Tihanyi László Zsuga János FÖLDGÁZSZÁLLÍTÓ RENDSZEREK TERVEZÉSE ÉS LÉTESÍTÉSE

Átírás

1 Tihanyi László Zsuga János FÖLDGÁZSZÁLLÍTÓ RENDSZEREK TERVEZÉSE ÉS LÉTESÍTÉSE

2

3 Tartalomjegyzék 1 A földgázszállító rendszerek fejlődése A földgázszállító rendszer feladata Földgázfelhasználás az elmúlt évtizedekben Földgázszállító rendszerek Európában Technológiai fejlődés A földgázszállítás nemzetközi trendjei A földgázellátás keretszabályozása az EU-ban A hazai földgázszállító rendszer fejlődése Gázmérnöki alapismeretek Földgázjellemzők változása Állapotegyenletek Nyomásveszteség számítás A súrlódási tényező számítása Hőmérséklet számítás Gázkeveredés számítás Nagy sebességű gázáramlás Speciális tervezési feladatok A szállítókapacitás értelmezése Zajhatás Zajforrások Zajcsökkentés Gázszállító vezetékek tervezése Hidraulikai rendszertervezés Az állandósult áramlás matematikai modellje Mintapéldák a hidraulikai rendszertervezéshez Szilárdsági méretezés Irányadó nemzetközi előírások Nyomvonalterv Vonali létesítmények tervezése Keresztezések Vasút és földgázszállító vezeték keresztezése Közút és földgázszállító vezeték keresztezése Vízfolyások keresztezése Csőgörény indító és fogadó állomás Technológiai állomások

4 4.1 Gázátadó állomás Szagosítás A gázmennyiség mérés eszközei Kiegészítő egységek Kompresszorállomás Földgázkeverő állomás A szállítóvezetékek létesítése Előkészítő munkák Építési folyamatok Csőhegesztés Csőfektetés Műtárgy keresztezése Folyók keresztezése Keresztezés irányított ferdefúrással Szerelési munkák Nyomáspróbák Általános előírások Szilárdsági nyomáspróba Tömörségi nyomáspróba Műtárgy alatti csőszakaszok nyomáspróbái Technológiai varrat Nyomáskorrekció Levegő hatása a szilárdsági nyomáspróbánál

5 Jelölések Jelölés Megnevezés Mértékegység A,B konstansok (állapotegyenletek) a,b anyag-állandók (állapotegyenletek) a az acél Poisson száma - a, a 0 nyugalmi állapotra vonatkozó hangsebesség m/s a 1 hangsebesség m/s C a folyadék kompresszibilitási tényezője m /N c a az acél fajhője J/(kg K) c g a gáz fajhője J/(kg K) c p izobár fajhő J/(kg K) c v izokór fajhő J/(kg K) c 1, c falvastagság pótlék mm d vezetékátmérő (belső) m d i belső átmérő m d o küldő átmérő m d e egyenértékű átmérő m E hatásfok tényező (súrlódási összefüggések) - E az acél rugalmassági modulusza N/m F behúzóerő N, kn f frekvencia 1/s f D Darcy-Weisbach súrlódási tényező - f m megengedett feszültség N/mm, MPa G a csőszerkezet súlya N, kn g nehézségi gyorsulás m/s H a lefúvatócső magassága m H szállítómagasság m H n a földgáz felső hőértéke MJ/m 3 H pol politrópikus szállítómagasság m H g entalpia kj/kg k egyenértékű érdesség - k csúszó súrlódási tényező - k hőátbocsátási együttható (egységnyi hosszra) W/(m K) k ij komponensek kölcsönhatási tényezője k* hőátbocsátási együttható (egységnyi felületre) W/(m K) L távolság, vezetékhossz m L fajlagos sűrítési munka J/kg, kj/kg L pol politrópikus fajlagos sűrítési munka J/kg, kj/kg M g moláris tömeg g/mól, kg/kmól M Mach-szám - N Re Reynolds-szám - m g adott térfogatban lévő gáz tömege kg m p csővezeték szakasz tömege kg N Wo Wobbe-szám - 5

6 Jelölés Megnevezés Mértékegység n politrópikus kitevő - p nyomás Pa, bar p gn normál nyomás Pa, bar p c kritikus nyomás Pa, bar p r redukált nyomás - p pc pszeudo-kritikus nyomás Pa, bar p pr pszeudo-redukált nyomás - q n normálállapotra vonatkozó gázáram m3/s, m3/d q m tömegáram kg/s, kg/h R gázállandó J/(kmól K) r max. kompresszor maximális nyomásaránya - s csővezeték falvastagsága mm T hőmérséklet valamely pontban o C, K T av. átlaghőmérséklet o C, K T gn normál-hőmérséklet o C, K T c kritikus hőmérséklet o C, K redukált hőmérséklet o C, K T r T s talajhőmérséklet T pc pszeudo-kritikus hőmérséklet - P pr pszeudo-redukált hőmérséklet - x hossz-változó m x i földgáz-komponens móltört - U g belső energia kj/kg V térfogat m 3 v áramlási sebesség m/s v w szélsebesség m/s v e szilárdsági tényező m/s z eltérési tényező - z av. eltérési tényező átlagértéke - α lineáris hőtágulási együttható 1/ o C β köbös hőtágulási együttható m 3 / o C Δm tömegváltozás kg Δp nyomáskülönbség, nyomásveszteség Pa, bar ΔT hőmérsékletkülönbség ΔV térfogatváltozás m 3 η pol. kompresszor politrópikus hatásfok - η m kompresszor mechanikai hatásfok - η t gázturbina termikus hatásfoka - κ izentrópikus kitevő (c p /c v ) - λ hullámhossz m o C o C, K μ g Joule-Thomson együttható o C/bar ρ sűrűség kg/m 3 ρ r relatív sűrűség (levegőhöz viszonyított) - ρ st az acél sűrűség kg/m 3 σ az acél szilárdsági jellemzője N/mm, MPa, ω Pitzer-féle acentricitási együttható 6

7 Bevezetés A Földgázszállító rendszerek tervezése és létesítése c. könyv a Miskolci Egyetemen az olaj- és gázmérnöki szak hallgatói részére tartott azonos című előadások anyagát foglalja össze. Az ismeretanyag lehatárolásánál azt az elvet követtük, hogy a csőtávvezetékek és a kapcsolódó technológiai létesítmények tervezésével és kivitelezésével kapcsolatos ismereteket foglaltuk össze, az üzemeltetési kérdésekkel nem foglalkoztunk. A könyv összeállítása során arra törekedtünk, hogy az egyes témakörökkel kapcsolatban az olvasó nemzetközi kitekintést kapjon, és ehhez kapcsolódva megismerje a hazai gyakorlatot is. Nehezítette munkánkat, hogy a 90-es évektől a magyar gázipar alapvető változásokon ment keresztül. Ebben a folyamatban a műszaki-biztonsági szabályozás a keret-szabályozás irányába tolódott el. A gázipari társaságok tulajdonosai különböző európai országok műszaki-biztonsági szabályozását tekintették irányadónak, ami az iparágon belül is egy színes kép kialakulásához vezetett. Az elmúlt évekre esett az európai földgázpiac liberalizációja is, ami számos területen paradigma váltással járt. A nehézségek ellenére őszintén reméljük, hogy a könyvben összefoglalt ismeretek segítik a gázipari folyamatok megértését, és útmutatást adnak az egyes módszerek alkalmazásához. Szeretnénk, ha az összegyűjtött ismeretanyag hozzájárulna a gázipar további kiegyensúlyozott fejlődéséhez. 008 óta az OECD országok, ezen belül az Európai Unió tagországai is gazdasági és pénzügyi válsággal küzdenek. Úgy tűnik, hogy a 1. sz. elején egy technológiai forradalomra van szükség a kilábaláshoz. Az energetikában is láthatók azok a jelek és kezdeményezések, amelyek új, esetenként forradalmian új megoldásokat fognak eredményezni. Az elmúlt évtizedben a földgáziparban is jelentős változások mentek végbe, és láthatók a törekvések ezek folytatására, áttérésre új fejlődési pályára. Az energetikai hatékonyság szükségszerű javításához a gázipar is hozzá kíván járulni technikai-technológiai fejlesztésekkel, új rendszerirányítási módszerek alkalmazásával, és a földgáz felhasználási területeinek diverzifikálásával. Természetesen a merész tervek realizálásához a jogszabályi környezet folyamatos változása is szükséges. Meggyőződésünk, hogy az előttünk álló évtizedek minden korábbinál több technikai-technológiai újdonságot fog hozni a gázipar területén. Nem érezzük túlzónak, hogy egy földgáz-aranykor -ra kell felkészülni. Ehhez szeretnénk hozzájárulni a korszerű ismeretek rendszerezett összefoglalásával és közreadásával. 7

