Перспективы использования СПГ в Арктическом регионе РФ по оценкам WWF

Арктическая зона России сегодня становится бурно развивающимся промышленным регионом, в котором в ближайшие 10—15 лет будут созданы новые крупные производственные и горнодобывающие центры. Крупнейшими субъектами, заинтересованными в промышленном освоении Арктики, являются «Газпром», «НОВАТЭК», «Роснефть», Роскосмос, Росатом, РЖД, «АЛРОСА», «Норильский никель». По данным Минэкономразвития России, в Арктической зоне России запланирована реализация 152 проектов с общим объемом капитальных вложений 5 трлн рублей . Активное промышленное и транспортное развитие, начало производства СПГ в Арктике, ужесточение требований к судовым топливам и развитие технологий использования СПГ стали основанием для исследования Всемирного фонда дикой природы (WWF)

В рамках исследования WWF по возможностям использования СПГ в качестве бункерного топлива в зоне, охватывающей Северный морской путь и Баренцево море, проведена оценка:

• флота, действующего в арктических морях России;
• возможности использования СПГ для бункеров­ки судов;
• экологических последствий использования СПГ в качестве бункерного топлива

Ужесточение экологических требований в судоходстве

Для защиты окружающей среды от выбросов при судоходстве ужесточаются требования к качеству судового топлива, вводятся новые экологические правила. Наиболее жесткие требования выдвигаются для отдельных зон в мире – ЕСА (Emission Control Area). Это зоны контроля выбросов в атмосферу, которые создаются в соответствии с правилами MARPOL: зоны Балтийского моря, Северного моря, Тихоокеанского и Атлантического побережья Северной Америки.

Выполнение установленных решениями Меж­дународной морской организации (ИМО) строгих ограничений по выбросам загрязняющих веществ (окислов серы и азота) при использовании судового топлива в зонах ЕСА и за их пределами может быть обеспечено за счет перехода на использование мало­сернистого, более качественного нефтяного топлива, установки очистных систем или перехода на сжи­женный природный газ.

В настоящее время в мире уже имеется мно­голетний (до 10 лет) успешный опыт постройки и эксплуатации паромов (в том числе крупных пас­сажирских), патрульных судов, судов-снабженцев, использующих в качестве топлива СПГ. Идет про­ектирование и активное строительство сухогру­зов, танкеров, круизных, дноуглубительных судов, буксиров. В 2016 году в Финляндии был построен и начал работу первый мощный ледокол на СПГ. В 2017 подписано соглашение между «Совкомфло­том» и Shell по поставкам СПГ для первых в мире танкеров размера Aframax. Ожидается, что танке­ры на СПГ поступят в распоряжение «Совкомфло­та» с III квартала 2018 года.

При наличии больших запасов природно­го газа в российской Арктике и развивающейся там отрасли производства СПГ есть все условия для развертывания его широкого использования для обеспечения как водного, так и наземного транспорта в Аркти­ке, снабжения прибрежных насе­ленных пунктов и производств.

Северный морской путь

Северный морской путь (СМП) – кратчайший морской путь между Европой и Азией. Исторически развивался как транспортный путь для обеспе­чения грузопотока российско­го Севера. Северный морской путь проходит по морям Северно­го Ледовитого океана (Карскому, Лаптевых, Восточно-Сибирскому и Чукотскому). Протяженность СМП от Карских Ворот до мыса Дежнева составляет порядка 2500 морских миль. Средняя продол­жительность прохождения СМП в 2015 году соста­вила 10,6 суток.

После затяжного снижения объемов перевозок по СМП вплоть до 2010 года начался существенный их рост благодаря новым промышленным проектам в Арктике и развитию СМП как альтернативного маршрута между Европой и Азией.

Согласно данным классификационного общества «Российский морской регистр судоходства», в аркти­ческих портах России зарегистрировано 439 судов всех классов (от 20% до 32% судов, эксплуатируемых всеми странами в Арктике).

Флот в рассматриваемом районе достаточно ста­рый, срок службы 36% судов более 30 лет, возраст 46% судов составляет от 20 до 30 лет. Только 4% флота моложе 5 лет, 4% – в возрасте 5–10 лет, а 10% судов спущены на воду 10–20 лет назад.

Более 70%, подавляющее количество судов в Арктической зоне России, использует дизельное топливо в качестве судового топлива, что существен­но выше, чем средний показатель по всему флоту, работающему в Арктике.

