Wykorzystanie podziemnych do zarządzania produkcją gazu magazynów gazu ziemnego w Polsce

Managing natural gas exploitation which is subject to seasonal changes necessitates gas storage in the periods of lower demand to maintain the stability of gas production. Bearing in mind the natural seasonal character of gas consumption in Poland, it is necessary to use definite working gas volume of underground gas storage facilities (UGS) to maintain a suitable level of gas production from domestic sources in the periods of low gas consumption The main aim of the paper is to investigate the impact of gas storage on gas production strategy from domestic fields based on the example of Poland, and to calculate the amount of gas which should be stored to optimize gas production. The method of calculation, presented in this paper, has been applied to the historical data of methane-rich and nitrogen-rich gas supply and demand in Poland. The storage capacity needed for providing stable production, calculated according to formulas presented in this article was about 1.42 billion m3 of methane-rich natural gas in the last year, which means that 47.7% of yearly domestic production was stored. Apart from the methane-rich system, two nitrogen-rich gas subsystems are operating in Poland. Those gas systems are regional closed systems, i.e. without the possibility of arbitrarily supplementing with gas deliveries from other transmission systems. The UGS were not used for storing nitrogen-rich gas in the past, therefore production from nitrogen-rich gas fields was increased in the winter and lowered during summer months. At present PGNiG S.A. has at its disposal two nitrogen-rich gas storages: UGS Daszewo and UGS Bonikowo. Working capacity needed for regulating the production of nitrogen-rich gas and calculated according to presented formulas is about 200 million m3. The use of UGS enables stable exploitation of methane-rich gas fields and steady production levels in gas processing plants. In addition no major fluctuations were observed in the aspect of high seasonality of natural gas consumption (related to climate and the structure of the gas consumers in Poland). In the summer season methane-rich gas imports exceed demand and its flexibility is strongly limited, which results from the realization of contracts, especially the obligation of receive minimum annual and summer amounts of gas, and technical parameters of the transmission network. By using methane-rich UGS in the analyzed period there was neither correlation between the monthly amount of production and consumption of high-methane gas, nor between the size of production and temperature. In the case of the closed nitrogen-rich gas system there have recently been large fluctuations caused by not using UGS. Since then a new UGS Bonikowo has come into use, thanks to which production could be, to a considerable degree, stabilized.Wykorzystanie magazynów gazu jest niezbędnym czynnikiem pozwalającym na prawidłową eksploatację złóż gazu ziemnego. W okresach zwiększonego popytu magazyny ułatwiająjego zaspokojenie, a w czasie niskiego zapotrzebowania umożliwiają stabilizację produkcji. Biorąc pod uwagę silną sezonowość konsumpcji gazu ziemnego w Polsce istnieje potrzeba przeznaczenia określonej wielkości pojemność czynnych podziemnych magazynów gazu na regulację krajowego wydobycia. Głównym celem tego artykułu jest pokazanie wpływu magazynowania gazu na przebieg eksploatacji krajowych złóż gazu ziemnego oraz kalkulacja ilości gazu, który powinien być zmagazynowany w celu optymalizacji krajowego wydobycia. Na podstawie historycznych danych dotyczących wydobycia i konsumpcji gazu ziemnego w Polsce i z wykorzystaniem metody kalkulacji pojemności czynnych, zaprezentowanej w niniej szym artykule, obliczone zostały pojemności czynne podziemnych magazynów gazu, niezbędne do regulacji krajowego wydobycia gazu wysokometanowego. Wyniosły około 1,4 mld m3, co oznacza, że około 48% rocznego wydobycia wysokometanowego gazu ziemnego powinno być magazynowane. Brak wykorzystania podziemnych magazynów gazu skutkowałby koniecznością znacznego ograniczania wydobycia krajowego i produkcji gazu w odazotowniach w miesiącach letnich, uniemożliwiałby realizację zawartych umów kontraktowych oraz powodował deficyt gazu w miesiącach zimowych. Oprócz systemu gazu wysokometanowego w Polsce eksploatowane są dwa podsystemy gazu zaazotowanego. Systemy gazu zaazotowanego są regionalnymi systemami zamkniętymi, tzn. nie istnieje możliwość dowolnego uzupełnienia dostaw gazu z krajowego (lub innego) systemu przesyłowego. Ponieważ do niedawna nie eksploatowano PMG na gaz zaazotowany wydobycie ze złóż gazu zaazotowanego było zwiększane w okresie zimowym i zmniejszane w lecie. Obecnie jednak PGNiG S.A. dysponuje dwoma magazynami na gaz zaazotowany: PMG Daszewo (system gazu Ls) i PMG Bonikowo (system gazu Lw). Pojemności, niezbędne do regulacji wydobycia ze złóż podłączonych do podsystemu gazu zaazotowanego Lw skalkulowane przez autorów niniejszej pracy wynoszą około 200 mlnnm3. Dzięki wykorzystaniu podziemnych magazynów wydobycie ze złóż gazu wysokometanowego i produkcja w odazotowniach w Polsce ma stabilny przebieg i nie wykazuje silnych wahań pomimo bardzo silnej sezonowości zużycia gazu ziemnego, wynikającej m.in. z warunków klimatycznych w Polsce oraz ze struktury odbiorców gazu. W przypadku zamkniętego systemu gazu zaazotowanego Lw do niedawna występowały silne wahania wydobycia, co było konsekwencją braku wykorzystywania podziemnych magazynów gazu. Od niedawna w tym systemie funkcjonuje PMG Bonikowo, co pozwoliło na znaczną stabilizację wydobycia