METODOLOGIA DOS ESTUDOS PARA A

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1 METODOLOGIA DOS ESTUDOS PARA A DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE NO ARMAZENAMENTO SUBTERRÂNEO DE GÁS NATURAL FEVEREIRO 2008 ENTIDADE REGULADORA DOS SERVIÇOS ENERGÉTICOS

2 Rua Dom Cristóvão da Gama n.º 1-3.º Lisboa Tel.: Fax:

3 ÍNDICE 1 DISPOSIÇÕES E PRINCÍPIOS GERAIS Objectivo Enquadramento Siglas e Definições Considerações gerais METODOLOGIA DOS ESTUDOS Critérios para a definição de capacidade do processo de injecção Capacidade técnica mínima Capacidade técnica máxima Capacidade máxima efectiva considerando as restrições técnicas Critérios para a definição de capacidade do processo de extracção Capacidade técnica mínima Capacidade técnica máxima Capacidade máxima efectiva considerando as restrições técnicas Critérios para a definição de capacidade de armazenamento Nível Nível 1 Nível Mínimo (volume Condicionado) Nível 2 Nível comercial e Capacidade disponível para fins comerciais Nível 3 Nível Sistema e Capacidade Máxima Efectiva após Restrições Técnicas Nível 4 Nível Máximo e Capacidade Técnica Máxima Capacidade máxima efectiva considerando as restrições técnicas Capacidade disponível para fins comerciais Perfil de capacidade de injecção e de extracção... 8 i

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5 1 DISPOSIÇÕES E PRINCÍPIOS GERAIS 1.1 OBJECTIVO O presente documento tem como objectivo apresentar uma metodologia conjunta dos estudos para a determinação da capacidade do Armazenamento Subterrâneo de gás natural do Carriço, conforme disposto no Regulamento de Acesso às Redes, às Infra-estruturas e às Interligações do Sector do Gás Natural (RARII). 1.2 ENQUADRAMENTO Os operadores do armazenamento subterrâneo de gás natural devem efectuar os estudos que considerem necessários para a determinação da capacidade das suas infra-estruturas, considerando diferentes regimes sazonais e tendo em conta diversos cenários de utilização das mesmas, associados aos processos de injecção e extracção, previstos para o ponto de interface do armazenamento subterrâneo de gás natural com a Rede Nacional de Transporte de Gás Natural (RNTGN), assim como as condições de temperatura do gás armazenado em cada uma das cavernas no período de estudo em questão. 1.3 SIGLAS E DEFINIÇÕES Na presente metodologia são utilizadas as seguintes siglas: a) RARII Regulamento do Acesso às Redes, às Infra-estruturas e às Interligações. b) RNTGN Rede Nacional de Transporte de Gás Natural. c) SNGN Sistema Nacional de Gás Natural. Para efeitos da presente metodologia entende-se por: a) Agente de mercado entidade que transacciona gás natural nos mercados organizados ou por contratação bilateral, correspondendo às seguintes entidades: comercializadores, comercializador do SNGN, comercializadores de último recurso retalhistas, comercializador de último recurso grossista e clientes elegíveis que adquirem gás natural nos mercados organizados ou por contratação bilateral. b) Armazenamento subterrâneo de gás natural Conjunto de cavidades, equipamentos e redes que, após recepção do gás na interface com a RNTGN, permite armazenar o gás natural na forma gasosa em cavidades subterrâneas, ou reservatórios especialmente construídos para o efeito e, 1