Судов, использующих в качестве топлива мазут, в морском регистре 5 единиц. Еще 109 судов исполь­зуют моторное и дизельное – моторное, дизель­ное – мазутное топливо. Фактически это означает достаточно простой переход на использование низ­косернистых топлив без существенного изменения топливной системы судна. В то же время возрастная структура флота и типы используемых топлив благо­приятны для перевода части судов на использование СПГ. В мире имеются технологии применения СПГ для всех типов судов, используемых в российском секторе Арктики. Существует также окно возмож­ностей использования СПГ в рамках масштабного обновления флота и строительства новых судов для новых промышленных проектов.

Арктика — зона активного экономического развития

Ожидаемый рост перевозок в Арктике в настоя­щее время в основном связан с освоением природ­ных ресурсов Тимано-Печорской провинции, Ямала и Таймыра. Для перевозки оборудования и грузов для промышленных проектов в Арктике и последующего вывоза полезных ископаемых потребуется создание обширной инфраструктуры для завоза и хранения нефтяных топлив, которая сейчас отсутствует, либо интеграция арктических проектов СПГ в транспорт­ные и энергетические схемы реализуемых проектов и программы регионального развития.

Для оценки ожидаемого грузопотока были использованы различные источники и оценки, в том числе данные ФГУП «Атомфлот» и «Стратегии развития морской портовой инфраструктуры России до 2030 года».

В целом консенсус-прогноз объема грузопотока составляет до 55–65 млн т в 2025 году и 65–75 млн т в 2030 году. Максимальная оценка грузопотока в 2030 году составляет более 100 млн т. Это связано с про­ектом Тайбасс, по которому инициатор проекта, УК «ВостокУголь», оценивает рост объема добычи угля до 30 млн т к 2030 году, в то время как прочие оцен­ки ограничиваются объемом добычи угля до 10 млн т.

Впрочем, в любом сценарии при реализации промышленных и добывающих проектов следует ожидать многократного роста интенсивности грузо­перевозок и воздействия на окружающую среду со стороны морских судов, осуществляющих перевозки оборудования и вывоз конечной продукции.

Транзитная роль СМП

Сокращение ледового покрова в некоторых аквато­риях Северного Ледовитого океана повышает роль Арктики в качестве транспортного коридора. Аркти­ческая зона России рассматривается в качестве важ­нейшего экономического района, она может стать важным транзитным маршрутом, соединяющим Европу и Азию. Основными преимуществами СМП являются отсутствие пиратства и, конечно, суще­ственное сокращение времени транспортировки.

Например, при транспортировке в 2013 году 147 тыс. м3 СПГ из Мелькёйя в Йокогаму по СМП продолжительность маршрута была на 21,4 дня коро­че, чем через Суэцкий канал, а экономия составила $6,854 млн .

Особенностью СМП является и то, что практиче­ски на всем его протяжении возможна организация бункеровки судов природным газом с береговых или шельфовых месторождений. Часть из них уже раз­рабатывается для проектов производства СПГ, часть находится в эксплуатации и обеспечивает газом про­мышленных потребителей и население.

Конечно, не следует ожидать, что СМП в бли­жайшие 20 лет произведет революцию в мировых морских перевозках, но для определенных грузов и направлений он займет свою устойчивую рыноч­ную нишу. Гарантированная бункеровка судов в рай­оне СМП дешевым и экологически дружественным топливом может еще сильнее повысить конкуренто­способность СМП.

Проекты производства СПГ и бункеровка судов

Непосредственно в зоне Северного Ледовитого океана можно выделить три крупных проекта производства СПГ. Одно время проводилась оценка возможности производства СПГ в районе Норильска, но в насто­ящее время судьба этого проекта нам неизвестна. Кроме того, имеются возможности поставки СПГ с балтийских проектов по Беломорско-Балтийскому каналу, а также по реке Лене с месторождений Запад­ной и Центральной Якутии. Небольшие мощности по производству СПГ могут быть размещены в Архан­гельске, а также в Анадыре на основе действующей локальной системы добычи и транспортировки газа.

Для обеспечения портовых операций в Арктической зоне и на протяжении СМП потребуется организация портовых пунктов хранения и бункеровки в портах:

• Мурманск и Архангельск с поставкой СПГ с Бал­тики или «Ямал СПГ»;
• Диксон с поставкой СПГ с «Ямал СПГ», «Арктик СПГ 2» или СПГ-проекта в районе Норильска;
• Тикси с поставкой СПГ с «Ямал СПГ» и в летнее время по реке Лене из Центральной Якутии;
• Анадырь с поставкой СПГ с собственных мощно­стей по сжижению или с «Сахалин-2».

