Mätningar av metanläckage längs svenska naturgasnätets stamledning

Kunskapen om storleken på diffusa metanläckage från anläggningar som hanterar metan är liten. För att ha möjlighet att minska de totala metanutsläppen i Sverige krävs mer kunskap om var dessa uppstår, vilka källor som är stora och vad det finns för potential att åtgärda läckagen. I denna studie har mätningar av metanläckage utförts längs den svenska transmissionsledningen för naturgas, som sträcker sig mellan Trelleborg och Stenungsund. Ledningen, och de installationer som finns längs den i form av bland annat mät- och reglerstationer och gaslager, är potentiella källor till läckage, men det har tidigare aldrig gjorts mätningar för att utreda storleken på de totala okontrollerade utsläppen från nätet. Nätet, som ägs och sköts av Swedegas, genomgår regelbunden översyn som utförs för att förhindra att läckor ska uppstå. Detta görs dock med enklare instrument som har begränsad förmåga att upptäcka läckor och som inte kan användas för att kvantifiera utsläppen från de läckor som hittas. Inom denna studie har det utförts en mätkampanj som varit tidsmässigt relativt begränsad i sitt omfång, då den endast sträckt sig över ett par veckor under februari och mars 2016. Mätningarna har innefattat både markbundna mätningar och mätningar från helikopter. Tidsomfattningen till trots har studien gett värdefull information som redan under utredningens gång kunde användas till att åtgärda läckor som detekterats vid mätningarna. Dessutom har den gett underlag för att kunna uppskatta årliga metanutsläpp längs ledningen, vilket det tidigare inte har funnits data på. Under mätkampanjen upptäcktes inga läckor längs den helsvetsade ledningen. Däremot detekterades läckage från flera av de installationer som finns längs nätet i form av mät- och reglerstationer, avgreningar, linjeventilstationer, rensdonstationer och gaslager. Den enskilda installation där störst utsläpp uppmättes var mät-och reglerstationen Halmstad Södra. Det visade sig att läckaget från denna berodde på en ventil som inte var ordentligt åtskruvad. Det näst största utsläppet uppmättes från gaslagret Skallen (Getinge, Halland), som är det enda lagret längs ledningen. Under mätkampanjen mättes även utsläpp från flera objekt som ligger längs ledningen men som inte nödvändigtvis varit kopplade till ledningen, t.ex. vattenreningsanläggningar, deponier, upplag för rötmaterial och farmar. Detta gav möjligheten att relatera utsläppen från transmissionsledningen till andra källor till metanläckage. I uppdraget ingick även att uppskatta utsläppen från hela transmissionsnätet, d.v.s. även från de delar som inte täcktes av mätningarna. Uppskattningen är att det årliga metanläckaget ligger i storleksordningen 100-200 ton per år, vilket motsvarar ca 10 – 20 kilo per timma. Utsläppen kan till exempel relateras till hela Sveriges utsläpp av metan som uppskattas till ca 230 000 ton per år, av vilka energisektorn antas stå för ca 10 %. Utsläppen från transmissionsledningen bedöms därför stå för en mycket liten del av de nationella metanutsläppen men utredningen har också visat att flera av de okontrollerade utsläppen från ledningen skulle kunna minskas genom att införa en kontinuerlig kontroll med någon form av mätningar. Mätningarna skulle kunna ske från helikopter för att under en relativt kort tid täcka in så stor del av nätet som möjligt. Man kan också tänka sig mätningar från marken med t.ex. en GasFindIR-kamera. För att få en ökad kunskap om diffusa metanemissioner i Sverige, och på så sätt hitta lämpliga åtgärder för att minska dessa, kan man tänka sig flera vägar att fortsätta. Nedan presenteras tre förslag för fortsatt arbete. Förslagen presenteras utan inbördes ordning. 1. Mätningar av samma typ som utförts inom denna studie skulle kunna göras även vid distributionsnät, stadsgasnät och lokala gasnät. Detta skulle ge en bättre bild av de samlade diffusa utsläppen som sker från transportsystem för natur- och biogas. 2. Kontinuerlig övervakning av utsläpp från samma installationer längs t.ex. transmissionsledningen under en längre tid. Övervakningen kan utföras med samma metod som använts i denna studie. Nyttan med detta skulle vara att se hur emissionerna varierar över en längre tid och att ha större möjlighet att upptäcka och åtgärda läckor. Dessutom fås en bättre uppskattning av årliga emissioner. 