6 posteriormente, voltar a injectá-lo na RNTGN através da mesma interface de transferência de custódia. c) Capacidade caudal de gás natural, expresso em termos de energia por unidade de tempo. d) Operador do armazenamento subterrâneo de gás natural entidade concessionária do respectivo armazenamento subterrâneo, responsável pela exploração e manutenção das capacidades de armazenamento e das infra-estruturas de superfície, em condições de segurança, fiabilidade e qualidade de serviço. e) Reservas de Segurança as quantidades armazenadas com o fim de serem libertadas para consumo, quando expressamente determinado pelo ministro responsável pela área da energia, para fazer face a situações de perturbação do abastecimento. 1.4 CONSIDERAÇÕES GERAIS Consideram-se processos relevantes do armazenamento subterrâneo de gás natural, que são alvo de determinação de capacidade neste documento, os seguintes: a) Processo de injecção de Gás Natural. b) Processo de extracção de Gás Natural. c) Processo de armazenamento de Gás Natural. No presente documento é descrita a metodologia dos estudos referidos anteriormente, e que devem evidenciar, para os processos relevantes do armazenamento subterrâneo de gás natural, os seguintes valores: 1. Capacidade técnica máxima. 2. Capacidade máxima efectiva considerando as restrições técnicas. 3. Capacidade disponível para fins comerciais. As variáveis de pressão e temperatura do gás natural armazenado nos processos de injecção e extracção determinam o perfil de capacidades em função do ciclo de exploração do armazenamento subterrâneo de gás natural. Assim, por um lado, as capacidades reais máximas de extracção e de injecção dependem da capacidade de armazenamento disponível. Por outro lado, o tempo de residência do gás armazenado no interior das cavidades, a ordem de grandeza dos volumes de gás extraídos e injectados sucessivamente, bem como os caudais a que se realizam essas operações, afectam a capacidade de armazenamento disponível ao longo do tempo. 2

7 2 METODOLOGIA DOS ESTUDOS 2.1 CRITÉRIOS PARA A DEFINIÇÃO DE CAPACIDADE DO PROCESSO DE INJECÇÃO CAPACIDADE TÉCNICA MÍNIMA A capacidade mínima do processo de injecção é determinada pela maior das capacidades entre as capacidades mínimas admissíveis das unidades que constituem o circuito de injecção de gás natural no parque de cavernas, sendo este valor determinado pelas especificações técnicas dos equipamentos CAPACIDADE TÉCNICA MÁXIMA A capacidade máxima do processo de injecção é determinada pela menor das capacidades entre a capacidade nominal das unidades que constituem o circuito de injecção de gás no parque de cavernas. O valor de capacidade máxima é determinado pelas especificações técnicas dos equipamentos do processo de injecção CAPACIDADE MÁXIMA EFECTIVA CONSIDERANDO AS RESTRIÇÕES TÉCNICAS A capacidade máxima efectiva considerando as restrições técnicas será a resultante da capacidade técnica máxima, determinada no ponto 2.1.2, subtraída das restrições técnicas existentes durante o período a que se refere a determinação da capacidade. Consideram-se restrições técnicas as resultantes da: 1. Indisponibilidade dos equipamentos do processo de injecção do armazenamento subterrâneo de gás natural previstas no Plano Anual de Manutenção, de acordo com o disposto no Manual de Procedimentos da Operação do Sistema. 2. Indisponibilidade pontual e não prevista dos equipamentos do processo de injecção do armazenamento subterrâneo de gás natural, previstas no Plano de Indisponibilidades da RNTIAT, de acordo com o disposto no Manual de Procedimentos da Operação do Sistema. 3. Condições de pressão do gás natural no ponto de ligação à RNTGN. 4. Condições de pressão e temperatura do gás natural armazenado no parque de cavernas. 3

