Отрасль СПГ является очень перспективной развивающейся отраслью для арматуростроителей всего мира, но поскольку арматура для СПГ должна отвечать самым строгим требованиям - являет собой высший уровень инженерных задач.
Что называют сжиженным природным газом?
Сжиженный природный газ, или СПГ, представляет собой обычный природный газ, приведенный в жидкое состояния методом охлаждения его до −160 °C. В таком состоянии он представляет собой жидкость без запаха и цвета, плотность которой в два раза меньше плотности воды. Сжиженный газ не токсичен, кипит при температуре −158...−163 °C, состоит на 95 % из метана, а в остальные 5 % входят этан, пропан, бутан, азот.
- Первый - добыча, подготовка и транспортировка природного газа по газопроводу к заводу по его сжижению;
- Второй - обработка, сжижение природного газа и хранение СПГ в терминале.
- Третий - загрузка СПГ в танкеры-газовозы и морская транспортировка потребителям
- Четвертый - разгрузка СПГ на приемном терминале, хранение, регазификация и поставка конечным потребителям
Технологии сжижения газа.
Как уже говорилось выше, СПГ получают путем сжатия и охлаждения природного газа. При этом газ уменьшается в объеме почти в 600 раз. Процесс этот сложный, многоступенчатый, и очень энергозатратный - расходы на сжижение могут составлять около 25% энергии, содержащейся в конечном продукте. Иными словами, нужно сжечь одну тонну СПГ, чтобы получить еще три.
В мире в разное время было использовано семь различных технологий сжижения природного газа. В сфере технологий для производства больших объёмов СПГ, предназначенных на экспорт, сегодня лидирует компания Air Products. Разработанные ею процессы AP-SMR™,AP-C3MR™ и AP-X™ составляют 82% всего рынка. Конкурентом данных процессов является технология Optimized Cascade, разработанная компанией ConocoPhillips.
Вместе с тем, большим потенциалом развития обладают малогабаритные установки сжижения, предназначенные для внутреннего использования на промышленных предприятиях. Установки подобного типа можно уже встретить в Норвегии, Финляндии и России.
Кроме того, локальные установки производства СПГ могут найти широкое применение в Китае, где сегодня активно развивается выпуск автомобилей, работающих на СПГ. Внедрение малогабаритных установок может позволить Китаю масштабировать уже существующую транспортную сеть СПГ-автомобилей.
Наряду со стационарными системами, в последние годы активно развиваются плавающие установки сжижения природного газа. Плавающие заводы открывают доступ к газовым месторождениям, которые недоступны для объектов инфраструктуры (трубопроводов , морских терминалов и т.п.).
На сегодняшний день наиболее амбициозным проектом в данной области является плавающая платформа СПГ , которая строится компанией Shell в 25 км. от западного берега Австралии (запуск платформы намечен на 2016 год).
Устройство завода по производству СПГ
Как правило, завод по сжижению природного газа состоит из:
- установки предварительной очистки и сжижения газа;
- технологических линий производства СПГ;
- резервуаров для хранения;
- оборудования для загрузки на танкеры;
- дополнительных служб для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения.
С чего все началось?
В 1912 году был построен первый экспериментальный завод, который, однако, еще не использовался для коммерческих целей. Но уже в 1941 году в Кливленде, (США) было впервые налажено масштабное производство сжиженного природного газа.
В 1959 году была осуществлена первая поставка сжиженного природного газа из США в Великобританию и Японию. В 1964 году был построен завод в Алжире, откуда начались регулярные перевозки танкерами , в частности во Францию, где начал работать первый регазификационный терминал.
В 1969 году начались долгосрочные поставки из США в Японию, через два года - из Ливии в Испанию и Италию. В 70-е годы производство СПГ началось в Брунее и Индонезии, в 80-е на рынок СПГ выходят Малайзия и Австралия. В 1990-е Индонезия становится одним из основных производителей и экспортеров СПГ в Азиатско-Тихоокеанском регионе - 22 млн. тонн в год. В 1997 году - Катар становится одним из экспортеров СПГ.
Потребительские свойства
Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняется и не взрывается. На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро смешивается с воздухом. При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени.
Для воспламенения необходимо иметь концентрацию газа в воздухе от 5 % до 15 % (объемных). Если концентрация менее 5 %, то газа будет недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в смеси будет слишком мало кислорода. Для использования СПГ подвергается регазификации - испарению без присутствия воздуха.
СПГ рассматривается как приоритетная или важная технология импорта природного газа целым рядом стран, включая Францию, Бельгию, Испанию, Южную Корею и США. Самый крупный потребитель СПГ - это Япония, где практически 100 % потребностей газа покрывается импортом СПГ.
Моторное топливо
Начиная с 1990-х годов появляются различные проекты использования СПГ в качестве моторного топлива на водном, железнодорожном и даже автомобильном транспорте, чаще всего с использованием переоборудованых газодизельных двигателей.
Уже существуют реально работающие примеры эксплуатации морских и речных судов на СПГ. В России налаживается серийный выпуск тепловоза ТЭМ19-001 работающего на СПГ. В США и Европе появляются проекты по переводу грузового автомобильного транспорта на СПГ. И даже существует проект разработки ракетного двигателя который будет использовать в качестве топлива "СПГ + жидкий кислород".
Двигатели работающие на СПГ
Одной из основных задач, связанных с развитием рынка СПГ для транспортного сектора является увеличение числа автомобилей и судов, использующих СПГ в качестве топлива. Главные технические вопросы в данной области связаны с разработкой и совершенствованием различных типов двигателей, работающих на СПГ.
В настоящее время можно выделить три технологии СПГ-двигателей, используемых для морских судов: 1) двигатель с искровым зажиганием на обедненной топливно воздушной смеси; 2) двухтопливный двигатель с запальным дизельным топливом и рабочим газом низкого давления; 3) двухтопливный двигатель с запальным дизельным топливом и рабочим газом высокого давления.
Двигатели с искровым зажиганием работают только на природном газе, в то время как двухтопливные дизельно-газовые двигатели могут работать на дизельном топливе, СПГ и мазуте. На сегодняшний день можно выделить три основных производителя на данном рынке: Wärtsila, Rolls-Royce и Mitsubishi Heavy Industries.
Во многих случаях существующие дизельные двигатели могут быть преобразованы в двухтопливные дизельно-газовые двигатели. Подобное преобразование существующих двигателей может быть экономически целесообразным решением перевода морских судов на СПГ.
Говоря о развитии двигателей для автомобильного сектора, стоит отметить американскую компанию Cummins Westport, которая разработала линейку СПГ-двигателей, предназначенных для тяжелых грузовиков. В Европе, Volvo запустила производство нового 13-литрового двухтопливного двигателя работающего на дизельном топливе и СПГ.
К заметным инновационным решениям в области СПГ-двигателей можно отнести компактный двигатель с воспламенением от сжатия (Compact Compression Ignition (CCI) Engine), разработанный компанией Motiv Engines. Данный двигатель имеет ряд преимуществ, главное из которых состоит в значительно более высоком значении теплового КПД, чем у существующих аналогов.
По данным компании, тепловой КПД разработанного двигателя может достигать 50%, в то время как тепловой КПД традиционных газовых двигателей составляет около 27%. (Беря в качестве примера американские цены на топливо, можно просчитать, что работа грузовика с дизельным двигателем стоит $0,17 за лошадиную силу/час, с традиционным СПГ двигателем - $0,14, с CCEI-двигателем - $0,07).
Стоит также отметить, что как и в случае морского транспорта, многие дизельные двигатели грузовых автомобилей могут быть преобразованы в двухтопливные дизельно-СПГ двигатели.
