Андрей КОНОПЛЯНИК
Советник генерального директора ООО «Газпром экспорт»,
член научного совета РАН по системным исследованиям
в энергетике, д. э. н., профессор Дипломатической академии МИД РФ
e-mail: andrey@konoplyanik.ru
Внешние вызовы для России
На мой взгляд, можно выделить две основные, с лагом во времени, взаимодополняющие глобальные тенденции в развитии мировой энергетики за последние полвека. После 1973–1979 гг., когда в течение одного десятилетия произошел двадцатикратный рост цен на нефть (с 2 до 40 долл. за баррель), мировое развитие стало разворачиваться от энергорасточительной к энергоэффективной экономике. Поначалу такой разворот происходил в зависимых от импорта нефти странах ОЭСР в условиях нарастающей глобализации мировой экономики.
После 2008 г. (Киотского) и особенно 2015 г. (Парижского соглашения по климату) стал происходить разворот от высоко-эмиссионной экономики к низкоэмиссионной (нетто-нулевой) по объемам выбросов СО2 и других тепличных газов экономике. На уровне публичного дискурса (видимый уровень для «прогрессивной общественности» и обывательского сообщества) находилась, на первый взгляд, именно климатическая повестка, объединившая поначалу практически все страны ООН. Но вне публичного дискурса, на невидимом поначалу широкой публике внутреннем политическом уровне промышленно развитых стран, например, в ЕС, все более четко артикулировалась повестка нарастающего противостояния с Россией. При этом климатическая повестка была лишь прикрытием, а сутью – «замещение грязных импортных молекул чистыми отечественными электронами». Речь шла фактически о технологическом переделе мира [1]. Природному газу, хоть и наиболее чистому и обильному органическому топливу, стала отводиться лишь роль «переходного энергоресурса». Ему были противопоставлены электроэнергия из возобновляемых источников (солнечная, ветровая) и возобновляемый (так называемый «зеленый», получаемый методом электролиза воды) водород.
В рамках начавшейся после мирового финансового кризиса 2008–2009 гг. деглобализации стали нарастать тенденции регионализации, перехода к протекционизму, крайними формами которого являются нелегитимные санкции и эмбарго, устанавливаемые отдельными странами (США) и/или группами стран (ЕС, «Группа семи») в одностороннем порядке вне мандата ООН. Это явление в значительной мере отражает постепенную утрату США своего глобального экономического доминирования. Поэтому данная страна (а под ее руководством и давлением и другие страны т. н. «международного сообщества») стала все чаще прибегать к указанным нелегитимным мерам как к регулярным инструментам конкурентной борьбы для противостояния выходящим на мировые рынки новым сильным экономикам, для очередного передела мира в свою пользу.
После начала специальной военной операции (СВО) в феврале 2022 г. произошел давно подспудно вызревавший окончательный политический раскол мира ООН – страны западного так называемого «международного сообщества» (МИД Китая очень наглядно изобразил карту видения Западом «международного сообщества» после начала СВО – см. рис. 1) стали форсировать отказ от глобального сотрудничества с Россией в своей публичной политике. Энергетика стала одной из приоритетных зон санкционного разрыва отношений с нашей страной, в том числе по вопросам энергоэффективного и низкоэмиссионного развития, являющихся ключевыми для перехода мировой экономики на новый технологический уклад.
Страны ЕС нацелились на полный отказ от российских энергоресурсов, в том числе газа, опираясь на политически-мотивированные рассуждения о «надежности и безопасности» поставок, в рамках которых Россия отныне артикулируется как «политически ненадежный» поставщик. При этом внедрение в общественное сознание ЕС этой идеологемы происходило по технологии «окна Овертона» (цепочкой последовательных пошаговых сознательных искажений), начиная с транзитных российско-украинских кризисов 2006–2009 гг. (когда кризис транзитера был трансформирован в общественном сознании ЕС в ненадежность поставщика).
