Puterea calorifică superioară a gazelor (PCS) explicată

PCS putere calorifica superioara gaz
În acest articol îți vom explica câteva lucruri pe care este bine să le cunoști cu privire la puterea calorifică superioară a gazelor (PCS) și anume: care sunt motivele pentru care a fost introdusă în factura de gaz valoarea PCS, ce este PCS, cum variază PCS în diverse zone din România și influența PCS asupra facturii de gaz emisă consumatorilor.

Fii social: Distribuie articolul

Share on facebook
Share on whatsapp
Share on linkedin
Share on twitter
Share on email

Puterea calorifică superioară a gazelor (PCS) explicată

Un termen care a devenit extrem de folosit în ultima perioadă, în contextul creșterii accelerate a prețului gazelor pe plan mondial din a doua jumătate a anului 2021, este „Puterea calorifică superioară”, sau prescurtat PCS.

PCS-ul este indicat de ani de zile pe fiecare factură pe care distribuitorul tău de gaze o emite lunar. Spre exemplu, în cazul Engie, PCS este afișat pe pagina a doua a facturii de gaz (secțiunea „Factură detaliată”) chiar înaintea consumului lunar, așa cum poți vedea în imaginea următoare:

Mai jos îți voi explica câteva lucruri pe care este bine să le cunoști cu privire la puterea calorifică superioară a gazelor și anume:

Motivele introducerii puterii calorifice superioare a gazelor (PCS) în calculul facturii de gaz

Este evident că prin arderea fiecărui metru cub de gaz natural se degajă o cantitate de energie care poate fi folosită conform necesităților consumatorului (de exemplu: domestic, pentru gătitul alimentelor sau încălzirea locuințelor, dar și industrial, în scopuri de producție).

Până în anul 2007, anterior intrării României în UE, metoda de facturare era ușor de înțeles pentru consumatori. Compania distribuitoare de gaze naturale stabilea un preț pentru metrul cub de gaz livrat iar acesta era afișat pe factură. Ca să poată afla valoare facturii, consumatorul nu trebuia decât să urmărească indexul indicat de contor și să înmulțească numărul de metri cubi consumați cu prețul unui metru cub de gaz.

Ce nu era corect și trebuia rectificat?

În ciuda simplității de monitorizare a costului facturii, metoda era incorectă și de multe ori în defavoarea consumatorilor. Motivul consta în faptul că  gazele livrate nu aveau tot timpul aceeași „putere” (cum se spunea în limbaj popular). Se îmtâmpla să auzi des replici, ironice dar amare, precum „azi ne-au vândut aer în loc de gaz”. Și replicile continuau cu explicații precum: „ieri mi-am fiert ibricul de ceai în 3 minute. Astăzi, aceleași ceai l-am fiert în 5 minute”. Consumatorii casnici simțeau difereanța de la o zi la alta a „puterii gazelor”. În plus în locuri de consum diferite arderea gazelor era diferită. Într-un anumit fel arăta flacăra la un aragaz din București (culoare albastră – rezultată prin arderea unui gaz de calitate). Într-un fel cu totul diferit se observa flacăra de la un aragaz din Sfântu Gheorghe (nuanțele de portocaliu din flacără indicau un gaz de calitate inferioară).

Pentru a corecta influența calității gazelor naturale livrate consumatorilor asupra costului plătit de aceștia a fost necesară introducerea în algoritmul de calcul a facturii a unui coeficient care să reflecte calitatea gazului. Acest factor evidențiat pe factură este PCS.

Ce este puterea calorifică superioară (PCS) la gazele naturale?

Puterea calorifică mai este denumită simplu căldură de ardere. Reprezintă numărul de unități de căldură (energie termică) degajate prin arderea completă a unei unități de combustibil în condiții standard*. Pe scurt puterea calorifică se traduce prin numărul de kWh degajați prin arderea unui metru cub de gaz natural.

Există două tipuri de putere calorifică:

1. Puterea calorifică inferioară (PCI)

Valoarea PCI se bazează pe faptul că vaporii de apă formați în timpul arderii (aburi) rămân în formă gazoasă*.

În cazul determinării valorii PCI se pornește de la ipoteza că după arderea gazului rezultă:

  1. o cantitate de căldură pe care consumatorul o valorifică pentru încălzire
  2. vapori de apă sub formă de abur a căror căldură consumatorul nu o valorifică fiind pierdută în atmosferă
  3. dioxid de carbon, gaz a cărui căldură este deasemenea pierdută în atmosferă

2. Puterea calorifică superioară (PCS)

Valoarea PCS se bazează pe faptul că vaporii de apă formați în timpul arderii (aburii) pot să condenseze*. Prin condensare căldura lor latentă de vaporizare pote fi valorificată de consumator.