Страны - производители СПГ
По данным 2009 года, основные страны, производящие сжиженный природный газ, распределялись на рынке так:
Первое место занимал Катар (49,4 млрд м³); затем шла Малайзия (29,5 млрд м³); Индонезия (26,0 млрд м³); Австралия (24,2 млрд м³); Алжир (20,9 млрд м³). Замыкал этот список Тринидад и Тобаго (19,7 млрд м³).
Основными импортёрами СПГ в 2009 году были: Япония (85,9 млрд м³); Республика Корея (34,3 млрд м³); Испания (27,0 млрд м³); Франция (13,1 млрд м³); США (12,8 млрд м³); Индия (12,6 млрд м³).
Россия только начинает вхождение на рынок СПГ. Сейчас в РФ действует только один СПГ-завод "Сахалин-2" (запущен в 2009 году, контрольный пакет принадлежит Газпрому, у Shell 27,5%, японских Mitsui и Mitsubishi - 12,5% и 10% соответственно). По итогам 2015 года производство составило 10,8 млн тонн, превысив проектную мощность на 1,2 млн тонн. Однако из-за падения цен на мировом рынке доходы от экспорта СПГ в долларовом исчислении сократились по сравнению с прошлым годом на 13,3% до 4,5 млрд долларов.
Предпосылок для улучшения ситуации на рынке газа нет: цены продолжат падение. До 2020 года в США будут введены в эксплуатацию пять терминалов по экспорту СПГ общей мощностью 57,8 млн тонн. На европейском газовом рынке начнется ценовая война.
Вторым крупным игроком на рынке российского СПГ становится компания Новатэк. Новатэк-Юрхаровнефтегаз" (дочернее предприятие Новатэка) выиграл аукцион на право пользования Няхартинским участком в ЯНАО.
Няхартинский участок нужен компании для развития проекта "Арктик СПГ" (второй проект Новатэка, ориентированный на экспорт сжиженного природного газа, первый - "Ямал-СПГ"): он расположен в непосредственной близости от Юрхаровского месторождения, разработку которого ведет "Новатэк-Юрхаровнефтегаз". Площадь участка - около 3 тыс. кв. километров. По состоянию на 1 января 2016 года его запасы оценивались в 8,9 млн тонн нефти и 104,2 млрд кубометров газа.
В марте компания начала предварительные переговоры с потенциальными партнерами о продаже СПГ. Наиболее перспективным рынком руководство компании считает Тайланд.
Транспортировка сжиженного газа
Доставка сжиженного газа потребителю - очень сложный и трудоемкий процесс. После сжижения газа на заводах, СПГ поступает в хранилища. Дальнейшая транспортировка осуществляется при помощи специальных судов - газовозов , оборудованных криоцистернами. Возможно также использование специальных автомобилей. Газ из газовозов поступает в пункты регазификации, и затем транспортируется уже по трубопроводам .
Танкеры - газовозы.
Танкер-газовоз, или метановоз представляет собой специально построенное судно для перевозки СПГ в резервуарах (танках). Кроме резервуаров газа такие суда оборудованы холодильными установками для охлаждения СПГ.
Крупнейшими производителями судов для перевозки сжиженного природного газа являются японские и корейские верфи: Mitsui, Daewoo, Hyundai, Mitsubishi, Samsung, Kawasaki . Именно на корейских верфях было создано более двух третей газовозов в мире. Современные танкеры серий Q-Flex и Q-Max способны перевозить до 210-266 тыс. м3 СПГ.
Первые сведения о перевозках сжиженных газов морем относятся к 1929-1931 гг., когда компания Shell временно переоборудовала танкер "Megara" в судно для перевозки сжиженного газа и построила в Голландии судно "Agnita" дедвейтом 4,5 тыс. тонн, предназначенное для одновременной перевозки нефти, сжиженного газа и серной кислоты. Танкеры компании Shell назывались в честь морских раковин - ими торговал отец основателя компании Маркуса Самюэля
Широкое развитие морские перевозки сжиженных газов получили лишь после окончания второй мировой войны. Первоначально для перевозок использовались суда, переоборудованные из танкеров или сухогрузных судов. Накопленный опыт проектирования, постройки и эксплуатации первых газовозов позволил перейти к поискам наиболее выгодных способов транспортировки названных газов.
Современный типовой СПГ-танкер (метановоз) может перевозить 145-155 тыс. м3 сжиженного газа, из чего может быть получено порядка 89-95 млн. м3 природного газа в результате регазификации. Ввиду того, что метановозы отличаются чрезвычайной капиталоемкостью, их простой недопустим. Они быстроходны, скорость морского судна, перевозящего сжиженный природный газ, достигает 18-20 узлов по сравнению с 14 узлами для стандартного нефтетанкера.
Кроме того, операции по наливу и разгрузке СПГ не занимают много времени (в среднем 12-18 часов). На случай аварии СПГ-танкеры имеют двухкорпусную структуру, специально предназначенную для недопущения утечек и разрывов. Груз (СПГ) перевозится при атмосферном давлении и температуре -162°C в специальных термоизолированных резервуарах внутри внутреннего корпуса судна-газовоза.
Система хранения груза состоит из первичного контейнера или резервуара для хранения жидкости, слоя изоляции, вторичной оболочки, предназначенной для недопущения утечек, и еще одного слоя изоляции. В случае повреждения первичного резервуара вторичная оболочка не допустит утечки. Все поверхности, контактирующие с СПГ, изготавливаются из материалов, стойких к чрезвычайно низким температурам.
Поэтому в качестве таких материалов, как правило, используются нержавеющая сталь, алюминий или инвар (сплав на основе железа с содержанием никеля 36%).
Отличительной особенностью судов-газовозов типа Moss, составляющих на сегодняшний день 41% мирового флота метановозов, являются самонесущие резервуары сферической формы, которые, как правило, изготавливаются из алюминия и крепятся к корпусу судна при помощи манжета по линии экватора резервуара.
На 57% танкеров-газовозов применяются системы трехмембранных резервуаров (система GazTransport, система Technigaz и система CS1). В мембранных конструкциях используется гораздо более тонкая мембрана, которая поддерживается стенками корпуса. Система GazTransport включает в себя первичную и вторичную мембраны в виде плоских панелей из инвара, а в системе Technigaz первичная мембрана изготовлена из гофрированной нержавеющей стали.
В системе CS1 инварные панели из системы GazTransport, выполняющие роль первичной мембраны, сочетаются с трехслойными мембранами Technigaz (листовой алюминий, помещенный между двумя слоями стеклопластика) в качестве вторичной изоляции.
В отличие от судов для перевозки СНГ (сжиженный нефтяной газ), газовозы не оборудуются палубной установкой для сжижения, а их двигатели работают на газе из кипящего слоя. С учетом того, что часть груза (сжиженный природный газ) дополняет мазут в качестве топлива, СПГ-танкеры прибывают в порт назначения не с таким же количеством СПГ, которое было погружено на них на заводе по сжижению.
Предельно допустимое значение показателя испарения в кипящем слое составляет порядка 0,15% от объема груза в сутки. В качестве движительной установки на метановозах применяются в основном паровые турбины. Несмотря на низкую топливную эффективность, паровые турбины могут легко приспосабливаться к работе на газе из кипящего слоя.
Еще одна уникальная особенность танкеров-газовозов заключается в том, что в них, как правило, оставляется небольшая часть груза для охлаждения резервуаров до требуемой температуры до погрузки.
Следующее поколение СПГ-танкеров характеризуется новыми особенностями. Несмотря на более высокую грузовместимость (200-250 тыс. м3), суда имеют такую же осадку - на сегодняшний день для судна грузовместимостью в 140 тыс. м3 типична осадка в 12 метров ввиду ограничений, применяемых в Суэцком канале и на большинстве СПГ-терминалов.
Однако их корпус будет более широким и длинным. Мощность паровых турбин не позволит таким более крупным судам развивать достаточную скорость, поэтому на них будет применяться двухтопливный газомазутный дизельный двигатель, разработанный в 1980-е годы. Кроме того, многие суда-газовозы, на которых сегодня размещены заказы, будут оснащаться судовой регазификационной установкой.
