أنظمة قياس نقل ملكية الوقود الحيوي والإيثانول

في بيع الوقود الحيوي تُحدَّد الكمية التجارية بتحويل الحجم الذي يقرؤه العدّاد إلى درجة الحرارة المرجعية (أو إلى الكتلة) بطريقة خاصة بالمنتج، ويُضاف إلى ذلك في الخلائط تسجيل كل مكوّن على حدة. يبقى منطق قياس نقل الملكية المعروف في الوقود الأحفوري ساريًا، لكن فرقين يغيّران التصميم: فتمدد الإيثانول والديزل الحيوي بالحرارة يُحسب بشكل مختلف عن المنتجات الأحفورية، وكمية المكوّن الحيوي داخل الخليط المبيع كثيرًا ما تكون رقمًا يجب الإبلاغ عنه بشكل مستقل.

تُعرض البنية العامة لوحدة قياس نقل الملكية وتجهيزات التحقق والختم في صفحة وحدات تعبئة الصهاريج لأغراض نقل الملكية، ويُشرح المنطق الأساسي لتحويل حجم الوقود إلى درجة الحرارة المرجعية في صفحة قياس نقل ملكية الوقود. أما هذه الصفحة فتركز على ما يخص المكوّنات الحيوية.

لماذا يختلف تصحيح الحجم من منتج إلى آخر؟

تتمدد أنواع الوقود السائل بالحرارة، فتظهر الكتلة نفسها بحجم أكبر في يوم حار. ولجعل الكمية التجارية مستقلة عن الحرارة يُحوَّل الحجم المقاس إلى درجة الحرارة المرجعية بمعامل تصحيح يعتمد على كثافة المنتج وحرارته، وتختلف العلاقات التي تعطي هذا المعامل باختلاف عائلة المنتج. وفي حالة الإيثانول يظهر ذلك بوضوح: إذ يوجد معيار قياس مستقل صادر عن API لكثافة الإيثانول الوقودي المحوَّر (Denatured) ومعاملات تصحيح حجمه، ومعيار آخر لخلائط الإيثانول مع مكوّنات البنزين.

أما الديزل الحيوي (FAME) وHVO فيجب حسم طريقة التصحيح المطبقة عليهما وفق المنتج والسوق والعقد. ويعني ذلك عمليًا تعريف طريقة حساب ومجموعة معاملات مستقلة لكل رمز منتج في حاسوب التدفق أو وحدة التحكم الدفعي. فالتصحيح بجدول غير مناسب يولّد خطأً منهجيًا في الكمية المفوترة مهما بلغت دقة العدّاد.

ما الكمية التي تُفوتر في الخليط؟

قد تنشأ في المنتج الذي يُخلط أثناء التعبئة ثلاث قيم للكمية: قراءة عدّاد المكوّن الأحفوري، وقراءة عدّاد المكوّن الحيوي، وقراءة عدّاد التيار المخلوط إن وُجد. ويُحوَّل كل مكوّن إلى الحجم المرجعي عند حرارته وبطريقة التصحيح الخاصة به. وقد لا يتطابق مجموع المكوّنات تمامًا مع قياس التيار المخلوط، لذا يجب أن ينص العقد مسبقًا على ما إذا كانت الفوترة تتم على أساس الخليط الكلي أم مجموع المكوّنات، وعلى طريقة معالجة الفرق.

التقارير حسب المكوّن

في كثير من الأسواق يُبلَّغ عن كمية المكوّن الحيوي بشكل منفصل لمتابعة إلزامات الخلط أو المعاملة الضريبية أو آليات الحوافز. ويتوقف ما يجب الإبلاغ عنه وأساسه وتواتره على التشريعات الوطنية، وينبغي حسمه قبل تصميم النظام. ومن جهة القياس، المهم أن يحفظ سجل كل تعبئة البيانات التالية معًا بصورة غير قابلة للتلاعب وقابلة للتتبع:

·         رمز المنتج ووصفة الخلط

·         الحجم عند ظروف التشغيل وحرارة القياس والكثافة المستخدمة والحجم المرجعي لكل مكوّن

·         طريقة التصحيح ومعاملات العدّادات المطبقة

·         نسبة الخلط المحققة وإنذارات الانحراف

·         تغييرات المعاملات وسجلات الأحداث

وفي برنامج جودة الديزل الحيوي في الولايات المتحدة يُنتظر من الموزعين المشاركين متابعة دقة نسب الخلط، وهو مثال على أن سجلات المكوّنات تخدم توكيد الجودة وليس الأغراض الضريبية فقط.

المترولوجيا القانونية وفئة الدقة

تندرج أنظمة القياس المستمر والديناميكي للسوائل غير الماء ضمن التوصية الدولية OIML R 117، وفي الاتحاد الأوروبي ضمن الملحق المعني من توجيه أدوات القياس (MID). وفي هذه الوثائق تقع أنظمة قياس تعبئة الصهاريج البرية وتفريغها في فئة الدقة 0.5، ويكون الخطأ المسموح لنظام القياس ككل أوسع من الخطأ المحدد للعدّاد وحده. كما يُعامل جهاز التحويل الذي يحسب الكميات عند الظروف المرجعية جزءًا من نظام القياس. أما خضوع نقطة بيع معينة للرقابة المترولوجية القانونية ونوع الموافقات المطلوبة فتحدده التشريعات الوطنية، وموافقة عدّاد واحد لا تثبت مطابقة النظام بأكمله.