În cazul determinării valorii PCS se pornește de la ipoteza că  după ardere rezultă:

  1. o cantitate de căldură pe care consumatorul o valorifică pentru încălzire
  2. vapori de apă sub formă de abur a căror căldură nu este pierdută în atmosferă. Consumatorul o valorifică pentru încălzire prin fenomenul condensării
  3. dioxid de carbon, gaz a cărui căldură rămâne  pierdută în atmosferă

În termoenergetică până în urmă cu circa 15 de ani nu a fost economică condensarea vaporilor de apă rezultați prin arderea gazului natural. De aceea măsurarea cantității de căldură rezultate din ardere se făcea pe baza puterii calorifice inferioare PCI. Odată cu apariția centralelor cu condensare (care valorifică energia vaporilor de apă din gazele rezultate în urma arderii) a apărut însă necesitatea folosirii puterii calorifice superioare (PCS).

Variația valorilor puterii calorifice

Puterea calorifică inferioară PCI a gazelor provenite dintr-un zăcământ de gaz metan poate varia între 8.2 și 11.1 (kWh/m3N), în funcție de densitate. În cazul în care pungile de gaze naturale dintr-un zăcământ conțin și alte hidrocarburi (alcani sau alchene) puterea calorifică superioară PCS (măsurată la 15oC) a amestecului de gaze naturale poate crește la valori de 16-17 (kWh/m3)*.

Cum variază PCS pentru gazele naturale vândute în România

În România consumatorii utilizează gaze naturale provenite în principal din producția internă. Există însă și o componentă de gaze de import, provenind din Rusia.

Gazele românești

Gazele naturale extrase din zăcăminte aflate în zone diferite în țara noastră au puteri calorifice diferite. Diferența este generată în special datorită compozițiilor variabile a amestecului din punga de gaz. Pe lângă gazul metan, în orice zăcământ, pot exista și alte gaze, spre exemplu etan, propan sau izobutan. Acestea sunt gaze combustibile care ridică valoarea PCS. La fel de bine pot exista gaze precum azotul ori dioxidul de carbon. Acestea sunt gaze inerte sau necombustibile. Ele nu ard și determină scăderea valorii PCS a amestecului.

Pentru a înțelege cât de mari pot fi diferențele în calitatea gazelor naturale extrase din zone diferite ale țării am ales 5 zăcăminte din România spre exemplificare. Mai jos poți vedea valorile PCS aferente respectivelor zăcăminte (calculate după datele prezentate în studiul de cercetare și argumentare* publicat chiar în anul aderării României la UE), afișate în ordine crescătoare:

  • zăcământul de la Bazna (județ Sibiu – zona Transilvania): PCS = 10.467
  • zăcământul de la Stejari (județ Gorj – zona Oltenia): PCS = 10.493
  • zăcământul de la Iancu Jianu (județ Olt – zona Oltenia): PCS = 13.538
  • zăcământul de la Moinești (județ Bacău – zona Moldova): PCS = 14.328
  • zăcământul de la Mărgineni (județ Prahova – zona Muntenia): PCS = 16.168

Gazele de import

Cât privește gazele de import din Rusia, care intră în țară prin punctul Isaccea (județ Tulcea – zona Dobrogea), acestea au fost creditate în studiul* amintit ca având un PCS de 10.595.

Diferențe valorice

Poți observa o diferență semnificativă (circa 60%) între calitatea energetică gazelor extrase din zăcământul Bazna/Transilvania și cele extrase de la Mărgineni/Muntenia. Motivul: zăcământul de la Bazna conține concentrații ridicate de dioxid de carbon (necombustibil) în timp ce cel de la Mărgineni conține concentrații ridicate de etan și izobutan (gaze puternic combustibile)*.

Gaze de o calitate energetică ridicată se extrag și de la Moinești/Moldova (cu 35% mai eficiente energetic decât cele importate din Rusia prin punctul Isaccea/Dorogea)*.

Modul de facturare al consumului de gaze în România, înainte și după 2008

Și înainte și după anul 2008, prin urmărirea indicațiilor de pe contor, consumatorul cunoștea/cunoaște volumul de gaz consumat (metri cubi):

Facturarea consumului de gaze naturale înainte de 1 iulie 2008

se făcea în unități de volum (metri cubi). Pe factură era indicat un preț unic pentru metrul cub de gaz (lei/mc). Valoarea de plată era calculată după formula:

Facturarea consumului de gaze naturale după 1 iulie 2008

se face în unități de energie (kWh). Pe factură este indicat un preț pentru energia degajată prin arderea volumului de gaz (lei/kWh). În plus este indicată pe factură și calitatea gazului folosind coeficientul PCS (kWh/mc). Valoarea de plată este calculată după aplicarea în cascadă a formulelor:

Energie degajata funcție de PCS
Factura gaz functie de energia degajata folosind PCS

Ce a rezolvat introducerea PCS în calculul facturii de gaz

Principalul avantaj pe care l-a adus introducerea coeficientului PCS în factura de consum de gaze naturale a fost stabilirea unui preţ corect, preț care să reflecte doar cantitatea de energie produsă prin arderea volumului de gaze naturale consumat.