Испарение газа на метановозах такого типа будет контролироваться таким же образом, как и на судах для перевозки сжиженного нефтяного газа (СНГ), что позволит избегать потерь груза в рейсе.
Рынок морских перевозок сжиженного газа
Перевозки СПГ представляют собой его морскую транспортировку от заводов по сжижению газа до регазификационных терминалов. По состоянию на ноябрь 2007 года в мире насчитывалось 247 СПГ-танкеров грузовместимостью свыше 30,8 млн. м3. Бум торговли СПГ обеспечил полную занятость всех судов на данном этапе по сравнению с серединой 1980-х годов, когда простаивало 22 судна.
Кроме того, к концу десятилетия должны быть введены в эксплуатацию порядка 100 судов. Средний возраст мирового флота для перевозки СПГ составляет около семи лет. Возраст 110 судов равен четырем и менее лет, а возраст 35 судов колеблется от пяти до девяти лет.
Порядка 70 танкеров эксплуатируются 20 и более лет. Однако впереди у них остается все еще продолжительный срок полезной службы, поскольку срок эксплуатации СПГ танкеров составляет, как правило, 40 лет ввиду их коррозиостойких характеристик. В их числе имеется до 23 танкеров (небольшие старые суда, обслуживающие средиземноморскую торговлю СПГ), которые подлежат замене или существенной модернизации в последующие три года.
Из ныне эксплуатируемых 247 танкеров более 120 обслуживают Японию, Южную Корею и Китайский Тайбэй, 80 - Европу, а остальные суда - Северную Америку. В последние несколько лет наблюдался феноменальный рост числа судов, обслуживающих торговые операции в Европе и Северной Америке, в то время как для Дальнего Востока было характерно лишь его незначительное увеличение ввиду стагнации спроса в Японии.
Регазификация сжиженного природного газа
После доставки природного газа в пункт назначения, происходит процесс его регазификации, то есть преобразования из жидкого состояния вновь в газообразное.
Танкер доставляет СПГ на специальные регазификационные терминалы, которые состоят из причала, сливной эстакады, резервуаров для хранения, испарительной системы, установок обработки газов испарения из резервуаров и узла учёта.
По прибытии на терминал СПГ перекачивается из танкеров в резервуары для его хранения в сжиженном виде, затем по мере необходимости СПГ переводится в газообразное состояние. Превращение в газ происходит в системе испарения с помощью нагрева.
По мощности СПГ терминалов, как и по объёму импорта СПГ, лидирует Япония - 246 млрд кубометров в год по данным 2010 года. На втором месте - США, более 180 млрд кубометров в год (данные 2010 года).
Таким образом, главной задачей в развитии приемных терминалов прежде всего является строительство новых единиц в различных странах. На сегодняшний день 62% приемной мощности приходится на Японию, США и Южную Корею. Вместе с Великобританией и Испанией, приемная мощность первых 5 стран составляет 74%. Оставшиеся 26% распределены между 23 странами. Следовательно, строительство новых терминалов откроет новые и увеличит существующие рынки для СПГ.
Перспективы развития рынков СПГ в мире
Почему отрасль сжиженного газа развивается в мире все возрастающими темпами? Во-первых, в некоторых географических регионах, например в Азии, транспортировка газа танкерами более выгодна. При расстоянии более чем в 2500 километров, сжиженный газ уже может конкурировать по цене с трубопроводным. По сравнению с трубопроводами, СПГ имеет также преимущества модульного наращивания поставок, а также снимает в ряде случаев проблемы пересечения границ.
Однако, есть и подводные камни. Индустрия СПГ занимает свою нишу в отдаленных регионах, не имеющих собственных запасов газа. Большинство объёмов СПГ контрактуется еще на стадии проектирования и производства. В отрасли доминирует система долгосрочных контрактов (от 20 до 25 лет), что требует развитой и сложной координации участников производства, экспортеров, импортеров и перевозчиков. Все это рассматривается некоторыми аналитиками, как возможный барьер на пути роста торговли сжиженным газом.
В целом же, для того, чтобы сжиженный газ стал более доступным источником энергии, стоимость поставок СПГ должна успешно конкурировать по цене с альтернативными источниками топлива. На сегодняшний день ситуация складывается противоположным образом, что не отменяет развития этого рынка в будущем.
Продолжение:
- Часть 3: Дисковые поворотные затворы для криогенных температур
При подготовке материала были использованы данные с сайтов:
- lngas.ru/transportation-lng/istoriya-razvitiya-gazovozov.html
- lngas.ru/transportation-lng/morskie-perevozki-spg.html
- innodigest.com/сжиженный-природный-газ-спг-как-альте/?lang=ru
- expert.ru/ural/2016/16/novyij-uchastok-dlya-spg/
В ближайшие 20 лет, согласно новому прогнозу BP Energy Outlook 2035 , опубликованному британской энергетической компанией BP, глобальный спрос на энергоносители продолжит серьезный рост и увеличится на 37% , причем спрос на природный газ превысит спрос на нефть и уголь.
"Несмотря на эту перспективу, повода для ликования в московской штаб-квартире "Газпрома" нет", - пишет немецкая газета Die Welt .
Причина в том, отмечают авторы доклада, что "российская сеть трубопроводов будет постепенно терять свое значение в качестве средства транспортировки газа". На смену ей придут танкеры для сжиженного газа, которые произведут революцию на мировом энергетическом рынке и оставят Россию в числе проигравших.
В целом, к 2035 году доля газа в балансе мировой экономики, согласно прогнозу BP, составит 26-28% и большая его часть будет транспортироваться не по трубам, а через терминалы для СПГ (сжиженного природного газа).
"Резкий рост перевозок сжиженного газа произойдет еще до 2020 года и будет составлять примерно 8% в год, что, по сути, означает, что к 2035 году танкеры заменят газопроводы в качестве важнейшего средства транспортировки", - прогнозирует исследование.
С этими утверждениями не согласен ведущий аналитик Фонда национальной энергетической безопасности Игорь Юшков:
«Расчёт делается на то, что будет много производителей СПГ, они начнут конкурировать между собой, и газ будет дешевле. Но пока мы не видим, чтобы кто-то активно производил дешёвый СПГ, - констатирует Юшков в интервью НСН . - Делается расчёт на то, что Австралия будет огромные объёмы производить, что США будут поставлять большие объёмы. Но себестоимость их газа очень высока, потому что в Австралии, например, его получают из угольных пород, и он стоит 600-700 долларов за тысячу кубометров. Он может продаваться только на рынке Азии, где цены высокие. Американский же газ, если и пойдёт, то в небольших объёмах – они вряд ли смогут превысить 60 миллиардов кубометров газа в год. И то не факт, потому что экономика американских компаний в довольно плачевном состоянии из-за того, что цена на нефть упала, а они компенсировали свои убытки именно за счёт добычи нефти. К тому же, газ из Америки будет дороже, потому что «плечо доставки» очень высокое. Мы сейчас прогнозируем, что российский газ для европейцев будет стоить 220-250 долларов за тысячу «кубов». Он идёт с привязкой к нефти – нефть подешевела, и газ подешевел. Прогнозы на дешёвый СПГ могут оправдаться только в том случае, если сам «Газпром» настроит СПГ-терминалов», - считает эксперт.
«Для нас танкерная доставка газа не может быть выгоднее трубопроводной. Отправлять танкерами СПГ рентабельно только на дальние расстояния. А «Газпром» предполагает поставлять газ в основном на близкие расстояния – в Европу, Китай – сопредельные страны. Здесь вопрос строительства газопроводов, в частности, «Южного потока», заключается в том, чтобы отказаться от стран-транзитёров, прежде всего от Украины. Это – вопрос стратегический и для России, и для Европы», - напомнил Юшков в интервью НСН .