Предпочтение сегодня в ЕС отдается решениям, которые по сравнению с поставками российского трубопроводного газа являются:
– более дорогими: поставки газа из отдельных месторождений по отдельным трубопроводам против поставок из газотранспортной системы (ГТС) РФ через радиально-кольцевую систему экспортных трубопроводов РФ в ЕС;
– более эмиссионно-грязными: импортный СПГ, тем более СПГ США на основе сланцевого газа;
– менее надежными и устойчивыми по технико-экономическим соображениям:
(i) возобновляемые источники энергии (такие как солнце и ветер, основные ВИЭ для ЕС) – метеозависимы, недиспетчеризируемы, требуют наличия больших резервных мощностей, характеризуются низким коэффициентом использования установленной мощности (КИУМ);
(ii) возобновляемый же водород как системное решение энергетических проблем для ЕС – это в чистом виде «водородная иллюзия» (С. Фурфари) [2].
Возникает естественный вопрос: Cui bono? Cui prodest? (Ищи, кому выгодно?). Ответ известен: единственным бенефициаром разрыва отношений Европы с Россией являются США. Не устаю повторять, что целью США является устранение России с газового рынка Европы для того, чтобы заместить поставки более дешевого российского газа своим более дорогим СПГ. И за счет этого (роста энергетической составляющей издержек производства обрабатывающих отраслей ЕС) понизить конкурентоспособность Европы на глобальном рынке, расширив тем самым (удержав от сжатия) конкурентную нишу США. Ничего личного. Только бизнес. Америка превыше всего (America First).
Инструменты разрыва ЕС с Россией
03.03.2022 г., через 10 дней после начала СВО, был обнародован план МЭА «10 пунктов отказа ЕС от российского газа» [3], итогом реализации которого должно стать сокращение спроса на российский газ в ЕС на 50 млрд м3/год до конца 2022 г. Это эквивалентно сокращению на 1/3 импорта из РФ в годовом исчислении (155 млрд м3/год в 2021 г. по оценке МЭА).
Пункт 1 плана МЭА – замещение российского сетевого газа импортным СПГ (в первую очередь СПГ США, в рамках специальных программ сотрудничества США-ЕС). Но сам по себе СПГ является более эмиссионно грязным, как по выбросам СО2 так и по утечкам метана, чем трубопроводный газ, а СПГ США на основе сланцевого газа – намного более грязным, чем российский трубопроводный газ, особенно если последний поставляется в ЕС по современным газопроводам «Северный поток 1» или «2» и/или «Турецкий поток» (это показали исследования Thinkstep 2017 и 2020 гг. [4–5]). Более того, британское издание Financial Times отметило рост радиоактивных/самовоспламеняющихся загрязнителей в ГТС Великобритании в связи с ростом поставок СПГ после апреля 2022 г. [6]
Затем в ЕС было принято несколько основополагающих (для преодоления рукотворного энергетического кризиса в ЕС) документов и семь пакетов санкционных инструментов по их реализации.
Во-первых, программа «Перезагрузить ЕС!» (предварительный от 08.03.2022 [7] и обновленный от 18.05.2022 [8] варианты). Этот документ предполагает сокращение спроса на российский газ на 100 млрд м3/год в 2022 г. (2/3 импорта из РФ в 2021 г.) и полный отказ от импорта энергоресурсов из РФ к 2027 г. за счет:
(а) замещения российского сетевого газа импортным СПГ (СПГ США). Но мы уже отметили, что этот вариант замены является эмиссионно более грязной альтернативой. К тому же мировой рынок СПГ остается дефицитным. Поэтому на нем будет (особенно в преддверие и в течение зимы) возрастать конкуренция между Европой и Азией, что приведет к дальнейшему росту газовых цен;
(б) роста энергоэффективности. Она активно росла в ЕС с 1970‑х гг. – ответная реакция на последствия нефтяных кризисов, и с того времени была пройдена значительная часть ее «кривой обучения» (снижение удельных расходов за счет технологических усовершенствований на основе эволюционного НТП). Поэтому ресурсы быстрого дальнейшего роста энергоэффективности в ЕС в значительной степени исчерпаны, а революционный НТП требует времени и денег. То есть движение по этому пути в ЕС – это дорого и долго. Тем более ставка в ЕС в последние годы, в рамках «зеленой повестки», делалась не на снижение удельных расходов энергии, а на снижение удельных выбросов СО2;
(в) возобновляемого водорода, на основе как внутреннего производства, так и импорта, но это долгий и дорогой путь с неясными перспективами.
