Одна из основных тем Петербургского Экономического форума – энергоносители, их роль в дальнейшем развитии человечества, влияние на глобальную экономику и новые виды топлива, доступные нам уже сегодня. Концерн «Шелл» предлагает вам узнать о своих разработках в этой области: сценарии будущего развития мирового сообщества и энергетической отрасли, плавучем комплексе «Прелюд» по производству сжиженного природного газа, уникальных видах синтетического топлива и истории развития первого и единственного завода СПГ в России «Сахалин-2».
1. Проблемы энергетики. Сценарии «Шелл».
Спрос на энергоносители в мире неуклонно растет, ведь с каждым годом не только увеличивается население нашей планеты, но и повышается уровень жизни людей. Согласно прогнозам, к 2050 году население нашей планеты составит 9 миллиардов человек, что почти на 2 миллиарда больше, чем сегодня. К середине нынешнего века примерно три четверти населения Земли будут проживать в городах, что неизбежно увеличит нагрузку на продовольственные, водные и энергетические ресурсы, которые так необходимы, чтобы поддерживать наше общее благосостояние и процветание.
Поэтому уже сегодня как никогда остро стоят проблемы, связанные с выбросами двуокиси углерода (CO2) и все возрастающей нагрузкой на экологию в результате хозяйственной деятельности человека.
Специалисты концерна «Шелл» рассматривают два возможных сценария развития экономической, политической и энергетической систем – «Горы» и «Океаны».
«Горы» – это мир, в котором те, кто занимает командные позиции (находятся на вершинах), нацелены на стабильность, чтобы сохранить статус-кво. При этом жесткие властные структуры и институты тормозят экономическое развитие. Однако это приводит к тому, что выбросы СО2 и нагрузки на окружающую среду сдерживаются за счет замедления темпов роста экономики в целом, замещения угля природным газом и успешного внедрения технологий улавливания и подземного хранения СО2.
«Океаны» – это путь развития мирового сообщества, при котором борьба интересов и рассредоточение центров влияния происходят на фоне нарастающей необходимости поиска компромиссных решений. Проведение реформ высвобождает потенциал для повышения экономической эффективности и побуждает стремление к проведению дальнейших изменений. Повышение цен на энергоносители делает рентабельной разработку трудноизвлекаемых ресурсов и способствуют повышению эффективности их использования конечными потребителями. Жидкие виды топлива и уголь сохраняют ведущие позиции в глобальном энергобалансе до тех пор, пока во второй половине текущего столетия на эти позиции не выходит солнечная энергия. Объемы добычи природного газа продолжают расти, но остаются ниже уровня наиболее оптимистичных прогнозов ввиду несовершенства нормативно-правовой базы и неоправдавшихся надежд на открытие новых месторождений. При этом выбросы парниковых газов достигают предельных значений, и продолжают оставаться высокими на протяжении длительного периода времени до тех пор, пока не начнут работать факторы, способствующие сокращению выбросов, включая производство биотоплива, солнечной энергии и применение технологий улавливания и подземного хранения углекислого газа.
2. Природный газ. Преимущества и экономность.
Запасы природного газа в мире огромны. По оценкам Международного энергетического агентства (МЭА), если потребление природного газа останется неизменным на сегодняшнем уровне, извлекаемых запасов хватит человечеству примерно на 230 лет. Все новые успехи в геологоразведке приводят к новым открытиям и, следовательно, новым возможностям наращивать поставки природного газа. В период с 2004 по 2014 год суммарные доказанные запасы газа в мире увеличилась на 20 процентов. Так, в 2004 году они составляли 156,5 трлн куб. м (ткм), а в 2014 году – уже 187,1 триллионов куб. метров.
Природный газ – универсальное топливо. В отличие от угольных электростанций, чтобы запустить и остановить генерирующие мощности на электростанции, где в качестве топлива используется природный газ, требуется намного меньше времени. Кроме того, природный газ – самый экологически чистый из всех ископаемых видов топлива, так как при использовании сгорает практически полностью. При этом образуется примерно вдвое меньше двуокиси углерода (CO2) и всего лишь одна десятая часть всех загрязнителей атмосферы, которые образуются при сжигании угля для выработки электроэнергии. Заменив уголь природным газом в качестве топлива, можно существенно сократить выбросы CO2 и других загрязнителей атмосферы в ближайшем будущем. Поэтому специалисты «Шелл» полагают, что газ является главным источником энергии в переходный период к новой, низкоуглеродной энергетике.
И, наконец, природный газ – самый выгодный в плане добычи. В некоторых случаях она оказывается дешевле, чем добыча угля. Согласно данным МЭА, инвестиционные затраты на производство одного киловатта электроэнергии на самых эффективных газовых электростанциях составляют 1100 долларов, а на угольных – 3 700 долларов США!
По прогнозам концерна «Шелл», к 2030 году совокупный объём глобального рынка сжиженного природного газа (далее – СПГ) может составить 460 млн тонн в год. Это почти вдвое больше, чем в 2014 году, когда совокупный объём этого рынка составил 240 млн тонн в год. Спрос на СПГ будет ежегодно расти на 5% в течение двух последующих десятилетий.
