Просмотров: 4167
Теги: топливо

СПГ-ТОПЛИВО КАК ОСНОВНАЯ ТЕНДЕНЦИЯ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО СЛЕДА В МОРСКОМ СУДОХОДСТВЕ

В данной статье рассмотрены основные планировочные решения Международной морской организации, направленные на снижение выбросов в окружающую среду, описаны пути перехода на альтернативные экологические источники топлива, учитывая основные тенденции по декарбонизации.

Äìèòðèé Ìèõàéëîâè÷ ËÀÇÀÐÅÂ, эксперт в области запусков, управления, эксплуатации морских экспортных терминалов с опасными грузами

Дмитрий Михайлович ЛАЗАРЕВ,
эксперт в области запусков, управления,
эксплуатации морских экспортных терминалов с опасными грузами


Родился в 1977 г. в Сахалинской области, окончил МГУ им. адм. Г.И. Невельского в 2000 г., судоводительский факультет, диплом капитана.

С 2005 г. вовлечён в экспорт нефти и газа через рейдовые перегрузочные комплексы ПНХ «УМБА», ПНХ «Белокаменка», ПНХ  «Кола», ВРПК СПГ, «СААМ ПХГ», «КОРЯК ПХГ», принадлежащих топовым нефтегазовым компаниям России: ПАО «Газпром нефть», НК «Роснефть», ПАО «Лукойл», ПАО «НОВАТЭК» соответственно.

С 2019 г. и по настоящее время является начальником отдела эксплуатации рейдовых перегрузочных комплексов ООО «Арктическая перевалка» (дочернее общество ПАО «Новатэк»), вовлечён в запуск крупнейших Российских проектов по экспорту СПГ через морские перегрузочные комплексы.

В 2015 г. предложил и реализовал методику одновременной обработки танкеров с обоих бортов, что дало возможность обрабатывать до четырёх танкеров в сутки и значительно сократить затраты по перегрузке нефти.

В ноябре 2020 организовал и успешно запустил первую в истории России перевалку СПГ методом «судно-судно» в порту Мурманск.


Одним из ключевых направлений стратегии развития Международной морской организации является уменьшение выбросов в окружающую среду в процессе судоходства.

За последние 10 лет наблюдается тенденция к ужесточению требований к судовому топливу, регламентированных Международной морской организацией. Среди принятых мер следует отметить уменьшение уровня серы в топливе до 0,5%, а в зонах повышенного контроля до 0,1 %.

Следующим этапом стало регулирование концентрации оксидов азота в топливе. Допустимые значения определены, исходя из частоты вращения двигателя, и с 2021 года они также постепенно сокращаются [1].

С расчётом на долгосрочную перспективу Международной морской организацией представлены планировочные решения, изображённые на рисунке 1.

Существует ряд путей перехода на новые источники энергии (принимая во внимание тенденции по декарбонизации), практическое применение которых непосредственным образом повлияет на развитие судоходной отрасли и на спрос судового топлива.

Рис. 1. Перечень планировочных решений Международной морской организации

Рисунок 1 – Перечень планировочных решений Международной морской организации

Факторами, способствующими развитию декарбонизации судоходства в мире в последующее десятилетие, являются:

  • Регуляторный фактор, характеризующийся тем, что в 2023 году вводятся в действие инновационные требования Международной морской организации по оценке соответствия морских судов «коэффициенту энергоэффективности» (рейтинг углеродной интенсивности) путём сертификации.
  • Финансовый фактор – когда подход организации к финансовым ресурсам и её интерес относительно инвесторов будут преимущественно изменяться от уровня сопричастности организации при декарбонизации.
  • Коммерческий или фрахтовый фактор, определяющий величину роста требований грузовладельцев на основании ожиданий потребителей. Неуспеваемость судовладельца от данных ожиданий влечёт за собой уменьшение спроса на объёмы перевозок и, как следствие, уменьшение экономических ожиданий от флота.

В настоящее время Международной морской организацией ведётся работа по сокращению использования судового мазута в полярных водах.

Согласно прогнозам, к 2050 году потребление судового нефтяного топлива существенно сократится, а основной объём потребления придётся на сжиженный природный газ (СПГ).

Цель работы

Изучение СПГ-топлива как основной тенденции для снижения углеродного следа в морских перевозках.

Анализ последних исследований и публикаций

История возникновения сжиженного природного газа берёт своё начало в начале XX века, когда в 1914 году в США была запатентована первая речная баржа с топливом на СПГ.

СПГ представляет собой сжиженный в искусственных условиях природный газ, в процессе понижения температуры до –160 °C, с целью упрощения его сохранности и транспортирования. Это современное и экологически чистое топливо.

