RAPPORT. Gaskvalitetssensorer. Projektrapport November Screening af tilgængelige gaskvalitetssensorer på markedet

Transkript

1 Gaskvalitetssensorer Screening af tilgængelige gaskvalitetssensorer på markedet Projektrapport November 2013 RAPPORT Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Tlf Fax

2 Gaskvalitetssensorer Screening af tilgængelige gaskvalitetssensorer på markedet Lars Jørgensen Dansk Gasteknisk Center a/s Hørsholm 2013

3 Titel : Gaskvalitetssensorer Rapport kategori : Projektrapport Forfatter : Lars Jørgensen Dato for udgivelse : Copyright : Dansk Gasteknisk Center a/s Sagsnummer : ; H:\738\27 Gaskvalitetssensorer\Rapport\Rapport_Gaskvalitetssensorer_final.docx Sagsnavn : Gaskvalitetssensorer Emneord : Gaskvalitet, biogas ISBN :

4 DGC-rapport 1 Indholdsfortegnelse Side 1 Indledning og baggrund Resumé og konklusion Opgavebeskrivelse Metode Gaskvaliteter i det danske naturgasnet Måleparametre og instrumenter Generelt Brændværdi og wobbeindeks Måleprincipper Vurdering af anvendelighed Omkostninger Konklusion for instrumenter til måling af brændværdi og wobbeindeks Instrumenter brændværdi og wobbeindeks Metantalsmåler (MaC) Måleprincip Vurdering af anvendelighed samt omkostninger Konklusion for metantalsmåleren MaC MaC-data Alkaner Densitetsmålere Erfaringer fra DONG Nybro Konklusion for densitetsmålere Ultralydsflowmålere Indledning Måleprincip Ultralydsmålere fordele og ulemper OPTISONIC Omkostninger Konklusion for ultralydsmålere MEMS-teknologi Generelt om MEMS MEMS-sensorer til bestemmelse af gaskvalitet... 36

5 DGC-rapport Konklusion for MEMS-sensorer til bestemmelse af gaskvalitet Referencer Hjemmesider og kontaktpersoner for de i rapporten nævnte målere og instrumenter Måleinstrumenter og sensorer Øvrige kilder og referencer Bilag 1 Projektbeskrivelse Baggrund Forslag Bilag 2 Gaskvaliteter Bilag 3 Beregning af lydhastighed Bilag 4 Sentelligence, Inc. MEMS-baserede sensorer til forskellige applikationer Bilag 5 MEMS AG Sensor til kontrol af forbrændingen i naturgasfyrede køretøjer Bilag Bilag 1 Projektbeskrivelse Bilag 2 Gaskvaliteter Bilag 3 Beregning af lydhastighed Bilag 4 Sentelligence, Inc. MEMS-baserede sensorer til forskellige applikationer Bilag 5 MEMS AG Sensor til kontrol af forbrændingen i naturgasfyrede køretøjer

6 DGC-rapport 3 1 Indledning og baggrund I de senere år er der fra politisk side i tiltagende grad fokuseret på grøn omstilling af Danmarks energiproduktion og -anvendelse, hvilket bl.a. er udmøntet i en forventning om øget forbrug af biogas. Opgraderet biogas (biometan) forventes i den forbindelse at blive introduceret i det danske naturgasnet i nær fremtid. Herved er der fra gasselskabernes side opstået et fornyet behov for simplere og billigere sensortyper, som kan placeres på gasnettet til overvågning af gassens bevægelser. Opgraderet biogas adskiller sig fra typisk dansk naturgas fra Nordsøen ved: - højere indhold af metan - ingen højere alkaner - ca. 10 % lavere brændværdi. Formålet med dette projekt er at udføre en screening af gaskvalitetssensorer, der er på markedet med hensyn til måleparametre, responstid, robusthed i forhold til drift på gasnettet og pris. Hovedkravet er som udgangspunkt prisbillige sensorer og instrumenter, der er egnede til at skelne mellem biogas og naturgas. Det er udelukkende færdigudviklede og på markedet tilgængelige sensorer, der er relevante for projektet. Referencen mht. prisniveau er eksisterende micro-gc løsninger. Arbejdet er ordret af og udført for gasselskabernes Teknisk Chef Gruppe, TCG, december 2012 november Projektleder fra DGC er Lars Jørgensen. Leo van Gruijthuijsen, Per G. Kristensen og Torben Kvist, DGC, har ydet faglige bidrag til rapporten. Leo van Gruijthuijsen har udført kvalitetssikring.

7 DGC-rapport 4 2 Resumé og konklusion Der er foretaget en screening af instrumenter og sensorer til installation på naturgasnettet med det formål at skelne mellem opgraderet biogas (biometan) og naturgas. Der eksisterer en del kommercielt tilgængelige instrumenter dedikeret til måling af gaskvalitet. Disse måler typisk brændværdi og wobbeindeks. Der er fundet en enkelt metantalsmåler. Instrumenterne er forsynet med de nødvendige CE- og ATEX-godkendelser for at kunne markedsføres på det europæiske marked. Nøjagtighederne er opgivet i området 0,2 % 2 %, hvilket i de fleste tilfælde er tilstrækkeligt til at skelne mellem biometan og dansk naturgas. Priserne ligger for brændværdi-/wobbemålerne i området DKK, hvor de højeste priser også omfatter et fuldt udrustet, opvarmet kabinet. Priser for kabinetter kan overstige prisen på selve måleinstrumentet. De opgivne priser er enkeltstykspriser, men ved anskaffelse af flere instrumenter ad gangen, fx indkøbt af gasselskaberne, vil priserne være billigere. En enkelt leverandør nævner 25 % - 50 %-reduktion afhængig af antal. Prisen for metantalsmåleren, som er en nyligt revideret version og tilgængelig primo 2014, vil ligge på DKK. Alternative instrumenter og målemetoder til ovenstående er undersøgt (densitet, ultralyd, MEMS 1 -teknologi). Her er det kun densitetsmålere, der kan være interessante pga. pris, nøjagtighed og evnen til at skelne biometan fra naturgas 2. Decideret lavprissensorer i prisklassen mindre end DKK har det ikke været muligt at finde. Det anbefales at kigge nærmere på metantalsmåleren, MaC, fra E.ON New Build & Technology GmbH. Den er med DKK den billigste mulighed og er udviklet specifikt til at monitere ændringer i naturgaskvalitet. Den har været på markedet i flere år og er bl.a. installeret på et dansk gas- 1 Micro-Electro-Mechanical Systems 2 Undersøgelse af densitetsmålere blev først inddraget sent i projektet.