8 2.2 CRITÉRIOS PARA A DEFINIÇÃO DE CAPACIDADE DO PROCESSO DE EXTRACÇÃO CAPACIDADE TÉCNICA MÍNIMA A capacidade mínima do processo de extracção é determinada pela maior das capacidades entre a capacidade mínimas admissíveis das unidades que constituem o circuito de extracção de gás natural no parque de cavernas, sendo este valor determinado pelas especificações técnicas dos equipamentos CAPACIDADE TÉCNICA MÁXIMA A capacidade máxima do processo de extracção é determinada pela menor das capacidades entre a capacidade nominal das unidades que constituem o circuito de extracção de gás natural no parque de cavernas. O valor de capacidade máxima é determinado pelas especificações técnicas dos equipamentos do processo de extracção CAPACIDADE MÁXIMA EFECTIVA CONSIDERANDO AS RESTRIÇÕES TÉCNICAS A capacidade máxima efectiva considerando as restrições técnicas será a resultante da capacidade técnica máxima, determinada no ponto 2.2.2, subtraída das restrições técnicas existentes durante o período a que se refere a determinação da capacidade. Consideram-se restrições técnicas as resultantes da: 1. Indisponibilidade dos equipamentos do processo de extracção do armazenamento subterrâneo de gás natural previstas no Plano Anual de Manutenção, de acordo com o disposto no Manual de Procedimentos da Operação do Sistema. 2. Indisponibilidade pontual e não prevista dos equipamentos do processo de extracção do armazenamento subterrâneo de gás natural, previstas no Plano de Indisponibilidades da RNTIAT, de acordo com o disposto no Manual de Procedimentos da Operação do Sistema. 3. Condições de pressão e temperatura do gás natural armazenado no parque de cavernas. 2.3 CRITÉRIOS PARA A DEFINIÇÃO DE CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO Para a definição da capacidade de armazenamento são definidos critérios que estão apresentados na Figura 2-1, na qual os números 0 a 4 representam os vários níveis de armazenamento de uma caverna. 4

9 Figura 2-1 Critérios para a definição de capacidade de armazenamento Existência Total Desvio às Condições de Equlíbrio Volume para Reservas Operacionais Máximo Sistema Comercial Volume não condicionado capacidade capacidade capacidade comercialmente máxima técnica disponível efectiva após restrições técnicas máxima Existência Condicionada Volume Condicionado 1 Condicionado 0 Volume Imobilizado Vazio NÍVEL 0 As cavernas incluem, na sua construção, um volume de gás natural não utilizável, cujo valor resulta da pressão mínima absoluta que é possível atingir no seu interior. Este, é considerado o nível zero do armazenamento, ou seja, o nível acima do qual é possível extrair gás natural das cavernas, representado na Figura 2-1 como Volume Imobilizado NÍVEL 1 NÍVEL MÍNIMO (VOLUME CONDICIONADO) Volume de gás natural na caverna, necessário para garantir um valor de pressão mínima operacional determinado de forma a manter os efeitos de convergência da cavidade dentro da especificação do projecto. É uma característica da caverna e da formação geológica, a determinar pelo projectista depois de ponderadas as informações geológicas e geomecânicas relevantes. Deste modo, a capacidade de armazenamento definida entre os níveis 0 e 1, Volume Condicionado, é uma capacidade condicionada e as regras da sua utilização limitam o seu uso aos períodos e regimes definidos em projecto. Assim, este volume está vocacionado para armazenamento de parte das reservas de segurança, que não necessita de mobilização frequente. 5

10 De acordo com o Manual de Procedimentos da Operação do Sistema, o Gestor Técnico Global do Sistema, define um valor mínimo de existências a colocar pelos agentes de mercado no armazenamento subterrâneo. Os processos e os critérios para a definição da contribuição de cada agente de mercado para as existências mínimas necessárias ao funcionamento desta infra-estrutura estão definidos no Manual de Procedimentos do Acerto de Contas. Desta forma, o volume condicionado definido deve conter as existências mínimas NÍVEL 2 NÍVEL COMERCIAL E CAPACIDADE DISPONÍVEL PARA FINS COMERCIAIS O nível 2 nível comercial corresponde à capacidade técnica máxima do armazenamento (nível 4 nível máximo) subtraída do volume relativo à reserva operacional e do volume de desvio às condições de equilíbrio. A capacidade de armazenamento definida entre os níveis 1 e 2 constitui a capacidade disponível para fins comerciais, cuja utilização é função das necessidades de armazenamento de cada agente de mercado e em relação à qual não existem restrições físicas à movimentação de gás natural. Caso necessário, os agentes podem utilizar este Volume para armazenamento de Reservas de Segurança que não estiverem contidas no Volume Condicionado NÍVEL 3 NÍVEL SISTEMA E CAPACIDADE MÁXIMA EFECTIVA APÓS RESTRIÇÕES TÉCNICAS O Gestor Técnico Global do SNGN dispõe todos os anos de um volume de gás natural e de uma capacidade de armazenamento como reserva operacional para a gestão da RNTGN em condições de permanente segurança e fiabilidade, cuja constituição e mobilização decorre nos termos do Regulamento de Operação das Infra-estruturas. A capacidade de armazenamento atribuída à reserva operacional é designada por volume para reservas operacionais. O nível 3 nível sistema corresponde à capacidade técnica máxima do armazenamento (nível 4 nível máximo) subtraída do volume de desvio às condições de equilíbrio. A capacidade de armazenamento atribuída pelo Gestor Técnico Global do SNGN para efeitos de reserva operacional está compreendida entre os níveis 2 e 3. A capacidade de armazenamento definida entre os níveis 0 e 3 constitui a capacidade máxima efectiva após restrições técnicas. 6

