaipeda finns en omlastningsstation där gas från LNG-terminalen förvaras i tankar, men inte för vidare befordran i gasnätet utan för omlastning till tankbilar. Stationen har 5 tankar om 1000m³ LNG. Litauen har fortfarande många städer som inte är anslutna till naturgasnätet utan försörjs med gastankbilar. En av de större är Rokiškis med 14.500 invånare. En annan stor marknad är gasdistribution på flaskor, som är väldigt vanliga på landsbygden.
Det finns nästan 40 gasdrivna fjärrvärmecentraler i landet med en installerad kapacitet av mer än 30 megawatt, som drivs dels med naturgas, dels med lokalt producerad biogas.
Precis som LNG-terminalen, drivs omlastningsstationen av Klaipedos Nafta.
Fartygen
Systemet i LNG-terminalen består av två typer av fartyg. Dels leveransfartyg som fraktar gasen till Litauen och dels förgasningsfartyget som ligger still i Klaipėdas hamn.
Leveransfartyget (gas carrier) som transporterar gasen från Norge är i princip bara en stor flytande termos. Men termosen är inte perfekt och lite gas kokar bort hela tiden. Den kyler man ned i en förvätskningsanläggning (reliquificaton unit) och häller tillbaka i gastankarna.
Det andra fartyget är förgasningsfartyget (regasification unit). Eftersom det är ett flytande fartyg kallar branschen det för en Floating Storage Regasification Unit (LNG FSRU).
Bilden visar förgasningsfartyget Independence till höger och leveransfartyget Golar Seal till vänster, ankrade i Klaipėdas gashamn. Notera att det står NO SMOKING med stora bokstäver på Independence kommandobrygga!
Independence byggdes hos Hyundai i Sydkorea år 2013. Namnet Independence har flera betydelser. Det signalerar Litauens oavhängighet från Ryssland. Samma namn fick torget framför parlamentshuset i Vilnius, efter frihetskampen i januari 1991. På torget stod 100.000 obeväpnade litauer och avvisade de ryska stridsvagnarna med sina bara kroppar. Och lyckades.
När Independence officiellt levererades av Sydkorea sade Litauens dåvarande president Dalia Grybauskaitė att: ”Ingen kommer någonsin att kunna använda gaspriser som utpressning mot oss, eller påverka den politiska eller ekonomiska situationen vad gäller energianvändning.” Independence kan ensamt förse Litauen med all gas landet behöver.
Det viktiga är att gaspriset numera sätts på londondbörsen och inte i Kremls korridorer.
Independence på väg till Litauen. Den långa vita delen är gastanken, medan utrustningen ovanpå är förgasningsanläggningen.
Fartyget består nästan helt och hållet av en membrantank. Membrantanken heter så för att dess väggar består av flera, sinsemellan isolerade tunna metallmembran som kan krympa och utvidgas allt eftersom temperaturen förändras från den flytande gasens –162°C till rumstemperatur vid leverans.
Hur går förgasningen till?
Förgasningsenhet för fartygsmontage från Wärtsilä
Förgasningen går grovt sett till i två steg. Det första steget innebär att den flytande gasen vid –162 grader värmeväxlas med propan, som i sin tur värmeväxlas med havsvatten. I steg två värmeväxlas den delvis förgasade naturgasen med havsvatten. Ut kommer gasformig naturgas med en temperatur strax under havsvattnets, med ett tryck på något under 65 bar. Det passar direkt i gasnätet.
Anledningen till att man värmeväxlar i två steg är att det skulle vara olämpligt att försöka förgasa något som är 162 grader kallt med vatten som fryser vid noll grader. Systemet skulle mycket lätt kunna frysa sönder.
Man kunde tro att det skulle finnas en mellanlagringstank i land, men så är det inte. Gasen mellanlagras i flytande form i Independence för att det är oerhört mycket effektivare än att lagra det i gasform i en trycktank. Flytande gas förgasas precis i den takt som nätet förbrukar. Gastrycket efter förgasningen är precis anpassat till gasnätets tryck. Någon ytterligare komprimering behövs inte.