20 июля 2022 г. в ЕС был принят документ «Экономить газ, чтобы преодолеть зиму» [9], предусматривающий добровольно-принудительное сокращение потребления газа на 15 % в период 01.08.2022–31.03.2023 гг. по сравнению со средним 5‑летним уровнем. Это в итоге ведет к замещению дефицитного газа более эмиссионно-грязными невозобновляемыми энергоресурсами (уголь, дрова, мазут/дизтопливо) и/или электроэнергией АЭС, которая все еще не считается «чистой» и безопасной, а потому планы по выводу АЭС из эксплуатации не отменены, а лишь приостановлены.
Особо хочу отметить «Обращение к нации 2022 г. президента Еврокомиссии Урсулы фон дер Ляйен», с которым она выступила 14.09.2022 [10]. В самом начале ее выступления прозвучали слова: «война бушует на европейской земле»… (то есть слова «Украина – це Европа» мы услышали уже из уст высшего должностного лица исполнительной власти ЕС!), «Россия … безжалостное лицо дьявола», «санкции [ЕС против России – А.К.] увековечены…» Все это свидетельствует о текущем пике конфронтации ЕС с РФ, о продолжающейся демонизация России, о долгой грядущей санкционной истерии в ЕС.
Правда, это уже было. Как в истории полуторавековой давности (см. рис. 2), так и в истории сорокалетней давности. Тогда нечто подобное (а может оно и было взято за основу, за отправную точку мадам фон дер Ляйен?) прозвучало в речи президента Рейгана 08.03.1983 [11], что «СССР – империя зла…», является «концентрацией зла в современном мире…». Тогда это был очередной (после Карибского кризиса) пик конфронтации США – СССР, который затем сменился очередной разрядкой отношений двух стран («когда Луна становится полной, она начинает убывать…»). Правда, спустя несколько лет Советский Союз прекратил свое существование, даже мысли о чем в нынешнее время в отношении России я не допускаю, а полагаю, что ныне такая участь грозит, скорее, Евросоюзу.
Высвобождающиеся экспортные объемы на внутренний рынок
Нынешние санкции США и ЕС («Группы семи», ОЭСР) против РФ делают невозможным (полагаю, что временно) развивать любое (в т. ч. энергетическое) сотрудничество Россия – ЕС.
Это означает, на мой взгляд, необходимость концентрации, в рамках ответной реакции России, на триаде: (1) энергоэффективность, (2) природный газ, (3) опора на собственные силы.
Ответ на вопрос «как надолго такой разрыв?», на мой взгляд, зависит от времени победного завершения СВО… После чего неизбежно наступит эрозия санкций, смена риторики и можно будет вернуться к вопросу о рассмотрении новых форм и методов взаимодействия с бывшими «партнерами», но уже в рамках новой реальности.
Но это же означает, что на данный (не вполне определенный по перспективной глубине) период у моей страны появляются дополнительные высвобождающиеся в Европе объемы газа для внутреннего рынка.
В стране существует высокая востребованность этих объемов. Так, Ю. Шафраник считает [12], что дополнительный спрос на газ в РФ составляет: 20 млрд м3/год (догазификация) + 30 млрд м3/год (мало- и среднетоннажный СПГ) + 20 млрд м3/год (производство удобрений; сегодня потребляем на эти цели 25 млрд м3/год) + дополнительное развитие газохимии (сократить импорт с 30 до 15 млрд долл.), что находится в диапазоне предполагаемого/целевого сокращения спроса на российский газ со стороны ЕС в соответствии с «10 пунктами» МЭА и «REPowerEU» ЕС.
По мнению Ю. Шафраника, в области малотоннажного СПГ (мтСПГ) в стране имеются полностью освоенные российские технологии, кроме криогенных цистерн (завозим китайские). А. Климентьев приводит данные Федеральной таможенной службы РФ, что «по итогам 2019 г. поставки малотоннажного СПГ из России осуществлялись в 12 стран (в 2018 г. – 8). При этом флот газовозов и криогенных цистерн, использующихся для вывоза СПГ, принадлежит зарубежным компаниям» [13]. О перспективах использования малотоннажного СПГ для газификации России и поговорим далее.