По внешнему виду СПГ-жидкость, не имеющая ни цвета, ни запаха, с плотностью в два раза ниже, чем у воды. Большую часть химического состава СПГ составляет метан – 75-99%. Перед применением подвергается испарению до первоначального состояния.

СПГ вырабатывают из природного газа, сначала сжимая, потом охлаждая. В результате объём природного газа уменьшается в 600 раз [2].

Уже сегодня СПГ как судовое топливо широко используется в морской отрасли. По данным на 2022 год, просторы Мирового океана бороздят почти 250 судов на рассматриваемом виде топлива, а 300 находятся на стадии строительства во всём мире. В данное число судов не включены около 600 танкеров-газовозов, перевозящих СПГ и на нём же работающие.

С каждым годом увеличивается процент новых по-строенных судов на СПГ-топливе. Так, с 2019 года по 2021 год процент новых построенных судов, конструкция которых подразумевает работу на СПГ-топливе, увеличился более чем в два раза – с 2 до 6%. Данные по структуре мирового флота, функционирующего на СПГ-топливе, приведены на рисунке 2.

Рисунок 2 – Структура мирового флота, работающего на СПГ- топливе

Рисунок 2 – Структура мирового флота, работающего на СПГ- топливе (эксплуатирующиеся суда и суда на верфях)

Среди мирового флота, работающего на СПГ-топливе, наибольший удельный вес занимают танкеры с долей 25%, на втором месте находятся паромы и автомобилевозы – 18%, на процент меньше реализуется контейнеровозов, 13% составляют прочие суда, а балкеров, круизных судов, судов снабжения и буксиров реализуется менее 10%.

Доля СПГ-топлива на судах к 2050 году может превысить 40%. А ближайшие топливные конкуренты, такие как, водород, нитрит водорода и возобновляемый метанол, могут стать реальными конкурентами СПГ только через 5-7 лет.

Таким образом, на сегодняшний день СПГ является оптимальным видом судового топлива для обеспечения соответствия требованиям Международной морской организации.

Преимущества и недостатки других типов альтернативного топлива по сравнению с СПГ приведены на рисунке 3.

Рисунок 3 – Преимущества и недостатки СПГ и других видов топлива

Рисунок 3 – Преимущества и недостатки СПГ и других видов топлива

Анализ данных вышеуказанного рисунка показывает, что СПГ, так же, как и другие виды топлива, подразумевает установку дополнительного оборудования, что является вполне естественным явлением модернизации.

Недостатком является снижение грузовместимости судна с СПГ-топливом, но эта проблема находится на стадии решения – в Европе уже построены суда с изменяемыми конструкциями.

Ограничение автономности судна, то есть возможная перевозка только единственного вида СПГ-топлива компенсируется высоким качеством и экономической эффективностью перевозок.

Недостаточная логистика бункеровки со временем будет усовершенствована, так как рассматриваемая топливная отрасль находится на стадии устойчивого развития.

Существующие способы бункеровок судов наглядно показаны на рис. 4.

Рис. 4. Способы бункеровок судов с СПГ-топливом

Рисунок 4 – Способы бункеровок судов с СПГ-топливом

Несмотря на то, что СПГ-бункеровка требует более высокой квалификации персонала, это имеет ряд плюсов в том, что хорошо обученные сотрудники могут хорошо ориентироваться при возникновении внештатных ситуаций и управлять расширенным парком судов.

Преимущества использования СПГ в качестве топлива:

  1. Применение бункерного СПГ способствует уменьшению выделения углекислого газа с судов до 20% относительно сходных судов на мазуте.
  2. Работа на СПГ позволяет снизить вредные выбросы в атмосферу:
  • углекислого газа – на 20-30%,
  • оксидов азота – на 90%, то есть практически полностью,
  • сажи и оксидов серы – полностью.
  1. Постоянно высокое качество судового топлива: бункеровка рядом с заводом-производителем, обеспечивающим стабильно высокое метановое число – ключевой качественный показатель СПГ-бункера для судовладельцев.

После преимуществ СПГ-топлива целесообразно рассмотреть технические причины целесообразности использования бункерного СПГ:

  • отсутствие необходимости очистки отходящих газов оксида серы ввиду отсутствия серы в газовом топливе;
  • существенное снижение содержания оксида азота в отходящих газах энергетической установки (на 50% для 4-тактных дизелей и на 20-25% для двухтактных). Соответствие отходящих газов требованиям по содержанию оксида азота, отсутствие необходимости размещения на судне реакторов избирательной каталитической реакции и необходимых для их работы химических реагентов;
  • практически полное отсутствие в отходящих газах твёрдых частиц, обусловленное особенностями процесса сгорания газового топлива. Отсутствие необходимости размещения на судне сажеуловителей;
  • снижение примерно на 20% выбросов углекислого газа.