Numera mäter man inte bara hur många kubikmeter gas som pumpats ut från förgasningsfartyget utan även hur många kilowattimmar energi det motsvarar (calorific value). Kunderna betalar för kilowattimmarna och gas från olika leverantörer kan variera i energiinnehåll. Metaninnehållet kan variera ett par procent från olika leverantörer.
Mätdata från landstationen, rörande gaskvalitet, energiinnehåll, tryck, flöde med mera tas via ett datornät till driftcentralen i Vilnius.
Ut i landet
Tryckfall på vägen
Distributionstrycket i stamnätet ligger mellan 50-55 bar. På sina ställen i Lettlands gasnät ligger trycket kring 30 bar. När gasen kommer in i stadsnäten reduceras trycket till 3-6 bar.
Trycket i distributionsledningarna allt eftersom gasen flyter ut i nätet
Anledningen till att kurvan i diagrammet ovan är taggig är att trycket sjunker på vägen och måste bättras på i kompressorstationer.
Gaskompressorn i Janiunai. Bild: Amber Grid.
Varför har man kompressorstationer? Det är för att hålla trycket uppe kring 50 bar i de långa ledningarna. Men gasen försvinner väl inte på vägen? Nej, men dess rörelseenergi omvandlas till lägesenergi på vägen och temperaturen och därmed även trycket sjunker och gasen är nästan flytande efter att ha transporterats över halva landet i ett rör med 800 mm diameter. För den skull måste man tillsätta rörelseenergi längs vägen. I annat fall skulle ingen gas alls komma ut ur andra änden av röret.
Nätets kopplingar kring Vilnius
Vilnius får gas från de båda redundanta södra och norra viorna. På den södra vian finns en avstickare till värmekraftverket Elektrenai som kan backa upp det litauiska elnätet i extremsituationer. I Janiunai norr om Vilnius finns en större kompressorstation som kan öka trycket mot Lettland (norröver) och mot Utena och Visaginas (österut). En stor förbrukare i Vilnius är fjärrvärmecentralen.
Stadsnät och förbrukarled
De stora förbrukarna
Vilka är de stora förbrukarna av gas?
Bild: AB Achema
Fabriken Achema i staden Jonava konsumerar cirka 1,2GNm³ per år (5,34 TWh) av den importerade gasen och producerar salpetersyra, ammoniak, urea och gödningsmedel (561 kt/år ammoniumnitrat).
En annan stor förbrukare är den ryska enklaven Kaliningrad, men de håller på att bygga sin egen gashamn, ungefär som i Klaipėda, för att bli oberoende. Sannolikt kommer de att hämta gasen från ett utskeppningsställe i St.Petersburg.
Distribution i stad
Nyligen var uppvärmningen av de stora städernas fjärrvärmenät de största gasförbrukarna, mycket större än industrin, men på grund av övergången till biobränslen, främst pellets, har Amber Grid förlorat ungefär 1 GNm³ per år i kundunderlag.
Fram till tryckreduktionen vid ingången till staden är det Amber Grid som har ansvar för nätet, men efteråt ligger ansvaret på ägaren av stadsnätet. Där stamnätet kommer in i staden, reduceras trycket till 3-6 bar, gasen värms upp till rumstemperatur för att faktiskt hålla förutsägbart tryck och olika parametrar mäts. Därefter tillsätts ett luktämne för att människan ska kunna känna ”gaslukten”, sk odörisering.
Industrin tar emot gas direkt med 3-6 bars tryck och har sin egen interna tryckreduktion, men gas som ska distribueras i ett bostadsområde trycksänks till 20 mbar över atmosfärstrycket vid avlämningspunkten i bostadsområdet. Varje konsument har sin egen avstängningsventil (gaskran) och mätanordning (gasmätare).