Узкое место – транспортное звено
Узкое место в энергетической цепочке для обеспечения устойчивого бесперебойного энергоснабжения большей части территории России к востоку от Урала – это транспортное звено. Именно оно в значительной степени диктует выбор схемы энергоснабжения удаленных территорий (см. рис. 3). Понятно, что любое совершенствование схемы «северного завоза» имеет лишь тактическое значение, специфические индивидуализированные частные решения.
Кардинальным системным решением представляется децентрализованная и внесетевая газификация. И на ее основе – энергоснабжение тех домохозяйств, которые не попадают в рамках программы газификации России под так называемую «технически возможную газификацию», которая в перспективе должна охватить 83 % домохозяйств на основе преимущественно сетевой газификации. Энергоснабжение оставшихся 17 % домохозяйств, на наш взгляд, следует вести на основе малотоннажного СПГ в криогенных танк-контейнерах в энергопроизводстве и энергопотреблении.
В условиях отсутствия транспортной инфраструктуры, единственным средством регулярной, всесезонной доставки малотоннажного СПГ в криогенных танк-контейнерах до потребителя могут быть современные грузовые дирижабли. Возможность поднимать груз много более 20 т (что является пределом грузоподъемности для крупнейшего вертолета Ми‑26), низкая себестоимость доставки, экологичность (двигатели используют СПГ в качестве моторного топлива), большая дальность полета (1000–2000 км), безаэродромное базирование, всесезонность – это те необходимые качества, которые позволяют использовать дирижабли как транспортное средство, применимое для реализации задачи газификации удаленных территорий на постоянной основе. Помимо собственно газификации удаленных муниципальных образований и производственных объектов, с помощью грузовых дирижаблей можно решать широкий комплекс задач по всей энергетической цепочке, так и вне ее в рамках народно-хозяйственных потребностей.
В общем виде, предлагаемая нами схема энергоснабжения построена на комбинации нескольких элементов. В ее основе поставки малотоннажного СПГ как источника подведенной энергии для децентрализованного энергоснабжения населенных пунктов и производственных объектов различной крупности (уровня энергопотребления).
Использовать малотоннажный СПГ предлагается на основе модульного ряда газовых электростанций (конденсационного типа, там где речь идет об электроснабжении) и/или теплофикационного типа (там где речь идет об электро- и теплоснабжении) для децентрализованного электро- и теплоснабжения, а также газоснабжения, в рамках внутрипоселковых, создаваемых в конкретных муниципальных образованиях, распределительных сетей, запитываемых от локальных же крио-АЗС на основе сменных криогенных цистерн в танк-контейнерах.
Эти крио-АЗС могут использоваться для заправки СПГ как грузового автотранспорта (для коммерческого, промышленного сектора), так и частного легкового для локальных пассажирских перевозок внутри и вокруг населенных пунктов.
Три ключевых вопроса в этой связи: где взять малотоннажный СПГ, как его доставить потребителю, как его использовать?
Модели энергоснабжения для Восточной Сибири
Для большинства территорий и населенных пунктов к востоку от Урала, в том числе в Арктической зоне, энергоснабжение может быть только децентрализованным, локализованным, ибо централизованное сетевое хозяйство в Сибири за пределами крупных городов невозможно по экономике (низкая плотность населения при резком увеличении дальности транспортировки по сравнению с европейской частью). А в условиях вечной мерзлоты – и по технологии… Каковы в таком случае варианты децентрализованного электроснабжения?
Варианты с мини-АЭС (плавучая АЭС «Ломоносов» и подобные) могут подойти для крупных городов и производственных объектов на крупных реках (доставить и поставить на прикол). Проблемой для использования мини-АЭС является прохождение ночного провала в графике нагрузки (их низкая маневренность), поэтому они должны работать в энергосистеме с промышленными потребителями с непрерывным производственным циклом. Поэтому они не подходят для энергоснабжения городов (тем более малых) с разуплотненным графиком нагрузки. Или должны работать в связке с накопителями энергии, по аналогии с ГАЭС.
ВИЭ, а сегодня это преимущественно ветровая и солнечная энергия, обеспечивают только электропотребление, так как производят только электроэнергию. При этом они метеозависимы, у них «рваный» цикл производства электроэнергии (когда есть солнце и ветер), поэтому для них нужны резервные (балансирующие) мощности. В нынешних условиях это либо мазут, либо уголь. Значит, возникает проблема транспорта и экологии. Альтернативой для решения проблемы экологии может быть газ. Откуда его взять и как и в каком виде его доставить (решение проблемы транспорта) – об этом ниже.