8 Az ismeretanyag rendszerezett összefoglalásában hosszú évek óta jelentős segítséget nyújtottak a szakterület jeles hazai képviselői. A Miskolci Egyetem Kőolaj és Földgáz Intézet és a Földgázszállító Zrt. munkatársainak ezúton is köszönetet mondunk hasznos tanácsaikért és önzetlen segítségükért. Őszintén reméljük, hogy a könyvben összefoglalt szakmai ismeretek hasznosak lesznek azok számára, akik csak most ismerkednek ezzel a szakterülettel, de hasznosak lesznek a gyakorló mérnökök számára is. Miskolc, 01. október A szerzők 8

9 A földgázszállító rendszerek fejlődése 1 A földgázszállító rendszerek fejlődése 1.1 A földgázszállító rendszer feladata A földgázszállító rendszer a földgázmezőktől a fogyasztókig terjedő csővezetékes energiaellátó rendszernek a központi eleme, amely integrálja a földgázforrásokat, elszállítja a földgázt a forráskörzetekből a fogyasztói körzetekbe, továbbá biztosítja az adott ország jogszabályaiban rögzített pontosságú mérés és elszámolás technikai feltételeit. A földgázszállító csővezeték rendszerek bar nyomástartományban, általában földbe fektetve üzemelnek kontinensek között, a kontinenseken, vagy az országhatárokon belül, és lehetővé teszik földgáznak, mint energiahordozónak a biztonságos és gazdaságos szállítását. Belföldi források M Földgázszállító rendszer Sz+M Települések Import források M Sz+M Hőerőművek LNG források M K K Sz+M Nagyfogyasztók Egyéb források M+Gk M M Interkonnektorok Földalatti tárolók M Mérő állomás Sz+M Szabályozó- és mérő állomás M+Gk Mérő- és gázkeverő állomás K Kompresszorállomás 1-1 ábra A földgázszállító rendszer struktúrája Az 1-1 ábrán látható, hogy a földgázszállító rendszer betáplálási oldalán kapcsolódik az adott országban termelésbe állított gázmezőkhöz, az import betáplálási pontokhoz, egyes országokban a cseppfolyós földgáz (LNG) betáplálási pontokhoz, továbbá az egyéb gázforrásokhoz (pl. szénhez kötött metán, kondicionált biogáz stb.). A rendszer a felhasználói oldalon települések, hőerőművek vagy ipari nagyfogyasztók részére adja tovább a szállított energiahordozót. Alapvető követelmény, hogy a beadási és a kiadási pontokon a gázmennyiséget az Üzemi és Kereskedelmi Szabályzatban rögzített pontossággal folyamatosan mérjék. A kiadási pontokon a szállító rendszerhez kisebb nyomású csővezetékek, illetve elosztó rendszerek kapcsolódnak, emiatt a kötelező mérésen túl nyomáscsökkentésre, szabályozásra is szükség van. A hazai és a szomszédos országok földgázszállító rendszerét összekötő interkonnektorok csatlakozási pontjaiban folyamatos mérére van szükség. 9

10 A földgázszállító rendszerek fejlődése A földgázszállító rendszerhez kapcsolódnak a földalatti gáztárolók, amelyek a földgáznak a szezonális és a kereskedelmi célú tárolását teszik lehetővé. A földgázszállító rendszer és a földalatti tároló kapcsolódási pontjában az áramlás változó irányú, az egyik rendszerből a másikba áramló gázmennyiséget folyamatosan mérni kell. A földgázszállító rendszerben az ármló gáz súrlódási vesztesége és a készletváltozás miatt a nyomások folyamatosan változnak. A nyomások tervszerű fenntartása és a tervezett szállítási ütemtervek biztosítása érdekében kompresszorállomásokat kell üzemeltetni. A kompresszorállomások földgáz felhasználását folyamatosan mérni kell a korrekt elszámolás érdekében. A csőtávvezetéken keresztül történő földgázszállítás egy sajátos szállítási tevékenység. A szállított földgáz a kereskedők tulajdonában van, a szállító rendszer üzemeltetőjének garantálni kell a mennyiségek sérthetetlenségét. A szállító rendszer üzemeltetője nyilvánosan meghirdetett tarifáért diszkrimináció mentesen köteles végezni a szállítási tevékenységet. 1. Földgázfelhasználás az elmúlt évtizedekben 1000 Energiafogyasztás [millió toe] Szén Kőolaj Földgáz Atomenergia Vízerő 1- ábra Az energiahordozók felhasználásának változása az USA-ban (Forrás: BP Statistical Review of World Energy, 01.) A földgázipar fejlődésének mérföldkövei hosszú ideig az USÁ-hoz kapcsolódtak. Az olajtermelés és felhasználás dinamikus növekedése magával hozta az olajkísérő- és sapkagázok értékesítésének az igényét. Ennek érdekében meg kellett teremteni a földgáz előkészítésének és szállításának, végső soron felhasználásának a műszaki-gazdasági feltételeit. A feladatot az olajipar technológiai bázisán oldották meg, ami azt eredményezte, hogy ebben a régióban az olaj- és gázipar szervesen összekapcsolódott egymással. A gáziparnak az 10

11 A földgázszállító rendszerek fejlődése elmúlt évtizedekben bekövetkezett fejlődését érdemes a számok tükrében is megvizsgálni. Az 1- ábrán a primerenergia hordozók felhasználásának a változása látható 1965 és 011 között. Az USA-ban már a vizsgált időszak elején is jelentős nagyságú volt a földgázfelhasználás, ami átmeneti növekedés után csökkent, majd egyenletes növekedés után az 1990-es évek közepétől stabilizálódott. A kőolajfelhasználást folyamatos növekedés jellemezte, ezt a trendet csak az 1970-es évtized olaj-ár robbanása befolyásolta két alkalommal néhány éves időszakra. A szénfelhasználás és az atomenergia hasznosítása egyenletesen nőtt. A földgázfelhasználáshoz kapcsolódva hangsúlyozni kell, hogy a mennyiségi növekedés mellett iránymutatóak voltak a jogi, a kereskedelmi, továbbá a műszaki és biztonságtechnikai mérföldkövek is. Példaként említhető az USA 1938-as gáztörvénye, vagy az 1935-ben kiadott B31.1 szabvány a csővezetékek tervezésére. Európában a 0. század első felében egyeduralkodó volt a szénalapú városi gáz, amelyet infrastrukturális korlát miatt fűtésre csak elvétve használtak. Az 50-es és 60-as évtized fordulóján több európai országban jelentős nagyságú földgázkészleteket tártak fel, amelyeknek a termelésbe állítása egy új korszak kezdetét jelentette. Ezt követően gyors ütemben épült ki az országok közötti, és az országokon belüli csővezetékes infrastruktúra. 010 év végén az Európai Unió tagországaiban összesen 115,8 millió fogyasztó vezetékes földgázellátása valósult meg. 900 Energiafogyasztás [millió toe] Szén Kőolaj Földgáz Atomenergia Vízerő 1-3 ábra Az energiahordozók felhasználásának változása Európában (Forrás: BP Statistical Review of World Energy, 01.) Az elmúlt évtizedek tendenciáit vizsgálva az 1-3 ábra alapján azt mondhatjuk, hogy Európai Unió (EU-7) országaiban a földgázfelhasználás gyors ütemben 11