8 DGC-rapport 5 motoranlæg 3. En gasmotorleverandør planlægger p.t. (november 2013) at anvende denne måler til deres gasmotorer for at kunne håndtere skiftende gaskvaliteter i forbindelse med importsituationer. Sensorer baseret på MEMS-teknologi er ikke p.t. tilgængelige på trods af relativt stor interesse fra gasbranchens side. DGC anbefaler, at der arbejdes videre med dette segment på et mere konkret plan med henblik på at modne teknologien til brug på naturgasområdet. Det er vigtigt at få testet nøjagtighed, krav til kalibrering og vedligehold, krydsfølsomheder etc. MEMSteknologi er interessant, da sensorerne er små og kan masseproduceres til lave priser. 3 Update november 2013: Ifølge Dieter Wolf, E.ON Ruhrgas, er MAC-måleren under opdatering til nyeste teknologi og vil være klar primo 2014.

9 DGC-rapport 6 3 Opgavebeskrivelse Idéen med og baggrunden for projektet er, at med opstilling af billige gaskvalitetssensorer strategiske steder i gasnettet vil man kunne bestemme udbredelsen af opgraderet biogas i gasrørene. Sammen med oplysninger fra gasselskabernes og Energinet.dk s gaskvalitetsmålinger på MR-stationer og opgraderingsanlæg, vil man kunne bestemme energiindholdet i gassen ved den enkelte forbruger og dermed danne baggrund for afregning og evt. kontrol af en Quality Tracker. I dette afsnit forsøges det at anskueliggøre baggrunden for projektet ved en beskrivelse af de aktuelle forhold omkring Vejen. Naturgasnettets udformning i og omkring Vejen By kan ses på kortudsnit i Figur 1 og Figur 2. Figur 1 Naturgasnettet omkring Vejen (kilde: DONG Vejen)

10 DGC-rapport 7 Figur 2 Ringformet gasledning omkring Vejen by (kilde: DONG Vejen) Naturgasnettet er her formet som en ringledning omkring Vejen og placeret på en øst-vest-gående 40 bar gasledning. Der er flere afgreninger til mindre landsbyer og forbrugere. 40 bar ledningen forsynes fra den nord-syd-gående transmissionsledning, som krydser ca. 10 km øst for Vejen. Samtidig er der planlagt mulighed for injektion af opgraderet biogas tre steder i relativ nærhed af Vejen. Det er Ribe (ikke med på kortet), Holsted og Skodborg. Gaskvaliteten vil i dette område være sammensat af større eller mindre dele af dansk naturgas, naturgas fra Tyskland og/eller opgraderet biogas. Afhængig af gasflow/-forbrug vil de enkelte forbrugere kunne opleve hurtige skift i gaskvalitet, og afregning af energiforbruget kompliceres.

11 DGC-rapport 8 4 Metode Indledningsvis er sammensætning og diverse fysisk-kemiske data for de i projektet relevante gastyper opstillet. Disse oplysninger kan bruges til at vurdere, hvilke parametre det kan være relevante at måle på, når opgaven er at skelne mellem opgraderet biogas og naturgas. Bilag 2 viser en sammenstilling af naturgastyper og opgraderet biogas. Umiddelbart vil de mest egnede parametre være dem, der er unikke for enten naturgas eller biometan. Det kunne eksempelvis være propan, der kun findes i naturgas og i en eventuel blanding af naturgas og biometan. Ligeledes vil en parameter med stor relativ standardafvigelse, se Bilag 2, være egnet, da det siger noget om, hvor fintfølende og præcis en given sensor skal være for at skelne mellem den ene eller anden gastype. Metoden med at måle på en enkelt eller nogle få karakteristiske egenskaber har dog sine begrænsninger. Afhængig af forbrugsmønster og den lokale udformning af naturgasnettet kan der opstå situationer, hvor naturgas og biogas blandes. I disse situationer vil usikkerheden på bestemmelse af gastypen stige, og der vil for nogle instrumenter være tilfælde, hvor der kan forekomme fejlresultater. Denne rapport forholder sig ikke detaljeret til problematikken med blandingssituationer i gasnettet, idet dette ikke er indeholdt i projektbeskrivelsen. Der er dog indikationer på, at fænomenet med opblanding ikke nødvendigvis vil udgøre et stort problem. Figur 3 viser målinger af naturgassens øvre brændværdi i St. Andst, hvor der hyppigt vil forekomme skift i gaskvalitet, når der skiftes fra eksportdrift til importdrift. Den viste periode omfatter målinger, og det ses, at kun ganske få repræsenterer en opblanding af dansk naturgas og gas fra Tyskland. Dette betyder, at der over tid kan forventes meget få perioder, hvor en blandet naturgas er til stede i rørene. Hvorvidt billedet kan overføres til situationen med injektion af biometan i gasnettet, er ikke afdækket. Det afhænger af karakteren og omfanget af injektion af biometan samt forbrugsmønstret i det nærliggende gasnet.

12 Øvre brændværdi [kwh/m3n] DGC-rapport 9 12,6 12,4 12,2 12,0 11,8 11,6 11,4 11,2 11,0 10, Figur 3 Øvre brændværdi målt ved St. Andst med situationer med dansk nordsøgas (høje værdier) og tysk importgas (lave værdier) Som screeningen efter egnede instrumenter og sensorer udviklede sig, blev det besluttet at koncentrere søgningen efter instrumenter, der måler på én eller flere af nedenstående parametre 4 : - Brændværdi - Wobbeindeks - Metantal - Alkaner - Densitet - Lydhastighed. Fra screeningens resultat er udvalgt et antal instrumenter, som gennemgås nærmere i kapitel 6. Udvalgte leverandører er kontaktet for at få yderligere oplysninger og for at indhente pristilbud. 4 Det viste sig senere i projektet, at måling på gassens densitet kan være en mulighed, da laboratoriemålinger på densitetssensoren på en wobbetalsmåler faldt ud med tilfredsstillende lav usikkerhed. Dette behandles i kapitel 9.

13 DGC-rapport 10 5 Gaskvaliteter i det danske naturgasnet Med introduktionen af biogas vil der kunne forekomme to hovedtyper af gas i naturgasnettet, konventionel naturgas og opgraderet biogas. Naturgassen vil hovedsageligt være dansk nordsøgas, men også naturgas fra Tyskland, og i fremtiden russisk naturgas, kan forventes. Dansk og tysk naturgas består af ca % metan og et varierende indhold af højere alkaner (etan til hexan), ilt og kvælstof. Russisk naturgas adskiller sig med et højere indhold af metan, ca. 98 % og et meget lavt indhold af højere kulbrinter. Ved opgradering af biogas fjernes/reduceres uønskede komponenter som CO 2 og svovlbrinte. Resultatet bliver et metanindhold på % i den opgraderede biogas. Resten er CO 2 eller eventuelt kvælstof og ilt afhængig af den valgte opgraderingsteknologi. Bilag 2 viser eksempler på forskellige naturgaskvaliteter 5 samt to opgraderede biogastyper. For hver gastype er der beregnet karakteristiske egenskaber som brændværdi, wobbeindeks, densitet osv. Ved at måle på én eller flere af disse egenskaber vil det være muligt at bestemme gassens type og dermed følge gassens bevægelser i nettet. Vedrørende fremtidige naturgaskvaliteter i Danmark henvises i øvrigt til dokumentet Fremtidige naturgaskvaliteter - Faktablad fra Energinet.dk fra september Gassammensætninger anvendt i en analyse vedrørende konsekvenser og samfundsøkonomi i forbindelse med forventede fremtidige forsyningsscenarier for naturgas i Danmark, som DGC udførte for Energinet.dk i 2011.