Российская Федерация, для которой морское судоходство, благодаря географическому положению, – стратегическая отрасль, постепенно предпринимает меры по переходу на экологичное и современное СПГ-топливо, тем самым соблюдая нормы, установленные Международной морской организацией.

В России СПГ – одно из самых развивающихся направлений топливно-энергетического комплекса. Помимо внутреннего потребления, Россия активно экспортирует СПГ-топливо и находится на четвёртом месте по общим его объёмам. Динамика экспорта СПГ- топлива из России приведена на рисунке 5 [3].

Рис. 5. Динамика экспорта СПГ-топлива из России

Рисунок 5 – Динамика экспорта СПГ-топлива из России в 2017-2021 гг., млн. куб. м.

Для широкого внедрения СПГ-топлива требуется разработка нормативной базы, которая должна содержать, как минимум, следующие стадии:

  1. Стадии жизненного цикла газотопливных судов;
  2. Стадии жизненного цикла СПГ-терминалов и иных объектов инфраструктуры газотопливного судоходства;
  3. Транспортирование СПГ (доставка до объекта/места бункеровки);
  4. Процесс СПГ-бункеровки газотопливного судна и проведения смежных операций;
  5. Требования к бункерному СПГ, расходным материалам, комплектующим изделиям;
  6. Технологические решения, интерфейсы, протоколы информационного обмена;
  7. Организационно-технические решения, менеджмент качества, управление безопасностью, стандартные процедуры, методическое обеспечение для разработки типовых инструкций и документов;
  8. Организационно-методическое обеспечение подготовки и дипломирования специалистов, допускаемых к непосредственному участию в этапах жизненного цикла газотопливных судов и обеспечивающей инфраструктуры, в т.ч. к несению вахт.

Заключение

Рынок сжиженного природного газа (СПГ) в качестве судового топлива к 2025 году достигнет 10 млн т/год, а впоследствии к 2035 году – 137 млн тонн. Потенциальные ресурсы всех проектов, преимущественно в Арктической зоне страны, могут дать цифру вдвое выше.

К 2050 году СПГ станет основным топливом для морских судов. Его доля среди других видов судового топлива составит от 40 до 80%.

Тем самым повысится экономический эффект таких перевозок и снизится нагрузка на окружающую среду [4,5].

Список литературы

«Зеленое» судоходство – опыт «Совкомфлота» (Морской флот №3 (2021)) [Электронный ресурс]. – Режим доступа, свободный.

Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения [Электронный ресурс]. – Режим доступа, свободный.

Экспорт СПГ из России: 2009 – 2021 [Электронный ресурс]. – Режим доступа, свободный.

Потенциал газификации Арктической зоны Российской Федерации сжиженным природным газом (СПГ)», А. Ю. Климентьев, А. Ю. Книжников; Всемирный фонд дикой природы (WWF). – М., 2018.

TotalEnergies. Рынок СПГ в качестве судового топлива может достичь 10 млн т/год к 2025 г. [Электронный ресурс]. – Режим доступа, свободный.


ПРЕДЛОЖЕНИЕ О СОТРУДНИЧЕСТВЕ от журнала ТОЧКА ОПОРЫ

Предложение о сотрудничестве


Приглашаем вас принять участие в публикации интервью / статьи / новости о вашей компании в номерах российского делового журнала ТОЧКА ОПОРЫ.

Если вы хотите:

  • достойно представить свой бизнес;
  • сообщить о новых направлениях вашей деятельности;
  • заявить о себе как о преуспевающем игроке на рынке;
  • поделиться успехами, достижениями, опытом;
  • найти потенциальных покупателей своей продукции;

то мы будем рады вам помочь!

Закажите размещение в печатной версии журнала ТОЧКА ОПОРЫ, и ваша статья БЕСПЛАТНО появится на страницах электронной версии. А это значит, что о вашей компании узнает огромное количество интернет-пользователей и ваших потенциальных покупателей!

Также мы предлагаем:

  • Размещение баннерной рекламы на сайте;
  • Размещение вашей статьи/новости в ежедневной новостной рассылке с количеством подписчиков 17 тыс.
  • Размещение вашей новости/статьи/заметки/интервью/видеоинтервью на сайте

РЕКЛАМА В ЖУРНАЛЕ

РЕКЛАМА НА САЙТЕ

АРХИВ ЖУРНАЛА

№290 Февраль 2024
тема: строительство