Ett undantag är staden Panevėžys där man värmer staden med en gasturbin, som drivs med 16 bars tryck.
Observera att det som tidigare nämnt fortfarande finns städer som inte är anslutna till gasnätet, utan fortfarande har helt lokala nät som förses med gas via tankbilar.
Som du ser i schemat ovan sätts etylmerkaptanet till lokalt i varje stadsnät. Ute på de stora viorna luktar gasen alltså inget alls.
Etylmerkaptan, ethiol eller EtSH (C2H5SH) är en svavelförening, en stinkmolekyl med mycket stark lukt. Så lite som 2,8 ppb räcker för att vara märkbart för människor. Lukten påminner om ruttna ägg, purjolök, lök, durian (stinkfrukt) eller kokt vitkål och är lättigenkännlig. Egenskapen upptäcktes av en slump 1938.
Sista distributionssträckan
Gasdäcksel i Vilnius innerstad. ”Dujos” betyder gas och sådana däcksel finns överallt i trottoarerna.
Varje hushåll har en gasmätare som visar gasförbrukningen i tusendels kubikmeter, alltså enskilda normalliter, eller delar därav om man är riktigt skarpögd.
Litauen och resten av det område som förr var Sovjet är annorlunda än resten av världen eftersom den typiske konsumenten bara använder omkring 10 Nm³ per år och huvudsakligen för matlagning. I Litauen finns ungefär 550.000 sådana konsumenter. Det gör gasdistributionen dyr. Gasmätaren kostar egentligen så mycket att den inte betalar sig ens på 50 år.
Det som började 1000 meter under havet i Nordsjön pyser upp här i en gasspis i centrala Vilnius med ett distributionstryck på 20 mbar över atmosfärstrycket. Undertecknad var alldeles tvungen att demontera en brännare för att få känna på hur 20 mbar kändes. Det var inga som helst problem att stoppa flödet med fingret.
Den vita pinnen som sticker upp vid sidan av mitt finger är en högspänningselektrod, från vilken det slår en gnista till chassit när man trycker på tändknappen och tänder gasen. De moderna gasspisarna har för länge sedan gjort slut på besväret med tändstickor och gaständare.
Sätter man eld på gasen, ser den ut så här. Det finns ett antal fördelar med att laga mat på gas. Svenskar kanske tycker det är lite underligt, men har man provat så inser man fördelarna. Kastrullen blir varm nästan omedelbart och när den hotar att koka över tar man bort den från gaslågan och den kallnar väldigt snabbt. Skulle såsen ändå koka över, bränner den fast på en elspis, men på en gasspis rinner den bara ned i tråget inunder som är helt kallt. Ingen fastbränd sås, alltså. Det är fördelar man inte får med en elspis.
Problem och underhåll
Intelligent pigging
Det enda sättet att undersöka en pipeline inifrån och hitta smuts, skador, bucklor, korrosion, dåliga svetsfogar eller sprickor är faktiskt att titta inuti. Till det skickar man in en undersökningsrobot, på engelska pig, som får fara igenom hela röret, kanske tusentals kilometer, och antingen borsta röret rent inuti, eller samla på sig mätdata om sprickor och ojämnheter och spela in data i ett minne som hämtas ut när roboten hunnit till andra änden av röret. Roboten mäter hur långt den rört sig med en odometer, eftersom den inte kan nås av GPS-satelliter inuti ett stålrör.
Bilden visar en borst-robot som far igenom en pipeline, och dessutom har hårda skivor som tar med sig fasta föroreningar. De runda plattorna som sitter som ett halsband är magneter som samlar på sig järnspån och liknande. Normalt används sådana robotar till att söka efter korrosion och sprickor beroende på spänningar i rören, gropar, bucklor, dåliga svetsfogar, längsgående sprickor med mera.
