Conversão de unidades de gás natural
1 m³ de gás natural vale cerca de 11,2 kWh quando é convertido em energia numa fatura portuguesa. O contador mede volume, a fatura cobra energia, e entre os dois existe sempre uma multiplicação: Energia (kWh) = Volume (m³) × PCS × Fcv.
O gás natural é a mesma quantidade contada de maneiras diferentes ao longo do percurso, em volume à entrada de casa, em energia na fatura, em unidades de mercado nos contratos grossistas. Cada passagem de uma unidade para a outra usa um número que não é constante, e é por isso que duas faturas do mesmo mês, em concelhos diferentes, convertem o mesmo volume em energias ligeiramente diferentes.
A fórmula que transforma volume em energia
A fórmula que transforma volume em energia tem três parcelas, e apenas uma delas é lida no contador.
- Volume, em m³, é a diferença entre duas leituras do contador, e nunca o índice acumulado que está no mostrador.
- PCS, o poder calorífico superior, em kWh por metro cúbico em condições normais, kWh/m³(n). No gás distribuído em Portugal anda entre 11,8 e 12,0 kWh/m³(n), com mediana próxima de 11,9, e o valor mensal é a média aritmética dos valores diários publicados pelo operador da rede de transporte.
- Fcv, o fator de correção de volume, que é o produto de uma correção de temperatura por uma correção de pressão, Fcv = Fct × Fcp. É publicado por distribuidor e vale 0,947944 na Lisboagás, Setgás, Lusitaniagás, Medigás, Paxgás, Dianagás e Tagusgás, e 0,961288 na Duriensegás, Sonorgás, Beiragás e Portgás.
Multiplicadas, as duas últimas parcelas dão o número a que a fatura chama fator de conversão. Nos extremos publicados, 11,8 × 0,947944 = 11,19 e 12,0 × 0,961288 = 11,54, o que coloca o fator real de qualquer fatura portuguesa entre 11,19 e 11,54 kWh/m³. O valor de trabalho de todo este sítio é 11,2, e a página Converter metros cúbicos em quilowatts-hora usa-o no exemplo de 84 m³ × 11,2 = 940,8 kWh. A razão de existirem dois poderes caloríficos, um superior e um inferior, e de a faturação usar o superior, está na página Poder calorífico inferior e superior.
Tabela mestra de conversão
A tabela mestra de conversão reúne as unidades em que o gás natural aparece, da fatura doméstica ao contrato grossista. A coluna do volume usa 11,2 kWh/m³, que é um valor típico e não uma constante.
| Unidade | Equivalente em kWh | Volume equivalente de gás da rede |
|---|---|---|
| 1 m³ no contador | 11,2 kWh | 1 m³ |
| 1 kWh | 1 kWh | 0,089 m³ |
| 1 MWh | 1 000 kWh | 89,3 m³ |
| 1 MJ | 0,277778 kWh | 0,025 m³ |
| 1 GJ | 277,778 kWh | 24,8 m³ |
| 1 kcal | 0,00116222 kWh | 0,000104 m³ |
| 1 therm | 29,3071 kWh | 2,6 m³ |
| 1 MMBtu | 293,07 kWh | 26,2 m³ |
No sentido inverso, 1 kWh = 3,6 MJ = 859,845 kcal. Estas equivalências são definições e não mudam com o lote de gás; a única linha da tabela que se move é a primeira, porque só ela depende do poder calorífico do gás que entrou na rede.
Quanto gás é um escalão, em energia
Um escalão de consumo é definido em m³ por ano, não em kWh, o que obriga a converter antes de comparar com um consumo em energia. Os quatro escalões domésticos são atribuídos a partir do consumo do ano anterior, são impostos e não escolhidos, e são atualizados anualmente.
| Escalão | Consumo anual (m³) | Equivalente aproximado (kWh, a 11,2) |
|---|---|---|
| 1 | 0 a 220 | 0 a 2 464 |
| 2 | 221 a 500 | 2 475 a 5 600 |
| 3 | 501 a 1 000 | 5 611 a 11 200 |
| 4 | 1 001 a 10 000 | 11 211 a 112 000 |
Sobre esses valores incide IVA a 6% na componente fixa da tarifa de acesso às redes, em baixa pressão até 10 000 m³ por ano, e a 23% em tudo o resto da fatura, incluindo o imposto especial de consumo e a taxa de ocupação do subsolo.
O gás natural sobe, o propano desce
O gás natural sobe porque é menos denso do que o ar, com densidade relativa ao ar de cerca de 0,6 e densidade absoluta de cerca de 0,78 kg/m³, ambas aproximadas e dependentes do lote entregue. O propano e o butano fazem o contrário, são mais densos do que o ar e acumulam-se junto ao chão, e é por isso que gás natural e gás de botija não são a mesma coisa nem para converter unidades nem para procurar uma fuga.
Sim, o gás natural é um combustível fóssil, formado ao longo de milhões de anos pela decomposição de matéria orgânica soterrada, e a sua composição é dominada pelo metano, cerca de 90%, com o restante repartido por outros hidrocarbonetos e gases inertes. A composição varia com o lote e é publicada como média nacional apenas para efeitos de comparação. A combustão completa liberta dióxido de carbono e vapor de água; a combustão incompleta, por falta de ar ou por exaustão obstruída, liberta monóxido de carbono, que é inodoro e é a razão de existirem detetores próprios para ele. Em ar ambiente, o metano é inflamável entre cerca de 4,4% e 16,4% em volume, e o gás natural é habitualmente citado como explosivo entre 5% e 15%.
O erro mais comum: tratar o fator como uma constante
O erro mais comum nesta matéria é tratar o fator de conversão como uma constante, copiando o número de uma fatura antiga, de um vizinho servido por outro distribuidor ou de um sítio estrangeiro, e aplicá-lo a um período diferente. O fator muda por dois motivos independentes: o PCS é recalculado todos os meses a partir dos valores diários da rede de transporte, e o Fcv difere consoante o distribuidor, 0,947944 num grupo de redes e 0,961288 noutro. Entre 11,19 e 11,54 há uma diferença de cerca de 3% sobre o mesmo volume, o que num consumo anual de escalão 4 já não é um arredondamento.
O segundo erro, mais silencioso, é converter o índice do contador em vez do consumo. O mostrador apresenta um total acumulado desde a instalação; multiplicá-lo por 11,2 produz um número enorme e sem significado. A conversão aplica-se sempre à diferença entre a leitura atual e a anterior.
Esta página termina em kWh. É a unidade em que o gás natural é faturado em Portugal, é para ela que apontam todas as linhas da tabela mestra, e é a partir dela que se volta ao volume quando é o volume que interessa. Quem chega com um contador começa em m³ e sai em kWh; quem chega com um contrato em MMBtu ou em MWh passa igualmente por kWh antes de chegar ao m³. O que é o gás natural, enquanto substância e não enquanto grandeza, fica fora deste cálculo.