Газові супертанкери зламають хребет "Газпрому"? «Ми розпочинаємо будівництво серії нових танкерів, які працюють на ЗПГ

Яким буде газовоз майбутнього?

Ефективність морських перевезеньРосійського ЗПГ то, можливо значно збільшена завдяки застосуванню нових технологічних розробок.

Вихід Росії на світовий ринок ЗПГ збігся з появою вдосконалених технологій морського транспортування зрідженого газу. До ладу увійшли перші судна-газовози та приймальні термінали нового покоління, здатні значно скоротити вартість перевезення ЗПГ. Компанія «Газпром» має унікальну можливість створити свою систему транспортування зрідженого газу, використовуючи новітні досягнення в цій галузі, та отримати переваги перед конкурентами, які потребують тривалого часу для технічного переозброєння.

Врахувати передові тенденції

Запуск першого в Росії заводу ЗПГ на Сахаліні, підготовка до будівництва ще більше великого виробництвана базі Штокманівського родовища та розробка проекту заводу ЗПГ на Ямалі включають морські перевезення зрідженого газу до списку критично важливих для нашої країни технологій. Це робить актуальним аналіз останніх тенденційу розвитку морського транспорту ЗПГ, щоб у розробку вітчизняних проектів закладалися як існуючі, а й перспективні технології.
З реалізованих останніми роками проектів можна назвати такі напрями підвищення ефективності морських перевезень ЗПГ:
1. Збільшення місткості LNG-танкерів;
2. Збільшення частки суден із танками мембранного типу;
3. Використання як суднової енергетичної установки дизельних двигунів;
4. Поява глибоководних LNG-терміналів.

Збільшення місткості LNG-танкерів

Протягом більш ніж 30 років, максимальна місткість LNG-танкерів не перевищувала 140-145 тис. куб. м, що еквівалентно вантажопідйомності 60 тис. т ЗПГ. У грудні 2008 року в дію було введено LNG-танкер Mozah (Рис. 1), типу Q-Max, головний у серії з 14 суден, місткістю 266 тис. куб. м. У порівнянні з найбільшими існуючими судами його місткість більша на 80%. Одночасно з будівництвом танкерів типу Q-Max, на південнокорейських верфях були розміщені замовлення на будівництво 31 судна типу Q-Flex, місткістю по 210-216 тис. куб. м, що майже на 50% більше, ніж у судів.
За інформацією компанії Samsung Heavy Industries, на верфі якої було побудовано Mozah, в найближчому майбутньому місткість LNG-танкерів не перевищить 300 тис. куб. м, що пов'язано з технологічними складнощами їхнього будівництва. Однак збільшення місткості суден типів Q-Max і Q-Flex досягнуто тільки за рахунок зростання довжини і ширини корпусу, при збереженні стандартної для великих LNG-танкерів опади в 12 метрів, що визначається глибинами у існуючих терміналів. Найближчим десятиліттям з'явиться можливість експлуатувати газовози з осадкою 20-25 м, що дозволить збільшити місткість до 350 тис. куб. м та підвищити ходові якостіза рахунок покращення гідродинамічних обводів корпусу. Це також скоротить вартість будівництва, оскільки великі за місткістю танкери можна буде будувати без збільшення розміру доків та стапелів.
При організації експорту ЗПГ із Росії необхідно оцінити можливість використання суден збільшеної місткості. Будівництво судів місткістю 250-350 тис. куб. м дозволить скоротити питомі витрати на транспортування російського газу та отримати конкурентну перевагу на закордонних ринках.

У велич частки мембранних танкерів

В даний час на LNG-танкерах використовуються два основних типи вантажних танків (резервуарів, в яких перевозиться ЗПГ): вкладні сферичні (система Kvaerner-Moss) та вбудовані призматичні мембранні (система Gas Transport – Technigas). Вкладні сферичні танки мають товщину 30-70 мм (екваторіальний пояс – 200 мм) та виготовляються з алюмінієвих сплавів. Вони встановлюються («вкладаються») у корпус танкера без з'єднання з корпусними конструкціями, спираючись на днище корабля через спеціальні опорні циліндри. Призматичні мембранні танки мають форму, близьку до прямокутної. Мембрани виготовляються з тонкого (0.5-1.2 мм) листа легованої сталі або інвару (сплав залізо-нікель) і є лише оболонкою, в яку завантажується скраплений газ. Усі статичні та динамічні навантаження через шар теплоізоляції передаються на корпус судна. Безпека вимагає наявності основної та вторинної мембрани, що забезпечує збереження ЗПГ на випадок пошкодження основної, а також подвійного шару теплоізоляції - між мембранами та між вторинною мембраною та корпусом корабля.
За місткості танкера до 130 тис. куб. метрів використання сферичних танків ефективніше, ніж мембранних, у діапазоні 130-165 тис. куб. м їх техніко-економічні характеристики приблизно рівні, при подальшому збільшенні місткості використання мембранних танків стає кращим.
Мембранні танки приблизно вдвічі легші, ніж сферичні, їхня форма дозволяє використовувати корпусний простір корабля з максимальною ефективністю. Завдяки цьому, мембранні танкери мають менші розміри та водотоннажність у розрахунку на одиницю вантажопідйомності. Вони дешевші при будівництві та економічніші в експлуатації, зокрема, за рахунок нижчих портових зборів та плати за прохід через Суецький та Панамський канали.
В даний час, танкерів зі сферичними та мембранними резервуарами приблизно порівну. Завдяки зростанню місткості, у найближчому майбутньому мембранні танкери переважатимуть, серед споруджуваних і запланованих до будівництва судів їхня частка близько 80%.
Стосовно російських умов, важливою особливістюсудів є можливість експлуатації в арктичних морях На думку фахівців, стискання та ударні навантаження, що виникають при подоланні льодових полів, небезпечні для мембранних танкерів, що робить ризикованим їхню експлуатацію у важких льодових умовах. Виробники мембранних танкерів стверджують зворотне, наводячи розрахунки, що мембрани, особливо гофровані, мають високу деформативну податливість, що виключає їх розрив навіть при значному пошкодженні корпусних конструкцій. Однак не можна гарантувати, що мембрана не буде пробита елементами цих конструкцій. Крім того, судно з деформованими танками, навіть зберегли герметичність, не може бути допущене до подальшої експлуатації, а заміна частини мембран потребує тривалого та дорогого ремонту. Тому, проекти льодових LNG-танкерів передбачають застосування вкладних сферичних танків, нижня частина яких стоять на значній відстані від ватерлінії та підводної частини борту.
Необхідно розглянути можливість спорудження мембранних танкерів для вивезення ЗПГ із Кольського півострова (Теріберка). Для заводу ЗПГ на Ямалі, мабуть, можуть бути використані лише судна зі сферичними танками.