12 A földgázszállító rendszerek fejlődése nőtt, és napjainkra a kőolaj után a földgáz a második legfontosabb energiahordozó. Ez az országcsoport jelentősen tudta csökkenteni az olajfüggőségét, és jelentősen csökkent a szén-felhasználás is. A földgáz mellett az atomenergia hasznosítása növekedett figyelemre méltó mértékben. A változások egyik motor -ja az energiatakarékosság volt, ehhez kapcsolódtak a nemzetközi környezetvédelmi egyezmények megszorításai Földgázfelhasználás [milliárd m 3 /a] USA Közel-Kelet összesen Afrika összesen Távol-Kelet összesen Európai Unió Korábbi Szovjetunió 1-4 ábra A földgázfelhasználás változása az elmúlt évtizedekben (Forrás: BP Statistical Review of World Energy, 01.) 50 Bizonyított készletek [ezer milliárd m 3 ] Közép-Kelet Európa és Eurázsia Távol-Kelet Afrika Észak-Amerika Dél- és Közép-Amerika 1-5 ábra Bizonyított földgázkészletek az elmúlt két évtizedben (Forrás: BP Statistical Review of World Energy, 01.) 1

13 A földgázszállító rendszerek fejlődése Az 1-4 ábra szemlélteti a földgázfelhasználás időbeni változását 1965 és 011 között. Európában a 70-es évekre jellemző dinamikus növekedés egy évtized után lelassult, és ez a kisebb növekedési ütem jellemezte a földgázfelhasználást egészen a 90-es évek közepéig. Az utóbbi években a nemzetközi klímaegyezmények szigorodó előírásai miatt a földgáz a figyelem középpontjába került. A FÁK országokban 1970 és 1991 között nagyon dinamikus volt a növekedés, ezt követően 1991 és 1997 között látványos visszaesés, és végül az utóbbi években mérsékelt, de folyamatos növekedés volt jellemző. Észak- Amerikában a 80-as évek közepétől az energiapiac liberalizálásának hatására dinamikus növekedés kezdődött, de az elmúlt években a földgázpiac láthatóan telítődött. Az 1-5 ábra tanúsága szerint a bizonyított földgázkészletek a felhasználás növekedési üteménél lényegesen nagyobb mértékben növekedtek. Legnagyobb mértékű készletnövekedés a közel-keleti és a távol-keleti régióban volt, ahol a bizonyított készletek az elmúlt húsz évben több, mint kétszeresére nőttek. Ugyanezen idő alatt a Független Államok Közössége (FÁK) tagországok bizonyított földgázkészlete is megduplázódott. Észak-Amerikában és az EU országokban a hagyományos készletek nagysága lassú csökkenést mutat, de új korszak kezdetét jelzi a nem-hagyományos készletek jelentős nagysága. Az elmúlt negyven év során számos tényező hatására alakult ki a jelenlegi helyzet, amelyben Európa földgázigényét három külső forráskörzet biztosítja: Hollandia és az Északi-tenger, Algéria, Oroszország és a FÁK tagköztársaságok. A különböző területekről induló gáztávvezetékek számos országhatárt kereszteznek, így Európában szállítják a legnagyobb gázmennyiséget az országhatárokon keresztül. Az USA-ban már a 80-as évek végén, Európában pedig 000-től liberalizálták a földgázkereskedelmet. Az Európai Unió országaiban 010-re egységes földgázpiac alakult ki. 1.3 Földgázszállító rendszerek Európában Kétféle szállítási technológia terjedt el széles körben: gáztávvezetékekből és nyomásfokozó kompresszorállomásokból álló rendszeren keresztül történő szállítás; cseppfolyós halmazállapotban (LNG) formájában történő szállítás. Ebben az esetben a gázmezőről távvezetéken keresztül szállítják a földgázt a tengerparti cseppfolyósító üzembe, majd innen tovább speciális hőszigetelt tartályhajókon a fogadóállomásokig. A 13

14 A földgázszállító rendszerek fejlődése fogadóállomáson elpárologtatják a cseppfolyós földgázt, és ugyancsak távvezetéken szállítják tovább a felhasználókig. Az Európai Unió országaiban az 1960-as évektől 010 végéig kiépült a gázszállító és gázelosztó vezetékek összhossza meghaladta a millió km-t, a földgázzal ellátott háztartások száma pedig elérte a 115,8 millió-t (EUROGAS, 011). 1-6 ábra A nyugat-európai ellátási régió Forrás: ENTSOG, Az európai földgázkereskedelem a 60-as évek első felében, a hollandiai Groningenben feltárt, és máig is jelentős nagyságú földgázmező termelésbe állításával indult. Távvezetékek épültek Belgiumon keresztül Franciaországba, az NSZK-ba, illetve Svájcon keresztül Olaszországba. A Trans Europa Naturgas Pipeline (TENP) a Hollandiát és Olaszországot összekötő 15,5 Mrd m 3 /a szállítókapacitású gáztávvezeték, amely DN950 névleges átmérőjű, teljes hossza 968 km, és 4 kompresszorállomás szolgál a súrlódási nyomásveszteség pótlására. A távvezetéket 197-ben kezdték építeni, és 1974-ben helyezték üzembe. (Wikipedia, 01.). Az 1-6 ábrán az északi-tengeri régió jelentős kapacitású távvezetékei láthatók. 14

15 A földgázszállító rendszerek fejlődése A 60-as évek második felében termelésbe állított északi-tengeri szénhidrogén lelőhelyeket tenger alatti távvezetékekkel kötötték össze Nagy-Britanniával és az európai kontinenssel. A DN900 névleges átmérőjű, 440 km hosszúságú és 16 Mrd m 3 /a szállítókapacitású NORPIPE gáztávvezeték Ekofisk-Emden nyomvonalon szállít földgázt Németországba. A DN1000 névleges átmérőjű, 660 km hoszúságú és 18 Mrd m 3 /a szállítókapacitású EUROPIPE I. távvezeték a Draupner-E platformról szállít földgázt az Emden-i fogadóállomásra. A távvezetéket 1995-ben helyezték üzembe. A DN1000 névleges átmérőjű, 658 km hosszúságú és 4 Mrd m 3 /a szállítókapacitású EUROPIPE II. távvezeték Norvégiából szállít földgázt Németországba. A távvezetéket 1999-ben helyezték üzembe. A DN1000 névleges átmérőjű, 814 km hosszúságú és 15 Mrd m 3 /a szállítókapacitású ZEEPIPE távvezeték Sleipner-Zeebrügge nyomvonalon Belgiumba szállítja a földgázt. A távvezetéket 1993-ban helyezték üzembe. Az angol gázszállító rendszer két fő betáplálási pontja a skóciai St. Fergus-nál és Bacton-nál van. A brit szigetek és a kontinens közötti összeköttetést szolgálja a Bacton-Zeebrügge nyomvonalon az INTERCONNECTOR távvezeték, amely DN900 névleges átmérőjű, 35 km hosszúságú és 5,5 Mrd m 3 /a szállítókapacitású távvezeték, amelyet 1998-ban helyeztek üzembe (Wikipedia, 01.). 1-7 ábra A dél-európai ellátási régió Forrás: ENTSOG, Az algériai-olasz Enrico Mattei (TRANSMED) gáztávvezetéket 1979-ben kezdték építeni és hivatalosan 1984-ben adták át, bár a gázszállítás már 1983-ban megindult. A vezeték algériai szakasza 550 km, tunéziai szakasza pedig 370 km 15