التحقق: معامل عدّاد مستقل لكل منتج

يختلف الإيثانول وFAME وHVO والوقود الأحفوري في اللزوجة والكثافة، لذا قد لا يعمل العدّاد نفسه بالمعامل نفسه مع كل منتج. ولهذا يُحدَّد معامل العدّاد في خطوط نقل الملكية لكل منتج على حدة، بالمنتج الفعلي وقرب معدل التدفق التشغيلي. ويمكن إجراء التحقق بجهاز معايرة ثابت أو متنقل (Prover) أو بعدّاد مرجعي أو بوعاء معايرة، ويُحدَّد الأسلوب والدورية بالعقد والتشريعات. وبما أن عدّادات كوريوليس تقيس الكتلة والكثافة والحرارة في آن واحد، فهي تزود حساب التصحيح ببيانات مباشرة، وهو أمر مفيد في خطوط المكوّنات الحيوية التي تتغير كثافتها.

معايير التصميم

إسهام TLY Enerji

بحسب نطاق المشروع، يمكن أن تقدم TLY Enerji الدعم الهندسي في اختيار تقنية العدّاد المناسبة لكل منتج، وتوريد العدّادات وأجهزة قياس الحرارة والكثافة، ونقل بيانات القياس إلى طبقة PLC وSCADA، والتركيب والاختبار والتشغيل. وتُبحث موافقات المترولوجيا القانونية والتزامات الإبلاغ الوطنية مع المشغّل في بداية المشروع، ويُحدَّد نطاق التوريد عبر المواصفات الفنية.

نقاط يجب حسمها قبل طلب عرض السعر

·         المنتجات المراد بيعها ومستويات الخلط وأساس البيع لكل منها

·         طرق تصحيح الحجم ودرجة الحرارة المرجعية المطبقة

·         متطلبات الإبلاغ حسب المكوّن والنظام المستقبِل للبيانات

·         نطاق المترولوجيا القانونية وحالة موافقة المعدات القائمة

·         طريقة التحقق المفضلة ودوريتها

·         معدل التعبئة وعدد الأذرع والبنية القائمة للتحكم في التعبئة

صفحات ذات صلة

·         وحدات قياس الإيثانول: اختيار التقنية وتأثير الحرارة في خطوط الإيثانول.

·         وحدات قياس الوقود الحيوي: تأثير اللزوجة والحرارة في قياس FAME وHVO.

·         أنظمة خلط الوقود الحيوي: نقطة الخلط التي تنشأ عندها كميات المكوّنات والتحكم في النسبة.

·         أنظمة قياس نقل ملكية الوقود: التصحيح إلى الحرارة المرجعية وممارسات البيع في الوقود الأحفوري.

·         وحدات تعبئة الصهاريج لأغراض نقل الملكية: مكوّنات وحدة نقل الملكية وتجهيزات التحقق.

أسئلة حول قياس نقل ملكية الوقود الحيوي

هل يمكن استخدام جداول تصحيح المنتجات البترولية للإيثانول؟

يتغير حجم الإيثانول بالحرارة بشكل مختلف عن الوقود الأحفوري، ويوجد معيار قياس مستقل صادر عن API يعطي معاملات الكثافة وتصحيح الحجم للإيثانول الوقودي المحوَّر، ومعيار آخر لخلائط الإيثانول مع مكوّنات البنزين. ويجب تحديد الطريقة المطبقة بالعقد والتشريعات الوطنية، وتهيئة حاسوب التدفق بمجموعة المعاملات الصحيحة لكل منتج.

كيف تُوثَّق كمية المكوّن الحيوي في الخليط؟

في الخلط النسبي يُقاس كل مكوّن بعدّاده الخاص ويُحوَّل إلى الحجم المرجعي باستخدام حرارته وطريقة التصحيح الخاصة به. ويحفظ سجل التعبئة كميات المكوّنات وحرارة القياس والطريقة المستخدمة والنسبة المحققة معًا. والإبقاء على هذه السجلات غير قابلة للتلاعب وقابلة للتتبع هو أساس أي إبلاغ تفرضه التشريعات.

هل يمكن لعدّاد واحد قياس الديزل الحيوي والديزل لأغراض نقل الملكية؟

يمكن ذلك، لكن لاختلاف المنتجين في اللزوجة والكثافة يجب تحديد معامل العدّاد لكل منتج على حدة والتحقق منه بالمنتج الفعلي. وينبغي أن يختار المتحكم المعامل وطريقة التصحيح الصحيحين تلقائيًا وفق رمز المنتج. كما يُقيَّم أثر المنتج السابق المتبقي في الخط بعد تغيير المنتج وكيفية معالجته في العقد.

هل المترولوجيا القانونية إلزامية في بيع الوقود الحيوي؟

يتوقف ذلك على تشريعات البلد الذي يُباع فيه المنتج. ففي الاتحاد الأوروبي تُنظَّم أنظمة القياس الديناميكي للسوائل غير الماء بموجب توجيه أدوات القياس، وتقع تعبئة الصهاريج البرية عادةً في فئة الدقة 0.5، بينما توفر OIML R 117 الإطار الدولي. وموافقة عدّاد واحد لا تجعل نظام القياس كله مطابقًا، إذ يُقيَّم النظام ككل.