Как пишет та же Die Welt, уже сейчас во многих арабских государствах, например в Катаре, имеются огромные - величиной с целый завод - терминалы, которые сжижают природный газ для его дальнейшей транспортировки по морю. В Европе, в свою очередь, уже построен целый ряд морских терминалов для приема СПГ.
Смена важнейшего средства доставки газа приведет к далеко идущим последствиям для цен на газ и позиционирования классических поставщиков природного газа, каковым является Россия. "К тому же увеличение доли сжиженного газа позволит потребителям из Европы и Китая диверсифицировать возможных поставщиков". С распространением газовых супертанкеров старые правила газового бизнеса останутся в прошлом, прогнозируют западные аналитики.
В этой части ведущий аналитик Фонда национальной энергетической безопасности Игорь Юшков согласен с тем, что Ро ссии, действительно, надо разрабатывать свою технологию по строительству СПГ-терминалов и строить их, прежде всего, в азиатской части.
«Это, в первую очередь, проект на Сахалине – там есть сегодня один действующий завод, и предполагается вводить либо третью очередь этого завода, либо строить новый завод «Роснефти». Плюс – проекты «Владивосток-СПГ», «Ямал-СПГ» - все их нужно реализовывать и поставлять газ на азиатские рынки, где цены выше всего. Это – не самоцель, это не отказ от трубопроводного сегмента. Новых трубопроводов в Европу, кроме «Турецкого потока», строить никто не собирается. Со строительством в Китай тоже не стоит увлекаться – надо построить «Силу Сибири», протянуть её до Владивостока и там построить СПГ-терминал, чтобы лавировать между рынками. Что-то отправлять трубой, а что-то – в Японию, Южную Корею, тот же Китай в виде СПГ. Чтобы был выбор, куда поставлять. Потому что при одной трубе у вас будет монопсония и один покупатель. Здесь надо подходить разумно к каждому конкретному случаю. Говорить о том, что «сегмент трубопроводного газа умер, давайте строить СПГ» - неправильно» - заключил Игорь Юшков в беседе с НСН.
Танкер-газовоз «Кристоф де Маржери» , заправленный тестовым объемом сжиженного природного газа, впервые прибыл в порт Сабетта (Ямало-Ненецкий автономный округ) по северному морскому пути.
Ледопроходимость и маневренные качества первого и пока единственного танкера-газовоза для завода «Ямал СПГ» полностью подтвердили ледовые испытания, которые проходили с 19 февраля по 8 марта в Карском море и Море Лаптевых, ледокольному газовозу удалось превысить многие проектные показатели. «Кристоф де Маржери» доказал способность двигаться кормой вперед во льду толщиной 1,5 метра со скоростью 7,2 узла (плановый показатель – 5 узлов) и носом со скоростью 2,5 узла (плановый показатель – 2 узла). В прибрежном районе к западу от архипелага Норденшельда «Кристоф де Маржери» успешно преодолел кормой вперед торос высотой надо льдом 4,5 м , глубиной киля 12-15 м, площадью сечения 650 м ² .
Президент России дал старт первой загрузке танкера сжиженным газом завода "Ямал СПГ" >>
В порту Сабетта он завершает свой первый рейс по западной части Северного морского пути. В Сабетте экипаж танкера и портовики отработают процедуру захода в порт и швартовки. В сложных ледовых условиях и небольшой акватории порта это непросто, ведь длина газовоза составляет 300 метров.
Уникальный ледокольный газовоз СПГ «Кристоф де Маржери» (Christophe de Margerie) ледового класса Arc7 - это первый из пятнадцати танкеров-газовозов «Совкомфлота»* для проекта «Ямал СПГ». Он способен работать при температурах до минус 52 градусов, м ощность пропульсивной установки газовоза составляет 45 МВт. Она включает винторулевые колонки типа «Азипод». Они обеспечивают высокую ледопроходимость и маневренность и позволяют использовать принцип движения кормой вперед, что необходимо для преодоления торосов и тяжелых ледовых полей. При этом «Кристоф де Маржери»** стал первым в мире судном арктического ледового класса, на котором установлено сразу три «Азипода».
«Кристоф де Маржери» преодолел Северный морской путь за рекордное время >>
Экипаж составляет 29 человек и полностью укомплектован российскими моряками. Штатный офицерский состав газовоза включает 13 человек , каждый из которых обладает большим опытом арктического судоходства и дополнительно прошел специализированную подготовку в учебно-тренажерном центре «Совкомфлота» в Санкт-Петербурге.
В ледовых испытаниях приняли участие представители судостроительной верфи (Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering), ключевых поставщиков оборудования (в первую очередь ABB, производителя «Азиподов»), ведущих профильных научно-исследовательских и проектных организаций, как российских (Арктический и антарктический НИИ, Крыловский ГНЦ), так и международных (Aker Arctic Research Centre, Hamburg Ship Model Basin).
Во время первого захода в порт Сабетта газовоз также успешно осуществил тестовый проход по специально созданному морскому каналу - наиболее сложный в навигационном отношении участок Обской губы. Канал был проложен с целью преодоления крупнотоннажными судами бара (песчаной подводной отмели) при впадении Оби в Карское море. Уникальное для арктического бассейна инженерное сооружение планируется эксплуатировать в сложных условиях постоянного дрейфа льдов. Канал имеет глубину 15 м, ширину 295 м, длину 50 км.
Танкер был построен с учетом всех требований Полярного кодекса и отличается высокой экологической безопасностью. Наряду с традиционными видами топлива, пропульсивная установка судна может использовать отпарной сжиженный природный газ. По сравнению с традиционным тяжелым топливом использование СПГ позволяет существенно сократить выбросы в атмосферу вредных газов: на 90% оксидов серы (SOx), на 80% оксидов азота (NOx) и на 15% углекислого газа (CO2).
Пятый танкер для завода "Ямал СПГ" >>
Для дальнейшей стоянки танкер будет перемещен на технологический причал, предназначенный для совершения грузовых операций по загрузке танкеров сжиженным природным газом, полученным на заводе по его переработке.
О проекте
Проект «Ямал СПГ» реализуется на полуострове Ямал за Полярным кругом на базе Южно-Тамбейского месторождения. Оператором Проекта является ОАО «Ямал СПГ» - совместное предприятие ОАО «НОВАТЭК» (50,1%), концерна TOTAL (20%) и Китайской Национальной Нефтегазовой Корпорации (20%) и Фонда Шелкового пути (9,9%).
Строительство завода по сжижению природного газа осуществляется тремя очередями с запуском в 2017, 2018 и 2019 годах соответственно. Проект предусматривает ежегодное производство около 16,5 млн тонн сжиженного природного газа (СПГ) и до 1,2 млн тонн газового конденсата с поставкой на рынки стран Азиатско-Тихоокеанского региона и Европы.
Стоимость проекта оценивается в 27 млрд долларов. Законтрактован практически весь объем - 96% будущего объема СПГ. Логистическая инфраструктура проекта «Ямал-СПГ» полностью завершена. В полную силу заработали два пункта пропуска - морской в порту Сабетта и воздушный в аэропорту Сабетта.
Ресурсная база
Ресурсной базой для реализации Проекта «Ямал СПГ» является Южно-Тамбейское месторождение, открытое в 1974 году и расположенное на северо-востоке полуострова Ямал. Лицензия на освоение Южно-Тамбейского месторождения действительна до 31.12.2045 года и принадлежит ОАО «Ямал СПГ».
Новое ледокольное судно снабжения >>
На месторождении выполнен комплекс геологоразведочных работ, включающий сейсморазведочные работы МОГТ 2D, 3D, бурение поисково-оценочных и разведочных скважин, создание геологической и гидродинамической моделей месторождения. По результатам геологического и гидродинамического моделирования выполнена оценка запасов газа и газового конденсата, которая была одобрена Госкомиссией по запасам полезных ископаемых и подтверждена международным аудитором.