16 A földgázszállító rendszerek fejlődése hosszú, és mindkettő DN100 névleges átmérőjű. Tunézia és Szicila között a távvezeték a tenger alatt halad, és három, egyenként 155 km hosszú és DN500 névleges átmérőjű párhuzamos szakaszból áll. A maximális fektetési mélység 610 m. Az olasz szakasz Szicilián áthaladó része 340 km hosszú és DN100 névleges átmérőjű, amely a messinai tengerszorosban 15 km-es hosszon négy párhuzamos ágra (névleges átmérőjük DN50/DN500) válik szét. Az olasz szárazföldi szakasz teljes hossza 1055 km, és névleges átmérője Melizzanóig DN100, onnan tovább Minerbióig pedig DN1050. Minerbiónál a végponthoz egy nagy kapacitású földalatti tároló kapcsolódik. A távvezeték üzemnyomása 80 bar. A 90-es évek közepén a távvezeték párhuzamosításának eredményeképpen a szállítókapacitás az eredeti 1,5 Mrd m 3 /a-ről 30, Mrd m 3 /a-re nőtt. A rendszer része még a DN800 névleges átmérőjű és 50 km hosszúságú és 11 Mrd m 3 /a szállítókapacitású GREENSTREAM gáztávvezeték, amely a líbiai Mellitah-ból indul és a szicíliai Gela-nál kapcsolódik a TRANSMED távvezetékhez (Wikipedia, 01.). A mediterrán térségben a másik nagy kapacitású gáztávvezeték, a Pedro Duran Farell (MAGHREB) vezeték, amely Algériából Marokkón és a Gibraltáriszoroson keresztül szállítja a földgázt Spanyolországba. A DN100 névleges átmérőjű távvezeték algériai szakasza 515 km, marokkói szakasza pedig 5 km hosszúságú. A Gibraltári-szorosban 45 km hosszúságban két DN550 névleges átmérőjű párhuzamos vezeték köti össze a két kontinenst. A spanyolországi szakasz 69 km hosszúságú és DN100, ill. DN900 névleges átmérőjű. A távvezetékrendszer szállítókapacitása első ütemben 8,6 Mrd m 3 /a volt, ezt később 1 Mrd m 3 /a-ra bővítették (Wikipedia, 01.). Az orosz földgáz 1973-ban jelent meg az európai piacon, amikor Ukrajna és az NSZK között megépítették az első 1800 km hosszú, DN900 névleges átmérőjű gáztávvezetéket. A távvezeték Waidhausnál lépi át a cseh-német határt ben helyezték üzembe a Csehszlovákiából Ausztria és Olaszország irányába leágazó távvezetéket, amelynek határátlépési pontja Baumgartennél van. Ennek a távvezetéknek a Duna ausztriai völgyében húzódó kelet-nyugati szakaszát West Austria Gasline-nak (WAG), észak-déli szakaszát pedig Trans Austria Gaslinenak (TAG) nevezik. A WAG ausztriai szakasza 45 km, DN800 névleges átmérőjű, névleges üzemnyomása 70 bar. A TAG orosz földgázt szállít Olaszország és Szlovénia felé. A két párhuzamos távvezeték ausztriai szakasza 380 km, névleges átmérője DN1050, ill. DN950/900. A TAG 1974 óta üzemel, és Észak-Olaszországban össze van kötve a TRANSMED vezetékkel. A két korábbi távvezeték szállítókapacitását 006-ban egy új, harmadik távvezetékkel 41 Mrd m 3 /a-re bővítették. A TAG vezetékről ágazik le a SOL távvezeték Szlovéniába és a Horvát Köztársaságba, ausztriai hossza 6 km, névleges átmérője DN500 (Wikipedia, 01.). 16

17 A földgázszállító rendszerek fejlődése Az orosz földgázt Waidhaustól a Mittel-Europäische Gasleitung (MEGAL-Nord) szállítja tovább a német-francia határig Medelsheimig. A távvezeték egy 459 kmes és egy 449 km-es szakaszból áll, a párhuzamos vezetékek névleges átmérője DN100/DN1000, illetve DN1100. A 80 bar-os üzemnyomáson a rendszer szállítókapacitása Mrd m 3 /a. 1-8 ábra A kelet-európai ellátási régió Forrás: ENTSOG, után az orosz exportszállítások növekedése miatt további kelet-nyugati távvezetékek épültek a Cseh- és Szlovák Köztársaságon keresztül. A legnagyobb, DN140 névleges átmérőjű, és 6000 km hosszúságú (beleértve a FÁK országok 17

18 A földgázszállító rendszerek fejlődése területére eső szakaszt is) távvezetéket 1983-ban helyezték üzembe. A Cseh- és Szlovák Köztársaságon keresztül húzódó tranzit távvezeték rendszer három 100- as és egy 1400-as névleges átmérőjű távvezetékből és négy kompresszorállomásból áll, amelynek teljes szállítókapacitása 011-ben 90 Mrd m 3 /a volt. 1-1 táblázat Európa gázellátását biztosító transzkontinentális távvezetékek Honnan-hova A távvezeték neve Kapacitása Az építés kezdete (Mrd m 3 /a) Norvégia-Németország (Emden) Europipe I Norvégia-Németország (Emden) Europipe II 1, Norvégia-UK (St Fergus) Frigg Norvégia-Franciaország (Dunkirk) Franpipe (Norfa) Norvégia-Németország (Emden) Norpipe Norvégia-Belgium (Zeebrugge) Zeepipe I 1, Norvégia-UK (Easington) Langeled I Norvégia (Ormen Lange) UK Langeled II Algéria-(Tunézia)-Olaszország Enrico Mattei , 1994 Algéria-(Marokkó)-Spanyolország Pedro Durell , 004 Farell Líbia-Olaszország (Gela) Greenstream Oroszország-Szlovákia/Mo /78/84/89 Oroszország-Finnország (Imatra) 5, Oroszország-Románia (Isaccea) 14, Oroszország-Lengyelország Europol (Kondratki) Oroszország-Németország Nordstream I 7,5 010 (Greifswald) Oroszország-egyéb 0,8 Létező kapacitás 363 Algéria-Spanyolország (Almeria) Medgaz /09 Algéria-Olaszország (Livorno) GALSI Kaukázus-Töröko.-Görögo.-Olaszo. TGI Oroszország-Németország Nordstream II 7,5 01 (Greifswald) Oroszország-Olaszország Southstream Kaukázus-Törökország-Ausztria Nabucco Tervezett kapacitás 1-18 Forrás: Natural Gas Supply and Market Security, OME, 01 Az évi olajár-robbanás után fokozódott a fejlett nyugat-európai államokban a földgáz iránti kereslet, és a szovjet gázszállítások mellett Irán is bekapcsolódott a nemzetközi földgázkereskedelembe. Sajátos, un. "lecseréléses" megoldással Irán a Szovjetunió déli határán adta át a gázt, a szovjet fél pedig ezzel a mennyiséggel megnövelte a nyugat-európai exportját. Az iráni szállítások realizálására épült meg 1979-ben az IGAT 1 távvezeték 10 Mrd m 3 /a kapacitással. Az iraki-iráni háború után, 1989-ben az iráni szállításokat felújították, és annak bővítését tervezték, de a Szovjetunió felbomlása után a lecseréléses tranzitszállítást nagyon 18

