Авторы:
Л.В. Иванов, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО» (Санкт-Петербург, РФ), levladiv@mail.ru
А.Ю. Баранов, д.т.н., проф., ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО», abaranov@itmo.ru
Д.В. Плужникова, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО», dvpluzhnikova@itmo.ru
Литература:
1. Злобина А.А., Алпатова Е.С. Автономная газификация удаленных объектов как альтернатива традиционной технологии // Бенефициар. 2019. № 38. С. 3–5.
2. Макаров П.В., Сильвестров Л.К. Якутия – проблемы газификации // Энергия: экономика, техника, экология. 2015. № 9. С. 30–35.
3. Еремин С.В. Танкерная и трубопроводная транспортировка газа: проблемы эффективности и конкуренции // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. 2015. № 4. С. 30–36.
4. Баранов А.Ю., Иванов Л.В. Анализ конструкционных особенностей систем хранения груза для модернизации проекта речного танкера класса река-море // Морской вестник. 2019. № 3 (71). С. 18–21.
5. Иванов Л.В., Анохин А.В., Зайцев А.В. Анализ вариантов исполнения резервуаров хранения СПГ для нужд автономной газификации прибрежных населенных пунктов // Сборник статей II Международной научно-практической конференции Модернизация и инновационное развитие топливно-энергетического комплекса. СПб., 2019.
6. Правительство Ямало-Ненецкого авт. окр. Постановление № 151-ПГ от 18.12.2018. Об утверждении комплексной программы газификации жилищно-коммунального хозяйства, промышленных и иных организаций на территории Ямало-Ненецкого авт. окр. на 2019–2023 гг. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.yanao.ru/documents/active/18664/ (дата обращения: 04.02.2020).
7. Иванов Л.В., Анохин А.В., Баранов И.В., Миронова Д.Ю. Исследование механизмов повышения экономической эффективности транспортировки топливных ресурсов // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Экономика и экологический менеджмент. 2020. № 1 (40) (в печати).
8. Neftegaz.ru. Завершается строительство 1-го пускового комплекса газопровода и конденсатопровода Пеляткинское ГКМ – Дудинка [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://neftegaz.ru/news/transport-and-storage/220491-zavershaetsya-stroitelstvo-1-go-puskovogo-komp... (дата обращения: 04.02.2020).
9. Neftegaz.ru. Власти ХМАО продолжат работы по газификации региона, исходя из соображений экономической целесообразности [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://neftegaz.ru/news/gazoraspredelenie/208945-vlasti-khmao-prodolzhat-raboty-po-gazifikatsii-reg... (дата обращения: 04.02.2020).
10. Шадрина И.В., Шадрин В.К., Шадрин К.В. Перспективы газификации Красноярского края // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. 2015. № 4. С. 24–29.
11. Правительство Красноярского края. Постановление № 773-п от 14.12.2017. Об утверждении схемы территориального планирования Красноярской агломерации (с изм. на 07.08.2018) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/450391145 (дата обращения: 04.02.2020).
12. Министерство промышленности и геологии Республики Саха (Якутия). Обзорная схема газификации населенных пунктов Республики Саха (Якутия) [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://minprom.sakha.gov.ru/gazifikatsija (дата обращения: 04.02.2020).
13. Евсеев П.В., Чинякина С.К. Состояние и развитие газовой промышленности на примере Республики Саха (Якутия) // Материалы V Международной научно-практической конференции Инновационные технологии в науке и образовании. Чебоксары: Интерактив плюс, 2016. С. 172–175.
HTML
Газификация – один из путей обеспечения энергоресурсами труднодоступных регионов России. Наличие постоянного источника газа не только повышает уровень жизни населения, но и способствует развитию экономики во всем субъекте Федерации. Однако газификация некоторых регионов осложняется их отдаленностью от крупных магистральных газопроводов Единой системы газоснабжения. Использование сжиженного природного газа (СПГ) позволяет обеспечить промышленные предприятия и жилые дома бытовым газом, теплом и электричеством без магистрального газоснабжения.
Важное условие для реализации автономной газификации – наличие подъездных автомобильных дорог [1], но для снабжения значительной части небольших населенных пунктов, находящихся на побережьях судоходных рек и не имеющих подъездных путей, рационально использовать водный транспорт [2].