Доказанные и вероятные запасы Южно-Тамбейского месторождения по стандартам PRMS на 31.12.2014 г. составляют 926 млрд м³ газа. Потенциальный уровень добычи газа для обеспечения потребностей завода СПГ превышает 27 млрд м³ в год.
Кроме того, «Газпромом» на Тамбейской группе месторождений проведены комплексные геологоразведочные и сейсмические работы 3D на площади 2650 км ² , пробурены 14 поисково-разведочных скважин, и прирост запасов составил 4,1 трлн м ³ газа. Таким образом, запасы Тамбейского кластера составляют 6,7 трлн м ³ .
Ряд месторождений Тамбейской группы содержит так называемый жирный газ , который характеризуется высоким содержанием этана, и глубокая переработка компонентов жирного газа, без сомнения, повысит экономическую эффективность разработки всех запасов Тамбейской группы.
«Газпром» готов рассмотреть возможность создания совместных предприятий. В первую очередь ориентироваться будут на российские компании, которые уже обладают компетенциями в области сжижения газа, которые обладают опытом работы с запасами жирного газа. Скорее всего сотрудничать будут с ПАО «НОВАТЭК», которое недавно подписало рамочное соглашение с TechnipFMC, Linde AG и АО «Научно - исследовательский и проектный институт по переработке газа» (НИПИГАЗ).
Газпром готов начать морскую укладку газопровода «Турецкий поток» >>
Документ закрепляет основные условия сотрудничества по проектированию и дальнейшей реализации проектов СПГ-заводов на бетонном основании гравитационного типа в рамках «Арктик СПГ-2», а также последующих СПГ-проектов «НОВАТЭКа».
Также «НОВАТЭК» подписал лицензионное соглашение с компанией Linde AG на приобретение лицензии на технологию сжижения природного газа для проекта «Арктик СПГ-2».
Таким образом, российское предприятие получило уникальные компетенции при реализации проекта "Ямал СПГ", которые позволит оптимизировать выбор новой технологической концепции для будущих СПГ-проектов. Подписанные соглашения открывают дорогу для принятия решений по следующим арктическим СПГ-проектам и направлены на существенное улучшение их экономики, что позволит обеспечить конкурентоспособность производимой продукции на любых мировых рынках.
Магистраль «Белкомур» даст возможность реализовать 40 крупных инвестпроектов >>
Специально для проекта были разработаны и изготовлены буровые установки «АРКТИКА». Установки предназначены для работы в сложных природно-климатических условиях Ямала, они полностью защищены от ветров, что обеспечивает комфортные условия труда для персонала и непрерывность бурения независимо от погодных условий.
Завод СПГ
Завод СПГ мощностью около 16,5 млн тонн СПГ строится непосредственно на Южно-Тамбейском месторождении на берегу Обской губы.
В строительстве используется модульный принцип монтажа, что значительно сокращает затраты на строительство в условиях Арктики и оптимизирует график реализации проекта. Производственный комплекс будет включать три технологические линии сжижения газа производительностью 5,5 млн тонн в год каждая. Первую очередь планируется запустить в 2017 году.
В условиях низких среднегодовых температур в Арктике требуется меньшее количество удельной энергии на сжижение газа, что позволяет достичь более высоких объемов производства СПГ по сравнению с проектами, расположенными в южных широтах и использующими аналогичное оборудование.
Про «Шелковый путь» >>
После запуска завода углеводородная смесь из скважин будет поступать по газосборным сетям на единый интегрированный комплекс подготовки и сжижения природного газа. На входных сооружениях комплекса будет происходить сепарация - отделение от газа механических примесей, воды, метанола и конденсата. В составе входных сооружений предусмотрены установки регенерации метанола и стабилизации конденсата.
Отсепарированный газ будет поступать на технологические линии сжижения и последовательно проходить очистку от кислых газов и следов метанола, осушку и удаление ртути, извлечение фракций этана, пропана и более тяжелых углеводородов. Далее очищенный газ будет поступать на предварительное охлаждение и сжижение. СПГ будет подаваться на хранение в специальные изотермические резервуары закрытого типа, предусмотрено строительство четырех резервуаров объемом 160 000 м³ каждый.
Интегрированный комплекс также будет включать установки фракционирования сжиженных углеводородных газов, парки хранения стабильного конденсата и хладагентов, электростанцию мощностью 376 МВт, общезаводские инженерные системы и факельные установки.
Поселок Сабетта
Поселок Сабетта, расположенный на восточном берегу полуострова Ямал, является опорным пунктом Проекта «Ямал СПГ». В 80-х годах 20 века в Сабетте располагалась Тамбейская экспедиция разведочного бурения на нефть и газ.
В ходе реализации Проекта «Ямал СПГ» в поселке создана современная инфраструктура для проживания строителей, возведены вспомогательные объекты комплекса жизнеобеспечения: склад хранения ГСМ, котельная, столовые, медпункт, баня, спорткомплекс, административно-бытовой комплекс, гостиница, канализационные и водоочистные сооружения, склады хранения продовольствия. Возводятся дополнительные столовая, прачечная, пожарное депо, теплая стоянка для автомобилей, дополнительное жилье. Пиковое количество работников на стадии строительства Проекта – 15 000 человек.
Многофункциональный порт Сабетта строится в рамках Проекта «Ямал СПГ» на принципах государственно-частного партнерства. В федеральной собственности (заказчик строительства ФГУП «Росморпорт») будут находиться оградительные ледозащитные сооружения, операционная акватория, подходные каналы, системы управления движением судов и навигационного обеспечения, здания морских служб. К объектам «Ямал СПГ» относятся технологические причалы по перевалке сжиженного природного газа и газового конденсата, причалы накатных грузов, причалы строительных грузов, причалы портофлота, складские помещения, административно-хозяйственная зона, инженерные сети и коммуникации.
Крупнейший газоперерабатывающий завод в России >>
Границы морского порта в районе поселка Сабетта установлены распоряжением Правительства РФ № 242-р от 26 февраля 2013 г. Распоряжением Федерального агентства морского и речного транспорта РФ от 25 июля 2014 года №КС-286-р морской порт Сабетта внесен в реестр морских портов России.
Порт строится в два этапа - подготовительный и основной. Подготовительный этап - строительство грузового порта для приемки строительных грузов и технологических модулей завода СПГ. В настоящее время порт работает в круглогодичном режиме
, принимает технологические и строительные грузы.
Основной этап строительства порта включает технологические причалы для отгрузки СПГ и газового конденсата. Готовность порта к принятию СПГ-танкеров будет обеспечена в 2017 году.
За I квартал 2017 году в морском порту оформлено 17 международных заходов судов по Северному морскому пути, несмотря на то, что начало года считается самым сложным по ледовой обстановке.
В тундре на севере за Полярным кругом построен современный аэропорт, который соответствует всем международным стандартам. В I квартале 2017 года оформлено уже 16 воздушных международных рейсов из Бельгии, Китая, Шотландии и Южной Кореи. Для сравнения, за весь 2016 год было оформлено всего 11 международных рейсов. В начале марта самый северный аэропорт России Сабетта на берегу Карского моря впервые принял крупнейший самолет Ан-124 «Руслан» с грузом из Китая, на его борту были доставлены компоненты, предназначенные для строительства гигантского завода по сжижению газов «Ямал-СПГ», весом 67,67 тонны.
Аэропортовый комплекс включает в себя аэродром I категории ИКАО, взлетно-посадочную полосу 2704 м х 46 м, ангары для авиатехники, служебно-пассажирское здание, в том числе международный сектор. Аэропорт может принимать самолеты различных типов ИЛ-76, А-320, Boeing-737-300, 600, 700, 800, Boeing-767-200, а также вертолеты МИ-26, МИ-8. Оператором аэропорта является 100% дочернее предприятие ОАО «Ямал СПГ» - ООО «Международный аэропорт Сабетта».