Застосування дизелів та бортових установок зі зрідження газу

Особливістю судів нових проектів стало застосування як головних двигунів дизельних та дизель-електричних установок, більш компактних та економічних, ніж парові турбіни. Це дозволило суттєво скоротити витрату палива та зменшити розміри машинного відділення. До недавнього часу, LNG-танкери оснащувалися виключно паротурбінними установками, здатними утилізувати природний газ, що випаровується з резервуарів. Спалюючи газ, що випарувався в парових котлах, турбінні LNG-танкери покривають до 70% потреби в паливі.
На багатьох судах, у тому числі типів Q-Max та Q-Flex, проблема випаровування ЗПГ вирішена за рахунок розміщення на борту установки для зрідження газу. Газ, що випарувався, знову зріджується і повертається в резервуари. Бортова установка для повторного зрідження газу помітно подорожчає LNG-танкер, але на лініях значної довжини застосування вважається виправданим.
У перспективі проблема може бути вирішена за рахунок зниження випаровуваності. Якщо для суден, побудованих у 1980-х рр., втрати на випаровування ЗПГ становили 0.2-0.35% від обсягу вантажу на добу, то на сучасних судах цей показник нижче приблизно вдвічі - 0.1-0.15%. Очікується, що в найближче десятиліття рівень втрат на випаровування буде знижений ще вдвічі.
Можна припустити, що в умовах льодового плавання LNG-танкера, оснащеного дизельним двигуном, наявність бортової установки зі зрідження газу є необхідною навіть при зниженому рівні випаровування. При плаванні в льодових умовах, повна потужність рухової установки буде використовуватися тільки на частині маршруту і в цьому випадку обсяг газу, що випарувався з резервуарів, перевищить можливості двигунів з його утилізації.
Нові танкери для перевезення ЗПГ мають оснащуватися дизельними двигунами. Наявність бортової установки для зрідження газу, мабуть, буде доцільною як при роботі на найбільш протяжних маршрутах, наприклад, на східне узбережжя США, так і при човникових рейсах з півострова Ямал.

Поява глибоководних LNG-терміналів

Перший у світі рейдовий термінал з прийому та регазації ЗПГ, Gulf Gateway, увійшов до ладу в 2005 році, ставши також першим терміналом, побудованим у США за останні 20 років. Рейдові термінали розміщуються на плавучих спорудах чи штучних островах, значному віддаленні від берегової межі, нерідко - поза територіальних вод (так звані офшорні термінали). Це дозволяє скоротити термін будівництва, а також забезпечити видалення терміналів на безпечну відстань від берегових об'єктів. Очікується, що створення рейдових терміналів у найближче десятиліття значно розширить можливості Північної Америки щодо імпорту ЗПГ. У США діє п'ять терміналів і існують проекти будівництва ще приблизно 40, з них 1/3 - рейдових.
Рейдові термінали можуть приймати судна зі значним осадом. Глибоководні термінали, наприклад, Gulf Gateway, взагалі не мають обмежень щодо осідання суден, проекти інших передбачають осадку до 21-25 м. Як приклад, можна навести проект терміналу BroadWater. Термінал пропонується розташувати за 150 км на північний схід від Нью-Йорка, в захищеній від хвиль протоці Лонг-Айленд. Термінал складатиметься з невеликої каркасно-палової платформи, встановленої на глибині 27 метрів і плавучої установки для зберігання та регазації (Floating Storage and Regasification Unit - FSRU), довжиною 370 і шириною 61 метр, яка одночасно служитиме причалом для LNG-танкерів з осадкою до 25 метрів (Рис. 2 та 3) . Проекти ряду берегових терміналів також передбачає обробку суден із збільшеним осадом та місткістю 250-350 тис. куб. м.
Хоча далеко не всі проекти нових терміналів будуть реалізовані, в найближчому майбутньому більша частина ЗПГ буде ввозитися в Америку через термінали, здатні приймати LNG-танкери з осадкою більше 20 м. У більш віддаленій перспективі, аналогічні термінали відіграватимуть помітну роль у Західній Європі та в Японії.
Будівництво в Териберці відвантажувальних терміналів, здатних приймати судна з осадкою до 25 м, дозволить отримати конкурентну перевагу при експорті ЗПГ до Північної Америки, а в перспективі і до Європи. У разі реалізації проекту заводу ЗПГ на Ямалі, мілководність Карського моря біля узбережжя півострова виключає застосування суден з осадкою понад 10-12 метрів.