Затраты на строительство магистральных газопроводов велики, их размер зависит от диаметра газопровода, места его прокладки и предполагаемого коэффициента загрузки, поэтому удельная стоимость трубопроводного газа очень чувствительна к снижению уровня потребления. Дополнительные проблемы создает сезонность строительных работ в регионах Крайнего Севера. В то же время использование СПГ как топливного ресурса позволяет добиться большей гибкости поставок. Капитальные затраты в этом случае связаны только с береговой инфраструктурой и танкерным флотом. Эксплуатационные затраты невелики, поэтому эффективность водного транспорта СПГ не зависит от дальности доставки. Танкер СПГ – более выгодная альтернатива магистральному подводному газопроводу при расстоянии транспортировки 1,2 тыс. км. Сухопутный газопровод большего диаметра (1200 мм) проигрывает при расстоянии в 3 тыс. км, а самый большой газопровод (1420 мм) – 5,5 тыс. км [3].
Оценивая вышеперечисленные факты, можно сделать вывод, что риски в случае использования альтернативной модели в виде водного транспорта СПГ значительно ниже, чем в случае магистрального газоснабжения.
ОБЪЕМ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РЫНКА СБЫТА СПГ
Для определения объема потенциального рынка необходимо проанализировать применимость модели в различных регионах – в районах магистральных рек, таких как Лена, Обь и Енисей, а также их судоходных притоков.
В первую очередь нужно обозначить технические параметры водного транспорта и способ хранения СПГ. В качестве основного типа судов предлагается использовать модернизированный танкер класса «река – море» типа «Ленанефть» (проект 671) [4]. Хранить СПГ можно в модернизированных плавучих баржах-хранилищах [5].
Ямало-Ненецкий авт. окр.
На севере России уже реализуются энергетические проекты производства СПГ: функционирует завод «Ямал СПГ», вскоре будет введен в эксплуатацию «Арктик СПГ-2», расположенный на Гыданском п-ове в Ямало-Ненецком авт. окр. (ЯНАО). Часть производимого на них продукта можно использовать для покрытия внутреннего спроса.
Уровень газификации жилого фонда ЯНАО составляет 36,1 %, из них природным газом – 74,17 % [6]. Посредством водного транспорта могут быть обеспечены газом Ямальский, Тазовский, Приуральский и Надымский районы.
Села Кутопьюган и Нори (Надымский р-н) предполагается снабжать топливом от близлежащих газопроводов, однако, поскольку эти населенные пункты находятся на побережье, они могут быть обеспечены СПГ с помощью водного транспорта.
В Приуральском р-не газифицированы с. Аксарка и пос. Харп, завершено строительство отвода в пос. Харсаим. Из находящихся на побережье населенных пунктов пока не подключены к магистральному транспорту поселки Горнокнязевск, Белоярск и Катравож. Необходимо отметить, что последние два не входят в запланированную до 2023 г. программу газификации.
В Тазовском р-не не газифицированы населенные пункты Антипаюта, Находка и Гыда. Все они располагаются на побережье и могут получать СПГ автономно посредством водного транспорта.
Ямальский р-н на сегодняшний день не снабжается газом и не входит в программу газификации, за исключением с. Мыс Каменный, куда газ поставляется из Каменномысского месторождения. Снабжение топливом производится с Салехардской нефтебазы. Использование модернизированного танкера позволит значительно снизить транспортные издержки за счет возможности реверсной транспортировки нефтепродуктов с терминала отгрузки «Новый порт» [4, 7].
На рис. 1 изображена схема с указанием районов и населенных пунктов, которые могут быть автономно газифицированы посредством водного транспорта СПГ. Ориентировочный расход СПГ на нужды автономной газификации в ЯНАО представлен в табл. 1. Ожидаемое годовое потребление в Ямальском р-не определено методом пересчета [7], для остальных населенных пунктов – путем интерполяции. Результаты расчета объемов потребления СПГ для Ямальского и Тазовского районов ЯНАО приведены на рис. 2 и в табл. 2.
Ханты-Мансийский авт. окр.
По территории Ханты-Мансийского авт. окр. (ХМАО) протекает р. Обь. Однако в ХМАО к газоснабжению подключен 41 % населенных пунктов, в которых проживает более 96 % населения [8]. По этой причине в данном регионе автономная газификация СПГ посредством водного транспорта не требуется.