«Газпром нефть» начала первый проект по изучению баженовской свиты в ЯНАО >>
* «Совкомфлот» работает в рамках первого субарктического проекта на сахалинском шельфе «Сахалин-1» с 2006 года. В 2008 году компания приступила к перевозкам сырой нефти в рамках арктического проекта «Варандей», который сейчас обслуживают три челночных танкера СКФ – «Василий Динков», «Капитан Готский», «Тимофей Гуженко». На 1 марта 2017 года они безопасно перевезли свыше 51 млн тонн варандейской нефти. В 2010-2011 годах после тщательной проработки вопроса с предприятиями Минтранса России, «Атомфлотом» и заинтересованными фрахтователями «Совкомфлот» организовал экспериментальные грузовые рейсы танкеров «СКФ Балтика» (дедвейт – 117,1 тыс. тонн) и «Владимир Тихонов» (дедвейт – 162,4 тыс. тонн) высокоширотными маршрутами. В период с 2010 по 2014 год судами ПАО «Совкомфлот» выполнено 16 высокоширотных рейсов, благодаря которым была доказана возможность коммерческого использования Севморпути в летнюю навигацию и освоен новый глубоководный маршрут севернее Новосибирских островов.
В 2014 году «Совкомфлот» начал перевозить сырую нефть с Приразломного месторождения (Печорское море), для обслуживания которого на петербургских «Адмиралтейских верфях» были построены два арктических челночных танкера СКФ – «Михаил Ульянов» и «Кирилл Лавров». На конец марта этого года они перевезли 4 млн тонн арктической нефти.
Нефть Арктики >>
В конце осени 2016 года «Совкомфлот» приступил к перевозке нефти с Новопортовского нефтегазоконденсатного месторождения. Для его обслуживания была специально разработана и построена серия из уникальных арктических челночных танкеров – «Штурман Альбанов», «Штурман Малыгин », «Штурман Овцын» высокого ледового класса Arc7, позволяющего преодолевать лед толщиной до 1,8 метров. Танкеры оснащены мощной пропульсивной установкой, состоящей из двух винторулевых колонок Azipod совокупной мощностью 22 МВт. К марту 2017 года танкеры перевезли 1,3 млн тонн новопортовской нефти.
** Состав флота СКФ пополнил уникальный ледокольный газовоз СПГ «Кристоф де Маржери» ледового класса Arc7, построенный для проекта «Ямал СПГ» (Карское море). Это первый газовоз класса «Ямалмакс», аналогов которому не существует в мире. Судно было построено на верфи Daewoo Shipbuilding Marine Engineering (DSME) (Южная Корея). Его спустили на воду в октябре 2016 г. Церемония имянаречения танкера ледового класса «Кристоф де Маржери», названного в честь погибшего главы французской компании Total, пройдет в июне в Санкт-Петербурге, сообщил глава Total Патрик Пуянне. Ориентировочная стоимость газовоза составляет порядка 290 млн долл.
Особенностью данного судна является его ледовый класс Arc7, применение 3-х ВРК типа Azipod, а также применение так называемой DAS концепции (Aker Arctic Technologies Inc.), в соответствии c которой судно может двигаться носом вперед по открытой воде и кормой вперед в ледовых условиях, тем самым осуществляя движение во льдах без помощи ледоколов. Судно имеет две полноценные ходовые рубки – для движения кормой и движения носом.
Дан старт "Турецкому потоку" >>
Оба ходовых мостика оборудованы навигационной системой ТРАНЗАС MFD , состоящей из 12 многофункциональных рабочих станций с полным комплектом основных приложений, включая картографическую навигационную информационную систему ЭКНИС, радиолокационную станцию Navi-Radar 4000, систему отображения навигационной информации Navi-Conning 4000, систему сигнального оповещения и отслеживания тревог BAMS, а также станцию планирования маршрута Navi-Planner 4000, позволяющую при минимальном участии судоводителя провести судно по заранее выбранному маршруту.
Оснащение судна выполнено в полном соответствии с требованиями Российского морского регистра судоходства (РМРС) и международного классификационного сообщества BV. Все оборудование разработано и протестировано на возможность эксплуатации круглогодично в суровых климатических условиях при температурах до -52° С.
Уникальность установленного Транзасом оборудования заключается в том, что все рабочие станции, расположенные как в носовом, так и в кормовом мостиках, интегрированы в единую комплексную систему с возможностью дублирования основных функций операционной деятельности судна для повышения безопасности судоходства. Это особенно важно в ходе эффективной реализации масштабного проекта «Ямал СПГ», для которого и предназначен танкер-газовоз СПГ «Кристоф де Маржери».
Арктические базы России Уникальное видео Арктики Высадка в Арктике мотострелков Земля Франца-Иосифа
Каким будет газовоз будущего?
Эффективность морских перевозок российского СПГ может быть существенно увеличена благодаря применению новейших технологических разработок.
Выход России на мировой рынок СПГ совпал с появлением усовершенствованных технологий морской транспортировки сжиженного газа. В строй вошли первые суда-газовозы и приемные терминалы нового поколения, способные значительно сократить стоимость перевозки СПГ. Компания «Газпром» имеет уникальную возможность создать свою систему транспортировки сжиженного газа, используя новейшие достижения в этой области, и получить преимущества перед конкурентами, которым потребуется длительное время для технического перевооружения.
Учесть передовые тенденции
Запуск первого в России завода СПГ на Сахалине, подготовка к
строительству еще более крупного производства на базе
Штокмановского месторождения и разработка проекта завода СПГ на
Ямале, включают морские перевозки сжиженного газа в список
критически важных для нашей страны технологий. Это делает
актуальным анализ последних тенденций в развитии морского
транспорта СПГ, с тем, чтобы в разработку отечественных проектов
закладывались не только существующие, но и перспективные
технологии.
Из реализованных в последние годы проектов можно выделить следующие
направления в повышении эффективности морских перевозок СПГ:
1. Увеличение вместимости LNG-танкеров;
2. Увеличение доли судов с танками мембранного типа;
3. Использование в качестве судовой энергетической установки
дизельных двигателей;
4. Появление глубоководных LNG-терминалов.
Увеличение вместимости LNG-танкеров
На протяжении более чем 30-ти лет, максимальная вместимость
LNG-танкеров не превышала 140-145 тыс. куб. м, что эквивалентно
грузоподъемности 60 тыс. т СПГ. В декабре 2008 года в строй был
введен LNG-танкер Mozah (Рис. 1), типа Q-Max, головной в серии из
14-ти судов, вместимостью 266 тыс. куб. м. По сравнению с
крупнейшими существующими судами, его вместимость больше на 80%.
Одновременно с постройкой танкеров типа Q-Max, на южнокорейских
верфях были размещены заказы на строительство 31-го судна типа
Q-Flex, вместимостью по 210-216 тыс. куб. м, что почти на 50%
больше, чем у существующих судов.
По информации компании Samsung Heavy Industries, на верфи которой
был построен Mozah, в обозримом будущем вместимость LNG-танкеров не
превысит 300 тыс. куб. м, что связано с технологическими
сложностями их постройки. Однако, увеличение вместимости судов
типов Q-Max и Q-Flex достигнуто только за счет роста длины и ширины
корпуса, при сохранении стандартной для крупных LNG-танкеров осадки
в 12 метров, что определяется глубинами у существующих терминалов.
В ближайшее десятилетие появится возможность эксплуатировать
газовозы с осадкой 20-25 м, что позволит увеличить вместимость до
350 тыс. куб. м и повысить ходовые качества за счет улучшения
гидродинамических обводов корпуса. Это также сократит стоимость
строительства, так как большие по вместимости танкеры можно будет
строить без увеличения размера доков и стапелей.