Висновки

Замовлення відразу 45 надвеликих LNG-танкерів типів Q-Max і Q-Flex змінив уявлення про ефективність морських перевезень ЗПГ. За інформацією замовника цих суден, Qatar Gas Transport Company, збільшення одиничної місткості танкерів, а також низка технічних удосконалень дозволить скоротити витрати на транспортування ЗПГ на 40%. Вартість будівництва суден, у розрахунку на одиницю вантажопідйомності, на 25% нижча. У цих судах ще не реалізовано весь набір перспективних технічних рішень, зокрема збільшена осадка та покращена теплоізоляція танків.
Яким буде «ідеальний» LNG-танкер найближчого майбутнього? Це буде судно місткістю 250-350 тис. куб. м СПГ і осадкою понад 20 м. Мембранні резервуари з покращеною теплоізоляцією скоротять випаровуваність до 0.05-0.08% від обсягу СПГ, що перевозиться на добу, а бортова установка зі зрідження газу практично повністю виключить втрати вантажу. Дизельна енергетична установка забезпечить швидкість близько 20 вузлів (37 км/год). Будівництво ще більших суден, що мають весь комплекс перспективних технічних рішень, дозволить скоротити вартість перевезення ЗПГ вдвічі порівняно з існуючим рівнем, а витрати на будівництво суден - на 1/3.

Зниження вартості морських перевезень ЗПГ матиме такі наслідки:

1. ЗПГ отримає додаткові переваги перед «трубним» газом. Відстань, на якій ЗПГ ефективніша за трубопровод, скоротиться ще на 30-40%, з 2500-3000 км до 1500-2000 км, а для підводних трубопроводів - до 750-1000 км.
2. Збільшаться відстані морських перевезень ЗПГ, логістичні схеми стануть складнішими різноманітними.
3. У споживачів буде можливість диверсифікувати джерела ЗПГ, що збільшить конкуренцію на цьому ринку.

Це стане значним кроком на шляху до формування єдиного глобального газового ринку замість двох існуючих сьогодні локальних ринків ЗПГ - Азіатсько-Тихоокеанського та Атлантичного. Додатковий імпульс до цього дасть модернізація Панамського каналу, яку планується завершити до 2014-2015 років. Збільшення розмірів шлюзових камер у каналі з 305х33.5 м до 420х60 м дозволить найбільшим LNG-танкерам вільно переміщатися між двома океанами.
Збільшення конкуренції вимагає від Росії максимально використати новітні технології. Ціна помилки у цьому питанні буде вкрай високою. LNG-танкери, через високу вартість, експлуатуються по 40 і більше років. Заклавши в транспортні схеми морально застарілі технічні рішення, "Газпром" на десятиліття вперед підірве свої позиції в конкурентній боротьбі на ринку ЗПГ. Навпаки, забезпечивши перевезення між глибоководним відвантажувальним терміналом у Териберці та рейдовими терміналами в США за допомогою великотоннажних суден зі збільшеною осадкою, російська компаніяперевершить конкурентів із Перської затоки щодо ефективності поставок.

Завод ЗПГ на Ямалі не зможе використовувати найбільш ефективні LNG-танкери через мілководність акваторії та льодові умови. Найкращим рішенням, ймовірно, стане фідерна система транспортування з перевалкою ЗПГ через Териберку.
Перспективи широкого використання морських перевезень при експорті газу ставить на порядок денний питання про організацію будівництва LNG-танкерів у Росії, або хоча б участі російських підприємств у їх будівництві. В даний час, жодне з вітчизняних суднобудівних підприємств не має в своєму розпорядженні проектів, технологій і досвіду будівництва таких суден. Більше того, в Росії немає жодної верфі, здатної будувати великотоннажні судна. Проривом у цьому напрямі може стати придбання групою російських інвесторів частини активів компанії Aker Yards, яка має технології будівництва LNG-танкерів, у тому числі льодового класу, а також верфями в Німеччині та в Україні, здатними будувати великотоннажні судна.

Гранд Олена

Al Gattara (тип Q-Flex)

Mozah (тип Q-Max)

Рік побудови

Місткість (брутто регістрових тонн)

Ширина (м)

Висота борту (м)

Опад (м)

Об'єм танків (куб. м)

Тип танків

сферичні

мембранні

мембранні

Кількість танків

Двигуна установка

паротурбінні

дизельна

Перший заступник гендиректора «Совкомфлоту» ІГОР ТОНКОВИДОВ розповів «Ъ», на що здатні газовози, замовлені для «Ямал ЗПГ», а також про те, чому компанія будує першу партію танкерів, що працюють на ЗПГ, у Кореї і коли розпочнеться виробництво таких суден у Росії.

Розкажіть, як проходили випробування першого танкера-газовозу для проекту «Ямал ЗПГ»?

«Крістоф де Маржері» - судно завдовжки 299 м, шириною 50 м, три установки типу «Азіпод» дають йому потужність 45 МВт, що можна порівняти з атомним криголамом. Наш криголамний газовоз за своєю специфікацією здатний долати лід завтовшки 2,1 м. Випробування судна проходили в Карському морі. Найбільша проблема, як не дивно, полягала в тому, щоб для випробувань судна із зазначеними характеристиками знайти лід, який був би йому під стать. Випробування розпочалися за планом 19 лютого та успішно завершилися 8 березня. У заключній частині випробувань судно, рухаючись кормою вперед, подолало торос із висотою вітрила 2-4,5 м, глибиною кіля 12-15 м, площею перерізу 650 кв. м.

Ви відчували танкер у завантаженому стані?

На судні був газ, але як паливо. Такі танкери використовують газ, що випаровується з вантажних танків для роботи силової установки. Було завантажено близько 7 тис. тонн ЗПГ, це два танки. Ми випробували і перевірили поведінку ізотермічної конструкції — мембрани, яка зберігає постійно низьку температуру газу, — і вплив на неї тих сил, що обурюють, які передаються від корпусу судна під впливом льодових навантажень. Результати випробувань показали, що впливи перебувають у допустимих розрахункових параметрах.

Яку швидкість показало судно у льодах?

В результаті випробувань газовоз показав відмінні ходові та льодові характеристики, які перевершили рівні, закладені під час його проектування. Так, газовоз розвинув швидкість 6,2 вузла при русі кормою вперед у льоду товщиною 1,5 м, при проектуванні закладалося 5 вузлів. Але треба розуміти, що швидкість падає експонентом, залежно від товщини льоду. Якщо на відкритій водісудно має швидкість близько 19 вузлів, то при товщині льоду 2 м та русі кормою вперед судно рухається вже зі швидкістю 1,5 вузла.