Det enda sättet att få in roboten i röret är att slussa in den, eftersom det är högt tryck i ledningen under drift. Bilden ovan är från ett gasnät i British Columbia. Den röda luckan har öppnats åt vänster och roboten puttas in med en planka från höger. Sen stänger man luckan, släpper på trycket och roboten far iväg bortåt i bild.
Under 2018 anpassades 71% av det litauiska gasnätet för ”intelligent pigging”. Under åren 2019-2021 avser man att bygga start- och landningsstationer för pig-ar på minst sex olika huvudledningar och ett par förgreningar. Dessutom avser man att skaffa ett antal flyttbara start- och landningsstationer.
James Bond har åkt pig i en naturgasledning i filmen ”The Living Daylights” där han smugglar sig över järnridån.
Incidenter
Det har förekommit olyckor i modern tid. En av de två parallella ledningarna vid staden Širvintos gick sönder år 2009 och gasen sprutade ut och exploderade. Som tur är, kanske man ska säga, skedde explosionen mitt i ett träsk, där det inte finns bebyggelse. Širvintos ligger strax norr om pumpstationen i Janiūnai, som i sin tur ligger strax norr om Vilnius. Nåväl, det fanns en gasledning till.
Efter smällen såg det hela ut som ett katastrofområde i en Hollywoodfilm, men tyvärr var det på riktigt. Mer än 75 meter rörledning hade förstörts i explosionen, som var så kraftig att den efterlämnade ett 15 meter brett och 3 meter djupt dike längs hela den förstörda sträckan.
OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Eftersom det hela skedde i ett träsk blev reparationerna besvärliga. Det hela tog en vecka att ordna upp.
Det luktar gas!
Men luktar metangas? Som vi sett – nej. Så hur känner man av en gasläcka? Odörisering duger inte för industriellt bruk. Gastekniker använder sig av en gaskamera, en typ av värmekamera som bara ser inom ett mycket smalt passband i det infraröda området. Avsikten är att kunna se ett farligt gasutsläpp på avstånd, utan att behöva gå fram och eventuellt känna efter. Vi kallar traditionellt all infraröd strålning för ”värme” men just i detta fall är man ute efter att se skillnader i energiabsorption mellan naturgasen och atmosfären i omgivningen, så därför få kameran heta gaskamera.
Svenska FLIR tillverkar gaskameror för OGI, Optical Gas imaging och GFX 320 är deras paradmodell. Den hanterar ett hundratal olika kolväte-gaser som absorberar i ungefär samma våglängdsområde. Bild: FLIR.
Metan dämpar infrarött ljus i våglängdsområdet 3,2-3,4 μm. Med en värmekamera som är känslig i detta område framträder gasläckan tydligt. Fenomenet inträffar för att metangas absorberar och emitterar infraröd strålning i detta område (och i andra områden också). Gasen får en annan upplevd temperatur än rummet runtomkring eftersom den absorberar eller emitterar energi lite annorlunda än omgivningen. Här ser du absorptionsspektrum för metan i området 3,2 – 3,4 μm (svart) och ovanpå detta har FLIR lagt sitt passband i gaskameran (gult). Bild: FLIR.
Infrarött ljus har ingen färg utan gasen uttrycks som ljusare (varmare) eller mörkare (kallare) än omgivningen beroende på dess upplevda temperatur. I det här fallet är metangasläckan kallare än omgivningen och ser därmed mörkare ut. Bild: FLIR.
Bild: Pergam Suisse AG
Man kan inte inspektera ett helt distributionsnät manuellt med handkamera. Amber Grid är betydligt mera avancerade och flyger längs gasnätet med drönare utrustade med gas-detekterande LIDAR. Det är enda sättet att kontrollera tusentals kilometer ledning på ett effektivt sätt. Amber Grid, liksom en mängd andra gasnätsägare, använder sig av drönare från schweiziska Pergam Suisse AG som flyger fram med 30 km/t på en höjd av 30 meter och kan patrullera av 100 m2 på fem minuter.
