Сжиженный природный газ

Резервуар для сжиженного природного газа в Массачусетсе

Поскольку сжиженный природный газ (аббревиатура LNG для английского сжиженного природного газа или LNG для французского gaz naturel liquéfié ) охлаждается до температуры от -161 до -164 ° C (112-109 K) сжиженного рециркулируемого газа . Объем СПГ составляет лишь около одной шестисотой объема газообразного природного газа.

СПГ следует отличать от СНГ ( сжиженный нефтяной газ , сжиженный нефтяной газ или сжиженный природный газ , NGL) и жидкого биометана ( сжиженный биометан , LBM).

СПГ / ГНЛ имеет большие преимущества, особенно при транспортировке и хранении . Экономичная транспортировка газообразного природного газа возможна только по трубопроводам . С другой стороны, жидкие грузы можно перевозить в специальных транспортных контейнерах (например, сосудах Дьюара ) автомобильным , железнодорожным и водным транспортом . До сих пор этот вид транспорта играл лишь второстепенную роль, поскольку потребность в энергии, в частности, для сложного сжижения, составляет от 10 до 25 процентов от энергосодержания газа. Предел транспортной экономии сжиженного природного газа составляет около 2500 километров, ниже которого транспортировка по трубопроводу природного газа в виде сжатого природного газа ( КПГ, сжатый природный газ ) более экономична с точки зрения энергии.

Производство, транспортировка и хранение

Танкер-газовоз LNG Rivers

Природный газ обычно транспортируется по трубопроводам от завода по производству природного газа до завода по сжижению газа или терминала СПГ в порту, где он хранится, обрабатывается и сжижается путем охлаждения. Природный газ обычно содержит смесь метана и более тяжелых углеводородов, а также азота , диоксида углерода , воды и других нежелательных компонентов, таких как соединения серы . Эти компоненты частично удаляются перед сжижением, например, чтобы избежать затвердевания во время сжижения или для удовлетворения требований заказчика. Для этого используются такие методы, как адсорбция , абсорбция и криогенная ректификация . После этих этапов процесса очищенный природный газ содержит почти чистый метан с содержанием метана около 98%. Обработанный таким образом газообразный природный газ затем сжижается в СПГ. Для этого природный газ охлаждают в несколько этапов (с последовательным сжатием, охлаждением под постоянным давлением, адиабатической релаксацией) до температуры −162 ° C. Затем СПГ перекачивается на специальные суда, которые отправляются на другой терминал СПГ и перекачивают СПГ обратно на берег с помощью собственных грузовых насосов судна. Суда, которые в последние годы строились все крупнее, также относят к танкерам 2G в соответствии с категорией безопасности .

На терминалах СПГ сжиженный природный газ временно хранится в изолированных резервуарах для хранения (в основном цилиндрических резервуарах с плоским дном) под атмосферным давлением до транспортировки или регазификации.

Затем СПГ транспортируется к другому дистрибьютору (хабу) или непосредственно к газовым компаниям, работающим на большие расстояния, путем перегрузки его на танкеры меньшего размера или после перевода в газообразное состояние в трубопроводах.

Этот вид транспортировки природного газа имеет особое значение из-за протяженности транспортных маршрутов в страны Дальнего Востока, такие как Япония . Стоимость морских трубопроводов от объектов по добыче природного газа в эти страны будет слишком высока. Вместе с Южной Кореей и Тайванем почти 80% мирового экспорта СПГ идет в эти азиатские экономические державы , причем Япония получает почти половину из них. Великобритания, Италия и Бельгия также импортируют СПГ.

Экономический смысл

Мировые продажи сжиженного природного газа достигли предыдущего максимума в 245,2 миллиона тонн в 2015 году, а производственные мощности достигли 308 миллионов тонн. Катар - крупнейший в мире экспортер сжиженного природного газа. Годовая производственная мощность газовой промышленности Катара составляет 77 миллионов тонн СПГ, и она обеспечивает четверть мирового потребления СПГ, что больше, чем в Индонезии, Алжире и России (по состоянию на 2011 год). Производитель СПГ Qatargas работает с ExxonMobil , Total , Mitsui , Marubeni , Conoco , Philips и Shell , производитель RasGas (после промышленного города Рас-Лаффан на севере полуострова Катар) с ExxonMobil, Korea RasGas LNG , Petronet LNG и Itochu .

В конце 2015 года наблюдался значительный переизбыток сжиженного природного газа. Катар не смог продать треть своих производственных мощностей, и от 25 до 35 миллионов тонн продукции США еще не было продано конечным пользователям. Три китайских и один индийский импортеры пытались перепродать СПГ, который они обязались покупать. По оценкам экспертов, производственная мощность превысит потребность на 70 миллионов тонн в год и в ближайшие несколько лет. Строительство дополнительных заводов по сжижению газа даже увеличит избыточную производственную мощность до 150 миллионов тонн в год к 2020 году.

Крупнейшими экспортерами СПГ в 2019 году были Катар и Австралия - более 100 миллиардов кубометров каждый . У всех остальных экспортеров было менее 50 миллиардов кубометров. Крупнейшим импортером СПГ является Япония - более 100 миллиардов кубометров. В 2019 году Европа импортировала в общей сложности 119,8 млрд кубометров СПГ.