Скільки в такому разі має брати шлях танкера від Сабетти до Зебрюгге в зимових льодових умовах?

У наших логістичних схемах розрахунковий рейс триває 12 днів. Це гарантований час у найважчих льодових умовах. Якщо ці льодові умови середні, судно прийде раніше.

Чи можливий прохід танкера у східному напрямку взимку?

Лімітує характеристикою тут є одна товщина льоду. Основний опір судно зазнає не через подолання льоду, а через той вплив, який надають льодові поля на корпус судна вздовж його ватерлінії. Оскільки судно досить довге, такий вплив значно. Внаслідок того, що клімат у східному секторі Арктики дуже нестійкий і важко прогнозувати виникнення чи зникнення стисків льодових полів, важко сказати, за скільки дійде судно. З практичної точки зору у будь-якому випадку ми говоримо про гарантоване плавання у східному секторі Арктики поки що лише за наявності криголамної підтримки.

А за криголамного забезпечення в принципі можливий прохід танкера взимку в східному напрямку?

Як навігаційний експеримент – так, це можливо. Якщо ми говоримо про комерційну доцільність, то, напевно, ні, тому що при русі зі швидкістю 1,5 вузла і при максимальній витраті палива, яка потрібна для забезпечення максимальної потужності, рейс буде не економічним.

А якщо ми припустимо, що буде побудований атомний криголам потужністю 110 МВт (що зараз обговорюється), який пробиватиме канал у 50 м шириною?

Питання знову ж таки не в абсолютній потужності криголама. Канал 50 м завширшки при стисканні льоду швидко закривається, і судно, що йде за криголамом, затискає крижаними полями — особливо в умовах льодового льоду. Тож прохід у східному напрямку взимку можливий як експеримент, але в доцільності його використання як регулярний маршрут ми маємо дуже серйозні сумніви, які ґрунтуються на великому досвіді роботи «Радкомфлоту» в цьому регіоні.

Тоді в які місяці буде можливе відправлення ЗПГ у східному напрямку?

Зараз усі рейси у східному напрямку закінчуються, як правило, у листопаді, а розпочинаються наприкінці червня. Поява судів такого класу, як «Крістоф де Маржері», змінює ситуацію та збільшує вікно, скажімо так, льодової доступності, але некардинально. Повторюся, я говорю не про можливість судна як такого, а про комерційну доцільність.

Якщо говорити про західний напрямок узимку, то, як я розумію, танкеру не знадобиться криголамна проводка в нормальній ситуації?

У відкритому морі – ні.

А в яких випадках вона таки знадобиться?

Криголамна проводка потрібна, коли у нас є великі дрейфуючі маси льоду. Особливо це важливо тоді, коли існують різні навігаційні обмеження, тобто маленькі глибини, і судно з великим осадом потрібно тримати в рамках якогось штучного каналу або природного фону безпечних глибин.
У складних льодових умовах проведення атомним криголамом буде потрібно в районі Морського каналу в Обській губі. У нерівномірних льодових умовах не завжди можливе безпечне проходження у вузькому каналі кормою вперед, а при русі носом вперед льодопрохідність значно нижча, тому щоб уникнути застрягання танкера СПГ у льоду та його дрейфу в напрямку навігаційних небезпек необхідна криголамна проводка.
Розвиток льодової обстановки з досить точністю прогнозується на добової основі. І на цьому прогнозі і будуються всі льодові маневри та взаємодії транспортного флоту з криголамом. Усім цим керує штаб льодових операцій, який збирає інформацію та видає рекомендації щодо певних судів: або стояти і чекати, або рухатися самостійно, або криголам приходить на допомогу та забезпечує проведення судна.

У своєму фінансовому звіті за 2016 рік ви повідомили, що замовили будівництво чотирьох танкерів Aframax на корейській верфі Hyundai Heavy Industries, які працюватимуть на ЗПГ як паливо. Чому ви зробили такий вибір?

Ви, напевно, знаєте, що з 2020 року в усьому світі буде заборонено використання суднового палива із вмістом сірки понад 0,5%, у спеціальних районах це вже обмежено не більше 0,1%. Зараз спеціальні райони — це Балтійське та Північне морев Європі та зона вздовж узбережжя США. Але кількість таких районів має тенденцію до збільшення - так, Китай зараз теж планує закрити Бохайську затоку, встановивши в смузі 100 км від узбережжя таке ж обмеження. Виходячи з того, що Китай - найбільший отримувач і відправник морських вантажів, обмеження фактично торкнеться половини світового флоту. На цьому тлі світові суднобудівні та судноплавні компанії розглядають різні варіанти екологічніших видів палива. Найбільш обговорюваними є використання малосірчистого дизельного палива, або перехід на ЗПГ, який дешевше у виробництві.
Переходячи на ЗПГ, «Совкомфлот» вирішує відразу всі питання, пов'язані з обмеженням викидів, і водночас сприяє розвитку ринку газового бункерування. Ми стаємо практично першим великим судновласником, який прийняв собі таке рішення.
Щоб використати ЗПГ, суди мають бути спочатку побудовані під газ, тому що конвертація вже збудованого десятирічного судна є досить дорогим задоволенням і навряд чи окупиться до кінця життя судна. Тому ми розпочинаємо серію будівництва нових танкерів, які працюють на ЗПГ. І головним виконавцем цих робіт, ми плануємо, буде верф «Зірка» на Далекому Сході, яка десь у 2020—2021 роках уже, напевно, зможе видати перший великотоннажний танкер російського виробництва.

Скільки таких судів ви плануєте збудувати?