Вариант с мини-гидростанциями на основе прямоточных турбин без строительства плотин (ГЭС плотинного типа, с большим объемом земляных и бетонных работ – не для условий вечной мерзлоты) возможен как частное локальное решение малой и микромощности. При этом он подходит лишь для сезонного использования в Сибири, где реки имеют обыкновение замерзать не только зимой, но с осени по весну. Остальные ВИЭ (волновая, приливная, геотермальная и т. п.) пока экзотика и не могут стать системным решением.
Угольные, мазутные электростанции (конденсационные и/или теплофикационные) и/или котельные (как основной или как резервный источник энергоснабжения) – это вопросы экологии, логистики доставки топлива (Северный завоз – 2 года), низкой калорийности угля (7 тыс. ккал/кг против 10–11 у нефти/газа), увеличения выбросов СО2.
Значит, остается природный газ. Сетевой не проходит – разоримся на инфраструктуре. Сжатый или сжиженный? Сжиженный, так как в 600 раз меньший объем при той же калорийности.
Итак, СПГ – как безальтернативная (если идти «от противного») опция для энергоснабжения Восточной Сибири и Арктической зоны. Децентрализованная газификация на базе малотоннажного СПГ – это не опора на эффект масштаба. Это иная экономическая логика. Это индивидуализация. Это подстройка производства под индивидуальные особенности конкретных потребителей (групп потребителей), живущих на конкретных территориях, с учетом особенностей этих территорий (среди основных: нет постоянных дорог и есть вечная мерзлота). То есть это принципиально иная технико-экономическая модель газификации и энергоснабжения на ее основе.
Причем эта модель – энергоснабжение на основе малотоннажного СПГ – может работать в связке с моделью децентрализованного производства электроэнергии на основе ВИЭ. Большая часть территории России непригодна для централизованного энергоснабжения. Значительные территории пригодны лишь для автономного энергоснабжения, а многие – до сих пор не электрифицированы. ВИЭ могут и должны решить – частично – проблему электрификации неэлектрифицированных пока очаговых территорий. Но в одиночку они эту проблему решить не смогут в силу своей метеозависимости, неприменимости многих доступных сегодня технологических решений электрификации на основе ВИЭ для некрупных муниципальных образований и производств (крупные ГЭС, солнечные электростанции – СЭС). Остается преимущественно ветровая энергия – ветровые электростанции (ВЭС). Но у них, по определению, низкий КИУМ и системное несоответствие графику электрической нагрузки. Значит, в отсутствие промышленных накопителей энергии (эта проблема еще долго не будет решена), нужны резервные генерирующие установки. Причем не исторически традиционные для этих мест угольные котельные или дизельные электрогенераторы, а современные экологичные установки. Значит это будут газовые (парогазовые) установки/турбины: теплофикационные (для выработки тепла и электроэнергии) или конденсационные (для выработки электроэнергии). Таким образом мтСПГ будет востребован как самостоятельный источник децентрализованного энергоснабжения удаленных районов, так и источник резервного энергоснабжения, работающий в паре с ВЭС.
Энергопотребление: модульный подход
Для эффективного решения проблемы надежного и устойчивого энергоснабжения на основе малотоннажного СПГ необходим модульный подход. То есть стандартизация и унификация отдельных блоков технических решений, чтобы на основе типовых модулей можно было собирать (пакетировать) генерирующие установки заданной мощности, то есть соответствующей тому объему спроса на электроэнергию и тепло, который задает соответствующее муниципальное образование (населенный пункт и его производственные, коммерческие и коммунальные объекты). В основе блока генерации – газовая конденсационная (производство электроэнергии) или теплофикационная (производство электроэнергии и тепла) установка. Необходим дискретный ряд генерирующих мощностей для малых населенных пунктов разной крупности, чтобы компенсировать за счет модульности и стандартизации отсутствующий при децентрализованном энергоснабжении эффект масштаба.