19 A földgázszállító rendszerek fejlődése megnehezítette az új független államok szembenállása egymással és Oroszországgal. Az ezredfordulón épült meg egy 60 Mrd m 3 /a kapacitású távvezeték a Yamal félszigettől Nyugat-Európáig. A távvezeték teljes hossza 580 km, amelyen 34 kompresszorállomás üzemel 5619 MW összes kapacitással. A távvezetéket új nyomvonalon, a korábbi tranzitvezetéktől északra fektették azzal a nem titkolt szándékkal, hogy csökkentsék a gáztranzit függőségét Ukrajnától. A távvezetéknek Lengyelországban két párhuzamos ága van, amelyek 670 km hosszúságban keresztezik az országot. A YAMAL távvezeték a lengyel/német határon Frankfurt/Oder-nél a Gazprom leányvállalatának a Wingas-nak a STEGAL (Sachsen-Thüringen Gas Leitung) elnevezésű 30 km-es DN800 névleges átmérőjű távvezetékéhez kapcsolódik. A szállítás 1997-ben indult, de a szállítókapacitás csak fokozatosan érte el a tervezett értéket. Mivel a gázmező a sarkkörön túl található, a távvezeték első 450 km-es szakasza permafroszt talajon vezet át. Az elmúlt évek legfontosabb európai gázvezeték fejlesztése az Oroszország és Németország között 010-ben kiépített Nordstream tengeri vezeték volt. A DN100 névleges átmérőjű és 1 km hosszúságú távvezeték nyomvonala Vyborg-Greiswald között a Balti-tengerben húzódik, szállítókapacitása m 3 /a. A 011-ben üzembe állított csőtávvezeték közvetlen összeköttetést teremtett a forrás és a földgázfelhasználás legnagyobb európai piaca között. A középtávú tervek alapján hamarosan bővítik a kiépített vezeték kapacitását, amely hosszú távra képes lesz biztosítani Németország földgázimportjának döntő részét. Az Európai Unió által elfogadott prognózisok alapján a földgáz felhaszálás folyamatosan növekedével kell számolni a következő évtizedekben és ez szükségessé teszi a meglévő szállítókapacitások felülvizsgálatát és bővítését 015 és 00 között. A 000-es évek elejére világossá vált, hogy a közép- és kelet-európai (CEE) régió számára a gázellátás kérdése és lehetősége markásan különbözik a nyugat európai régióétól, hiszen ebben a térségben nem áll rendelkezésre alternatív gázforrás. Ennek következtében magasak a fogyasztói árak a verseny hiánya miatt és ez nagyfokú társadalmi problémával és jelentős költséggel jár együtt. A probléma megoldását akadályozza a térségben üzemelő földgázszállító távvezetékek strukturális sajátossága, amelyből hiányoznak az Észak-Dél irányú szállításra alkalmas interkonnektor vezetékek és az új forrásokat biztosító LNG terminálok. Az is világossá vált, hogy az egyes országok nem tudják önállóan megoldani a gázellátási problémájukat, csakis regionális együttmúködés esetén van remény az egyoldalú importfüggőség enyhítésére és ezáltal piaci körülmények között a fogyasztói árak csökkentésére. 19

20 A földgázszállító rendszerek fejlődése 1-9- ábra Új interkonektor tervek a CEE régióban Forrás: FGSZ Zrt., 01 Jelenleg több megoldás is versenyben van közép-ázsiai földgázok behozatalára a régióba, amelynek lehetséges útvonalai láthatók az 1-9 ábrán. Azt azonban hangsúlyozni kell, hogy a domináns import forrás a régióban még hosszú ideig az orosz földgáz marad. 1.4 Technológiai fejlődés A 19. sz. végén a földgázszállításhoz még kovácsolt- vagy öntöttvas csöveket használtak. Az I. világháború után nagy lépést jelentett a varratmentes acél csövek megjelenése és alkalmazása egészen a DN650 névleges átmérőig. Ezek olcsóbbá és egyszerűbbé tették a csőtávvezetékek építését. Ugyancsak jelentős előrelépést jelentett az elektromos ívhegesztés alkalmazása. Az 1930-as években az építési technológia munkaszervezési része is nagyot fejlődött. Az un. "csoportos futószalag" módszernél az építőket kis csoportokra osztották, és a futószalagos termelési módnak megfelelően egy-egy csoportnak mindig ugyanazt a részfeladatot kellett elvégeznie. Az előzőek szerinti munkaszervezés ugrásszerűen megnövelte az építési tevékenység termelékenységét, és ezáltal drasztikusan csökkentette az építési költségeket. A II. világháborút követően a vezetékcsövek egyre nagyobb szilárdságú acélból készültek, ami a falvastagság csökkentését, illetve nagyobb átmérőjű csövek készítését tette lehetővé. A jobb minőségű acélok felhasználásával ugyanakkor növelni lehetett a csőtávvezetékek üzemnyomását, általánossá vált a 70 bar-os nyomásszint. A nagyobb átmérőjű és nagyobb üzemnyomású távvezetékek 0

21 1 A földgázszállító rendszerek fejlődése szállítókapacitása a korábbiak sokszorosára nőtt. Az előzőek együttes hatására számottevően javult a csővezetékes gázszállítás fajlagos költsége, és egyre hosszabb távvezetékek üzemeltetése vált gazdaságossá. Jelentős hatást gyakoroltak a fejlődésre a különböző szabványok és előírások. Mindenekelőtt az American Petroleum Institute API-5L csőszabványt és az American Society of Mechanical Engineers ASME B 31-es sorozatot kell kiemelni. Ez utóbbi összefoglalta a tervezésre és üzemeltetésre vonatkozó műszaki-biztonsági előírásokat. Az 1955-ben, majd átdolgozva 1958-ban kiadott B31.8 gáztávvezeték tervezési ajánlás új egységes alapot jelentett a gáztávvezetékek létesítéséhez. Az eltelt évtizedekben többször felülvizsgálták, de ezek a pontosítások az alapelveket nem érintették. (GRI Report, 000). A korrózióra vonatkozó kutatások elvezettek a hatékony passzív korrózióvédelmi eljárások alkalmazásához, továbbá aktív katódvédelmi rendszerek kifejlesztéséhez. A 60-as évektől megindult a földgáz tengeri (offshore) termelése és szállítása. Ez új kihívást jelentett, és napjainkig számos csúcstechnológiai megoldást eredményezett. A technológiai fejlődéssel párhuzamosan, a számítástechnika fejlődésének köszönhetően egyre korszerűbb telemechanikai rendszerek épültek ki a gázszállító rendszerek irányítására. Napjainkban hatékony számítógépes felügyeleti rendszerek segítik a diszpécserek irányító munkáját. Kiemelkedő jelentősége volt a 70-es évek elején azoknak a fejlesztéseknek, amelyek mérési eljárások kidolgozását célozták az egyre idősebb távvezetékek állapotának diagnosztizálására. Ezek eredményeként jelentek meg az intelligens görények, amelyek a csőtávvezetékek falvastagság-változásáról pontos képet szolgáltatnak az üzemeltető részére. A csővezetékek falvastagság csökkenéséből eredő, kockázatot értékelő eljárások a korábbi szilárdsági elméletek felülvizsgálatát is szükségessé tették. Az elmúlt 15-0 évben a csőgyártók és szerelvénygyártók egyre magasabb szintű minőségbiztosítási eljárásokat alkalmaztak, és szigorúbbak lettek a kivitelezéssel szemben támasztott követelmények is. Mindezek hatására az anyaghibákból és építési hiányosságokból eredő távvezetéki meghibásodások nagymértékben csökkentek. A nagytávolságú földgázszállítás technológiai fejlődésének érzékeltetésére Steinmann összehasonlító számítást végzett, amelynek eredményei az 1- táblázatban láthatók (Steinmann, 1985.). Egy képzeletbeli 6000 km-es távvezetéket vizsgált a 0. század különböző időpontjaiban, amelyek egy-egy jellemző technológiai szintnek feleltek meg ben a csövezetékek Németországban bar nyomáson üzemeltek, és maximális átmérőjük 400 mm volt. Ha egy ilyen távvezetéken szállítottak volna földgázt Nyugat-Szibériából Nyugat-Európába, akkor a szállítókapacitás 80 millió m 3 /a lett volna, és a 143 kompresszorállomás a betáplált gáz 48,8 %-át nyomásfokozás céljára elfogyasztotta volna.