В свете растущего спроса на газ и СПГ России может сыграть очень важную роль. Наша страна обладает крупнейшими мировыми запасами природного газа (23% от мировых) и является одним из ведущих производителей и экспортёров природного газа.
В 2009 году благодаря проекту «Сахалин-2», участником которого является «Шелл», Россия начала развивать новый вектор в своей газовой стратегии: поставки СПГ в страны Азиатско-Тихоокеанского региона. Проект «Сахалин-2» является одним их крупнейших в мире комплексных нефтегазовых проектов, ориентированных на экспорт. Оператором проекта является компания «Сахалин Энерджи Инвестмент Компани Лтд», акционерами которой являются ПАО «Газпром», «Шелл», «Мицуи» и «Мицубиси». Инфраструктура проекта включает три морских платформы, береговой перерабатывающий комплекс, 300 километров подводных трубопроводов и 1,600 километров береговых трубопроводов и причал для экспорта нефти и завод по СПГ. В истории российской энергетики началась новая глава, а решение вопросов энергобезопасности будущего стало ещё более достижимым. На двух линиях завода в 2015 г. было произведено 10,8 тонн СПГ. Согласно данным Министерства энергетики РФ в 2015 году Россия вновь возглавила список экспортёров газа, а её доля в мировой торговле газом составила 18%.
3. Краткая история СПГ и концерна «Шелл» в развитии заводов по его производству.
1959 год. Первый СПГ – танкер совершил свой первый рейс в международных водах. Плавание осуществляла компания, которая в последующем приобрела известность как Группа BG, а теперь это часть концерна «Шелл».
Первый газовоз «Methane Princess»
1964 год. В Алжире был введен в эксплуатацию первый коммерческий завод по производству СПГ. Концерн «Шелл» принимал самое деятельное участие в строительстве этого предприятия, с которого прошла отгрузка первой коммерческой партии СПГ. Так началась мировая торговля сжиженным природным газом.
1972 год – начал работать первый завод концерна «Шелл» по производству СПГ в Брунее.
1989 год – впервые в мире было использовано воздушное охлаждение при производстве СПГ.
1993 год – концерн «Шелл» ввел в эксплуатацию первый промышленный завод по производству продуктов ГЖК (Малайзия).
2011 год – была отгружена первая продукция с самого большого завода по производству ГЖК Pearl в Катаре.
2015 год. Концерн «Шелл» реализовал 22,6 млн тонн принадлежащих ему объемов СПГ.
2016 год. Завершившееся в феврале слияние концерна «Шелл» и Группы BG поспособствовало дальнейшему укреплению роли концерна как одного из крупнейших в мире независимых производителей СПГ.
Сегодня на долю «Шелл» приходятся около 15% всех поставок СПГ в мире. Концерн «Шелл» активно работает на всех этапах цепочки производства и сбыта: от поиска и добычи природного газа, до его сжижения, транспортировки, регазификации СПГ и доставки потребителям. «Шелл» участвует в проектах по поставкам СПГ в 10 странах. Кроме того, «Шелл» – одни из крупнейших в мире операторов СПГ-танкеров: флот танкеров-газовозов, которые принадлежат или зафрахтованы и эксплуатируются концерном, насчитывает свыше 40 судов, а всего в мире – примерно 400 таких СПГ-газовозов.
Завод Pearl GTL в Катаре
4. Газожидкостная конверсия. Новый уровень в производстве топлива.
С изобретением двигателя внутреннего сгорания, с конца 19 века человек производит бензин из нефти, но лишь во второй половине двадцатого века жидкое транспортное топливо начали производить из газа. Это стало возможно благодаря технологии газожидкостной конверсии (ГЖК) – химическому процессу, технологию которого Шелл совершенствует с 1970 года, преобразования природного газа в синтетические жидкие углеводородные продукты, которые традиционно производятся в результате нефтепереработки. Топливо, произведенное при помощи этой технологии, имеет огромные преимущества по сравнению с обычным «дизелем»: оно не имеет цвета, запаха, поддается биологическому разложению и практически не содержит серы. А производимые из чистого метана продукты ГЖК не имеют ароматических соединений, соединений серы и металлов. Они являются наиболее чистыми при сгорании, образуя меньшее количество вредных соединений, чем продукты переработки сырой нефти, такие как дизельное топливо и авиационный керосин.
Разработка и испытания данной технологии прошли нескольких этапов:
В 1973 году в Амстердаме были созданы первые продукты ГЖК. Объемы тогда составляли всего несколько граммов в сутки.
Через 10 лет, также в Амстердаме, концерн «Шелл» построил пилотную установку производительностью 3 барреля в сутки.
В 1993 году «Шелл» ввёл в эксплуатацию первый промышленный завод по производству продуктов ГЖК в Бинтулу, Малайзия, позволивший увеличить производительность до 14 700 баррелей в сутки.
А вот какие типы топлива производятся сегодня по технологии ГЖК.