Это же относится и к необходимости разработки дискретного ряда модульных установок по производству малотоннажного СПГ и его расфасовки на выходе с установки по сжижению в стандартные 20‑футовые или 40‑футовые криогенные танк-контейнеры. На основе сборок из таких танк-контейнеров должны формироваться заправочные комплексы, которые будут обслуживать как локальные мощности децентрализованной газовой генерации, так и локальный автотранспорт, работающий на СПГ для пассажирских (внутри муниципальных образований) и грузовых локальных же перевозок (см. рис. 4).
Решение проблемы транспортной доставки
В районах Арктической зоны, Крайнего Севера, Сибири или на отнесенных к ним сухопутных территориях, на мой взгляд, никогда не будет постоянной традиционной транспортной инфраструктуры, которая эффективно связывала бы эти территории по земле, по воде, или существующими средствами воздушной доставки (люди, грузы) в круглогодичном режиме. Поэтому ни один вид традиционного транспорта не сможет обеспечить регулярной, всесезонной, устойчивой, надежной, бесперебойной доставки танк-контейнеров с криоцистернами и с малотоннажным СПГ от мест его производства в места назначения (см. рис. 5).
Железные и автодороги. Всеобъемлющей дорожной инфраструктуры в этих районах нет и не будет, не в последнюю очередь из-за вечной мерзлоты (сезонное оттаивание, вспучивание грунтов, ведущее к регулярным деформациям дорожного полотна) и отсутствия потребности в высокой провозной способности магистралей. Поэтому возможны только отдельные новые линии к новым крупным промышленным объектам (типа расширения углевозных магистралей для якутского угля). Указанные проблемы будут либо делать очень дорогим строительство диверсифицированной дорожной транспортной инфраструктуры (низкая провозная способность дорог при очень высоких затратах на их строительство и эксплуатацию). Либо окажется просто технически невозможно охватить такой инфраструктурой все населенные пункты для работы в круглогодичном режиме. Значит, какие-то муниципальные образования все равно окажутся вне круглогодичного доступа. Но если основные пассажирские перевозки можно переложить на плечи большой и малой авиации, то регулярные грузоперевозки в том числе малотоннажного СПГ для энергоснабжения всех, в том числе удаленных и малонаселенных муниципальных образований – нет. Поэтому строительство авто- и железнодорожной инфраструктуры – это точечная задача для связывания между собой лишь некоторых центров концентрации населения или промышленных предприятий, обладающих достаточным объемом существующей или перспективной грузовой базы.
Трубопроводы. Мы уже пояснили, что ведем речь о территориях за пределами 83 % газифицированных домохозяйств, где сетевая газификация (то есть использование магистрального трубопроводного транспорта) технически невозможна, либо совершенно разорительна по определению. Речь, однако, не идет об отказе от формирования локальных распределительных сетей внутри населенных пунктов при децентрализованном их газоснабжении на основе малотоннажного СПГ.
Морской транспорт может обеспечить доставку малотоннажного СПГ в криогенных танк-контейнерах в прибрежные порты по трассе Севморпути в круглогодичном режиме (контейнеровозами ледового класса либо обычного класса с ледокольным сопровождением). Но как его оттуда доставить вглубь континента? Речной транспорт (грузовые баржи) может работать только в период короткого погодного окна для навигации. Конечно, проблема энергоснабжения (электроэнергия и тепло) стоящих на реках крупных городов или крупных промышленных объектов с приданной им социальной инфраструктурой может быть решена на основе малых плавучих атомных электростанций, поставленных на прикол (типа «Академик Ломоносов»). Но это – счастливый удел только крупных жилых и/или промышленных объектов.
Традиционный авиатранспорт (вертолеты и самолеты) для целей регулярного энергоснабжения (регулярная челночная доставка криогенных цистерн в танк-контейнерах – туда заполненные, обратно пустые) непригоден. Самый большой вертолет в мире Ми‑26 имеет грузоподъемность в грузовой кабине или на внешней подвеске – 20 т, что почти вдвое меньше веса 40‑футового танк-контейнера с СПГ криоцистерной (36 т).
Таким образом, никакой из видов традиционного транспорта, ни их совокупность, не могут создать разветвленную транспортную сеть, которая могла бы покрыть всю территорию Арктической зоны и/или Крайнего Севера и приравненных к нему местностей, чтобы обеспечить круглогодичную внесезонную доставку экологичного топлива (природный газ в виде малотоннажного СПГ) в целях энергоснабжения и газификации муниципальных образований и производственных объектов этих территорий. Но эту задачу легко решают грузовые дирижабли «Атлант» грузоподъемностью 68 т и дальностью полета 2000 км (см. рис. 6).