22 A földgázszállító rendszerek fejlődése 1- táblázat A csőtávvezetékes gázszállítás fejlődése Év Üzemnyomás [bar] Átmérő [mm] Szállítókapacitás [10 6 m 3 /a] Üzemanyagfogyasztás [%] , , , , , után , Az előzőek szerinti távvezetéken szállított földgáz ára Németországban 100- szorosa lett volna a helyben előállított, szénalapú gáznak ra a nagyobb üzemnyomás és a nagyobb átmérő miatt a szállítókapacitás nagyságrendileg nőtt. Ebben az időben a 80 kompresszorállomás a 650 millió m 3 /a gázmennyiségnek már csak 31,3 %-át fogyasztotta volna el nyomásfokozás céljára. Ezen a távvezetéken szállított földgáz ebben az időben sem lett volna versenyképes, mivel 10-szer drágább lett volna, mint a helyben termelt gáz. Az összehasonlításból látható, hogy a technikai fejlettség akkori szintje nem tette lehetővé a nagy távolságú gázszállítást ig nem is épültek Európában 00 km-nél hosszabb távvezetékek. A 60-as évek közepére azonban az üzemnyomás és az átmérő növekedésének, illetve a kompresszorállomások fajlagos energiafogyasztásának csökkenése a szállítókapacitás további nagyságrendi növekedését eredményezte. Ezáltal versenyképessé vált a nagy távolságról szállított földgáz az energiapiacon. 60 Szállítókapacitás [10 9 m 3 /a] Névleges átmérő 1-10 ábra Csőtávvezeték szállítókapacitásának változása Az 1983-ban üzembe helyezett 6000 km-es távvezeték 37 kompresszor-állomása a betáplált gáznak már csak 10,6 %-át fogyasztotta volna el. A táblázatból látható, hogy az üzemnyomásnak és az átmérőnek a növekedése, továbbá a kompresszorállomások energiafogyasztásának a csökkenése várhatóan a jövőben is folytatódni fog.

23 A földgázszállító rendszerek fejlődése Az 1-10 ábrán egy 100 km hosszúságú távvezeték szállítókapacitásának a változása látható a névleges átmérő függvényében. A feltételezett nyomásgradiens 0,3 bar/km, vagyis a nyomásveszteség a teljes szakaszon 30 bar. Az ábrából jól látható az átmérő növelésének kedvező hatása a szállítókapacitásra. Amíg egy DN600-as névleges átmérőjű távvezetéknek kereken 5 Mrd m 3 /a a szálítókapacitása, addig kétszer ekkora szállítókapacitáshoz elegendő egy DN800- as névleges átmérőjű távvezeték m-es csőszakasz súlya [t] Névleges átmérő StE 40 X 4 X 5 X ábra Vezetékszakasz súlya Az üzemnyomás és az átmérő növelése a jobb minőségű acélok alkalmazásával vált lehetővé. Az előző állítás alátámasztására tételezzük fel, hogy egy csővezeték acélanyagának szilárdsági jellemzője nem változik, ugyanakkor az üzemnyomása 0 bar-ról 80 bar-ra, átmérője pedig 400 mm-ről 100 mm-re nő, akkor a nagyobb nyomású csőtávvezeték falvastagsága 1-szerese a kisebb nyomásúénak. A nagyobb falvastagság miatt a csővezeték fajlagos súlya is 1-szeresére nő. Ha viszont jobb minőségű acélból készítik a csőtávvezetéket, kisebb falvastagság is elegendő és ezáltal kisebb lesz a fajlagos súly. Az 1-11 ábrán egy 18 m-es 80 bar névleges üzemnyomású csőszakasz súlya látható az átmérő és az acélminőség függvényében mm átmérőnél a legrosszabb és a legjobb minőségű acélból készült csőszakasz súlya között,- szeres a különbség. Mivel a csőszakasz ára arányos a súlyával, ezért a gyenge minőségű acélból készült, túlsúlyos csőszakasz ára lényegesen nagyobb, mint a jó minőségű acélból készült csőszakaszé. Az 1-1 ábrán látható, hogy 1000 mm átmérőnél a legjobb minőségű acélból készült csőszakasz relatív ára fele akkora, mint a legrosszabb minőségű acélból készült csőszakaszé. 3

24 A földgázszállító rendszerek fejlődése Relatív cső-ár [%] Névleges átmérő StE 40 X 4 X 5 X ábra Relatív cső-ár A nagy távolságú gázszállítás gazdaságosságának egyik alapvető követelménye tehát az egyre nagyobb szakítószilárdságú acélból készült csőtávvezetékek alkalmazása. Az 1-11 és az 1-1 ábrák alapján megállapítható, hogy a jobb minőségű acél árnövelő hatása lényegesen kisebb mértékű, mint a jobb szilárdsági jellemzőből adódó kisebb falvastagság költségcsökkentő hatása. 1-3 táblázat Kompresszor meghajtó motorok fejlődése A motor típusa Alkalmazása Max. egységteljesítmény [kw] 4 Hatásfok % Gőzgép Gőzturbina 1950-ig Ottó motor (kicsi) 1960-ig Ottó motor (nagy) Napjainkig Diesel motor (kicsi) 1960-ig Diesel motor (nagy) Napjainkig Gázturbina (1. gen.) 1950-től Gázturbina (. gen.) 1970-től Gázturbina (komb. cikl.) 1980-tól (3+1) x A gázszállítás gazdaságosságát az acélcső mellett alapvetően a kompresszor meghajtó motorok befolyásolják. Az 1-3 táblázatban látható, hogy a század elején a dugattyús gőzgéptől a gőzturbinán, majd a robbanómotoron keresztül vezetett a fejlődés a gázturbináig. Közben egyre nagyobbak lettek az egységteljesítmények és lényegesen javult a hatásfok. Figyelemre méltó, hogy napjainkban a kombinált ciklusú hajtással a fejlődés visszatért a gőzturbinához. Kombinált ciklus esetén ugyanis a gázturbinák hulladékhőjével gőzt fejlesztenek, amelyet gőzturbinával hasznosítanak. Így a hatásfok elérheti a 45 %-ot.

