Appunti per l’esame di Energia, Materie prime e innovazione

Approvvigionamento, trasporto e stoccaggio del gas naturale

APPROVVIGIONAMENTO è l'attività volta al reperimento delle quantità di gas naturale per il fabbisogno energetico del paese consumatore. Esistono due canali per reperire gas naturale:

• la coltivazione (o produzione)
• l'importazione

TRASPORTO è il trasferimento di gas naturale dai luoghi di produzione o dai campi di stoccaggio alle reti di distribuzione; può essere effettuato attraverso:

• gasdotti ad alta pressione - via tubo
• trasporto via terra - via nave
• trasporto via mare mediante l'utilizzo di metaniere - shipping (guarda grafico)

STOCCAGGIO: Si tratta di depositi sotterranei dove viene immagazzinato temporaneamente il gas naturale. Tali depositi si suddividono in tre categorie:

• giacimenti di idrocarburi esauriti
• stoccaggi che sfruttano le falde acquifere
• stoccaggi rappresentati da cavità all'interno di depositi salini o da miniere di carbone abbandonate

Lo stoccaggio è classificato in tre tipologie:

secondo l'uso a cui è destinato.

Stoccaggio modulare: è finalizzato a soddisfare la modulazione dell'andamento giornaliero stagionale e dipunta dei consumi.

Stoccaggio strategico: finalizzato a sopperire a situazioni di mancanza, di riduzione degli approvvigionamenti o di crisi del sistema del gas.

Stoccaggio minerario: stoccaggio necessario, per motivi tecnici ed economici, a consentire lo svolgimento ottimale della coltivazione di giacimenti di gas naturale.

DISTRIBUZIONE

L'attività principale dei distributori consiste nel veicolare il gas agli utenti per conto dei venditori, questo servizio è denominato anche VETTORIAMENTO.

La distribuzione primaria è l'insieme delle attività di erogazione ai grandi utilizzatori e alle aziende distributrici mentre la distribuzione secondaria è l'insieme delle attività di erogazione agli utilizzatori residenziali, commerciali e alla piccola industria ubicata in ambito

La attività di vendita del gas naturale comprende le operazioni di:

• approvvigionamento gas all'interno del territorio nazionale
• marketing operativo
• gestione commerciale
• bollettazione

Tali operazioni sono finalizzate alla vendita al dettaglio ai clienti finali. Fino al 31 dicembre 2002 un unico soggetto era distributore e venditore per i clienti domestici e i piccoli consumatori; dal 1 gennaio 2003 tutti i clienti finali sono considerati idonei, cioè in grado si scegliersi il proprio fornitore che deve essere necessariamente diverso dal distributore.

CONTRATTI DI APPROVVIGIONAMENTO

Un contratto di approvvigionamento di gas all'ingrosso è un contratto con il quale il produttore vende ad un compratore una certa quantità di gas naturale. Non esiste un contratto tipo, quelli utilizzati hanno alcuni elementi in comune:

• durata (tra 10 e 20 anni)
• una clausola di ritiro minimo gratuito (take or pay)
• una clausola di riapertura

annuale sul prezzo pattuito per la fornitura. Con la clausola take or pay il venditore si garantisce sulla serietà delle intenzioni del compratore: in pratica la clausola obbliga il compratore al pagamento di una quantità minima di gas ogni anno della durata contrattuale. Il gas può essere consegnato alla bocca del pozzo (wellhead) o ad un punto qualsiasi del sistema logistico, compreso tra l'area di produzione e quella di consumo. Nel punto di consegna si verifica non solo la quantità ma anche la qualità della merce consegnata. Il gas infatti deve avere alcune specifiche che lo rendono compatibile sia con la sicurezza delle operazioni di trasporto e distribuzione che con gli usi finali. Il potere calorifero, per esempio, cioè la quantità di calore prodotta dalla combustione di un'unità di volume, deve essere compreso in un intervallo costante. Nel sistema del gas italiano le specifiche sono contenute nei cd CODICI DI RETE. GLI HUB DELGASUn hub può essere fisico o virtuale. Un HUB FISICO è il lungo fisico dove si incontrano più flussi di gas provenienti da gasdotti diversi; esiste la possibilità di stoccare il gas e si può avere accesso ai mercati al consumo quando si decide di farlo. È un punto contrattuale dove convergono compratori e venditori per effettuare transazioni di gas naturale. Per il gas l'hub costituisce un punto di discontinuità nella catena che va dalla produzione in un giacimento al consumatore domestico. L'HUB VIRTUALE è una piattaforma finanziaria legata al sistema di trasmissione nazionale o regionale di uno stato in cui vari competitors scambiano quantitativi di gas indipendentemente dalla sua provenienza; è quello che comunemente si chiama borsa del gas. Meccanismi di formazione del prezzo del gas Sul lato dell'offerta i fattori che influenzano il prezzo sono: - livello della produzione locale e delle riserve - incidenti

operativi o rilevanti fenomeni atmosferici- sicurezza dei rifornimenti

Sul lato della domanda sono:- la stagionalità- la concorrenza e i fornitori

Il prezzo del gas in Italia

Il prezzo del gas è composto da due quote: quota fissa e quota variabile.

La quota fissa è un importo annuale, a copertura dei costi di distribuzione locale. Poiché il cosiddetto annotermico, ovvero il periodo standard di riferimento per una fornitura di gas, va dal 1 ottobre al 30 settembre la quota fissa decorre dall'ottobre di ogni anno.