14 DGC-rapport 11 6 Måleparametre og instrumenter 6.1 Generelt Der er ved screeningen udelukkende fokuseret på instrumenter, der er tilgængelige på markedet, og som markedsføres til brug inden for det relevante segment. Dvs. måling på naturgas, biogas og eventuelt andre fuelgasser. Der er set bort fra prototyper og andre instrumenter beskrevet i papers, rapporter og konferencepræsentationer. Som søgningen udviklede sig, stod det klart, at der kun dukkede få emner op, der kunne rubriceres under kategorien prisbillige, samtidig med at de overholdt ovenstående krav. Der er derfor medtaget instrumenter i den dyrere prisklasse, men som stadig er billigere end typiske GC-installationer eller stiller mindre krav til drift. Blandt en bruttoliste på knap 40 instrumenter (se referencer i kapitel 7.2) er der valgt 11 ud til præsentation i denne rapport. Fordelt på måleparametre er der syv brændværdi/wobbeindeksmålere, en metantalsmåler, to densitetsmålere og en ultralydsflowmåler. Kriterierne for denne første sortering har været måleprincip, måleparametre, nøjagtighed og responstid. Efterfølgende er der forsøgt at indhente realistiske priser, hvilket dog ikke har været muligt i alle tilfælde. For mange instrumentleverandørers vedkommende, især de amerikanske, skal der udfyldes meget omfangsrige skemaer om installationen, før de ønsker at afgive tilbud. Der er forespurgt på referencelister. 6.2 Brændværdi og wobbeindeks Måleprincipper Instrumenter, der bestemmer brændværdi og wobbeindeks, kan fungere efter ét eller flere forskellige måleprincipper, eksempelvis - Forbrændingskalorimeter - Varmeledningsevne - Lydhastighed

15 DGC-rapport 12 - IR (infrarød absorption) - Relativ densitet - IR-TFS (infrarød Tunable Filter Spectroscopy ) - Residual Oxygen method. Ved hjælp af indlagte biblioteker over gassammensætninger kan brændværdi og wobbeindeks beregnes Vurdering af anvendelighed Brændværdi- og wobbeindeksmålerne har en opgivet nøjagtighed i området 0,2 1,0 % af målt værdi og kan umiddelbart tilfredsstille kravet om at kunne skelne mellem dansk naturgas og opgraderet biogas. Figur 4 og Figur 5 viser, at såfremt brændværdi og wobbeindeks bestemmes med en usikkerhed på 1 % af målt værdi, er forskellen mellem dansk naturgas og opgraderet biogas tilstrækkelig til, at der ikke er overlap, selvom usikkerheden på bestemmelsen inddrages. Det er en anden sag, hvis opgraderet biogas sammenlignes med naturgas fra Tyskland eller Rusland. Her ligger brændværdi og wobbeindeks så tilpas tæt, at der ikke i alle tilfælde kan skelnes mellem de enkelte gastyper. Dette udgør dog ikke et stort problem i forhold til den russiske gas, da der ikke er stor forskel på brændværdien af opgraderet biogas og russisk gas. Hvis instrumentet er tilstrækkelig præcist til at bestemme brændværdien, så målingen kan anvendes til afregningsformål, er det mindre væsentligt, om der skelnes mellem naturgas og opgraderet biogas.

16 Wobbeindeks MJ/m3n Øvre brændværdi MJ/m3n DGC-rapport 13 45,0 43,0 41,0 39,0 37,0 35,0 Dansk naturgas 2011 Opgraderet biogas 1 Tysk gas forventet wobbe Tysk gas lav wobbe Russisk gas Figur 4 Øvre brændværdi for fem gastyper. Fejllinjer på 1 % af målt værdi er indsat. 56,0 54,0 52,0 50,0 48,0 46,0 Dansk naturgas 2011 Opgraderet biogas 1 Tysk gas forventet wobbe Tysk gas lav wobbe Russisk gas Figur 5 Wobbeindeks for fem gastyper. Fejllinjer på 1 % af målt værdi er indsat Omkostninger Priserne er ligger for brændværdi-/wobbemålerne i området DKK, hvor de højeste priser også omfatter et fuldt udrustet kabinet. De højeste priser er derved på niveau med industrielle mikro-gc er. Priser

17 DGC-rapport 14 for kabinetter kan overstige prisen på selve måleinstrumentet, og dette kan have indflydelse i forbindelse med valg af instrument. De opgivne priser er enkeltstykspriser. Ved anskaffelse af flere instrumenter ad gangen, fx indkøbt af gasselskaberne, vil priserne være billigere. En enkelt leverandør nævner 25 % - 50 %-reduktion afhængig af antal Konklusion for instrumenter til måling af brændværdi og wobbeindeks Der eksisterer en del kommercielt tilgængelige instrumenter til måling af gaskvalitet. Flere har været på markedet i mange år og er løbende udviklet for at udbedre de første modellers uhensigtsmæssigheder. Instrumenterne er selvsagt forsynet med de nødvendige CE- og ATEX-godkendelser for at kunne markedsføres på det europæiske marked. Nøjagtighederne er opgivet i området 0,2 % 1 %, hvilket er tilstrækkeligt til at skelne mellem biometan og dansk naturgas, og set ud fra et måleteknisk synspunkt kan alle de i kapitel viste instrumenter anvendes. To målere i denne gruppe er interessante. 1. Precisive 5 virker specielt interessant, da den måler på specifikke gaskomponenter og skulle give GC-performance for samme eller lidt lavere anskaffelsespris, men drift og vedligehold er langt mindre krævende mht. omkostninger og tid. Ulempen er dog en relativt høj pris på ca DKK 2. GasPT2 er ligeledes en meget interessant mulighed, som også er karakteriseret ved at måle en effektiv gassammensætning (metan, etan, propan, kvælstof og kuldioxid). Prisen er med ca DKK noget lavere i forhold til Precisive 5. Driftsomkostninger vurderes lave, da instrumentet ikke kræver procesgasser i forbindelse med driften. Instrumentet kan ikke in situ-kalibreres, men skal sendes til leverandør. Generelt gør den høje pris, at disse instrumenter ikke anbefales som førstevalg til den givne opgave.