25 A földgázszállító rendszerek fejlődése A nagy kapacitású földgázszállító távvezetékek jellemző nyomásfokozó egysége a gázturbinával hajtott turbókompresszor, amely a szállított gázmennyiségnek 0,... 0,5%-át fogyasztja el állomásonként. A kompresszorállomások közötti távolság 100 és 400 km között változik. A szakemberek az elkövetkező 0-30 évre a földgázfelhasználás dinamikus növekedését prognosztizálják. Ehhez egyrészt a jelenleg ismert földgázkészletek adnak biztos alapot, másrészt az a tény, hogy az új földgázkészletek megtalálási valószínűsége -szer akkora, mint új kőolajkészleteké. Forrásoldalról tehát semmi nem korlátozza a várható növekedést. Kérdés azonban, hogy a földgázszállítás területén csak a csőtávvezetékes szállítási technológia fejlődésével kell-e számolni, vagy fokozatosan teret nyernek más szállítási módok is. A francia CEDIGAZ által készített előrejelzés szerint még hosszú ideig uralkodó marad a csőtávvezetékes szállítás, bár a nemzetközi kereskedelemben a csepfolyós földgáz (LNG) részaránya is gyorsan fog nőni. 1.5 A földgázszállítás nemzetközi trendjei A földgázszállítás közép- és hosszú távú trendjeit döntően a világ bizonyított földgázkészleteinek a földrajzi megoszlása határozza meg, amelyek az 1-13 ábrán láthatók. 80,03 78,69 ezer milliárd m 3 16,78 14,53 10,83 7,58 Közép-Kelet Európa és Eurázsia Távol-Kelet Afrika Észak- Amerika Dél- és Közép- Amerika 1-13 ábra A régiók bizonyított földgázkészlete ( ) (Forrás: BP Statistical Review of World Energy, 01.) Európa ellátásánál az orosz, a közel-keleti, az afrikai és a nyugat-európai (északitengeri) földgázkészletekkel lehet potenciálisan számolni. Ezek együttesen a világ ismert földgázkészletének 84%-át jelentik. A kiemelkedő nagyságú orosz és 5

26 A földgázszállító rendszerek fejlődése közel-keleti készletek együttes részesedése 76%, ami azt jelenti, hogy Európa országai évtizedekig támaszkodhatnak ezekre a földgázforrásokra. 1-4 táblázat Nemzetközi csővezetéken forgalmazott import gáz adatok Exportőr Éves növekedés Mrd m 3 Mrd m 3 % Oroszország 195,08 9,1% 11,5 9,4% 8,3 Norvégia 94,04 14,1% 95,88 13,3% Kanada 9,4 13,8% 9,4 1,9% 0, Hollandia 50,3 7,5% 53,33 7,4% 6 Algéria 31,77 4,7% 36,48 5,1% 14,8 USA 30,3 4,5% 31,19 4,3%,9 Türkmenisztán 4,77 3,7% 30,74 4,3% 4,1 Egyéb 151,81,6% 167,61 3,3% 10,4 Összesen: 670,35 100% 718,88 100% 7, Forrás: Cedigaz, Natural gas in the world, táblázat Földgázszállítási adatok Európában Ország csővezetéken LNG Összesen csővezetéken LNG Összesen formában formában Mrd m 3 Mrd m 3 Mrd m 3 Mrd m 3 Mrd m 3 Mrd m 3 Ausztria 7, 7, 6,8 6,8 Belgium 15, 6,3 1,5 18,1 5,9 4 Bulgária,1,1,, Horvátország 1, 1, 1, 1, Csehország 9,6 9,6 9,6 9,6 Finnország 4,1 4,1 4,5 4,5 Franciaország 34,1 13,1 47, 35 13,9 48,9 Németország 89,4 89,4 9,8 9,8 Görögország,8 0,7 3,5,7 1, 3,9 Magyarország 8 8 7,5 7,5 Írország 5,1 5,1 5,3 5,3 Olaszország 66,4,9 69,3 66,3 9,1 75,4 Litvánia,4,4,6,6 Luxemburg 1,3 1,3 1,4 1,4 Hollandia Lengyelország 8,9 8,9 10, 10, Portugália 1,6,8 4,4 3 5 Románia,1,1,, Szerbia,3,3,3,3 Szlovákia 5,1 5,1 5,5 5,5 Spanyolország ,9 7,5 36,4 Svájc 3,1 3,1 3,6 3,6 Nagy-Britannia 30,9 10, 41, ,7 53,7 Összesen: 38, ,9 34,7 79,3 4 Forrás: FGSZ Zrt., 01. 6

27 A földgázszállító rendszerek fejlődése Az 1-4 táblázat tartalmazza a csőtávvezeték rendszereken bonyolított földgázkereskedelem évi adatait. A táblázatból látható, hogy Norvégia, Kanadát megelőzve előlépett a világ második legnagyobb földgáz exportőrévé Oroszország után. Látható továbbá, hogy a nyugat-európai országok csaknem kivétel nélkül több országból, míg a kelet-európai országok elsősorban Oroszországból importálnak földgázt. Egyes országok jelentős nagyságú import mellett kis mennyiségeket exportálnak is, főleg a határ mentén jelentkező igények kielégítésére. Az 1-5 táblázat tartalmazza a nemzetközi gázszállító rendszereken bonyolított földgázforgalom 010. évi adatait, de nem tartalmazza az adott országokban a hazai termelésű földgázok szállítási adatait. Európa gázellátására készült becslések elég széles tartományban szórnak, általában felismerhető, hogy készítői milyen fejlesztési alternatívát preferáltak. Az egymással versengő alternatívák az 1-14 ábrán láthatók: az orosz gázimport növelése, új szállítási útvonalak kiépítésével (Nord Stream, South Stream) a Közel-Kelet és Európa távvezetéki összekötése, (Nabucco vezeték) az LNG részarányának a növelése afrikai és közel-keleti forrásokra támaszkodva. Az elmúlt évtizedekben a csőtávvezetékes gázszállítás előnyei (kis fajlagos szállítási költség, nagy kapacitás, megbízhatóság, hosszú élettartam) miatt ez a szállítási mód jelentette a legkedvezőbb fejlesztési alternatívát. Az alternetívát jelentő, LNG formában történő tengeri szállítás csak akkor versenyképes a csővezetékes szállítással, ha 3000 km-nél nagyobb távolságra van a szállítás forráspontja a felhasználási területtől. Az orosz energiahordozó kereskedelemre hosszú időn keresztül az erős politikai befolyás volt jellemző és a gazdasági szempontok alárendelt szerepet játszottak. Ez a helyzet az importőr országokban a kiszolgáltatottság érzését keltette. Az orosz kereskedelmi stratégiában a 90-es évek elején alapvető fordulat következett be től, a Gazprom alapításától megszűnt a korábbi államközi kereskedelem, és gáztársaságok közötti magánjogi szerződéses kapcsolatok alakultak ki. A Gazprom a korábbi gyakorlat helyett arra törekedett, hogy ne a határon adja el a gázt, hanem minél közelebb kerüljön a végső felhasználókhoz. Ennek érdekében egész Európában nagyon intenzíven fejleszti kereskedelmi hálózatát, az importőr országokban közös társaságot, illetve kereskedőházat hozott létre (Vyakhirev, 1996). A Yamal-, majd a Nordstream távvezeték megépítésével az orosz földgázexport számára három nagy kapacitású szállítási irány áll rendelkezésre, hogy a nyugateurópai export jelentős részét, elsősorban a német és francia piacra szállítsák. Az új vezetékek megépítése következtében a legkorábban épült és Szlovákiában 7