Ca să înțelegi mai bine am reconstituit o factură după standardele din anul 2007, înainte de adoptarea noului sistem de facturare bazat pe PCS. Cu titlu pur informativ și de exercițiu, mai jos poți vedea diferențele între ce plăteau consumatorii de gaz din zona Sibiu (mai apropiați de zăcămâtul de la Bazna) și cei din zona Prahova (unde se află zăcământul Mărgineni) înainte de adoptarea PCS.

Fă comparația între imaginile facturilor  de mai jos.

Glisează cursorul de control din imaginea de mai jos și remarcă diferența de kWh furnizați.

 
21-ipotetic-SB-2007-green-800 21-ipotetic-PH-2007-red-800

Se observă cum consumatorii din Sibiu erau dezavantajați: la aceeași valoare a facturii ar fi primit cu aproape 800 kWh mai puțină energie decât cei din Prahova.

Deasemenea am exemplificat cu facturi similare aferente anului 2021, pentru același consum de gaz (măsurat  în metri cubi) emise către consumatori din zone diferite (Galați și Făgăraș), unde calitatea gazelor diferă prin valoarea PCS.

Fă comparația între imaginile facturilor  de mai jos.

Glisează cursorul de control din imaginea de mai jos și remarcă diferența de cost.

 
21-ipotetic-BV-2021 red-800 21-ipotetic-GL-2021-green-800

Se observă cum, la același număr de metri cubi de gaz consumat, consumatorii din Făgăraș plătesc mai puțin decât cei din Galați unde calitatea gazelor e mai ridicată, în ambele cazuri factura reflectând consumul real de energie.

Concluzii:

  1. Introducerea sistemului de facturare bazat pe PCS a adus, conform ANRE *, cel puțin două avantaje clientului:

– s-a evidențiat parametrul de calitate a gazelor pe lângă cel cantitativ care era singurul parametru luat în calcul până în 2008*.

– clientul poate compara ușor costurile legate de diverse soluții de încălzire (încălzire realizată prin folosirea energiei electrice vs. cea realizată prin arderea combustibilului gazos) datorită exprimării acestora în aceeași unitate de măsura – kWh*.

  1. Pentru gazele naturale accesibile consumatorilor români valoarea PCS variază atât de la o regiune la alta cât și de la o zi la alta în cadrul aceleiași regiuni.

Avem în pregătire un articol explicativ privitor la variația zilnică a indicelui PCS în diverse zone din România. Dacă vrei să îl citești și să afli mai multe despre variația PCS, completează formularul de mai jos și ți-l vom trimite.

* Bibliografie, note, surse:

-Măsurarea concentrației gazelor naturale tranzitate prin conducte magistrale, cu ajutorul metodei gazcromatografice în vederea calculului puterii calorifice în unități de energie • autor Nicușor Ioniță • revista METROLOGIE, vol.LIV (serie nouă), 2007, nr. 1 – 4
-PROCESE DE ARDERE • autori: Bogdan Horbaniuc, Gheorghe Dumitraşcu • Editura POLITEHNIUM, Iaşi, 2008
-Energoecologia combustibililor fosili • autori: Ioana Ionel ș.a., Ed. POLITEHNICA, Timișoara, 2004
-Sistemul de facturare a gazelor naturale ANRE • Autoritatea Națională de Reglementare în Domeniul Energiei

Articol documentat și întocmit de:

Sorin Frasina

Sorin Frasina

Despre autor: Este inginer diplomat în Tehnologia și Chimia Produselor Alimentare, promoția 1992. Necesitatea înțelegerii tratamentelor termice aplicate în industria alimentară l-a determinat să se specializeze în domeniul termotehnicii și climatizării. Are peste 20 de ani de experiență în termotehnica rezidențială, ca manager al unei echipe care a realizat proiectarea și/sau montarea de echipamente de climatizare și încălzire pe combustibil gazos la peste 18.000 consumatori industriali, comerciali sau casnici. În prezent activează în domeniul consultanței pentru proiectarea și managementul sistemelor de încălzire rezidențială.

Abonează-te la fluxul nostru de știri

Primești informații despre starea sistemului de gaze naturale din Galați și alte noutăți.

Alte articole

Fă-ți verificarea instalației de gaze la timp

Te poți programa online sau telefonic