Реки Обь и Иртыш протекают по территории и других субъектов РФ, но дальний речной транспорт для них не будет экономически выгоден, а внутренние источники производства СПГ в этих регионах пока отсутствуют.
Красноярский край
В Сибирском федеральном окр., к которому относится Красноярский край, уровень газификации природным газом составляет 5,5 % (рис. 3). Для бытовых нужд населения здесь преимущественно используется сжиженный углеводородный газ (пропан-бутан), представляющий собой продукт переработки нефти в бензин или дизельное топливо. Он доставляется с нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) городов Сургута и Омска. Важно отметить, что доля Ачинского НПЗ составляет лишь 10 % от необходимых поставок газа [6].
Природный газ в Красноярском крае добывается только в Танамском нефтегазоносном р-не, западная часть которого находится в ЯНАО, восточная – в Таймырском муниципальном р-не. Этот газ используется на территории Норильского промышленного р-на в производственных целях и транспортируется с Пеляткинского газоконденсатного месторождения в систему газопроводов Северо-Соленинское – Мессояха – Норильск в цеха ПАО «Горно-металлургическая компания «Норильский никель» и жилые района г. Норильска. Общая протяженность магистральных газопроводов с размещением компрессорной станции в пос. Мессояха составляет 837,1 км.
В 2016 г. было завершено строительство газоконденсатного трубопровода от Пеляткинского месторождения до г. Дудинки, что обеспечило подключение построенных подводных переходов основных и резервных ниток газопровода и конденсатопровода к действующей газотранспортной системе Норильского промышленного р-на на левом и правом берегах р. Енисей [8].
На 2028–2038 гг. запланировано строительство распределительных газопроводов-отводов в Сухобузимском, Березовском, Манском, Дивногорском и Емельяновском районах [9].
Однако населенные пункты, находящиеся севернее по течению р. Енисей, не входят в проект газификации. При транспортировке СПГ от порта Дудинка суда будут проходить через следующие населенные пункты: Потапово, Игарка, Туруханск, Ворогово, Ярцево, Енисейск, Лесосибирск.
Населенные пункты на р. Ан-гаре, входящие в Мотыгинский и Богучанский районы, могут быть газифицированы посредством трубопроводной доставки природного газа, поскольку они расположены в непосредственной близости к действующему Имбинскому месторождению, запасы газа в котором оцениваются в 1,2 млрд м3.
Таким образом, основная доля автономной газификации СПГ приходится на Туруханский, Таймырский Долгано-Ненецкий и Енисейский районы (табл. 3).
Если рассматривать двухступенчатую транспортную схему, в которой СПГ сначала завозится в портовые перевалочные хранилища, а затем доставляется в населенные пункты, то совокупное потребление СПГ на производство тепла, электроэнергии и бытовое потребление составит 132 046,5 т / г. Необходимый объем рассчитывается с использованием параметра удельного годового потребления природного газа на человека. Для сельских населенных пунктов он составляет 1,686 тыс. м3 / г, для районных центров и городов – 1,813 тыс. м3 / г. Разница в результатах оценки расхода СПГ, полученных подобным методом и путем пересчета, оказалась незначительной (рис. 2).
Якутия
В населенных пунктах, расположенных на берегах р. Лены, условия совершенно другие ввиду наличия внутренних крупных источников природного газа. Поэтому города в южной части Якутии уже частично или полностью подключены к магистральному газоснабжению. Основной объем газификации приходится на г. Якутск (72,7 %), частично газифицированы Миринский (16 %), Хангаласский (4,4 %), Намский (0,7 %), Вилюйский (1,7 %) и Кобяйский (0,2 %) улусы [10].
Однако в восточной и северной частях Якутии ситуация значительно хуже. Существуют рассчитанные до 2022 г. проекты газификации центральной группы улусов (Верхневилюйский, Вилюйский, Намский, Хангаласский, Горный, Мегино-Кангаласский, Ленский, Миринский), расположенных недалеко от г. Якутска [11], и южных улусов (Олёкминский и Нерюнгринский) за счет отводов от магистрального газопровода «Сила Сибири» [12]. Северные и заречные восточные улусы (Булунский, Кобяйский, Томпонский, Жиганский и Усть-Майский) не включены в программу газификации, однако могут автономно снабжаться СПГ по рекам Лене и Алдан с помощью водного транспорта.