Хотілося б одразу й багато, але загальні рамки проекту зараз обмежують десь дев'ятьма судами. Одна частина проекту у нас розвивається з компанією Shell на корейській верфі, будучи свого роду «пробою пера». Ці судна, відповідно, будуються під вантажі іноземних фрахтувальників, що транспортуються поза Росією. Друга частина проекту ведеться у співпраці з "Роснефтью" на "Зірці" і націлена в основному на російську вантажну базу. Цей проект концептуально розроблений у трикутнику «Зірка» – «Роснефть» – «Совкомфлот» з передачею конструкторсько-технологічної документації та досвіду будівництва, відпрацьованого на першому етапі проекту, «Зірці». Ми розраховуємо отримати збудовані в Республіці Кореї танкери у 2018—2019 роках, а зі «Зірки» — на два роки пізніше.
Вважаємо, що обране технічне рішення дозволить «Совкомфлоту» зберігати технологічне лідерство на надзвичайно конкурентному ринкуморських перевезень. І, швидше за все, попит на такі судна зросте найближчим часом. У зв'язку з цим у російських суднобудівників теж є хороший шанс досить швидко зробити свою продукцію широко затребуваною на зовнішньому ринку.

Інтерв'ю взяв Юрій Барсуков

У найближчі 20 років, згідно з новим прогнозом BP Energy Outlook 2035, опублікованому британською енергетичною компанією BP, глобальний попит на енергоносії продовжить серйозне зростання і збільшиться на 37% , причому попит на природний газ перевищить попит на нафту та вугілля.

"Незважаючи на цю перспективу, приводу для тріумфування в московській штаб-квартирі "Газпрому" немає", - пише німецька газета Die Welt.

Причина в тому, зазначають автори доповіді, що "російська мережа трубопроводів поступово втрачатиме своє значення як засіб транспортування газу". На зміну їй прийдуть танкери для зрідженого газу, які зроблять революцію на світовому енергетичному ринку і залишать Росію серед тих, хто програв.

Загалом, до 2035 року частка газу в балансі світової економіки, згідно з прогнозом BP, складе 26-28% і більша його частина транспортуватиметься не трубами, а через термінали для ЗПГ (зрідженого природного газу).

"Різке зростання перевезень зрідженого газу відбудеться ще до 2020 року і складатиме приблизно 8% на рік, що, по суті, означає, що до 2035 року танкери замінять газопроводи як найважливіший засіб транспортування", - прогнозує дослідження.

З цими твердженнями не згоден провідний аналітик Фонду національної енергетичної безпеки Ігор Юшков:

«Розрахунок робиться на те, що буде багато виробників ЗПГ, вони почнуть конкурувати між собою, і газ буде дешевшим. Але поки що ми не бачимо, щоб хтось активно виробляв дешевий ЗПГ, - констатує Юшков в інтерв'ю НСН. - Розраховується на те, що Австралія буде величезні обсяги виробляти, що США поставлятимуть великі обсяги. Але собівартість їхнього газу дуже висока, тому що в Австралії, наприклад, його одержують із вугільних порід, і він коштує 600-700 доларів за тисячу кубометрів. Він може продаватись тільки на ринку Азії, де ціни високі. Американський газ, якщо й піде, то в невеликих обсягах – вони навряд чи зможуть перевищити 60 мільярдів кубометрів газу на рік. І то не факт, бо економіка американських компанійу досить плачевному стані через те, що ціна на нафту впала, а вони компенсували свої збитки саме за рахунок видобутку нафти. До того ж, газ із Америки буде дорожчим, бо «плечо доставки» дуже високе. Ми зараз прогнозуємо, що російський газ для європейців коштуватиме 220-250 доларів за тисячу кубів. Він йде з прив'язкою до нафти - нафта подешевшала, і газ подешевшав. Прогнози на дешевий ЗПГ можуть виправдатися лише у тому випадку, якщо сам «Газпром» налаштує ЗПГ-терміналів», - вважає експерт.

«Для нас танкерна доставка газу не може бути вигіднішою за трубопровідну. Надсилати танкерами ЗПГрентабельно лише на далекі відстані. А «Газпром» передбачає постачання газу переважно на близькі відстані – до Європи, Китай – суміжні країни. Тут питання будівництва газопроводів, зокрема «Південного потоку», полягає в тому, щоб відмовитися від країн-транзитерів, насамперед від України. Це питання стратегічне і для Росії, і для Європи», - нагадав Юшков в інтерв'ю. НСН.

Як пише та ж Die Welt, вже зараз у багатьох арабських державах, наприклад у Катарі, є величезні - завбільшки з цілий завод - термінали, які зріджують природний газ для його подальшого транспортування морем. У Європі, у свою чергу, вже збудовано цілу низку морських терміналів для прийому ЗПГ.


Зміна найважливішого засобу доставки газу призведе до далекосяжних наслідків цін на газ і позиціонування класичних постачальників природного газу, яким є Росія. "До того ж збільшення частки зрідженого газу дозволить споживачам із Європи та Китаю диверсифікувати можливих постачальників". Із поширенням газових супертанкерів старі правила газового бізнесу залишаться у минулому, прогнозують західні аналітики.

У цій частині провідний аналітик Фонду національної енергетичної безпеки Ігор Юшков згоден з тим, що РоСії, дійсно, треба розробляти свою технологію з будівництва ЗПГ-терміналів і будувати їх, перш за все, в азіатській частині.

«Це, насамперед, проект на Сахаліні – там є сьогодні один завод, що діє, і передбачається вводити або третю чергу цього заводу, або будувати новий завод «Роснефти». Плюс – проекти «Владивосток-СПГ», «Ямал-СПГ» - усі їх потрібно реалізовувати та постачати газ на азіатські ринки, де ціни найвищі. Це не самоціль, це не відмова від трубопровідного сегменту. Нових трубопроводів до Європи, окрім Турецького потоку, будувати ніхто не збирається. З будівництвом до Китаю теж не варто захоплюватися – треба побудувати «Силу Сибіру», протягнути її до Владивостока і там побудувати ЗПГ-термінал, щоб лавірувати між ринками. Щось відправляти трубою, а щось – до Японії, Південну Корею, той же Китай у вигляді ЗПГ. Щоб був вибір, куди постачати. Тому що за однієї труби у вас буде монопсонія та один покупець. Тут треба підходити розумно до кожного конкретного випадку. Говорити про те, що «сегмент трубопровідного газу помер, давайте будувати ЗПГ» – неправильно » - підсумував Ігор Юшков у розмові з НСН.