Här ser du hur man plockar ihop, programmerar och flyger med en av Pergams quad-koptrar: https://youtu.be/Wq1Kr0Fv114. Teknikern i filmen börjar med att plocka fram själva LIDAR-scannern. Minuten senare monterar han på lite Wifi-utrustning för överföring av mätdata till marken.
Bild: Pergam Suisse AG
Metan visar sig ha andra absorptionsband än bara 3,2-3,4μm. På undersidan av drönaren hänger en laserscanner som söker gasläckor genom att detektera skillnader i gasens absorption i betydligt smalare band i våglängderna 1,62-1,67µm, med en utstrålad lasereffekt av 10mW. Ju större skillnader man detekterar runt gasledningarna, desto mera gas har pyst ut i naturen. Dessutom strålar scannern grönt laserljus, mest för identifikation för människor. Den ser upp till 30 meter.
Kort om Litauens elnät
Sedan sovjetockupationen är Baltikums elnät direktmatat med högspänd trefas från Ryssland och därför synkroniserat med det ryska elnätet. I avsikt att minska beroendet av Ryssland har Litauen och Baltikum anslutit sig till det svenska elnätet (Svenska Kraftnät i samverkan med LitGrid) med en HVDC-förbindelse kallad Nordbalt på 700 megawatt, en likadan från EUs elnät via Polen och en förbindelse från Finland kallad Estlink.
Planen är nu att helt koppla bort Baltikum från det ryska elnätet och istället synkronisera med Europa och därigenom kunna eliminera HVDC-förbindelsen från Polen och ersätta den med direkt trefasmatning. LitGrid menar att projektet ska vara genomfört år 2025.
Bortkopplingen är i full gång och ABB kommer att få hjälpa till med att bygga om understationerna för synkronisering med Europa. Det innebär i sin tur att Kaliningrad inte längre kommer att ligga i synk med Ryssland, vilket den ryska statsledningen ojat sig kraftigt över. Det var en väntad reaktion på att Ryssland blir av med ytterligare en del av energivapnet.
Eftersom Finland och Sverige sitter samman synkront och inte är synkroniserade med Europa, kommer HVDC-förbindelserna Nordbalt och Estlink att finnas kvar.
En annan anledning till HVDC-förbindelserna var avstängningen av Ignalinas kärnkraftverk INPP (drift 1983-2009 ). Dess 2,6 GW kraft måste ersättas med något annat. Ignalinaverket var emellertid inte helt modernt och hade varit avstängt nu i vilket fall som helst.
Men varför byggdes inte ett nytt kärnkraftverk vid Visaginas, ett slags INPP III? Hela landets elnät samlas ändå där, i ett av de största ställverken i området.
Det var på grund av stark rysk motpropaganda i Litauen. Ryssarna ville hellre att litauerna skulle köpa el från det då påtänkta och nu nybyggda vitryska kärnkraftverket i Ostrovets och därmed hjälpa Vitryssland att betala för verket. Ryska Rosatom ville ha tillbaka sina utlånade pengar. Nu sprack det i och med beslutet att helt koppla bort Litauen från det ryska elnätet. Så vem ska betala Ostrovets? Vem tror du?
Bild: Bearas, CC BY-SA 3.0
Det stora pellets- och gaseldade kraftverket Elektrenai på 1,8GW i staden med samma namn, inte långt från Vilnius tog först över efter Ignalinaverket och blev Litauens huvudsakliga producent av elkraft, men används numera bara som tillskottskraft i extremsituationer och ligger för det mesta nere, tack vare HVDC-ledningarna från Sverige, Polen och Finland.
Standardpriset för elenergi i Litauen varierar mellan 25-34Euro/MWh. Elektrenai körs som elgenerator när priset på europeisk elenergi överstiger 40Euro/MWh i rena bränslekostnader.