Где брать малотоннажный СПГ и логистика доставки
Я вижу в Арктической зоне и восточных районах России три существующих или потенциальных центра производства малотоннажного СПГ, которые мы рассматриваем в качестве возможных источников энергоснабжения территорий, не охваченных сегодня централизованным электроснабжением и/или «технически возможной» газификацией. На этих проектах могут быть выделены технологические линии по заполнению криогенных танк-контейнеров сжиженным газом.
Во-первых, это проекты «Сахалин‑2», Ямал СПГ и Арктик СПГ. Плюс к этому наличные объемы СПГ будут доступны на двух перегрузочных терминалах СПГ – на Камчатке и в Мурманске (см. рис. 7).
Поэтому при создании технологической линии в рамках проекта «Сахалин‑2» или в Ямальском кластере производства СПГ по его «расфасовке» там же в криогенные танк-контейнеры, этот уже малотоннажный (в отличие от крупнотоннажного, который танкерами-метановозами ледового класса идет на восток или запад на перегрузочные терминалы) оттуда может поставляться контейнеровозами ледового класса, или обычного класса с ледокольным сопровождением, по трассе Севморпути (СМП) также в восточном и западном направлении, но с иным предназначением. Цель – порты населенных пунктов по трассе СМП (см. рис. 8), где эти танк-контейнеры будут разгружаться как для нужд энергоснабжения данного населенного пункта, так и для складирования на специально оборудованных площадках (рис. 4) для последующей транспортировки грузовыми дирижаблями вглубь континента (рис. 7).
Логистика размещения площадок складирования танк-контейнеров с криогенными цистернами по трассе СМП (и баз обслуживания дирижаблей) обосновывается, исходя из оптимизации стандартной транспортной задачи: необходимо оптимизировать зоны охвата территории с разных площадок базирования, чтобы минимизировать транспортную работу в рамках заданных ее объемов по конкретным населенным пунктам территории. Понятно, что такая работа требует системного специализированного оператора, а не набора индивидуальных частных решений. Контейнеровозы идут с Ямала на восток и запад с заполненными танк-контейнерами, разгружая их по трассе следования. Одновременно – или на обратном пути – они забирают на борт с площадок хранения пустые цистерны, которые доставляются на эти площадки возвратными рейсами грузовых дирижаблей с соответствующих населенных пунктов в глубине территории. Таким образом ни контейнеровозы, ни грузовые дирижабли не совершают холостых пробегов и порожних рейсов. Туда – с газом в танк-контейнерах, обратно – с возвратной тарой.
На востоке, с перегрузочного терминала на Камчатке либо с завода СПГ в Пригородном (проект «Сахалин‑2»), при создании технологической линии по расфасовке СПГ в криогенные цистерны – танк-контейнеры, можно покрыть поставками малотоннажного СПГ всю прибрежную зону Охотского, Японского и Берингова морей. Как для энергоснабжения прибрежных населенных пунктов, так и для создания в некоторых из них баз складирования танк-контейнеров с криоцистернами для последующей доставки дирижаблями вглубь континента с восточного направления. Понятно, что эффективное плечо дальней доставки с побережья вглубь территории будет определяться именно дирижаблями.
За исключением тех частных (точечных) случаев, когда в наличии имеются постоянно действующие авто- или железные дороги. Или морской транспорт, как в случае с запускаемым «Газпромом» на Сахалине проектом газоснабжения островов Курильской гряды на основе поставки малотоннажного СПГ, производимого в рамках проекта «Сахалин‑2», по предлагаемой нами логике: в сменных криогенных танк-контейнерах.
Такая же схема может быть применена и при доставке малотоннажного СПГ с площадок складирования танк-контейнеров с криоцистернами на Мурманском перегрузочном узле. Правда, в этой части России площадь территорий, неохваченных централизованным электроснабжением и/или газификацией, а также дорожной инфраструктурой, меньше, чем на востоке страны. Поэтому основное применение грузовых дирижаблей мы увидим, скорее, для районов к востоку от Урала. Сказанное относилось к доставке сжиженного газа вглубь континента с севера и/или востока Арктической зоны/районов Крайнего Севера и приравненных к ним.