La quota variabile, definita dalla libera contrattazione del cliente con il proprio fornitore, comprende a sua volta diverse componenti. Rientrano nella quota variabile il costo della materia prima e la copertura di specifici servizi, come lo stoccaggio, il trasporto su rete nazionale e regionale, la distribuzione sui gasdotti locali.

A quota fissa e variabile si sommano le imposte nazionali e regionali: accisa o imposta di consumo, addizionale regionale,

IVA.GAS NATURALE LIQUEFATTO L'approvvigionamento di GNL diventa sempre più importante per soddisfare la domanda globale di gas e diversi fattori contribuiscono alla sua affermazione sul mercato: - Monetizzazione delle riserve di gas naturale dei principali paesi produttori - Diminuzione dei costi del processo produttivo del LNG - Necessità di diversificazione delle fonti di approvvigionamento dei mercati mondiali - Volontà di ridurre la dipendenza dalle infrastrutture di trasporto tradizionali La catena industriale del GNL è costituita da tre parti principali: 1. Impianti di liquefazione collocati presso il paese produttore esportatore 2. Trasporto marittimo 3. Terminali di rigassificazione dove il GNL viene riportato allo stato gassoso e immesso in rete Il processo di liquefazione, che avviene attraverso cicli frigoriferi, riduce di circa 600 volte il volume del gas, rendendo conveniente il suo trasporto via metaniere. Una volta trasportato, il carico di GNL viene rigassificato nei terminali appositi e immesso nella rete di distribuzione.

GNL viene immesso nei serbatoi di stoccaggio temporaneo dell'impianto dirigassificazione e poi inviato ai vaporizzatori. Gli attuali costi d'investimento comprendono:

• lo sviluppo del giacimento
• il trasporto marittimo
• impianti di liquefazione
• terminali di rigassificazione

I costi di trasporto possono essere suddivisi in tre componenti:

• rata noleggio giornaliera
• fuel cost
• costi amministrativi

Il costo del trasporto GNL è legato alla percorrenza navale, pertanto cresce all'aumentare della distanza tra porto di partenza e il punto di consegna del gas. Risulta più conveniente trasportare gas naturale via pipeline su brevi distanze, mentre il trasporto via GNL inizia ad avere i suoi vantaggi su distanze in media superiori a 3000 Km.

GAS NON CONVENZIONALE

Con questo termine ci si riferisce a una parte delle risorse di gas che tradizionalmente e fino a poco tempo fa è stata considerata difficile da estrarre o costosa da produrre. Oggi esistono

Le tre categorie principali di gas non convenzionale sono:

1. Shale gas (o gas da argille o da scisti)
2. Coalbed mathane (o gas di carbone)
3. Tight gas (o gas di sabbie compatte, o gas da arenarie compatte)

Lo shale gas è la parte di gas contenuta all'interno di formazioni rocciose presenti in natura, comunemente classificate come shale. Si tratta di gas naturale imprigionato all'interno di una roccia impermeabile che funge da serbatoio.

Quando quantità significative di materia organica si depositano insieme a sedimenti fini sul fondo di mari o dilaghi, si forma un materiale solido organico chiamato Kerogene. Nel corso degli anni l'azione della temperatura sulle rocce provoca la trasformazione di questo ultimo in olio o gas o in una miscela di entrambi, a seconda delle condizioni di temperatura della roccia. Aumenta così la pressione all'interno delle rocce e il petrolio e il gas naturale vengono espulsi dallo scisto migrando verso l'alto in altre formazioni rocciose.

dove si forma petrolio eserbatoi di gas. Il petrolio, e il gas formatosi all'interno degli scisti possono rimanere intrappolati a lungo formando così il gas discisto o i serbatoi di olio leggero.

TIGHT GAS è un tipo di gas naturale prodotto da giacimenti non convenzionali, difficilmente raggiungibile a causa dellanatura delle rocce e della sabbia che coprono il deposito. Queste rocce sono porose e poco permeabili, permettono al gas di rimanere intrappolato al loro interno, depositidi tight gas si possono trovare anche nelle miniere di carbone.

La tecnologia utilizzata per estrarre il tight gas è analoga a quella utilizzata per lo shale gas: si effettua prima una perforazione nel sottosuolo, successivamente si opera una perforazione orizzontale e/o una fratturazioneidraulica per rompere le rocce e liberare il gas intrappolato.

COALBED METHAMEE' noto anche come il gas di carbone, inizialmente le estrazioni di metano coalbed sono state intraprese per rendere.

più sicure le miniere di carbone (il gas era rinvenuto nelle miniere sotterranee dove, mescolandosi con l'aria formava, la pericolosa miscela gassosa chiamata grisu). Questo metano si trova assorbito all'interno degli strati di carbone e l'estrazione risulta complessa.

Problemi ambientali del gas non convenzionale: I principali problemi riguardano i rischi connessi alla contaminazione delle falde durante l'iniezione di acqua/sabbia/solventi del caso dello shale gas e tight gas. Per il coalbed methane i problemi derivano dal trattamento dell'acqua che deve essere prelevata dai giacimenti.

Il gas non convenzionale può avere un ruolo nella lotta al cambiamento climatico: la disponibilità di gas a basso prezzo potrebbe portare ad una competizione con il carbone nella produzione elettrica e con il petrolio nei trasporti, combustibili dalle emissioni specifiche di CO2 più alte di gas.