 | Слово специалистам В этом блоге публикуются доклады, презентации и прочие материалы с отраслевых форумов и конференций |
Какой бы скепсис многие ни высказывали по поводу перспектив СПГ-топлива в судоходстве, а доля его понемногу растет. Эксперты предсказывают, что к 2050 году эта ниша в судоходстве достигнет 15%. Не сказать, чтобы так быстро и так много, но упускать из внимания этот вопрос все равно нельзя.
Один из важных маркеров - интерес к этой теме со стороны стратегической отечественной корпорации, мечты которой, по ее собственному признанию, всегда сбываются. То есть со стороны "Газпрома".
Сегодня мы предлагаем вниманию читателей доклад главного технолога отдела стандартизации ПАО "Газпром" Антона Луцкевича, представленный на прошедшей в апреле конференции "Российское судостроение". В нем мало лирики, но много емких, а главное - интересных тезисов.
От редакции
Газотопливные суда и инфраструктура бункерного СПГ: текущее состояние в мире и России, требования к СПГ-оборудованию
Причины интереса к СПГ как к бункерному топливу для судов
Приложением VI МК "МАРПОЛ" 73/78 ИMO введены ограничения на выброс оксидов серы и азота с отходящими газами судовых ЭУ, а также установлены особые районы контроля выбросов: Балтийское и Северное моря, пролив Ла-Манш, а также прибрежные воды США. Перечень таких особых районов в ближайшие несколько лет будет существенно расширен.
Морская администрация каждой страны вправе устанавливать в своих портах еще более жесткие нормы. Выброс серы с любого судна при нахождении в любом порту ЕС не должен превышать 0,1% (ЕC Директива Совета N 99/32/ЕС).
Выбросы парниковых газов и способы их снижения
В последниих редакциях приложения VI МК МАРПОЛ 73/78 в главе 4 введены ограничения на выброс "парниковых газов" (т.е. CO2) и конструктивный коэффициент энергоэффективности (EEDI), который учитывает количество CO2, вырабатываемого ЭУ судна. Коэффициент рассматривается как критерий оценки совершенства судна и прямо влияет на финансовые аспекты его жизненного цикла.
Наиболее эффективный способ снижения выбросов углекислоты с судна (на 20%) без снижения мощности энергоустановки – переход на бункерный природный газ.
 |
| ПАО "Газпром" |
Все "экологичные" суда как транспортные средства будут хуже ныне существующих "неэкологичных" судов.
Все варианты обеспечения экологичности судна сопоставимы и имеют те или иные преимущества и недостатки.
Судно, работающее в европейских водах, представляется более целесообразным сделать газотопливным.
Актуальность развития газотопливного судоходства. Экономические и технические аспекты
Технические причины целесообразности использования бункерного СПГ:
1. Отсутствие необходимости очистки отходящих газов от SOx ввиду отсутствия серы в газовом топливе. Не нужны скрубберы и необходимых для них реагенты
2. Существенное снижение содержания NOx в отходящих газах ЭУ (вдвое для 4-тактных дизелей и на 20 - 25% для 2-тактных). Соответствие отходящих газов требованиям по содержанию NOx, отсутствие необходимости размещения на судне реакторов избирательной каталитической реакции и необходимых для их работы химреагентов
3. Практически полное отсутствие в отходящих газах твердых частиц, обусловленное особенностями процесса сгорания газового топлива. Отсутствие необходимости размещения на судне сажеуловителей
4. Снижение примерно на 20% выбросов СО2
5. Увеличение моторесурса поршневых двигателей, снижение нагарообразования
 |
| ПАО "Газпром" |
Цены на СПГ, доступный для бункеровки газотопливных судов, изменяются преимущественно в диапазоне между ценами на MDO и IFO, иногда выходя за его границы. При приближении цен на СПГ к ценам на IFO наблюдается ажиотажный интерес к СПГ и газотопливным судам. При приближении цен на СПГ к ценам на MDO интерес к бункерному СПГ поддерживается исключительно административными и нормативными мерами.