18 DGC-rapport Instrumenter brændværdi og wobbeindeks GasPT2 Producent/leverandør Model/typebetegnelse Land og kontaktoplysninger Link til instrument Type/anvendelse Måleprincip Måleparametre Måleområde Nøjagtighed (accuracy) Præcision (repeatability) Responstid Krydsfølsomhed Udgange Pris GL Noble Denton (tidligere Advantica -British Gas R&D) Vergence Systems GasPT2 GL Noble Denton (USA) Vergence Systems Europe contact: Terry Williams GasPT2 Energy metering and meter correction Network Monitoring Distribution & Transmission companies Gas blending control - LNG importers Industrial process control large industrial users Gas-fired combustion processes Gas Turbine controls Engine and Compressor controls Discussions with Regulators on Fiscal Metering Varmeledningsevne Lydhastighed CO 2 Brændværdi Wobbeindeks Relativ densitet Kompressibilitetsfaktor Ikke oplyst Brændværdi: ±0,2 % af MV (1 % CO2) Wobbeindeks: ±0,2 % af MV Ikke opgivet Justerbar 2 sek. til 4 minutter Ikke oplyst RS ma Detaljeret tilbud modtaget Analysator: DKK Analysator inkl. fuldt kabinet: DKK

19 DGC-rapport 16 Kalibrering Service og vedligehold Ingen bæregas eller referencegas nødvendig, men spangas kan tilsættes periodisk, hvis det ønskes. GasPT2 sensor units and interfaces contain no user serviceable parts. If a unit is believed to be faulty it must be returned to the manufacturer or distributor and may only be replaced by an equivalent unit. Any attempt to open or repair the unit will invalidate all approvals and warranties. The sensor unit MUST ONLY be operated with the correct type of safety interface. In order to confirm correct operation, a verification gas can be passed through the GasPT2 periodically. Referencer - Bemærkninger Der er udarbejdet en omfattende og forståelig installations- og driftsmanual. En tidligere version af instrumentet, GasPT, er i 2004 testet I DGC s laboratorium. Konklusionen fra test og simuleringer var, at den samlede fejl kunne forventes at ligge under 1,1 % i 95 % af tiden. Instrumentet skulle i den nyere version kunne måle med en lavere usikkerhed, i og med at den er udstyret med en CO 2 -sensor.

20 DGC-rapport Precisive 5 Producent/leverandør Model/typebetegnelse Land og kontaktoplysninger Precisive Precisive 5 Hydrocarbon Composition Analyzer (5. generationsmodel) USA, Massachusetts Precisive Duane Sword (CEO) (dsword@precisive-instruments.com) Ingen dansk repræsentant Repræsentant i Belgien Link til instrument Precisive 5 Type/anvendelse Måleprincip Måleparametre Natural gas analysis (processing, transmission, storage, distribution) Alternative (biogas, syngas) fuels Infrared absorption based on-line monitoring system C1 C5 alkane separation, CO 2, & calorific value Måleområde Methane: 0-100%, Ethane: 0-25%, Propane: 0-25%, n-butane: 0-10%, iso-butane: 0-10%, C5 (lumped): 0-10%, CO2: 0-100% Nøjagtighed (accuracy) Methane (80-100%): +/- 0,2% Methane (0 80%): +/- 0,5% Ethane & Propane: +/- 0,2% iso & n-butane: +/- 0,1% C5+: +/- 0,2% CO 2 : <1% full scale Præcision (repeatability) Responstid Krydsfølsomhed Udgange Pris 0,05% (repeatability based upon 5-second averaging) 1 second 5 minutes, software configurable (longer averaging improves precision) Ikke oplyst Digital Modbus communications over TCP/IP over Ethernet Oplyst af Precive USA: DKK DKK inkl. 2 stk. reserve-ir-kilder Opdatering medio juni 2013: Iflg. belgisk importør er prisen ( DKK) Kalibrering Skal ikke spankalibreres Re-zero once per month.

21 DGC-rapport 18 Service og vedligehold Referencer Bemærkninger Fordele Ulemper IR-kilde udskiftes hver måned Well over 1400 systems now deployed in less than 4 years Leverandør har udleveret fyldigt materiale og svarer hurtigt på henvendelser Ingen bæregas og spangas nødvendig. Lave krav til vedligehold i forhold til GC. Opvarmet celle gør instrumentet mere egnet til at modstå varierende omgivelsestemperaturer. Dyr i forhold til konkurrenten GasPT2. Måler ikke N 2. Måler ikke C6 og derover. P.t. ingen dansk repræsentant og serviceorganisation.

22 DGC-rapport EMC 500 Producent/leverandør RMG (by Honeywell) Model/typebetegnelse EMC 500 Land og kontaktoplysninger Tyskland RMG Dansk repræsentant: MS Flowtechnic Kontakt: Mogens Sørensen Link til instrument EMC 500 Type/anvendelse Particularly suitable for local gas systems with minor variations in the superior calorific value, and in measuring stations with lower flow rates. Billing purposes, the device can also be used in applications where two gases are mixed, binary mixtures are analyzed or gas burners are controlled by means of the Wobbe index. Måleprincip Heat capacity, thermal conductivity, viscosity, density (pressure drop/flow resistor), carbon dioxide (IR) Måleparametre standard density ρn superior calorific value Hs carbon dioxide content CO 2 Wobbe index Ws inferior calorific value Hi methane number (option) MN Måleområde Natural gas other fuel gases ρn ,3 0,3-2 kg/nm 3 Hs kwh/nm 3 CO mol % Ws kwh/nm 3 Hi kwh/nm 3 MN ± 2 Nøjagtighed (accuracy) Præcision (repeatability) Responstid Krydsfølsomhed Udgange 0,5% of the measured value (Hs and ρn) (for natural gas) Ikke oplyst T 50: 30 s T 90: 60 s Ikke oplyst Up to 4 outputs, electrically isolated, 0/4-20 ma freely programmable, maximum load 700 Ω

23 DGC-rapport 20 Pris Kalibrering Service og vedligehold Referencer DKK inkl. kabinet Indledende kalibrering ved installation. Periodisk, automatisk kalibrering mulig anvendt som afregningsmåler for metan hver 4. uge Stort set vedligeholdelsesfri jf. leverandør Referenceliste fremsendt. Siden 2002 er der installeret 206 instrumenter på 132 installationer. Fortrinsvis i Tyskland, men også øvrige Europa og Baltikum. Bemærkninger - Fordele Combustion-free measuring method: No undesired heat is produced and no air must be supplied. No influence of the environment: Atmospheric pressure and ambient temperature variations do not affect measurements. No air conditioning is required at the place of installation. No carrier or auxiliary gas required. Ulemper Prisen er høj og derved forsvinder en evt. fordel i forhold til en GC.