Супертанкеригазовози перевозять скраплений природний газ еквівалентний енергії 55 атомних бомб. Рідина з цих стає засобом для приготування їжі та опалення вашого будинку, проте створення морських перевезень газу була вкрай складною справою, хоча ці судна завдячують своїм існуванням декільком дивним ідеям. Розглянемо їх.

Транспортування природного газу по всьому світу це великий бізнес. Супертанкеринабагато більше, ніж «Титанік» і створені для перевезення природного газу до будь-якої точки земної кулі. Все пов'язане з ним має величезний масштаб, але щоб зрозуміти це, треба опинитися з ним поруч. Як ці кораблі переміщують величезні обсяги газу по всьому світу.

Усередині є великі танки. Тут достатньо місця для 34 мільйонів літрів зрідженого газу, такого обсягу води вистачило б звичайній родині, щоб змивати унітаз 1200 років. І таких танків на судні чотири, а всередині кожного температура мінус 160 градусів за Цельсієм.

Як і нафту, природний газ є викопним видом палива, яке утворилося внаслідок розкладання давніх організмів. Його можна передавати трубопроводом, але це дуже дорого і не практично при перетині океанів, натомість інженерам довелося придумати перевезення газу на кораблях і складність полягала в тому, що природний газ загоряється за будь-якої температури зустрічається на Землі. Витік газу може стати серйозною катастрофою і на щастя великих подій ще жодного разу не було, а оператори танкерних судноплавних ліній планують продовжувати так само.

танк супертанкеру

Є дуже просте рішення перетворити газ на рідину. У цьому стані він не здатний спалахнути і навіть займає набагато менше місця. Якщо вантаж був би в газоподібній формі, танкер мав бути нереально величезним - у десять разів довшим за будь-який з існуючих танкерів або 2500 метрів завдовжки.

Щоб перетворити газ на рідину, його охолоджують до температури мінус 162 градусів за Цельсієм, але досить його нагріти, тут же, речовина перетворюється на вогненебезпечний газ. З цією метою є друга лінія оборони – азот. Це інертний газ, якого у повітрі багато. У звичайних умовах азот не реагує ні з чим і що важливіше він не дає паливу з'єднатися з киснем у присутності будь-якої іскри. Одним злам запалення неможливо, якщо навколо достатньо азоту. На супертанкерах потенційно отруйний азот безпечно герметизований усередині ізоляції ємності з газом. У разі витоку азот не дає небезпечному вантажу вступити в реакцію з киснем, а ізоляція підтримує їх у рідкій формі. Супертанкерижартома називають найбільшими морозильниками у світі, адже це еквівалент трьохсот тисяч домашніх морозильників, тільки вдесятеро холодніше.

Газ охолоджується на березі і в рідкому вигляді закачується на супертанкер, але ці наднизькі температури становлять великі інженерні складності. Для цієї роботи просто не можна використовувати стандартні сталеві труби. Транспортування цієї понад холодної рідини трубопроводами судна представило корабелам набір нових проблем, вирішення яких було знайдено за допомогою нержавіючої сталі, в яку додали трохи хрому. Цей метал здатний змусити звичайну тендітну сталь витримати наднизьку температуру.

Суднобудівники, що створили супертанкеридля транспортування зрідженого природного газу зробили все, щоб не тільки корпуси цих суден були готові перетнути бурхливі моря, а щоб тисячі метрів найскладніших трубопроводів з усіма їх вразливими вигинами, з'єднаннями та кранами були зроблені з матеріалу, який витримає низьку температуру - з нержавіючої легованої сталі.

Транспортування рідини на супертанкерах призводить до ще однієї проблеми - як не дати її плескатися. Суднобудівникам таких кораблів довелося подбати про два види рідини. При русі в один бік супертанкервезе скраплений природний газ, а по дорозі назад, коли танки порожні вони везуть воду як баласт, щоб надати судну стійкості. Одна проблема у двох різних формах.

Вітер і хвилі будуть розгойдувати супертанкер і призведе до того, що рідина почне хлюпатися в танках з боку на бік. Цей рух може наростати, посилюючи хитавицю самого судна, і призведе до катастрофічних наслідків. Цей ефект отримав назву впливом вільної поверхні рідини. У буквальному значенні це площа доступна для вільного плескання води. Це справді проблема, що призводить до . Супертанкеримають дивовижне рішення. Щоб знизити вплив вільної поверхні рідкого газу танки виконуються у вигляді сфери. Таким чином, місце для плескання рідини набагато менше, поки танк сповнений або майже порожній. Танки заповнюються вантажем на 98 відсотків і вирушають у далекі плавання, Прибувши в пункт призначення танкери повністю, залишаючи стільки палива скільки необхідно на зворотний шлях. Тому в звичайних умовах ємності або заповнені вщент, або майже порожні.

схема систем супертанкеру

Без вантажу осаду супертанкеразначно було поменшало, і щоб знизити її в баластові цистерни в корпусі судна прямо під газовими танками закачується вода. Однак простір не дозволяє зробити ці відсіки сферичними, тому для запобігання плесканню води в них потрібно інше рішення - перегородки роздільники вантажу. Це фізичні перепони, вперше введені в 80-х роках XIX століття, щоб запобігти перевертанню нафтоналивних. Перегородки захищають танкери від оверкілю.

Доставка газу споживачам здійснюється не тільки трубопроводами, а й у зрідженому вигляді - здебільшого морським транспортом. В даний час транспортування «блакитного палива» газопроводами та його перевезення у вигляді ЗПГ не є конкуруючими сегментами, а лише доповнюють один одного.