Газотопливные суда и их место в современном коммерческом судоходстве
В настоящее время газотопливные суда эксплуатируются практически исключительно в европейских водах (около половины из них – во внутренних водах Норвегии) либо в водах США.
В числе указанных судов – контейнеровоз, автопассажирские паромы, накатные суда, суда класса Ro-Pax, суда класса Con-Ro, круизные суда, судно для перевозки цемента, замснаряд, ледокол, буксиры, буровое судно, самоподъемная буровая платформа, суда снабжения оффшорных объектов, быстроходные паромы, в т.ч. автопассажирские, танкера различных типов, газовозы для разных видов газов, рыболовные суда, суда обеспечения рыбных ферм, буксиры, речные суда различного назначения, ряд других.
Также можно рассматривать как газотопливные – суда, имеющие знак символа класса "LNG-ready".
На таких судах выполнен комплекс подготовительных работ, которые обеспечивают возможность использования на них бункерного СПГ, и в дальнейшем такие суда можно будет быстро и дешево превратить в газотопливные, однако пока они работают нефтяном топливе, поэтому часть требуемого оборудования не установлена.
Начинают появляться газотопливные суда для работы на внутренних водных путях. В первую очередь – для системы Рейн-Майн-Дунай, на которую распространяются специальные экологические требования ЕС. Также ведутся работы для внутренних водных путей США и Канады. В КНР ведутся работы по использованию на таких судах компримированного газа.
Инфраструктура для газотопливного судоходства – возможность получения бункерного СПГ
Существующая инфраструктура снабжения газотопливных судов бункерным СПГ характеризуется как крайне недостаточная.
Предусматривается возможность получения газового топлива с береговых бункеровочных баз и из автотрейлеров.
Ведутся эксперименты и проработки по использованию сменных емкостей для СПГ (контейнеров, трейлеров).
На сегодня относительно длительное время находится в эксплуатации бункеровщик СПГ "Sea gas", работающий в порту Стокгольма и бункерующий АПП "Sea Grace". Судно было переоборудовано из небольшого АПП, имеет на борту емкость типа "C" вместимостью 187 м3, грузовая система упрощенного типа.
15 февраля 2017 г. передан заказчику первый в мире бункеровщик СПГ специальной постройки "ENGIE Zebrugge", вместимостью 5000 куб. м, построенный на верфи HANJIN в Пусане, Корея. Судно работает в порту Зебрюгге и получает СПГ для бункеровки на находящемся там импортном терминале СПГ.
В течение 2017 г. заказчикам переданы еще два бункеровщика СПГ: судно "Coralius" (5800 куб. м) для компании Skangas и судно "Cardissa" (6500 куб. м) для компании Shell.
Кроме того, в 2018 г. газовоз ШНГ (LNG/LPG/LEG) "Coral Methane" (2009 г., 7500 м3) компании Anthony Veder переоборудован в бункеровщик СПГ.
Бункеровщик СПГ: требования к функциональности
Бункеровщик СПГ, независимо от типа, предназначения и исполнения, должен обеспечивать выполнение ряда функций, критичных для удовлетворения потребностей газотопливного судоходства.
Кроме того, представляется целесообразным обеспечение бункеровщику СПГ некоторой дополнительной функциональности для учета локальных особенностей спроса.
Бункеровщик должен выполнять следующие функции:
- принимать товарный СПГ со специализированных причалов, судов-газовозов СПГ и с автотрейлеров (внешними средствами грузообработки);
- выдавать бункерный СПГ на ГТС и в автотрейлеры (своими средствами грузообработки);
- принимать сдаваемый СПГ с ГТС и из иных источников;
- принимать отпарной ПГ для утилизации / для повторного использования;
- проводить эксплуатационное захолаживание обслуживаемых криогенных емкостей;
- проводить первичное захолаживание обслуживаемых криогенных емкостей;
- проводить инертизацию систем хранения ПГ азотом;
- принимать с берега и/или вырабатывать азот для инертизации;
- хранить запас сжатого азота на борту;
- выдавать сжатый азот на ГТС или в иные внешние емкости.
 |
| ПАО "Газпром" |
Дополнительные требования к бункеровщику СПГ:
Должна обеспечиваться возможность его использования в качестве фидерного газовоза СПГ (с учетом возможностей системы удержания СПГ, имеющейся на борту).