Конечно, бункеровочные центры будут соседство­вать и с заводами по производству СПГ.

В мире имеются практические примеры исполь­зования СПГ по каждому типу судов, эксплуатиру­емых в Арктической зоне: буксиры, пассажирские суда, сухогрузы, танкеры, газовозы, суда обеспече­ния, ледоколы, земснаряды. Сегменты и перспективы использования СПГ в качестве бункерного топлива сильно зависят от потенциальной географии использования судов. В российской Арктике суда для новых проектов будут осуществлять исключительно челночные операции по фиксированным маршрутам, а их высочайший ледовый класс фактически закрепляет их на этих маршрутах в течение всего периода эксплуатации. Фактически это совпадает с концепцией использо­вания СПГ на паромах в Европе, только вместо пере­возки людей и машин в Арктике перевозятся руды, углеводороды и уголь.

СПГ — новое топливо и новые возможности

СПГ по сравнению с нефтяными топливами имеет наивысшую энергетическую ценность в пересчете на массу. Однако меньшая плотность СПГ требует большего объема топливной системы для хранения СПГ на борту судна.

В то же время для судов, действующих в Арктике по челночным маршрутам, даже в условиях тяжелой ледовой обстановки СПГ, хранимого в объеме топ­ливной системы для нефтяных топлив, достаточно для надежного следования по маршруту.

Доступность СПГ для бункеровки позволяет осу­ществлять бункеровку в районе Ямала, что не требует увеличения объема топливных баков и не приводит к потере грузовместимости. Полная груженная масса судна снижается на 1500 т, или 8% от дедвейта судна. Топливная экономия составляет 14,45 млн руб. за один рейс. В условиях отсутствия льда СПГ, храни­мого в объеме топливной системы для нефтяных топлив, достаточно для полного маршрута Дудинка – Мурманск – Дудинка.

Проведенный анализ показывает высокую надеж­ность и конкурентоспособность СПГ для судоход­ства в Арктике. Эффективность использования СПГ существенно возрастает с ростом интенсивности судоходства и среднегодовой протяженности марш­рута. При этом срок окупаемости дополнительных капиталовложений в суда на СПГ составляет от 2,5 до 5,5 лет.

Использование газа в качестве топлива в любом случае приводит к снижению выбросов в атмосфе­ру. Наибольшее снижение происходит в области SOx, твердых частиц, выбросы NOx снижаются на 80%. Выбросы парниковых газов (GHG) от использо­вания СПГ меньше. Экологичность использования СПГ сильно зависит от режимов и типов исполь­зуемых судовых двигателей. Большое влияние ока­зывают выбросы метана, в том числе проскоки в двигателях на газе и переоборудованных двигате­лях в двухтопливном режиме. Совершенствование газовых двигателей в ближайшее время ликвидиру­ет и этот недостаток.

Переход на использование СПГ в качестве бун­керного топлива позволит решить еще одну важ­нейшую экологическую проблему – аварийных разливов судового топлива, особенно при нали­чии ледового покрова. В настоящее время в мире нет проверенной на практике техники и техно­логий ликвидации крупных (сотни тонн и более) разливов сырой нефти и судового топлива при наличии ледового покрова. Эта проблема актуаль­на для Балтийского, Азовского, севера Каспийского, Охотского и Берингова морей. Но особенно острой она становится в полярных акваториях, где прове­дение работ будет осложнено не только наличием мощного ледового покрова, но и условиями поляр­ной ночи, низких температур, сильных ветров, отсут­ствием инфраструктуры. По последним оценкам, затраты на ликвидацию розли­ва только 100 т мазута (HFO) в условиях Севера сводит на нет все ценовые преимущества от исполь­зования в течение трех лет всем мировым арктическим флотом этого дешевого, но экологически опасного вида топлива [3]. В связи с этим в 2011 году вступило в силу решение Международной мор­ской организации о запрете использования и транс­портировки тяжелых нефтепродуктов и сырой нефти (удельным весом более 900 кг/м3), а также смол и битума в водах Антарктики. И так же остро ставит­ся вопрос о введении подобных ограничений для Арктики.

Заключение

Сжиженный природный газ относится к новым видам топлива, используемым для бункеровки судов. В настоящее время в мире общее количество судов, использующих СПГ, включая танкеры-газовозы, оце­нивается более чем в 400 единиц.