При организации экспорта СПГ из России необходимо оценить
возможность использования судов увеличенной вместимости. Постройка
судов вместимостью 250-350 тыс. куб. м позволит сократить удельные
затраты на транспортировку российского газа и получить конкурентное
преимущество на зарубежных рынках.
Увеличение доли мембранных танкеров
В настоящее время на LNG-танкерах используются два основных типа
грузовых танков (резервуаров, в которых перевозится СПГ): вкладные
сферические (система Kvaerner-Moss) и встроенные призматические
мембранные (система Gas Transport - Technigas) . Вкладные
сферические танки имеют толщину 30-70 мм (экваториальный пояс - 200
мм) и изготавливаются из алюминиевых сплавов. Они устанавливаются
(«вкладываются») в корпус танкера без соединения с корпусными
конструкциями, опираясь на днище корабля через специальные опорные
цилиндры. Призматические мембранные танки имеют форму, близкую к
прямоугольной. Мембраны изготавливаются из тонкого (0.5-1.2 мм)
листа легированной стали либо инвара (сплав железо-никель) и
являются лишь оболочкой, в которую загружается сжиженный газ. Все
статические и динамические нагрузки через слой теплоизоляции
передаются на корпус судна. Безопасность требует наличия основной и
вторичной мембраны, обеспечивающей сохранность СПГ на случай
повреждения основной, а также двойного слоя теплоизоляции - между
мембранами и между вторичной мембраной и корпусом корабля.
При вместимости танкера до 130 тыс. куб. метров использование
сферических танков более эффективно, чем мембранных, в диапазоне
130-165 тыс. куб. м их технико-экономические характеристики
примерно равны, при дальнейшем увеличении вместимости использование
мембранных танков становится предпочтительным.
Мембранные танки примерно вдвое легче, чем сферические, их форма
позволяет использовать корпусное пространство корабля с
максимальной эффективностью. Благодаря этому, мембранные танкеры
имеют меньшие размеры и водоизмещение в расчете на единицу
грузоподъемности. Они дешевле при постройке и экономичнее в
эксплуатации, в частности, за счет более низких портовых сборов и
платы за проход через Суэцкий и Панамский каналы.
В настоящее время, танкеров со сферическими и мембранными
резервуарами примерно поровну. Благодаря росту вместимости, в
ближайшем будущем мембранные танкеры будут преобладать, среди
строящихся и планируемых к постройке судов их доля около 80% .
Применительно к российским условиям, важной особенностью судов
является возможность эксплуатации в арктических морях. По мнению
специалистов, сжатия и ударные нагрузки, возникающие при
преодолении ледовых полей, опасны для мембранных танкеров, что
делает рискованным их эксплуатацию в тяжелых ледовых условиях.
Производители мембранных танкеров утверждают обратное, приводя
расчеты, что мембраны, особенно гофрированные, обладают высокой
деформативной податливостью, что исключает их разрыв даже при
значительном повреждении корпусных конструкций. Однако нельзя
гарантировать, что мембрана не будет пробита элементами этих самых
конструкций. Кроме того, судно с деформированными танками, даже
сохранившими герметичность, не может быть допущено к дальнейшей
эксплуатации, а замена части мембран требует длительного и
дорогостоящего ремонта. Поэтому, проекты ледовых LNG-танкеров
предусматривают применение вкладных сферических танков, нижняя
часть которых отстоит на значительном удалении от ватерлинии и
подводной части борта.
Необходимо рассмотреть возможность постройки мембранных танкеров
для вывоза СПГ с Кольского полуострова (Териберка). Для завода СПГ
на Ямале, по всей видимости, могут быть использованы только суда со
сферическими танками.
Применение дизелей и бортовых установок по сжижению газа
Особенностью судов новых проектов стало применение в качестве
главных двигателей дизельных и дизель-электрических установок,
более компактных и экономичных, чем паровые турбины. Это позволило
существенно сократить расход топлива и уменьшить размеры машинного
отделения. До недавнего времени, LNG-танкеры оснащались
исключительно паротурбинными установками, способными утилизировать
испаряющийся из резервуаров природный газ. Сжигая испарившийся газ
в паровых котлах, турбинные LNG-танкеры покрывают до 70%
потребности в топливе.
На многих судах, в том числе типов Q-Max и Q-Flex, проблема
испарения СПГ решена за счет размещения на борту установки для
сжижения газа. Испарившийся газ вновь сжижается и возвращается в
резервуары. Бортовая установка для повторного сжижения газа заметно
удорожает LNG-танкер, но на линиях значительной протяженности ее
применение считается оправданным.
В перспективе, проблема может быть решена за счет снижения
испаряемости. Если для судов, построенных в 1980-х гг., потери на
испарение СПГ составляли 0.2-0.35% от объема груза в сутки, то на
современных судах это показатель ниже примерно вдвое - 0.1-0.15% .
Можно ожидать, что в ближайшее десятилетие уровень потерь на
испаряемость будет снижен еще в два раза.
Можно предположить, что в условиях ледового плавания LNG-танкера,
оснащенного дизельным двигателем, наличие бортовой установки по
сжижению газа является необходимым, даже при сниженном уровне
испаряемости. При плавании в ледовых условиях, полная мощность
двигательной установки будет использоваться только на части
маршрута и в этом случае объем испарившегося из резервуаров газа
превысит возможности двигателей по его утилизации.
Новые танкеры для перевозки СПГ должны оснащаться дизельными
двигателями. Наличие бортовой установки для сжижения газа, по всей
видимости, будет целесообразно как при работе на наиболее
протяженных маршрутах, например, на восточное побережье США, так и
при челночных рейсах с полуострова Ямал.
Появление глубоководных LNG-терминалов
Первый в мире рейдовый терминал по приему и регазации СПГ, Gulf
Gateway, вошел в строй в 2005 году, став также первым терминалом,
построенным в США за последние 20 лет. Рейдовые терминалы
размещаются на плавучих сооружениях или искусственных островах, на
значительном удалении от береговой черты, нередко - за пределами
территориальных вод (так называемые оффшорные терминалы). Это
позволяет сократить сроки строительства, а также обеспечить
удаление терминалов на безопасное расстояние от береговых объектов.
Можно ожидать, что создание рейдовых терминалов в ближайшее
десятилетие значительно расширит возможности Северной Америки по
импорту СПГ. В США действует пять терминалов и существуют проекты
строительства еще примерно 40-ка, из них 1/3 - рейдовых.
Рейдовые
терминалы могут принимать суда со значительной осадкой.
Глубоководные терминалы, например, Gulf Gateway, вообще не имеют
ограничений по осадке судов, проекты других предусматривают осадку
до 21-25 м. В качестве примера, можно привести проект терминала
BroadWater. Терминал предлагается расположить в 150 км
северо-восточнее Нью-Йорка, в защищенном от волн проливе
Лонг-Айленд. Терминал будет состоять из небольшой каркасно-свайной
платформы, установленной на глубине 27 метров и плавучей установки
по хранению и регазации (Floating Storage and Regasification Unit -
FSRU), длиной 370 и шириной 61 метр, которая одновременно будет
служить причалом для LNG-танкеров с осадкой до 25 метров (Рис. 2 и
3) . Проекты ряда береговых терминалов также предусматривает
обработку судов с увеличенной осадкой и вместимостью 250-350 тыс.
куб. м.
Хотя далеко не все проекты новых терминалов будут реализованы, в
обозримом будущем большая часть СПГ будет ввозится в Америку через
терминалы, способные принимать LNG-танкеры с осадкой более 20 м. В
более отдаленной перспективе, аналогичные терминалы будут играть
заметную роль в Западной Европе и в Японии.