24 DGC-rapport gas-lab Q1 Producent/leverandør Model/typebetegnelse Land og kontaktoplysninger Link til instrument Type/anvendelse Måleprincip Måleparametre Elster-Instromet gas-lab Q1 Tyskland Dansk repræsentant: Elster-Instromet A/S Kontakt: Rene Gårdsvig gas-lab Q1 - Gas quality measurement for generic natural gases - Measurement for control and regulation Infrared absorption Thermal conductivity Wobbe index, net CV, rel. density, sat. gross/net CV, methane number and calculated model gas composition (CH4 C8 H18, N2, CO2) Måleområde Gross calorific value Hs kwh/m3 ( MJ/m 3 ) Standard density ρ kg/m 3 Nøjagtighed (accuracy) - CO2-concentration 0 5 mol %, (optional 0 20 mol %) (Reference state: combustion 25 C, volume 0 C, other reference states optional) Præcision (repeatability) Hs: 0,1 %, ρ: 0,1 %, CO2: 0,1 mol % Responstid Krydsfølsomhed Udgange Pris Kalibrering Service og vedligehold Analysis rate: c. 1/s, reaction time 10 s, optional 5 s, t90: 20 s, optional 10 s (bypass if applicable) Ikke oplyst 3 digital outputs, 4 analogue outputs, optionally expandable I/O boards, serial interface for parameter setting and local readout, DSfG interface, optional Modbus interface, optional modem for remote control and data retrieval DKK Ja, metan (Methane (purity >3.5) with automatic calibration cycle) 1 The calibration gas methane must be replaced if the residual gas volume has dropped below 200 nm³, which corresponds to a residual pressure of about 20 bars in case of a 10-litre cylinder. This guarantees a remaining time of 6 months when a calibration is regularly performed each week. 2 We recommend to yearly perform a basic calibration with nitro-

25 DGC-rapport 22 gen, methane, and the calibration gases (H2-11K and L1-8K resp. binary gas mixture with 5% CO 2 in methane). 3 Visually check the breather (located on the upper right side of the sensor system): Remove the protective screwed cap of the breather and check it together with the breather s aperture for contamination. 4 Observe the national regulations regarding safety checks when checking the safety devices of the low-pressure regulators (i.e. safety relief and safety shut-off valves). Usually, we recommend to perform a visual check once a year and a functional check once every six years. Referencer Fordele Ulemper Bemærkninger Nej Virker som et gennemprøvet instrument fra en anerkendt leverandør. Omfattende installations- og driftsmanual. Mere vedligehold end nogle af de øvrige instrumenter Gas-Lab Q1 er ikke ret meget billigere end firmaets gaskromatograf, som er reduceret voldsomt i pris. Derved giver det iflg. den danske direktør ikke rigtig mening længere at bruge et instrument, hvor der vil blive ved med at være en diskussion om, hvor sikker målingen er.

26 DGC-rapport CWD2005 plus Producent/leverandør Model/typebetegnelse Land og kontaktoplysninger Link til instrument Type/anvendelse Måleprincip Union Instruments CWD2005 plus Tyskland Union Instruments CWD2005 PLUS Process gas analyzer for measurement of natural gases, biomethane and liquid gas High-speed combustion calorimeter with built in specific gravity sensor Måleparametre Måleområde Natural gas MJ/m 3 Measured gasproperties: Wobbe index, specific gravity Calculated gasproperties: Lower and upper heating value Biogas MJ/m 3 Nøjagtighed (accuracy) Biogas +/- 1,5 % FS NG natural gas +/- 1,0 % m.v. Præcision (repeatability) 0,1 % Responstid Krydsfølsomhed Udgange Pris T90: 20 sec Ikke oplyst 4 20 ma DKK (eksklusive kabinet) Kalibrering Calibration interval 1 h to several weeks Calibration duration At least 10 min Gas consumption 3 25 l/calibration Service og vedligehold Referencer Bemærkninger Fordele Ulemper Renses hver 6. måned (brændkammer, termofølere mv.) Nej DGC har testet dette instrument for DONG. Hører til blandt de billigere brændværdimålere. Kan måle brintholdig gas. Operating temperature 5 40 C

27 DGC-rapport Fast response BTU analyzer Producent/leverandør Model/typebetegnelse Land og kontaktoplysninger Link til instrument Type/anvendelse Måleprincip Måleparametre Måleområde Nøjagtighed (accuracy) Præcision (repeatability) Responstid Krydsfølsomhed Udgange Pris COSA Xentaur COSA 9610 USA COSA Xentaur Scott Allan COSA 9610 Turbine Control, Flare Stack Control, Fuel Optimization, Gas Blending, Custody Transfer Residual oxygen content in flue gas after combustion Precision specific gravity cell Wobbe Index, heating value, Specific Gravity (optional) Factory Selectable span of 1150 BTU/SCF Wobbe, within a full range of 2730 BTU/SCF Wobbe *Specific Gravity: rd (*not included in base package; see options list - Specific Gravity Cell) Natural Gas: +/- 0,4% of reading Refinery Gases: +/- 2,0% of reading ±0,7 BTU/SCF T90 < 5 sec Natural Gas Wobbe only T90 10 sec with density cell Ikke oplyst 4-20mA Detaljeret tilbud modtaget Pris: DKK Kalibrering - Service og vedligehold Har ikke kunnet finde manual på hjemmeside Referencer - Fordele - Ulemper Skal serviceres/vedligeholdes flere gange om året. Relativt høj pris.

28 DGC-rapport WIM Compas F Producent/leverandør Model/typebetegnelse Land og kontaktoplysninger Hombre Instruments WIM Compas F Holland Hombre Instruments Link til instrument Type/anvendelse Måleprincip Måleparametre Måleområde Nøjagtighed (accuracy) Præcision (repeatability) Responstid Natural gas, Fuel gas, Biogas, Flare gas etc. Gas turbine control Residual Oxygen Method Wobbeindeks Brændværdi Relativ densitet Wobbe Index: 50 MJ/Nm 3 span in MJ/Nm 3 range Calorific Value (SG cell option): 50 MJ/Nm 3 span in MJ/Nm 3 range Relativ densitet: 0 3 ± 0,4% of measured value for natural gas Relativ densitet: < ± 0,5% of reading ± 0,05% of measured value T90 < 5 s Krydsfølsomhed - Udgange 2 off isolated 0/4 20 ma (optionally up to 4) 2 off relay SPDT for malfunction and calibration status 8 off 24VDC 1 A or volt free; service selectable Modbus som option Pris - Kalibrering - Service og vedligehold - Referencer - Bemærkninger Findes også i en Basic version til brug i non-ex-omgivelser

