水素

Aug 20, 2023

天然ガスパイプラインに水素が注入されると、ガスグリッド内やガスメーターを流れるものの測定がますます根本的な重要性を増していくでしょう。MeteRSitのルイージ・ベルナルド氏はこう書いている。

実際のところ、流れるガスは天然ガスとは組成が異なるため、物理的性質や発熱量も異なります。

ガスグリッドに一定の割合の水素を注入することを考慮しても、同じ割合が単一の供給地点で利用可能であるという保証はありません。そのため、混合物の組成と発熱量は配給ラインに沿って変化する可能性があります。

この事実は、すでに設置されている、または現場に設置され、新しい再生可能ガスに対応できる測定装置、つまりガスメーターに多くの注意を払う必要があります。

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すでに現場に設置されているガスメーターのほとんどは、ダイヤフラム式、超音波式、タービン式などの容積式ガスメーターであり、いずれもパイプ内を流れる天然ガスの体積を測定できます。

その一方で、パイプライン内の水素と天然ガスの割合、ひいては最終地点に届けられるエネルギーである混合ガスの発熱量に関する関連情報を提供できる人は誰もいません。エンドユーザーの請求額に直接関係するため、最も重要です。

現在、同じ発熱量を供給するために天然ガスの体積と比較して混合ガスの体積が増加するだけでなく（最大 20% 増加）、発熱量も変化するため、より正確な発熱量が得られることが明らかになりつつあります。グリッドに水素を注入すると、特にエンドポイントでの読み取りと監視が必要になります。

この重要な問題の解決に役立つのが、ヨーロッパとアジアの何百万ものガスメーターの設置において近年普及しつつある高度な静的測定技術である熱質量技術です。

この技術はよく知られており、何十年にもわたって研究室や産業環境で広く使用されてきました。 これは、繊細な電子部品 (微小電気機械システム、つまり MEMS) のサイズ縮小の恩恵を受けており、現在では家庭や産業現場でのガス測定用途にも広く利用可能で信頼性が高くなります。

この技術は、ガスの流れの体積測定における高性能に加えて、本質的に流れの化学的/物理的情報に関するいくつかの情報を提供できます。 特に、ガスメーターの読み取り値は標準の温度と圧力に換算する必要はありません。

エンドポイントでガスの物理的特性を高度に制御できる可能性は、水素の割合が変化する混合物が存在する場合でもガス流量の信頼できる測定を保証することに加えて、エンドポイントで分布する実際のエネルギーを評価する可能性も保証します。

混合ガス中の水素の量を検出し、この情報をエネルギープロバイダーのシステムに送信できるこのタイプのガスメーターのバージョンはすでに入手可能になっており、最大 23% の混合について MID 認証を取得しています。

この記事では考慮していませんが、注意すべきその他の重要な点には、天然ガスと比べて水素の物理的および危険な特性が異なるため、メーター、ガス室の気密性、メーター内の遮断弁の気密性などが含まれます。 これらの点は、納品時の安全に厳密に関係します。

著者について

Luigi Bernardo は、MeteRSit (SIT 企業) のビジネス開発マネージャーです。