Постройка в Териберке отгрузочных терминалов, способных принимать
суда с осадкой до 25 м, позволит получить конкурентное преимущество
при экспорте СПГ в Северную Америку, а в перспективе и в Европу. В
случае реализации проекта завода СПГ на Ямале, мелководность
Карского моря у побережья полуострова исключает применение судов с
осадкой более 10-12 метров.
Выводы
Заказ сразу 45-ти сверхкрупных LNG-танкеров типов Q-Max и Q-Flex
изменил сложившиеся представления об эффективности морских
перевозок СПГ. По информации заказчика этих судов, Qatar Gas
Transport Company, увеличение единичной вместимости танкеров, а
также ряд технических усовершенствований, позволит сократить
затраты на транспортировку СПГ на 40%. Стоимость постройки судов, в
расчете на единицу грузоподъемности, на 25% ниже. В этих судах еще
не реализован весь набор перспективных технических решений, в
частности увеличенная осадка и улучшенная теплоизоляция танков.
Каким же будет «идеальный» LNG-танкер ближайшего будущего? Это
будет судно вместимостью 250-350 тыс. куб. м СПГ и осадкой более 20
м. Мембранные резервуары с улучшенной теплоизоляцией сократят
испаряемость до 0.05-0.08% от объема перевозимого СПГ в сутки, а
бортовая установка по сжижению газа практически полностью исключит
потери груза. Дизельная энергетическая установка обеспечит скорость
около 20 узлов (37 км/ч). Постройка еще более крупных судов,
обладающих всем комплексом перспективных технических решений,
позволит сократить стоимость перевозки СПГ вдвое по сравнению с
существующим уровнем, а затраты на постройку судов - на 1/3.
Снижение стоимости морских перевозок СПГ будет иметь следующие последствия:
1. СПГ получит дополнительные преимущества перед «трубным» газом.
Расстояние, на котором СПГ эффективнее трубопровода, сократится еще
на 30-40%, с 2500-3000 км до 1500-2000 км, а для подводных
трубопроводов - до 750-1000 км.
2. Увеличатся расстояния морских перевозок СПГ, логистические схемы
станут более сложными разнообразными.
3. У потребителей будет возможность диверсифицировать источники
СПГ, что увеличит конкуренцию на этом рынке.
Это станет значительным шагом на пути к формированию единого
глобального газового рынка, вместо двух существующих сегодня
локальных рынков СПГ - Азиатско-Тихоокеанского и Атлантического.
Дополнительный импульс к этому даст модернизация Панамского канала,
которую планируется завершить к 2014-2015 гг. Увеличение размеров
шлюзовых камер в канале с 305х33.5 м до 420х60 м, позволит
крупнейшим LNG-танкерам свободно перемещаться между двумя
океанами.
Увеличение конкуренции требует от России максимально использовать
новейшие технологии. Цена ошибки в этом вопросе будет крайне
высока. LNG-танкеры, в силу высокой стоимости, эксплуатируются по
40 и более лет. Заложив в транспортные схемы морально устаревшие
технические решения, «Газпром» на десятилетия вперед подорвет свои
позиции в конкурентной борьбе на рынке СПГ. Напротив, обеспечив
перевозки между глубоководным отгрузочным терминалом в Териберке и
рейдовыми терминалами в США с помощью крупнотоннажных судов с
увеличенной осадкой, российская компания превзойдет конкурентов из
Персидского залива по эффективности поставок.
Завод СПГ на Ямале не сможет использовать наиболее эффективные
LNG-танкеры в силу мелководности акватории и ледовых условий.
Лучшим решением, вероятно, станет фидерная система транспортировки,
с перевалкой СПГ через Териберку.
Перспективы широкого использования морских перевозок при экспорте
газа, ставит на повестку дня вопрос об организации строительства
LNG-танкеры в России, или хотя бы участия российских предприятий в
их постройке. В настоящее время, ни одно из отечественных
судостроительных предприятий не располагает проектами, технологиями
и опытом строительства таких судов. Более того, в России нет ни
одной верфи, способной строить крупнотоннажные суда. Прорывом в
данном направлении может стать приобретение группой российских
инвесторов части активов компании Aker Yards, распологающей
технологиями строительства LNG-танкеров, в том числе ледового
класса, а также верфями в Германии и на Украине, способными строить
крупнотоннажные суда.
|
Гранд Елена |
Al Gattara (тип Q-Flex) |
Mozah (тип Q-Max) |
|
|
Год постройки |
|||
|
Вместимость (брутто регистровых тонн) |
|||
|
Ширина (м) |
|||
|
Высота борта (м) |
|||
|
Осадка (м) |
|||
|
Объем танков (куб. м) |
|||
|
Тип танков |
сферические |
мембранные |
мембранные |
|
Кол-во танков |
|||
|
Двигательная установка |
паротурбинная |
дизельная |
Единственный в мире ледокольный газовоз August 23rd, 2017
Есть два взгляда на Северный Морской Путь. Сторонники первого утверждают, что он никогда не станет выгодным и никто массово не будет им пользоваться, а сторонники второго утверждают, что это только начало: льды еще больше растают и этот пусть будет наиболее выгоден в определенных обстоятельствах. Мне кажется, пока побеждают вторые. Не даром вбрасываются такие темы про Танкер-газовоз «Кристоф де Маржери» (судовладелец ПАО «Совкомфлот») 17 августа 2017 года успешно завершил свой первый коммерческий рейс, доставив партию сжиженного природного газа (СПГ) по Северному морскому пути (СМП) из Норвегии в Южную Корею. В ходе плавания судно установило новый рекорд преодоления СМП — 6,5 суток. При этом «Кристоф де Маржери» стал первым в мире торговым судном, которое смогло совершить переход по СМП без ледокольной проводки на всем протяжении этой трассы. При переходе по СМП судно преодолело 2193 мили (3530 км) от мыса Желания на архипелаге Новая Земля до мыса Дежнева на Чукотке — крайней восточной материковой точки России. Точное время перехода составило 6 дней 12 часов 15 минут.
Во время рейса судно вновь подтвердило свою исключительную приспособленность для работы в высоких широтах. Средняя скорость движения во время перехода превышала 14 узлов — несмотря на то, что на отдельных участках газовоз был вынужден идти сквозь ледовые поля толщиной до 1,2 м. Отмечается, что общая продолжительность рейса из Хаммерфеста (Норвегия) в Порён (Южная Корея) с использованием Севморпути составила 22 дня, что почти на 30% меньше, чем потребовалось бы при переходе по традиционному южному маршруту через Суэцкий канал. Результаты рейса позволили в очередной раз подтвердить экономическую эффективность использования Севморпути для транзита крупнотоннажных судов. Газовоз способен самостоятельно преодолевать лед толщиной до 2,1 м. Судно обладает ледовым классом Arc7 — самым высоким среди существующих транспортных судов. Мощность пропульсивной установки газовоза составляет 45 МВт, что сопоставимо с мощностью современного атомного ледокола. Высокую ледопроходимость и маневренность «Кристофу де Маржери» обеспечивают винторулевые колонки типа «Азипод», при этом он стал первым в мире судном высокого ледового класса, на котором установлено сразу три «Азипода». Группа компаний «Совкомфлот» (Группа СКФ) — крупнейшая судоходная компания России, одна из ведущих в мире компаний по морской транспортировке углеводородов, а также обслуживанию шельфовой разведки и добычи нефти и газа. Собственный и зафрахтованный флот включает 149 судов общим дедвейтом более 13,1 млн тонн. Половина судов обладает ледовым классом. «Совкомфлот» участвует в обслуживании крупных нефтегазовых проектов в России и мире: «Сахалин-1», «Сахалин-2», «Варандей», «Приразломное», «Новый Порт», «Ямал СПГ», Tangguh (Индонезия). Головной офис компании находится в Санкт-Петербурге, представительства расположены в Москве, Новороссийске, Мурманске, Владивостоке, Южно-Сахалинске, Лондоне, Лимасоле и Дубае. источники  Загрузка... |