Organisationen
Litauens energidistribution och energihandel sköts av flera statliga organisationer, i flera lager.
Ägarförhållanden
Så här är ägarstrukturen i den litauiska hierarkin för energiförsörjning uppbyggd. Notera Amber Grids plats till vänster och att man äger gashandelsbolaget Get Baltic
Paraplybolaget EPSO-G helägs av litauiska statens energidepartement och äger i sin tur 96,6% av aktierna i gasnätsoperatören Amber Grid, 97,5% av elkraftdistributören Litgrid och 67% av energihandelsbolaget Baltpool, som handlar med biomassa (flis och träpellets).
Avsikten med EPSO-G är att utveckla Litauens infrastruktur för el och gas, att integrera näten med EUs energimarknader och genomföra målen för EUs energiunion, en utveckling i öst-västlig, såväl som nord-sydlig riktning.
Amber Grid äger också företaget Get Baltic som ägnar sig åt internationell gashandel. För att kunna få så hög aktieandel i Amber Grid fick EPSO-G köpa aktier av E.ON Ruhrgas International GmbH, OAO Gazprom och andra mindre ägare.
Monopolet avskaffades – gashandel
EU:s regelpaket ”Third Energy Package” är en regelsamling som bland annat kräver att gasföretagens försäljnings- och utvinningsorganisationer måste vara åtskilda från transmissionsdelen.
EUs Third Energy Package genomfördes år 2014 inom den litauiska gassektorn. Avsikten är att dela upp utvinning från distribution och på så sätt bryta upp dominanta monopol, skapa konkurrens och öka transparensen på naturgasmarknaden. Avsikten är dessutom att skapa en fungerande regional gasmarknad i Baltikum. En lag stiftades som delade Lietuvos Dujos AB transmissionsverksamhet år 2013. Istället började Amber Grid och Lietuvos Dujų Tiekimas UAB distribuera gas.
2012 startades i Litauen en gashandelsbörs som drivs av Baltpool UAB, som är ett alternativ till den gamla typen av bilaterala långsiktiga handelsöverenskommelser (med Gazprom). Samma år stiftade regeringen en lag rörande energiresursmarknaden och skapade ett ramverk för handel med olika energikällor, som biobränslen, petroleumprodukter och naturgas, samt metoder för att förhindra stora prisfluktuationer
Numera kan Litauen försörja sig helt och hållet på gas från Klaipeda LNGT.
Syntetiskt kommer att ta över
Amber Grid menar att naturgas just nu får betraktas som ett övergångsbränsle som kommer att vara av betydelse fram till år 2050, som fram till dess kan användas för insatser när vinden inte blåser på vindkraftverken. Dessutom kommer behovet av gödningsmedel inte att minska.
Efter övergångsfasen menar man att gasnätet skulle kunna användas som balansorgan med hjälp av syntetiskt framställd gas. Finns det för mycket vindkraft kan man producera syntetisk metan ur luft, eller vätgas, och mata in på gasnätet.
Pappersbruket i Grigiškes strax utanför Vilnius var en stor förbrukare, men har i stort sett upphört med naturgas och övergått till biobränslen. Detta påskyndades av gaspriser kring $500/Nm³ år 2009 vilket gjorde att energikrävande industri i Litauen inte längre var konkurrenskraftig på marknaden.
Idag produceras 70% av Litauens fjärrvärme med biomassa, en ökning från bara 10% för tio år sedan. Huvudsakligen eldas trä från Litauens egna skogar. Den ökningen berodde på de höga gaspriser som gällde innan gasterminalen i Klaipeda byggdes. Intressant nog bränner Stockholm Exergi lettisk träflis, men eftersom det nu är ett överskott på träflis i Litauen kommer landet att erbjuda både Sverige och Danmark sin biomassa.