Навіщо потрібні постачання ЗПГ?

Перевезення ЗПГ обходиться значно дорожче, ніж постачання газу трубопроводами, і на перший погляд може здатися, що бізнес-ніша, пов'язана з транспортуванням зрідженого газу, суттєво програє трубопровідним постачанням або навіть взагалі виглядає неконкурентоспроможною.

Зокрема, ще на етапі виробництва ЗПГ потрібні певні виробничі та енергетичні потужності, а також суттєві витрати, пов'язані з очищенням та охолодженням сировини. Наприклад, тільки на виробничий процесйде додатково 25% енергії порівняно з підготовкою газу для звичайних поставок трубами. Таким чином, для стиснення 1 тис. кубометрів газу потрібно витратити 250 кубометрів цього палива. Крім того, слід враховувати і необхідність зворотного переведення ЗПГ у газоподібний стан у пункті доставки, втрати палива як при транспортуванні, так і при зберіганні.

Потрібно будівництво терміналів у портах, регазифікаційних заводів, додаткових газопроводів для доставки палива після його переведення з рідкого в газоподібний стан, і, зрозуміло - величезних танкерів. І все ж, незважаючи на очевидну витратність транспортування ЗПГ у порівнянні з традиційною доставкою газу трубами, перевезення зрідженого палива необхідні. Наприклад, споживачами катарського газу є країни Азіатсько-Тихоокеанського регіону, а прокладання газопровідної магістралі через океан є технічно важкою задачею з колосальними витратами.

За підрахунками експертів, вартість доставки газу танкерами поступово зрівнюється з витратами на транспортування палива трубами в міру досягнення відстані від родовищ до пунктів призначення до 2,5 тис. кілометрів. Мало того, за певних умов танкерні перевезення можуть бути навіть дешевшими, ніж трубопровідні поставки. Залежність зростання вартості перевезення ЗПГ від збільшення відстані значно менша, ніж у випадках, пов'язаних із необхідністю будівництва нових магістральних газопроводів.

Також перевезення зрідженого газу не так жорстко прив'язані до конкретних пунктів призначення - кораблі можуть заходити до будь-якого пристосованого для прийому палива порту. Це підтверджується словами керівника компанії «Новатек» Леоніда Міхельсона. Він зазначає, що хоча початкові вкладення в ЗПГ-інфраструктуру вищі, ніж у сферу трубопровідного транспорту, доставка палива великими танкерами в результаті виявляється вигіднішою. Топ-менеджер уточнює, що йдеться у тому числі про відсутність чіткої прив'язки СПГ-бізнесу до конкретних покупців і наявність можливості змінювати ринки збуту.

Історія розвитку флоту газовозів

Перевезення ЗПГ морем здійснюються за допомогою спеціальних танкерів-газовозів (LNG carrier). На таких суднах можна перевозити не лише ЗПГ (природний газ – метан), а й нафтові гази – пропан та бутан у зрідженому вигляді. Перші рейси газовозів відносять до 1929 року, коли з цією метою компанія Shell переобладнала нафтовий танкер Megara. Вона ж побудувала на голландській верфі судно Agnita, яке було здатне одночасно перевозити нафту, сірчану кислоту і зріджені гази. Танкер курсував із Карибського басейну до Західної Європи.

Втім, тодішні танкери не можна вважати повноцінними газовозами класу LNG carrier, оскільки вони транспортували лише скраплений вуглеводневий газ та аміак під тиском, але не низькотемпературні фракції ЗПГ. Справа в тому, що метан у зрідженому вигляді може зберігатися тільки при температурі в межах мінус 162 градуси за Цельсієм. Забезпечити таку умову перевезення технології на той час були нездатні.

Танкер Agnita, рік побудови 1931

Вперше скраплений природний газ було перевезено комбінованим способом – під тиском та з охолодженням – лише наприкінці п'ятдесятих років після спуску на воду французького газовоза Descartes. І, нарешті, перший повноцінний СПГ-танкер Bridgestone Maru був збудований у Японії в 1961 році. Він був призначений для транспортування метану в танках ізольованого типу при нормальному тиску, але охолодженого до температури кипіння.

На сьогодні у всьому світі побудований досить значний флот СПГ-танкерів. Очікується, що у 2017 році їхня кількість досягне 520 одиниць. Темпи нарощування обсягів спорудження газовозів зростає. Зокрема, для введення в експлуатацію першої сотні газових танкерів операторам знадобилося понад три десятки років, а наступні сім років флот виріс відразу на 220 танкерів. Нині усереднені темпи виробництва газовозів становлять близько ста суден за три-п'ять років.

Японський СПГ-танкер Bridgestone Maru

Найбільш великими виробникамигазовозів є азіатські компанії, у тому числі Daewoo, Hyundai, Samsung, Mitsubishi, Kawasaki та Mitsui. Дві третини газовозів світу зійшли із південнокорейських стапелів. Попит на танкери тільки збільшується, що пов'язано з введенням в дію нових потужностей з виробництва ЗПГ та нарощуванням попиту на газ. Обсяги поставок значні. Наприклад, Пронедра писали раніше, що лише за шість років із сахалінських терміналів скраплений газ було відвантажено на тисячу танкерів.

Клас Q-Max: танкери-гіганти

Переважна більшість метановозів, що випускаються нині, мають місткість 145–155 тис. кубометрів. Обсяг природного газу, отриманого з такої кількості ЗПГ шляхом регазифікації, становить 89-95 млн. кубометрів. У меншій мірі представлені танкери малого класу – з резервуарами, розрахованими на 18–19 тис. кубометрів ЗПГ.

На більшу увагу заслуговують справжні колосси танкерної галузі - газовози класів Q-Max і Q-Flex, здатних перевозити по 210-266 тис. кубометрів зрідженого природного газу. На сьогоднішній день найбільші представники флоту газовозів - це судна лінійки Q-Max, перший з яких, танкер Mozah, був побудований на верфях Samsung на замовлення Qatar Gas Transport Company для постачання СПГ компаніями Qatargas та RasGas.