Керосин
Керосин ГЖК, идеально подходит для применения в качестве авиационного топлива, так как он имеет меньший удельный вес и большую теплоту сгорания по сравнению с традиционным керосином. Синтетическая природа этого топлива также обеспечивает более низкое содержание в отработанных газах твердых частиц и таких вредных соединений, как двуокись серы и окислы азота. Первая поставка авиационного керосина ГЖК состоялась в декабре 2012 года, а в январе 2013 года был выполнен первый рейс компании «Катар Эйрвэйз» на новом виде топлива.
Газойль
Газойль, полученный из природного газа, обеспечивает более чистое сгорание по сравнению с обычным дизельным топливом, поэтому его использование может значительно снизить уровень выбросов вредных веществ и улучшить качество воздуха, например, в городах с интенсивным автомобильным движением. Большая часть производимого газойля используется в качестве высококачественного компонента смеси с обычным дизельным топливом и поставляется по всему миру через существующую сеть снабжения дизельным топливом.
Нормальные парафины ГЖК
Нормальные парафины, произведенные по технологии ГЖК, используются для производства моющих средств, таких как стиральный порошок и мыло. Линейное строение молекул синтетических продуктов определяет свойства моющих средств, сделанных на их основе: они не пенятся и легко разлагаются в водной среде. В дополнение к экологическим преимуществам конечных продуктов, синтетический процесс их получения является более рентабельным по сравнению с традиционным производством.
Нафта ГЖК
Нафта ГЖК – это заменитель обычной нафты в качестве сырья для нефтехимических производств при производстве пластмасс. Инновационная нафта имеет повышенное содержание насыщенных парафинов по сравнению с традиционной, за счет чего обеспечивается на 10% больший выход полезных химических веществ.
Базовые масла ГЖК
Базовые масла ГЖК, используются для производства специализированных автомобильных масел для двигателей, коробок передач и трансмиссий, они повышают КПД и улучшают рабочие характеристики.
Заправка самолета топливом на основе ГЖК (GTL)
5. «Сахалин-2» – первый и единственный.
С пуском проекта «Сахалин-2» в 2009 году у российской газовой отрасли появился новый вектор – восточный. Основными покупателями произведенного на Сахалине СПГ стали страны Азиатско-Тихоокеанского региона – прежде всего, Япония и Южная Корея.
По многим показателям проект «Сахалин-2» являлся – и является до сих пор – уникальным для российской, да и для всей мировой нефтегазовой отрасли. Так, например, с развитием «Сахалин-2» связано появление первых в России морских нефтегазодобывающих платформ и первый на территории Российской Федерации завод по сжижению природного газа.
В апреле 2007 года к проекту «Сахалин-2» присоединился российский газовый концерн «Газпром», ставший главным акционером «Сахалин Энерджи».
Приход «Газпрома» – крупнейшей энергетической компании, контрольный пакет которой принадлежит правительству России – означал дальнейшее усиление газовой составляющей проекта. Кроме этого, «Газпром» и «Шелл» с самого начала рассматривали проект «Сахалин-2» как основу для масштабного сотрудничества и возможность построения долгосрочного партнерства в газовой отрасли.
Проектом было предусмотрено создание двух новых ледостойких газодобывающих платформ, способных работать в круглогодичном режиме. Платформа «Лунская-А» была установлена на шельфе Охотского моря в июне 2006 года. Через год – в июле 2007 года – встала на свое место платформа «Пильтун-Астохская-Б».
Транспортировку нефти и газа с морских платформ на берег обеспечивает система морских трубопроводов общей длиной 300 км.
По ним нефть и газ поступают в самое сердце проекта – на завод СПГ и терминал отгрузки нефти производственного комплекса «Пригородное». Уникальный завод находится на берегу залива Анива, на юге Сахалина и был официально введен в эксплуатацию в феврале 2009 года в присутствии Президента Российской Федерации Дмитрия Медведева. А уже через месяц, в марте 2009 года, прошла первая отгрузка СПГ покупателям Азиатско-Тихоокеанского региона, а в январе следующего года – сотая. В августе 2015 года была отгружена тысячная стандартная партия СПГ. Юбилейная партия поступила двум компаниям – «Токио Электрик» и «Токио Гэс». Примечательно, что именно эти компании были покупателями первой партии российского СПГ в марте 2009 года.
Специально для суровых климатических условий Сахалина специалистами концерна «Шелл» была разработана особая технология сжижения газа с применением двойного смешанного хладагента (Double Mixed Refrigerant). За счет низкой температуры используемого для охлаждения воздуха этот процесс требует намного меньшего объема природного газа для запуска газовых турбин, а выделяющееся при сжижении тепло используется для других технологических процессов. Все это делает завод проекта «Сахалин-2» в Пригородном одним из самых энергоэффективных заводов по производству СПГ в мире.
В 2015 году «Сахалин Энерджи» дала старт проекту дальнейшего расширения завода по производству СПГ. Акционерами проекта «Сахалин-2» принято решение построить третью линию сжижения природного газа, проектированием которой будут заниматься компания Shell Global Solutions International и российский институт «Гипрогазцентр».