Den föreslagna ryska gasledningen Nord Stream 2 från ryska Viborg till Greifswald i Tyskland är redan delvis utlagd på den tyska sidan. 2019 drabbades medverkande företag av amerikanska sanktioner. USA och Polen motsätter sig gasledningen eftersom de anser att den underminerar Europas energisäkerhet. Även Ukraina, EU och Storbritannien har protesterat.
Baltikum håller långsamt på att frigöra sig från det ryska gas- och elvapnet för att fritt få bestämma sin egen utrikespolitik och handla med energi med resten av EU. Polen går samma väg.
Läs mer
Amber Grid, operatör av det litauiska gasnätet: https://www.ambergrid.lt/en/transmission-system/gas-transmission-system-in-Lithuania
EPSO-G: http://www.epsog.lt/en/
Kapacitetskalkylator: https://www.ambergrid.lt/en/capacity
Klaipedos Nafta informerar om terminalen: https://www.kn.lt/en/our-activities/lng-terminals/klaipeda-lng-terminal/559
Klaipedos Nafta informerar om omlastningsstationen för kunder som inte är anslutna till gasnätet: https://www.kn.lt/en/our-activities/lng-terminals/klaipeda-lng-reloading-station/2761
GRIP – Gas Regional Investmet Plan, jätte-planen för Baltikum: https://www.ambergrid.lt/uploads/structure/docs/204_18f5a7fe4565b6fa10e4e8d2ecde7c57.pdf
Pigging: https://en.wikipedia.org/wiki/Pigging#Intelligent_pigging
Litauens energiplanering i framtiden, Vision 2050: http://www.inforse.org/europe/VisionLT.htm
Baltisk energiförsörjning i stort: http://www.baltic-course.com/eng/energy/
Gas Interconnection Poland–Lithuania: https://en.wikipedia.org/wiki/Gas_Interconnection_Poland%E2%80%93Lithuania
Läs om gasdetektering hos FLIR, se filmen om hur metan pyser ut: http://www.flir.com/ogi/methane/
Det svenska stamnätet: https://www.swedegas.se/sv-SE/about_us/historik
Gas i Stockholm: http://www.gasnatetstockholm.se/om-gasnatet-stockholm/
Kartmaterial
ENTSO-Gs (European Network of Transmission System Operators for Gas) kartsamling för åren 2010–2018 på https://www.entsog.eu/maps/transmission-capacity-map. Där visar ENTSO-G utvecklingen över tid i gasnäten i Europa och den tänkta utvecklingen.
Den karta som gäller för denna artikel är enormt detaljerad. Se hela kartan med alla teckenförklaringar: https://www.entsog.eu/sites/default/files/2018-12/ENTSOG_GIE_SYSDEV_2017-2018_1600x1200_FULL.pdf
Förbrukningsdata
Litauens årsförbrukning 2019: 22,7 TWh
Dygnsförbrukning: 62,2 GWh
Utgående tryck från Klaipeda: <= 65 bar
Calorific Value: en parameter för gaskvalitet, cirka 11 kWh/Nm³
Förkortningar
ENTSO-G: European Network of Transmission System Operators for Gas
EPSO-G: Energijos Perdavimo Sistemos Operatorius = Operatör av energidistributionssystem för gas
GCS: Gas Compressor Station
GIPL: Gas Interconnection Poland–Lithuania
HVDC: High-Voltage Direct Current, högspänd likström
LIDAR: Light Detection And Ranging, laserradar
LNG FSRU: Floating Storage Regasification Unit
LNG: Liquiefied Natural Gas, flytande naturgas
LNGT: Liquiefied Natural Gas Terminal, gashamn
LPG: Liquiefied Propane Gas, flytande propan
OGI: Optical Gas Imaging, ett sätt att se gaser med särskild kamera
Nm³: Normalkubikmeter: Gasvolymen man köper och säljer mäts i normalkubikmeter vilket är gasens volym vid ungefär en bars tryck (1013 millibar) och 0 graders temperatur.