Во-вторых, это газопроводы «Сила Сибири‑1» и «Сила Сибири‑2», трассы которых проходят по южной и западной границам рассматриваемых районов. Некоторые компрессорные станции на этих газопроводах могут стать местами размещения заводов малотоннажного СПГ и площадок складирования танк-контейнеров с криоцистернами. Конкретные места их расположения – также предмет для решения логистической транспортной задачи. Отсюда танк-контейнеры с криоцистернами с малотоннажным СПГ могут доставляться грузовыми дирижаблями, в режиме отсутствия холостых пробегов, в населенные пункты в глубине территории Восточной Сибири и Дальнего Востока (рис. 7).
В-третьих, освоение отдельных газовых месторождений внутри обширного Арктического региона (например, в Якутии), должно быть нацелено на его сжижение на месте, «расфасовку» в криоцистерны в танк-контейнерах и использование для нужд газификации этого региона, где средство доставки – те же грузовые дирижабли. Освоение многочисленных мелких и средних месторождений газа в Восточной Сибири (за рамками освоения гигантов для трубопроводного транспорта) может вестись на основе модульных схем. Грузовые дирижабли будут использоваться в этом случае как средство доставки модулей с оборудованием для освоения месторождений и производства малотоннажного СПГ, «фасуемого» в танк-контейнеры, и для доставки этих танк-контейнеров на место назначения или на логистические площадки, откуда они могут уже другим видом транспорта доставляться конечным потребителям.
Небольшой срок разработки отдельных мелких месторождений «на истощение» подразумевает необходимость регулярного монтажа-демонтажа оборудования и доставки его на новые месторождения по мере вырабатывания действующих (старых). Дирижабли дают возможность не только обеспечить такую доставку с объекта на объект в условиях бездорожья, но и возможность производства и комплектации оборудования в крупнотоннажных модулях, чтобы сократить сроки, затраты и повысить надежность монтажа-демонтажа на объектах добычи и сжижения газа. Избытки произведенного малотоннажного СПГ (сверх потребностей газификации внутренних потребителей региона) можно направлять через существующую транспортную несетевую инфраструктуру на экспорт.
Эффективная грузоподъемность дирижабля зависит от расстояния перевозки. Поэтому логистика покрытия территории Сибири и Арктической зоны транспортной сетью грузовых дирижаблей предполагает как более разреженную (см. рис. 9), так и более плотную (см. рис. 10) сетку в виде «кругов покрытия».
Выводы
Грузовым дирижаблям может принадлежать ключевая роль в программе автономной (децентрализованной, несетевой) газификации удаленных районов и населенных пунктов, лишенных регулярного транспортного сообщения, так как газификация имеет смысл только при регулярной доставке СПГ. Этой регулярности и доступности не может обеспечить ни один иной вид транспорта (авто, ж/д, речной, авиа – в силу различных ограничений). Системное бездорожье, являющееся непреодолимой проблемой для всех других видов транспорта, – это основной конкурентный плюс для грузовых дирижаблей. На основе малотоннажного СПГ, доставляемого грузовыми дирижаблями в сменяемых (сменных) криогенных танк-контейнерах (что предопределяет отсутствие порожних рейсов и существенно улучшает экономику) может осуществляться:
– автономная газификация (теплоснабжение), поскольку даже локальное сетевое теплоснабжение может быть нецелесообразно в зоне вечной мерзлоты;
– автономная электрификация на основе связки малотоннажного СПГ плюс конденсационные или теплофикационные установки малой мощности. При этом модульные установки дают возможность подобрать оптимальный размер генерирующих установок для разных населенных пунктов с разным уровнем спроса на электроэнергию и тепло;
– криогенные АЗС (модульные криоАЗС разной мощности) для локального перевода на газомоторное топливо автотранспорта внутри и вокруг даже изолированных от больших автодорог населенных пунктов.
Важным дополнением является и тот факт, что дирижабли обеспечивают внутренний рынок сбыта для гелия, в том числе предотвращают обвал мирового рынка гелия после выхода Амурского газоперерабатывающего завода на проектные показатели.