29 DGC-rapport Metantalsmåler (MaC) Måleprincip E.ON New Build & Technology GmbH har udviklet et måleinstrument (MaC) til bestemmelse af metantal i forbindelse med drift af naturgasmotorer (optimering i forhold til bankning) og til installation på et naturgasnet for information om ændringer i gaskvalitet. MaC-instrumentet måler vha. IR-absorption på komponenterne metan, etan, propan og butan, som igen korrelerer med metantallet Vurdering af anvendelighed samt omkostninger Metantallet er en parameter, som varierer så tilpas meget gastyperne imellem, at det kan være fornuftigt at anvende den i nærværende tilfælde, hvis formålet udelukkende er at skelne opgraderet biogas fra naturgastyperne. Med en forventet usikkerhed på ± 2 3 MN 6 er der stor afstand mellem usikkerhedslinjerne (røde stiplede linjer på Figur 6) for dansk naturgas og biometan. Instrumentet forventes derfor med stor sikkerhed at kunne skelne mellem disse to gastyper. Bestemmelsen bliver dog mere usikker, når det gælder evnen til at skelne mellem biometan og russisk naturgas, som vist på Figur 6. Problemet vurderes dog ikke at have den store betydning, da brændværdien for disse to gasser ligger meget tæt på hinanden. MaC-måleren har været på markedet i flere år og er bl.a. installeret på et dansk gasmotoranlæg. En gasmotorleverandør planlægger P.t. at anvende denne måler til deres gasmotorer for at kunne håndtere skiftende gaskvaliteter i forbindelse med importsituationer. Dieter Wolf fra E.ON New Build & Technology GmbH oplyser, at instrumentet har undergået en opgradering, og at den nye version vil være klar primo Prisen på en model med trykkompensering, lineært output og installerbar op til 5 bar vil ligge i området and svarende til til DKK. 6 MN: Methane Number

30 Metantal MN DGC-rapport Dansk naturgas 2011 Opgraderet biogas 1 Tysk gas forventet wobbe Tysk gas lav wobbe Russisk gas Figur 6 Metantal for fem gastyper. Fejllinjer på ± 3 MN er indsat Konklusion for metantalsmåleren MaC Det anbefales at kigge nærmere på MaC-måleren, både ud fra tekniske og økonomiske årsager. 1. Måleren er relativt billig og pga. sin størrelse ikke omkostningstung at installere i et opvarmet kabinet, hvis dette kræves på lokaliteten. 2. Måleren er udviklet til formålet. Instrumentets egnethed til overvågning af gaskvalitet (metantal) i gasdistributionsnet er ifølge leverandøren blevet bekræftet i feltforsøg.

31 DGC-rapport MaC-data Producent/leverandør Model/typebetegnelse Land og kontaktoplysninger Link til instrument Type/anvendelse Måleprincip Måleparametre E.ON New Build & Technology GmbH MaC (Methane control signal generator) Tyskland E.ON New Build & Technology Kontakt: Dieter Wolf ) MaC Methane number detection for natural gas engines Methane number detection in pipeline systems Infrared absorption of methane, ethane, propane and butane. Metantal (MN) Måleområde Methane numbers of 40 to 100. Option: Special gases and methane numbers above 100 and below 40 by calibration Nøjagtighed (accuracy) Præcision (repeatability) Responstid ~ 2 methane number units (for temperatures of +10 C to + 40 C) ~ 3 methane number units (for temperatures of + 0 C to + 60 C) Ikke oplyst Depends on the flow velocity inside the gas line. Krydsfølsomhed - Udgange Pris 0-20 ma DKK for indendørs installation. Endelige priser foreligger primo 2014 for opgraderet model. Kalibrering Ja, Methane 4.5 (and natural gas with an MN of 70 to 75) (Indledende kalibrering ved installation) Service og vedligehold Referencer Fordele Ulemper Instrument should be recalibrated every 6 to 12 months, depending on the degree of fouling in the piping. Installeret på udvalgte Caterpillar-anlæg i Danmark. Ifølge Pon Power har der ikke været problemer med driften. Billig. Kommer i en opgraderet version primo Fylder lidt. Er bl.a. udviklet til at monitere gaskvalitet (metantal) i gasdistributionssystemer. Giver kun oplysning om metantal. Kan ikke bestemme brændværdi /wobbeindeks eller anvendes til evt. afregning.

32 DGC-rapport Alkaner I forbindelse med naturgas er det alkanerne C1 C6, der er relevante, med hovedvægten lagt på C1 C3. Indholdet af C4 C6 er typisk lidt over 1 vol. % for dansk naturgas og noget mindre for de tyske naturgastyper. Opgraderet biogas adskiller sig ved kun at indeholde metan og ingen af de højere kulbrinter. Det vil derfor være oplagt at måle specifikt på C2 (etan) eller C3 (propan), som er specifikke for naturgastyperne. Det er også muligt at måle specifikt på metan, da der er en forskel på 7 8 vol. % mellem naturgas og opgraderet biogas. Der findes adskillige instrumenter beregnet til biogas, der måler metan og CO 2. De er billigere end de i denne rapport undersøgte instrumenter, og måleprincippet er oftest IRabsorption. Ulempen ved denne type instrument er, at måleusikkerheden som hovedregel er høj, ca. 1,5 3 % af måleområdet. Ovennævnte CH 4 /CO 2 -måleinstrumenter er ikke fundet relevante at undersøge nærmere i denne rapport. Det har været forsøgt at finde prisbillige sensorer, der måler specifikt på etan eller propan som den eneste parameter, men det er ikke lykkedes. 6.5 Densitetsmålere Som vist i Bilag 2 spænder den relative densitet fra ca. 0,57 for opgraderet biogas til ca. 0,64 for dansk naturgas Med en tilstrækkelig præcis måling af densiteten vil denne parameter således også kunne anvendes til at skelne mellem de to gastyper. Der findes ved søgning på nettet flere eksempler på on-line/in-flow gasdensitetsmålere, som markedsføres til anvendelse ved salg og afregning, gasblanding, gaskvalitetskontrol etc. i proces-, olie- og gas- samt kraftværksindustri. De nedenstående eksempler fungerer alle ved en form for vibrations/frekvensanalyse. De opgivne usikkerheder er i de fundne eksempler lave; fra ca. 0,1 til 0,2 procent. Figur 7 viser et eksempel på to densitetsmålere.

33 DGC-rapport 30 Figur 7 Eksempler på densitetsmålere. Til venstre Lemis DC-60 og til højre Thermo Scientific Sarasota FD900. Union Instruments har i deres brændværdimåler CWD2005+ en densitetsmåler, som DGC har testet til en nøjagtighed på 0,5 %. En densitetsmåler med en tilsvarende usikkerhed vil med god sikkerhed kunne skelne mellem opgraderet biogas og dansk eller tysk biogas. Dette er illustreret i Figur 8. Det er dog ikke muligt at købe denne sensor/analysator som separat instrument.