Должна обеспечиваться возможность точного определения количества, температуры, давления и химического состава выдаваемого бункеровщиком бункерного СПГ в течение всей бункеровки.
Может быть востребована высоконапорная регазификация СПГ на борту для выдачи на ГТС не только СПГ, но и КПГ.
Может быть востребована выдача на обслуживаемое судно не только СПГ / КПГ, но и жидкого нефтяного топлива (в качестве запального и резервного) – нужно определиться.
Может быть востребован прием метаносодержащих газовых смесей для утилизации.
 |
| ПАО "Газпром" |
Соображения по криотанкам для бункеровщиков СПГи газотопливных судов
Криотанк системы удержания бункерного СПГ, устанавливаемый на бункеровщике или газотопливном судне, должен отвечать следующим требованиям:
- тип "C" по кодексу IGC (для газотопливных судов допустимы танки и иных типов);
- рабочее давление – не менее 5 Бар (для бункеровщика СПГ, при отсутствии УПСГ на судне, желательно – не менее 8 Бар);
- имеются документы РС (или другого КО), либо возможность их получения без затруднений.
- требуемая вместимость системы удержания СПГ обеспечивается вместимостью одного танка, в крайнем случае – двух танков. Исключение – системы с танками, заменяемыми при бункеровке.
Названным требованиям могут отвечать криотанки следующего происхождения :
- танк-контейнеры (FEU либо, если требуется меньшая вместимость, TEU).
- емкости промышленного назначения для хранения СПГ (предпочтительно в горизонтальном исполнении).
- автотрейлеры либо котлы автотрейлеров для перевозки СПГ.
- емкости промышленного назначения для хранения жидкого азота, кислорода, водорода (предпочтительно в горизонтальном исполнении).
- автотрейлеры либо котлы автотрейлеров для перевозки жидкого азота, кислорода, водорода.
- котлы ж/д цистерн для перевозки жидкого азота, кислорода, водорода.
- емкости, изготовленные на заказ в рамках проекта (требуемых размеров и вместимости).
Если кожух теплоизоляции танка не выступает за границы, предусматриваемые кодексом IGC для размещения танка типа "C", предпочтительны различные варианты экранно-вакуумной теплоизоляции. Если стенка танка не выступает за указанные границы, а кожух теплоизоляции выступает – предпочтительна невакуумная теплоизоляция (пенополиуретан и т.п. материалы)
Газотопливное судоходство сейчас и в ближайшем будущем: импортозамещение и выгоды для отечественной промышленности
В ближайшем будущем газотопливное судоходство будет развиваться и к 2050 г. займет не менее 15% рынка коммерческих судов.
Для отечественного судоходства газотопливные суда наиболее ожидаемы в сегменте судов внутреннего и смешанного плавания.
Для таких судов характерны ЭУ с мощностью единичного агрегата менее 1200…1300 КВт, а также сходство применяемых для ЭУ проектных решений.
Поэтому для нескольких наиболее востребованных "типовых" энергоагрегатов возможна подготовка "типового комплекта оборудования для использования СПГ".
Для операторов газотопливных судов такой подход был бы оптимальным, поскольку он позволяет упростить укомплектование судна и снизить расходы на обеспечение жизненного цикла всего комплекса оборудования.
Нежелание операторов коммерческих судов иметь дело с отечественными поставщиками сейчас отчасти компенсируется санкциями и низким курсом рубля.
Поэтому перед отечественными судостроителями и производителями оборудования для спг открывается уникальная возможность войти на формирующийся рынок оборудования для газотопливных судов. Не только отечественный, но и мировой.
Антон Луцкевич,
главный технолог отдела стандартизации ПАО "Газпром"
Доклад находится в открытом доступе по итогам конференции "Российское судостроение"