11 2.3.5 NÍVEL 4 NÍVEL MÁXIMO E CAPACIDADE TÉCNICA MÁXIMA A operação das cavernas ao longo do ciclo de exploração introduz um desvio variável entre o volume máximo de gás armazenável em condições estacionárias de equilíbrio e o volume de gás armazenável em condições de utilização dinâmica do sistema. A capacidade de armazenamento equivalente ao valor deste desvio é designada por volume de desvio às condições de equilíbrio. O desvio às condições de equilíbrio é determinado tecnicamente pelo operador do armazenamento e publicado semanalmente. A pressão máxima admissível na sapata da cavidade define o nível máximo atingível na caverna em causa em condições de equilíbrio, sendo específico de cada caverna. Na Figura 2-1, o nível máximo corresponde ao nível 4. A capacidade técnica máxima corresponde à capacidade definida entre o nível 0 e o nível 4 nível máximo. O volume de gás correspondente ao nível máximo é determinado pela aplicação dos seguintes factores: 1. Pressão máxima admissível na sapata da caverna, determinada pelas características geológicas da formação salina. 2. Profundidade de instalação da última sapata cimentada. 3. Volume geométrico da caverna. 4. Temperatura média do gás natural armazenado determinada pelo regime de exploração das cavidades. 5. Características físico-químicas médias do gás natural armazenado CAPACIDADE MÁXIMA EFECTIVA CONSIDERANDO AS RESTRIÇÕES TÉCNICAS A capacidade máxima efectiva considerando restrições técnicas será a resultante da capacidade técnica máxima, determinada no ponto 2.3.5, subtraída das restrições técnicas do desvio às condições de equilíbrio, bem como das existentes durante o período a que se refere a determinação da capacidade, nomeadamente devido a: 1. Indisponibilidade dos equipamentos do processo de armazenamento previstas no Plano Anual de Manutenção, de acordo com o disposto no Manual de Procedimentos da Operação do Sistema. 2. Indisponibilidade pontual e não prevista dos equipamentos do processo de armazenamento, previstas no Plano de Indisponibilidades da RNTIAT, de acordo com o disposto no Manual de Procedimentos da Operação do Sistema. 3. Indisponibilidade devido a condições limite de pressão e temperatura do gás natural armazenado. 7

12 2.3.7 CAPACIDADE DISPONÍVEL PARA FINS COMERCIAIS A capacidade disponível para fins comerciais é a que resulta da capacidade máxima efectiva considerando as restrições técnicas, determinada no ponto 2.3.6, subtraída da capacidade atribuída ao Gestor Técnico Global do SNGN para as reservas operacionais, nos termos do Regulamento de Operação das Infra-estruturas. 2.4 PERFIL DE CAPACIDADE DE INJECÇÃO E DE EXTRACÇÃO Existem condicionantes operacionais à utilização das capacidades máximas efectivas de injecção e de extracção de gás natural nas cavernas do armazenamento subterrâneo de gás natural. Estas condicionantes estão associadas à fracção de capacidade de armazenamento fisicamente tomada na caverna em utilização, da temperatura média do gás natural armazenado e do regime de injecção ou extracção imposto, afectando as condições de pressão e temperatura, do gás e da sua envolvente, com consequências na capacidade real. 8