34 DGC-rapport 31 0,660 0,640 0,620 0,600 0,580 0,560 0,540 0,520 0,500 Dansk naturgas 2011 Opgraderet biogas 1 Tysk gas forventet wobbe Tysk gas lav wobbe Russisk gas Figur 8 Relativ densitet for diverse gastyper samt 0,5 % fejllinjer. Røde stiplede linjer illustrerer afstand mellem forventede resultater af densitetsbestemmelser gastyperne imellem Erfaringer fra DONG Nybro Svend Erik Skærlund fra DONG Nybro oplyser, at DONG nedtog deres densitetsmålere for 5 til 6 år siden og erstattede dem med GC er, hvor densiteten beregnes. Densitetsmåleren (angiveligt en Sontron 7211) var ifølge det oplyste dyr i drift og svær/besværlig at vedligeholde. Usikkerheden var ca. 1,5 % Konklusion for densitetsmålere I første omgang blev densitetsmålerne ikke taget med i undersøgelsen, da det blev vurderet, at andre instrumenter ville være bedre egnede til opgaven. I forbindelse med testen af CWD2005+ blev det dog besluttet at foretage en hurtig søgning efter egnede densitetsmålere. Der er derfor kun indhentet et enkelt tilbud på en densitetsmåler, opgivet som en budgetpris. Prisen er ca svarende til DKK afhængig af type. Det er dyrere end eksempelvis metantalsmåleren fra E.ON New Build & Technology GmbH, men det skal ikke udelukkes, at der findes billigere alternativer.

35 DGC-rapport 32 Med hensyn til drift og vedligehold hævder leverandørerne, at denne er minimal, men dette er ikke bakket op af praktiske referencer. Set i relation til DONGs erfaringer er det valgt ikke at afsøge området yderligere. 6.6 Ultralydsflowmålere Indledning Undervejs i projektet opstod idéen om at anvende lydhastigheden som måleparameter. Denne mulighed er især interessant, hvis man alligevel skal investere i en ny eller udskifte en eksisterende flowmåler i gasinstallationen. Ved overgang til en måler, der fungerer efter ultralydsprincippet, vil man kunne få gaskvalitetsinformationen gratis Måleprincip Lydens hastighed i gasser og væsker varierer med mediets sammensætning. Det udnyttes bl.a. i ultralydsflowmålere, hvor målingen baseres på samtidig udsendelse af ultralydssignaler medstrøms og modstrøms gassens strømningsretning. Da modstrømssignalet vil være længere tid undervejs, vil forskellen i vandringstiderne være et udtryk for væske- eller gashastigheden, se Figur 9. Figur 9 Måleprincip for ultralydsmåler (kilde: Da der endvidere er en sammenhæng mellem lydens hastighed i gas og gassens molmasse, er det muligt at estimere eksempelvis indholdet af metan i en biogas. Lydhastighed og molmasse er givet, jf. nedenstående formel:

36 DGC-rapport 33 R TK v hvor M γ R T K v Adiabatisk indeks (forholdet mellem de specifikke varmefylder C v og C p ). Den universelle gaskonstant Gassens temperatur i Kelvin Gassens lydhastighed Under forudsætning af at biogas består af to komponenter, metan og kuldioxid, kan metanindholdet bestemmes ved at anvende ovenstående korrelation Ultralydsmålere fordele og ulemper Fordelene ved ultralydsflowmålere er ifølge Fagerberg bl.a.: - Samme diameter som rørsystemet, dvs. typisk ingen tryktab over måleren. - Ingen bevægelige dele i måleren, hvilket sikrer minimalt vedligehold. - Måleren er uafhængig af mediets egenskaber. - Stort måleområde og måler korrekt ved lave flow. Måleprincippet anvendes kun til rene medier, da støv, fugt og luftbobler (i væsker) vil begrænse ultralydssignalets frie vandring mellem sensorerne OPTISONIC 7300 KROHNE Messtechnik GmbH markedsfører en ultralydsmåler, OPTISONIC 7300, der specielt fremhæves til at kunne måle på fugtmættet biogas. Det fremhæves endvidere, at måleren er uafhængig af gassens egenskaber, og at den er vedligeholdelsesfri og giver onlinebestemmelse af biogassens indhold af metan med 2 % nøjagtighed. Den primære måleenhed er transit time, som nævnt ovenfor. Sekundære parametre er bl.a. volumenflow, korrigeret volumenflow, masseflow, molmasse og lydhastighed.

37 Lydhastighed [m/s] DGC-rapport 34 Måleren kan være interessant, specielt i de tilfælde hvor man ud over at kende gastypen i nettet også har brug for (eller ønsker), en bestemmelse af gasflowet. For at undersøge forventningen til med hvilken sikkerhed måleren vil kunne skelne mellem naturgas og biometan, er lydhastigheden i tre gastyper (dansk naturgas 2011, naturgas fra Tyskland og biometan) beregnet. Der er anvendt FLOWSOLV TM, som er et frit tilgængeligt software fra firmaet SOLV 7. Resultaterne er gengivet i Bilag 3 og viser, at der ikke er markant forskel på lydhastigheden mellem de beregnede gastyper, se Figur 10. Faktisk kan måleren, på baggrund af lydhastigheden, ikke med rimelig sikkerhed skelne mellem biometan og den tyske naturgas. Med hensyn til dansk naturgas vil måleren med større sikkerhed kunne skelne mellem naturgas og biometan, da usikkerhedsintervallerne på målingerne akkurat ikke vil kunne nå sammen Biometan Dansk naturgas 2011 Tysk gas forventet wobbe Figur 10 Lydhastighed for tre gastyper ved 4 bar gastryk og 10 C. Fejllinjer angivet ved 2 % af målt værdi (kilde: FLOWSOLV TM ). 7 SOLV is an innovative flow measurement engineering and software company.

38 DGC-rapport Omkostninger OPTISONIC 7300 leveres som standard i dimensioner fra DN50 til DN600. Trykklassen for de mindste målere (DN50 DN80) er PN40 og falder til PN16 og PN10 ved stigende diameter. Det forventes, at målerne monteres på distributionsnettet, dvs. på 40 bar eller 4 bar nettet. Det kan medføre behov for specialversioner med højere trykklasse i forhold til de som standard udbudte trykklasser. Omkostninger til anskaffelse af målerne (listepriser) ligger i området DKK til DKK for målere for DN50 til DN600. Der er en generel tendens til, at der kan opnås betydelige rabatter på listepriser ved køb af flere enheder ad gangen, men det er dog ikke afdækket, om det er tilfældet for OPTISONIC 7300-måleren Konklusion for ultralydsmålere Det ligger umiddelbart lige for at anbefale en ultralydsflowmåler som OPTISONIC 7300 til opgaven, da den ud over flow kan give oplysninger om molmasse for gassen i røret og dermed i princippet skulle kunne differentiere mellem biometan og naturgas Det vurderes dog, at usikkerheden er for høj til at give instrumentet en klar anbefaling. Usikkerheden opgives til 2 %, hvilket sandsynligvis vil give problemer, jf. Figur 10. Hvis ønsket om eller behovet for installation af flowmålere, enten som nyinstallationer eller i forbindelse med udskiftning, er højt, anbefales det at teste en OPTISONIC 7300 med henblik på at afdække evnen til at skelne mellem forskellige gastyper. Hvis behovet for flowmåling ikke er aktuelt, findes bedre løsninger.