По причинам ужесточения требований к выбро­сам судовых двигателей на нефтяном топливе и цено­вого преимущества СПГ сжиженный природный газ рассматривается как вид топлива, который зай­мет доминирующее положение на рынке судовых топлив. Объем потребления СПГ для бункеровки к 2030 году оценивается в 30–40 млн т (оценка The Oxford Institute for Energy Study, материалы семи­нара ИМЭМО РАН, 2017 год), что составит около 8% общемирового спроса на СПГ.

В 2017 году, объявленном в России Годом эколо­гии, складываются особенно благоприятные условия для привлечения общественного внимания и осу­ществления практических шагов по расширению использования СПГ в качестве судового топли­ва. Использование СПГ потребует значительного обновления судов, работающих в Арктике. Но это в любом случае придется делать, учитывая значитель­ный возраст Арктического флота России. Наилуч­шим вариантом является строительство новых судов, которые сразу могут использовать СПГ. Перспектив­ным вариантом является также переоборудование старых судов под использование СПГ.

СПГ позволит снизить риск разливов остаточно­го судового топлива, уменьшить выбросы в воздух загрязняющих веществ. Активные действия в этой области позволят усилить позиции российских про­изводителей на быстро развивающемся мировом рынке СПГ как топлива, продолжить освоение самых современных технологий мирового судостроения. Все суда для работы в Арктике должны быть ледового класса, и, несмотря на глобальные изменения клима­та и уменьшение ледового покрова, данное требова­ние сохранится еще долго. Скорее всего, все суда для Арктической зоны будут работать в Арктике посто­янно, без релокации в другие районы.

В случае использования СПГ в качестве бункерного топлива возникают условия для использования СПГ в качестве энергоносителя в Арктической зоне для обеспечения промышленных проектов и населенных пунктов. Совместное использование инфраструкту­ры СПГ для бункеровки с целью газоснабжения элек­тростанций, объектов тепловой генерации позволяет снизить издержки на эксплуатацию и получить луч­шие цены на СПГ для всех категорий потребителей. Использование СПГ в качестве энергоносителя уже предполагается при освоении Павловского место­рождения свинцово-цинковых руд на Новой Земле. СПГ в качестве топлива может использоваться в гор­ных проектах при добыче угля на Таймыре, в том числе как моторное топливо для тяжелой карьерной техники, при энергообеспечении Тикси, Певека.

При реализации крупных проектов производства СПГ, добычи нефти и угля, при развитии транзита по СМП объем потребления СПГ может составить до 5 млн т, что превышает планируемый уровень производства СПГ такого проекта, как «Печора СПГ». Рост конкуренции и давление на произво­дителей СПГ на мировом рынке приводят к необ­ходимости поиска новых сегментов рынка СПГ, и внутренний рынок России в виде промышленных потребителей и бункеровки судов может стать эффективным реше­нием для российских СПГ-про­ектов.

Без сомнения, СПГ в качестве топлива оказывает гораздо мень­шее воздействие на окружающую среду, особенно в части выбросов СОх, NOx, SOx. Сокращение выбро­сов СО2 при использовании СПГ вместо нефтяных топлив достиг­нет 6 млн т, ожидается также суще­ственное снижение выбросов прочих основных загрязнителей, за исключением метана, выбросы которого вырастут по причине уте­чек метана из-за несовершенства газовых двигателей.

Целая группа проектов произ­водства СПГ на Балтике, а также «Ямал СПГ», «Печора СПГ», «Арктик СПГ» в Арктике не толь­ко позволяют изменить роль Рос­сии на мировом рынке СПГ, но и фактически создают транспорт­ный коридор между Европой и Азией, в котором суда смогут использовать для бункеровки только СПГ.

Доступность СПГ и короткое транспортное плечо, надежность поставок СПГ с различных производств обеспечат значительные ценовые конкурентные пре­имущества СМП по сравнению с другими маршрута­ми, что позволяет надеяться на существенный рост транзитных грузоперевозок по СМП.

Интенсивное развитие Арктики потребует поставок нефтяного судового топлива в объеме до 5–6 млн т в год, создание инфраструктуры для пере­валки, хранения и бункеровки для нужд транзита и вывоза нефти, угля и газа. В условиях, когда подоб­ную инфраструктуру надо создавать практически с нуля, России следует с особым вниманием рассмо­треть активное замещение нефтяных топлив на СПГ, что приведет к снижению затрат на транспортиров­ку и транзит, обеспечит защиту хрупкой арктической экосистемы от выбросов загрязняющих веществ и от последствий разливов нефти и нефтепродуктов.

Авторы: Алексей Книжников, Александр Климентьев, Алексей Григорьев (WWF).

Оригинал  статьи : /Oil&Gas Journal Russia май 2017/