Mozah – танкер класу Q-Max

Корабель був названий на честь дружини еміру Катару. До введення Mozah в експлуатацію (2008 рік) вантажопідйомність СПГ-танкерів не перевищувала 140 тис. кубометрів. Можливості Mozah вражають уяву – його місткість досягла 266 тис. кубометрів ЗПГ. Зріджений газ у Mozah перевозиться у п'яти мембранних танках. Щоб приблизно зрозуміти масштаби завантаження одного такого газовоза, потрібно знати лише одне – цієї кількості палива достатньо для забезпечення електроенергією та теплом усієї Великобританії безперервно протягом однієї доби.

Вражають і габарити судна. При довжині 345 метрів і ширині 50 метрів воно має осаду 12 метрів. Втім, поява танкерів з більшим осадом навряд чи можлива, оскільки їх розміри та дедвейт обмежуються можливістю проходження через Суецький канал. Унікальність конструкції корабля полягає і в тому, що він оснащений у тому числі установкою, призначеною для зрідження СПГ, що випаровується, що, у свою чергу, дає можливість збереження 100% вантажу по шляху прямування. Mozah був першим, але не єдиним газовозом проекту - всього за два роки було побудовано 14 танкерів Q-Max, все - на замовлення катарців. Судна цієї лінійки випускав не лише Samsung, а й південнокорейська Daewoo.

Особливості конструкції та експлуатації СПГ-танкерів

Газовоз будь-якого класу, призначений для транспортування ЗПГ, на етапах проектування та будівництва потребує спеціальних технічних рішень. Це з тим, що зріджений природний газ за своїми властивостями значно відрізняється від будь-якого іншого виду вантажів. Зокрема, крім згаданого вище обов'язкової умовидотримання наднизької температури газу при створенні танкерів враховується і критична вибухова, а також пожежна небезпека ЗПГ.

Вантаж закачується до термоізольованих резервуарів. Дані ємності оточує подвійний шар ізоляції та додаткова капітальна оболонка для недопущення витоків у разі пошкодження основного корпусу. Поверхні, що контактують безпосередньо зі зрідженим газом, стійкі до низькотемпературного впливу, оскільки складаються зі сталі, алюмінію або інвару (нікелево-залізного сплаву).

На 41% танкерів застосовується система Moss, коли резервуари є сферичними. Вони виробляються з використанням алюмінію та прикріплюються до корпусу корабля по лінії свого «екватора». Крім того, при будівництві 47% СПГ-газовозів застосовуються тримембранні системи - наприклад, стандарти CS1, Technigaz та GazTransport. Ряд японських компаній, зайнятих у виробництві газовозів, вважають за краще встановлювати резервуари призматичного типу.

СПГ-танкер зі сферичними резервуарами (система Moss): 1 – машинне відділення; 2 - рубання; 3 – сферичні резервуари; 4 - баласт

Висока вартість виробництва газовозів призводить до того, що при їх проектуванні передбачаються рішення, які дозволяють задіяти судна з максимально ефективним графіком роботи для якнайшвидшої окупності.

СПГ-танкер із трьохмембранними резервуарами (GazTransport & Technigaz): 1 - машинне відділення; 2 - рубання; 3 – СПГ-резервуари мембранного типу; 4 - баласт

Зокрема, конструктивні особливості кораблів дозволяють здійснювати повне завантаження або розвантаження великого газовозу максимум за 18 годин. Крім того, газовози досить швидкохідні. Їхня швидкість досягає планки в 20 вузлів (понад 37 кілометрів на годину), при тому, що звичайні нафтові танкери не можуть розігнатися швидше, ніж до 14 вузлів (26 кілометрів на годину).

На СПГ-танкерах як паливо для силових установок використовується скраплений газ, що безпосередньо перевозиться. Втім, ЗПГ виступає у ролі палива для двигунів газовоза лише частково, переважно спільно з традиційним мазутом. На танкерах встановлюються парові турбіни, які, незважаючи на свою недостатньо високу ефективність як рухові установки, в той же час є «всеїдними».

Як перспективного спрямуваннярозглядається можливість встановлення на газовозах двопаливних дизелів із системами упорскування газу під низьким тиском. Такі двигуни працюють як на дизпаливі, так і на рідкому газі, що випаровується. Вони вигідно відрізняються можливістю гнучкого використання робочих режимів, а також високоефективні та досить безпечні.

Машинне відділення з двопаливними двигунами СПГ-танкеру Castillo de Santisteban

Загалом основним пріоритетом при проектуванні суден на сучасному етапі розвитку суднобудування є досягнення максимального рівня енергоефективності, що забезпечується не тільки грамотним використанням тих чи інших рішень, пов'язаних з паливним забезпеченням та двигунами, а й оптимізацією форми корпусу газовоза для зниження опору води під час його руху. метою запобігання втратам швидкості та попередження збільшення витрат пального.

СПГ-танкер Creole Spirit

Очевидно, що підвищення ефективності транспортування зрідженого газу в регіони, в які прокладання газопроводів нерентабельне або неможливе - це справа зовсім не енергетиків, а передусім суднобудівників. Від їх інженерних рішень залежить підвищення рентабельності перевезень і, як один із результатів - надання можливості постачальникам знижувати вартість газу, роблячи його більш доступним для споживачів у ціновому аспекті.

Від поставок газу, як і вугілля, залежить ключовий аспект життєзабезпечення - вироблення електричної та теплової енергії в регіонах - не тільки промисловості, а й побутових споживачів, тобто пересічних громадян. Таким чином, на суднобудівну галузь покладено, не меншою мірою, ніж на трубопровідних операторів, місію ефективного транспортного забезпечення глобальної енергетичної безпеки.

Loading...Loading...