39 DGC-rapport MEMS-teknologi Generelt om MEMS MEMS står for Micro-Electro-Mechanical Systems (på dansk Mikro Elektro-Mekaniske Systemer). Der er tale om systemer med både en mekanisk og elektrisk funktion, og systemets dimensioner måles i mikrometer. Eksempler på typiske og allerede kommercialiserede anvendelser af MEMSteknologi er: - Airbagsensorer til biler - Accelerometer installeret i bærbare computere (dropsensor) - Sensorer i digitalkameraer til at registrere, om kameraet holdes i liggende eller opretstående position MEMS-sensorer til bestemmelse af gaskvalitet MEMS-teknologi kan også anvendes til kemiske analyser, herunder bestemmelse af gaskvalitet. Figur 11 viser en principiel opbygning af en MEMS-sensor, der reagerer på en specifik gaskomponent. Ved anvendelse af tilstrækkeligt mange komponentspecifikke sensorer er det muligt at bestemme sammensætningen af en gasmatrix. Figur 11 MEMS-teknologi til bestemmelse af gaskomponenter (kilde: 8 ) Fra projektets start var det intentionen at finde og dokumentere meget billige sensorer, dvs. til priser mindst 10 gange lavere end det, der er gældende for typiske industrielle GC er. Her er MEMS-teknologien et godt bud, men 8 Southwest Center for Microsystems Education, Albuquerque, New Mexico

40 DGC-rapport 37 det har ikke været muligt at finde kommercielt tilgængelige og færdigudviklede produkter til formålet. Nogle virksomheder markedsfører dog teknikken på deres hjemmesider, eksempelvis: Figur 12 Example gas composition sensors configured for CNG monitoring (kilde: Figur 13 Gas quality sensor for natural gas engine (kilde: Fælles for flere af virksomhederne, der tilbyder MEMS-sensorer er, at det ikke har været muligt at finde deciderede produktblade med specifikationer. Dvs. der er ikke fundet oplysninger om måleparametre, måleområder, usikkerheder eller priser på anskaffelse og drift og vedligehold. Virksomhederne præsenterer dog deres teknologi som værende tilgængelig og anvendt i diverse applikationer fra køretøjer over olie-/gasindustri til medicinske formål. I Bilag 4 og 5 ses mere detaljerede beskrivelser fra firmaerne nævnt i Figur 12 og Figur 13.

41 DGC-rapport Konklusion for MEMS-sensorer til bestemmelse af gaskvalitet MEMS-teknologien er beskrevet i rapporter, konferenceindlæg og lignende (/24/, /32/ og /50/ i kapitel 7.3), ligesom der er igangværende projektaktivitet i gassektoren 9. Teknologien synes dog ikke at have været anvendt og testet i forhold til bestemmelse af gaskvalitet på naturgasnet, og der er som følge heraf ingen erfaringer at trække på. Det vurderes, at MEMS vil spille en rolle i nær fremtid vedrørende bestemmelse af gaskvalitet i forskellige sammenhænge. Det vil dog i første omgang være til brug i gasapparater og køretøjer til kontrol og optimering/justering af forbrændingens kvalitet. Senere, når teknologien er udviklet og tilpasset til større forhold mht. drift og nøjagtighed, vil den højst sandsynligt blive mere udbredt. 9 GERG regi

42 DGC-rapport 39 7 Referencer Referencerne er opdelt i tre afsnit. Første afsnit indeholder henvisning til de firmaer og evt. kontaktpersoner, hvorfra der er udvalgt instrumenter til nærmere beskrivelse i nærværende rapport. Andet afsnit udgør en næsten bruttoliste over instrumenter og sensorer, som indledningsvis blev udvalgt på baggrund af screeningen. Ud over de viste, er der identificeret et ukendt antal potentielle muligheder, som dog er sorteret fra, da de ikke i tilstrækkelig grad har kunnet opfylde de opstillede krav. Eksempelvis er det besluttet at se bort fra instrumenter på den af DGC opstillede liste over biogasmåleudstyr, da disse generelt ikke kan opfylde krav til tilstrækkelig lav måleusikkerhed. Tredje og sidste afsnit omfatter kilder af mere teoretisk tilsnit. Eksempelvis rapporter, papers, konferenceindlæg etc., der omhandler måleteknikker og måleprincipper, tests osv. 7.1 Hjemmesider og kontaktpersoner for de i rapporten nævnte målere og instrumenter a. GL Noble Denton, Terry Williams (twilliams@vergencesystems.com) b. Precisive, Duane Sword (CEO) (dsword@precisive-instruments.com) c. RMG (by Honeywell), Mogens Sørensen (ms@ms-flowtechnic.dk) d. Elster-Instromet, Rene Gårdsvig (rene.gaardsvig@elster-instromet.dk) e. Union Instruments, f. COSA Xentaur, Scott Allan (S.Allan@cosaxentaur.com) g. E.ON New Build & Technology GmbH, Dieter Wolf (Dieter.Wolf@eon-ruhrgas.com ) h. Hombre Instruments,

43 DGC-rapport Måleinstrumenter og sensorer 1. BlueInOne CH 4, CO 2 /O 2 analyzers, BlueSens 2. Hot Plate Based Technology and BTU Monitors, Sandia National Laboratories 3. WI/CV Multiparameter Gas Analyzer System SG12WMTA-Series, B.A.G.G.I. Srl 4. Vergence GasPT2, GL Noble Denton 5. OXS-3100 Natural Gas Analyzer, Precisive 6. BCP-CH 4, BlueSens Gas Sensor GmbH 7. Correlative Gas Quality Measuring Device EMC 500, Honeywell Process Solutions, RMG Regel + Messtechnik GmbH 8. Yokogawa Model EXA GD402 Gas Density Meter, Yokogawa Electric Corporation 9. gas-lab Q1 Gas quality analyser, Elster GmbH 10. CWD 2005/2005+ Process gas analyzer, Heating Value Transmitter, Union Apparatebau GmbH 11. INCA 04, Analysis device for measuring gas composition of biogas, UNION Instruments GmbH 12. COSA 9600, Fast Response BTU Analyzer, COSA Instruments 13. Online Biogas Analyser, Endee Engineers PVT. LTD. 14. WOBBELIS BTU Analyzer, Tecora 15. CalorVal BTU Analyzer, Control Instruments Corporation 16. Flexible high precision multi-gas analyzer for industrial applications, Fraunhofer, IWS 17. PGA 3510, 3-gas NDIR analyzer, Super Systems 18. Dycor Mass Spectrometer Gas Analyzers, Ametek Proces Instruments 19. INNOVA 1412i, INNOVA Multi Gas Monitoring Instruments, LumaSense Technologies 20. Raman Gas Analyzer System, Scientific Instruments 21. Methane Number Control Signal Generator (MAC), E.ON New Build & Technology GmbH 22. Teledyne 7500 Infrared Gas Analyzer, Teledyne Analytical Instruments 23. Teledyne 7600 Infrared Gas Analyzer, Teledyne Analytical Instruments 24. Wobbe Index Calorimeter BTU Analyser, Hobre Instruments