Существует проект газоперерабатывающего завода в г. Ленске с объемом производства СПГ до 150 т / г. [13]. В крупных речных портах – городах Ленске и Олёкминске – находятся базы хранения нефтепродуктов, транспортируемых в рамках программы «Северный завоз». Речные перевозки осуществляются ПАО «Ленское объединенное речное пароходство».
Схема перспективной газификации районов Якутии представлена на рис. 4. Объем годового потребления СПГ определен из прогнозируемого удельного годового расхода на одного жителя в сельской местности – 1,686 тыс. м3 / г. [11]. Результаты оценки потребления СПГ на нужды автономной газификации представлены в табл. 4, суммарное годовое потребление по этому направлению составляет 30 224 т / г. Гибкость логистических транспортных моделей СПГ позволяет без проблем изменить объемы доставляемого топлива в случае изменения расхода.
ВЫВОДЫ
Вышеизложенные факты и результаты оценки позволяют сделать вывод о перспективности использования водного транспорта для транспортировки СПГ в прибрежные населенные пункты. Для отдаленных р-нов с небольшим прогнозируемым объемом потребления газа, с учетом огромной протяженности газопроводов и проблем строительства в регионах с суровыми климатическими условиями, трубопроводное газоснабжение, очевидно, нерентабельно. В этом случае проблему газификации может решить применение речных танкеров для перевозки СПГ – экологичного и энергоэффективного топлива, использование которого способно поднять уровень жизни в регионах.
Таблица 1. Прогноз потребления СПГ в Ямало-Ненецком авт. окр.Table 1. LNG consumption forecast in Yamalo-Nenets Autonomous Okrug
Территория Territory |
Потребление СПГ, т/г. LNG consumption, t/year |
Ямальский р-н Yamalsky District |
16 660,2 |
Тазовский р-н Tazovsky District |
7495,6 |
Приуральский р-н Priuralsky District |
3764,4 |
Надымский р-н Nadymsky District |
1872,8 |
Таблица 2. Потенциальные объекты для автономной газификации СПГ в Ямальском и Тазовском районах Ямало-Ненецкого авт. окр.Table 2. Potential facilities for autonomous LNG gasification in Yamalsky and Tazovsky Districts of Yamalo-Nenets Autonomous Okrug
Территория Territory |
Население, человек Population, people |
Потребление СПГ, т/г. LNG consumption, t/year |
С. Новый Порт Novy Port settlement |
1764 |
1904,96 |
Пос. Панаевск Panayevsk settlement |
2433 |
2297,65 |
С. Салемал Salemal settlement |
964 |
1568,99 |
С. Сёяха Syoyakha settlement |
2714 |
2940,54 |
Села Яр-Сале + Сюнай-Сале Yar-Sale + Syunay-Sale settlements |
7413 + 442 |
8048,81 |
С. Антипаюта Antipayuta settlement |
2707 |
3920,11 |
Г. Находка Nakhodka city |
1365 |
1380,54 |
С. Ныда Nyda settlement |
1870 |
2195,07 |
Таблица 3. Прогноз потребления СПГ на окружающих р. Енисей территорияхTable 3. LNG consumption forecast for territories adjacent to the Yenisey River
Территория Territory |
Потребление СПГ, т/г. LNG consumption, t/year |
Туруханский р-н Turukhansky District |
13 694,9 |
Таймырский Долгано-Ненецкий р-н Taymyrsky Dolgano-Nenetsky District |
3374,9 |
Енисейский р-н Yeniseysky District |
21 510,5 |
Г. Енисейск Yeniseysk town |
21 520,3 |
Г. Лесосибирск Lesosibirsk town |
71 945,9 |
Таблица 4. Прогноз потребления СПГ в расположенных на р. Лене улусахTable 4. LNG consumption forecast for districts located on the Lena riverside
Территория Territory |
Потребление СПГ, т/г. LNG consumption, t/year |
Булунский улус Bulunsky District |
7528,5 |
Жиганский улус Zhigansky District |
4563,8 |
Кобяйский улус Kobyaysky District |
4564,6 |
Томпонский улус Tomponsky District |
11 994,2 |
Усть-Майский улус Ust-Maysky District |
6137,5 |