3. Då resultaten från denna rapport tyder på att utsläppen från transmissionsledningen för naturgas är relativt små i jämförelse med andra källor finns det anledning att i eventuellt kommande utredningar fokusera mer på andra källor. Det skulle då kunna ingå liknande mätningar som i denna studie fast på andra objekt för att jämföra mätresultaten med vad som idag bedöms släppas ut från anläggningarna. Vilka anläggningar man ska fokusera på bestäms lämpligen utifrån kriterierna att det finns dåligt med mätunderlag som säger något om utsläppen och/eller att de bedöms vara i sammanhanget stora källor till metanutsläpp.The knowledge of the magnitude of fugitive methane emissions from facilities that handle methane in Sweden is lacking. In order to decrease the total national methane emissions, more knowledge is needed regarding potential emission sources, the size of the emissions and the potential to reduce them. In this study, measurements of methane have been carried out along the Swedish natural gas transmission network, reaching from Trelleborg to Stenungsund. Potential sources of leakage include the pipeline itself, installations along it (e.g. metering and control stations) and the storage facility, and there are no previous measurements conducted with the purpose to quantify these uncontrolled methane emissions from the transmission system. The pipeline is owned and managed by Swedegas and it undergoes regular observation to avoid leaks. However, this observation is conducted with relatively simple measurement instruments with a limited capacity of finding leaks and they cannot be used to quantify emissions from these leaks. Within this study, a relatively short measurement campaign was carried out, covering a couple of weeks in February and March of 2016. The campaign included both ground based and helicopter based measurements. Despite the limited time frame, the study resulted in valuable information that already during the time of the study could be used to stop detected leaks. Moreover, it has provided information that is useful when estimating annual methane emissions from the transmission system, which was not available prior to the study. No leakages were found on the welded pipeline sections. However, leakages were detected from several of the installations along the pipeline such as metering and control stations, branching points, line valve stations and the gas storage facility. The single largest leak was found at the metering and control station Halmstad Södra. It was found that the leak was due to a valve that had not been completely closed. The next largest leak was found at the storage facility Skallen (Getinge, Halland), which is the only storage facility along the gas network. During the measuring campaign, also emissions from objects close to, but not (always) connected to, the transmission pipeline were measured, i.e. waste water treatment plants, landfills and farms. This provided an opportunity to relate the measured emissions from the gas network to other sources of methane leakage. Within the scope of the study, it was also included to estimate emissions from the whole transmission network, i.e. including parts that were not covered in the measurement campaign. It was estimated that the yearly methane leakage is of the order 100-200 tonnes per year, which corresponds to about 10 – 20 kg per hour. These emissions can for example be compared to the total national methane emissions which are estimated to approximately 230 000 tonnes per year, of which the energy sector contributes approximately 10 %. Emissions from the transmission pipeline are therefore estimated to contribute only a very small part of total national methane emissions. However, the study has also shown that uncontrolled leaks can be reduced by introducing regular controls with some kind of measurements. These measurements may be done from helicopter to cover large parts of the grid in a relatively short time. One may also use ground-based measurements with e.g. a GasFindIR-camera. To get a better understanding of fugitive methane emissions in Sweden, and thus find appropriate ways of reducing these, there are different ways of how to continue. Below, three suggestions for further work are listed. The suggestions are presented in no particular order. 1. Measurements of the same kind as conducted within this study could be done for the natural gas distribution network, town gas networks and local biogas networks. This would give a better understanding of the total fugitive emissions from transport systems for natural gas and biogas. 2. Regular monitoring of emissions from a few installations along the transmission network. This could e.g. be conducted with the same methods as used in this study. Regular monitoring would help in studying how the emissions vary over longer time periods and should also provide better chances of finding and reducing leaks. 3. Since the results from this study indicate small fugitive methane emissions from the transmission network in relation to other sources, there is reason to focus on other sources in possible future studies. The same measuring method as used in this study could be used on other objects for a comparison between measured emissions and what is reported to be emitted from the objects today. Which objects one should focus on are best determined from the availability of reliable measurement data and/or whether the objects are estimated to be large methane emission sources