28 A földgázszállító rendszerek fejlődése húzódó tranzit útvonalon átmenetileg kapacitásfelesleg lehet, miközebn az ettől délre eső térségben várhatók fejlesztések a földgáznak, mint primer energiahordozónak a szerepnövekedése miatt ábra Alternatív földgázszállítási útvonalak Forrás: FGSZ Zrt. Az európai gázrendszer kiépülése során két eltérő kereskedelmi stratégia alakult ki. Az egyik stratégia a holland földgáz exportálásához kapcsolódott. Lényege, hogy a termelő (exportőr) ország kiépítette a szükséges termelési és szállítási kapacitásokat az országhatáron lévő átadási pontig, és a gázt ott adta el. A távolabbi országok (pl. Olaszország) a földgázt bi-laterális szerződések segítségével vásárolhatták meg. Ezzel a fejlesztési és kereskedelmi eljárással forgalmazták az északi-tengeri földgázt is, amelynek egy részét 1980 óta Hollandián keresztül táplálják az európai gázrendszerbe. A másik kereskedelmi stratégia az orosz-nyugat-európai, illetve az algériai-olasz együttműködésre jellemző. Ezeknél a gázszállító rendszereknél az érintett országok finanszírozásával és beruházásában nagy szállítókapacitású transznacionális céltávvezetékek épültek. Ennek ellentételeként a beruházó hosszú lejáratú földgázvásárlási jogot kapott az exportáló országtól. A távvezeték az érintett országokban nemzeti tulajdonba került. A transznacionális gáztávvezeték 8

29 A földgázszállító rendszerek fejlődése rendszerek létesítésének nagy tőkeigénye csak speciális hitelkonstrukcióval biztosítható. A finanszírozás hosszú távú "take or pay" szerződésekre épül, amelyben a szerződő felek hosszú távra rögzített éves szállítási mennyiségekben állapodnak meg. Az ilyen típusú szerződések átvételi kötelezettséget, és a névleges mennyiségnek megfelelő tranzitdíj fizetési kötelezettséget írnak elő. Általában a csővezeték tranzit szakaszán áthaladó földgáz az eladó (exportőr) tulajdonában marad. A 010-es évekre piaci körökben elfogadottá vált az a vélemény, hogy amennyiben valamely vezeték megépül, akkor azon előbb-utóbb földgázt fognak szállítani. Az előrejelzések szerint 00 után, a jelenleg folyamatban lévő beruházásokat is figyelembe véve, a kiépített kapacitások nem lesznek elegendők az európai fogyasztók igényeinek kielégítéséhez. 1.6 A földgázellátás keretszabályozása az EU-ban Az Európai Unióban évtizedeken keresztül a termékekre és a szolgáltatásokra vonatkozó versenyfeltételek csak korlátozottan érvényesültek az energiahordozók, így a földgáz piacán. A vezetékes energiahordozók piacai nemzeti monopóliumként működtek, ahová külső szereplők nem tudtak belépni és ez gátolta a versenyt és az árak szabad mozgását. Emiatt az Unióban 1990 és 010 között politikai döntések sorozatát hozták meg a vezetékes energiahordozók piacának átalakításáról. Az Európa Parlament és Tanács 009. július 13-án elfogadta a 009/73/EK irányelvet a földgáz belső piacára vonatkozó közös szabályokról és a 003/55/EK irányelv hatályon kívül helyezéséről. A Bizottság 007. január 10-i Európai energiapolitika című közleménye kiemelte annak fontosságát, hogy megvalósuljon a földgáz belső piaca, és hogy a Közösség-ben székhellyel rendelkező valamennyi földgázipari vállalkozás számára egyenlő feltételeket teremtsenek. A Bizottság 007. január 10-i A földgáz és a villamos energia belső piacának jövőbeni lehetőségeiről című, és a Vizsgálat az 1/003/EK rendelet 17. cikke értelmében az európai gáz- és villamosenergia-ágazatról (zárójelentés) című közleményei kimutatták, hogy az érvényes szabályok és intézkedések nem biztosították a szükséges keretet a jól működő belső piac megvalósításának. Ha a hálózatok nem különülnek el ténylegesen a termelési és ellátási tevékenységektől (tényleges szétválasztás), az nemcsak a hálózat üzemeltetése terén jár a hátrányos megkülönböztetés kockázatával, hanem a vertikálisan integrált vállalkozásoknak saját hálózataikba történő megfelelő szintű beruházásra való ösztönzése terén is. Tényleges szétválasztás csak úgy érhető el, ha megszűnik a vertikálisan integrált vállalkozások törekvése a versenytársak hálózati hozzáféréssel és beruházásokkal kapcsolatos megkülönböztetésére. A belső érdekellentét feloldására és az ellátás biztonságának megvalósítására egyértelműen eredményes és szilárd módszer a 9

30 A földgázszállító rendszerek fejlődése tulajdonjog szétválasztása, amelynek során a hálózat tulajdonosát jelölik ki ellátási és termelési érdekektől független rendszerüzemeltetőnek. Ezért az Európai Parlament a földgáz és a villamos energia belső piacának jövőbeli lehetőségeiről szóló, 007. július 10-i állásfoglalásában a szállítási szinten megvalósított tulajdonjogi szétválasztást nevezte a legalkalmasabb eszköznek arra, hogy az infrastrukturális beruházásokat megkülönböztetéstől mentesen ösztönözzék, az új belépőknek tisztességes hálózati hozzáférést biztosítsanak és a piacot átláthatóvá tegyék. A tulajdonjogi szétválasztás értelmében ezért a tagállamoktól meg kell követelni annak biztosítását, hogy ugyanazon személy vagy személyek ne legyenek jogosultak egy termelési vagy ellátási vállalkozás irányításában való részvételre, és ezzel egy időben egy szállításirendszer-üzemeltető vagy szállítási rendszer irányítására vagy azokra vonatkozó bármely jog gyakorlására. Fordított viszonylatban is, egy szállítási rendszer vagy szállításirendszer-üzemeltető irányításában való részvételnek eleve ki kell zárnia a termelési vagy ellátási vállalkozás irányításának vagy az azokra vonatkozó jog gyakorlásának a lehetőségét. Ezeken a korlátokon belül termelési vagy ellátási vállalkozás részére lehetővé kell tenni, hogy egy szállítási rendszer-üzemeltetőben vagy a szállítási rendszerben kisebbségi részvénytulajdonnal rendelkezzen. A szétválasztásra irányuló rendszereknek hatékonyan meg kell szüntetniük az érdekellentéteket a termelők, az ellátók és a szállításirendszer-üzemeltetők között annak érdekében, hogy ösztönzőket hozzanak létre a szükséges beruházásokhoz és biztosítsák a piacra lépő új szereplők hozzáférését egy átlátható és hatékony szabályozási rendszer keretében, valamint nem hozhatnak létre túlságosan nehézkes szabályozási rendszert a nemzeti szabályozó hatóságok számára. A tulajdonjogi szétválasztás értelmében a hálózatüzemeltetés ellátási és termelési érdekektől való teljes függetlenségének biztosítása, valamint a bizalmas információk átadásának megakadályozása érdekében ugyanazon személy nem lehet tag szállításirendszer-üzemeltető vagy szállítási rendszer és termelési vagy ellátási feladatot betöltő vállalkozás ügyvezető testületében sem. Ugyanezen okból ugyanazon személy nem lehet egyszerre jogosult szállításirendszerüzemeltető vagy szállítási rendszer ügyvezető testülete tagjainak kinevezésére és termelési vagy ellátási vállalkozás irányításában való részvételre vagy az azokra vonatkozó bármilyen jog gyakorlására. Az ellátási és termelési érdekektől független rendszerüzemeltető vagy szállításirendszer-üzemeltető létrehozásának lehetővé kell tennie, hogy a vertikálisan integrált vállalkozások az érdekek tényleges elkülönítése mellett megtarthassák a hálózati vagyonban meglévő tulajdonukat, miközben biztosítja azt, hogy az ilyen független rendszerüzemeltető vagy az ilyen független szállításirendszer-üzemeltető minden rendszerüzemeltetői feladatot ellát és működése részletes szabályoknak, valamint széles körű szabályozói ellenőrzési mechanizmusoknak van alávetve. 30