Германия

Пока в Германии нет терминала для приема СПГ. Тем не менее, несколько возможных мест находятся в стадии подготовки, и законодательный орган принял постановление об инфраструктуре СПГ . Однако немецкие газоснабжающие компании приобрели доли в терминалах СПГ за рубежом. СПГ может поставляться на рынок Германии через соседние страны - Бельгию , Нидерланды или другие европейские страны. В Германии могут быть созданы следующие терминалы СПГ:

  • Brunsbüttel (проектная компания: немецкий LNG терминал , возможно , ввод в эксплуатацию 2022; емкость 8000000000 m³ / )
  • Stade (проектная компания: Hanseatic Energy Hub, возможен ввод в 2026 году; мощность 12 млрд м³ / год)
  • Вильгельмсхафен (проектная компания: LNG Terminal Wilhelmshaven, строительство терминала LNG находится на рассмотрении)
  • Росток (возможен ввод в 2023 г., меньшая система)

Польша

Терминал сжиженного газа в Свиноуйсьце, открытый в конце 2015 года, находится менее чем в 10 км от границы с Германией.

Финляндия

С одобрения Европейского Союза правительство Финляндии предоставило инвестиционную помощь для строительства ряда терминалов СПГ на финском побережье. Цель состоит в том, чтобы стимулировать конкуренцию на финском газовом рынке, который все еще полностью зависит от импорта из России. Кроме того, импорт СПГ также предназначен для доставки природного газа в регионы, которые до сих пор были вне досягаемости трубопроводной сети, которая ограничена крайним югом страны. Первый терминал мощностью 30 000 м 3 был открыт в 2016 году в порту Пори . Строящийся терминал в Торнио мощностью 50 000 м 3 планируется открыть в 2018 году. Начало строительства третьего терминала в Хамине мощностью 30 000 м 3 запланировано на 2017 год.

Политическое значение

В ходе дискуссии о безопасности поставок на фоне российско-украинского спора о цене на газ , который повторяется ежегодно с начала 2005/2006 годов, использование сжиженного природного газа для диверсификации источников поставок и Избегать односторонних зависимостей неоднократно обсуждается в Европе. В Германии в настоящее время нет терминала СПГ, но импортеры природного газа имеют долгосрочные резервы на импортном терминале СПГ Gate в Роттердаме и могут получать оттуда регазифицированный СПГ по трубопроводам.

Использовать как топливо

Перевозки

Использование СПГ в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания приобретает все большее значение, особенно в судоходстве . Это особенно полезно для танкеров сжиженного газа , перевозящих СПГ. В то же время, однако, видны преимущества и в использовании других типов кораблей. Однако для этого требуются бункерные станции в портах, где доступен СПГ. В 2015 году было два контейнеровоза , машины которых работали исключительно на СПГ. В июне 2015 года компания Ostfriesland , которая была преобразована в двигательную установку, работающую на СПГ, также ввела в эксплуатацию коммерческий паром. В декабре 2015 года « Гельголанд» завершил свой первый рейс в качестве первого пассажирского судна, построенного в Германии с двигательной установкой на СПГ. С мая 2016 года судно AIDAprima снабжается сжиженным природным газом, находясь у причалов в портах Гавра , Гамбурга , Саутгемптона и Зебрюгге . AIDAnova , вступивший в строй в декабре 2018 года, - первое круизное судно, которое может работать на сжиженном газе. После завершения строительства, которое ожидается в 2019 году, контейнеровозы типа CMA CGM 22000 TEU также будут работать на СПГ, а это означает, что с учетом предстоящих ограничений по содержанию серы в судовом топливе в 2020 году топливо поступит в этот район. крупнейших контейнеровозов в мире. В июне 2019 года, согласно отчету SEA LNG , всего было 163 корабля с двигательной установкой на СПГ, 155 были введены в эксплуатацию. По состоянию на февраль 2020 года в эксплуатации находилось 175 судов с двигательными установками на СПГ, а 203 корабля были заказаны. Для сравнения: одновременно было 192 корабля с электродвигателями (аккумуляторными и гибридными), еще 196 строились или планируются.

Тяжелое движение на дороге

СПГ также играет все более важную роль в перевозках тяжелых грузов . Европейским пионером в этом сегменте является Iveco , которая планирует эксплуатировать 1800 таких грузовиков на европейских дорогах к концу 2018 года и около 800 к концу 2017 года. Scania и Volvo в настоящее время планируют выйти на новый рынок, и они уже представили двигатели СПГ. Однако одна из самых больших проблем, с которыми СПГ сталкивается в качестве топлива для грузовиков, - это отсутствие комплексной инфраструктуры для заправки топливом; в 2016 году в Германии было всего две заправочные станции СПГ . Всего в странах ЕС и ЕАСТ насчитывается 101 такая АЗС. Другой, открывшийся в Австрии в конце 2017 года, собирался закрыть в мае 2018 года из-за отсутствия государственной поддержки. Это еще раз показывает, что основные политические предпосылки для плавного роста СПГ в качестве топлива для грузовиков в некоторых странах еще не созданы. В примере с Австрией проблемы, в частности, заключаются, с одной стороны, в нагрузке на топливо из-за налога на минеральное масло вместо значительно более благоприятного применения налога на энергию, такого как биометан и сжатый природный газ (КПГ), который используется для заправки автомобилей природным газом , дело такое. Кроме того, отсутствуют субсидии, которые могли бы в некоторой степени компенсировать более высокие затраты на приобретение грузовика, работающего на СПГ, из-за меньшего в настоящее время количества единиц. В результате этот бизнес в настоящее время неэкономичен в такой стране, как Австрия - как для экспедиторов, так и для операторов автозаправочных станций. Стоимость установки и ввода в эксплуатацию заправочной станции СПГ составляет около 1½ миллиона евро.

Плавучий сжиженный природный газ (FLNG)

В отличии от практики трубопроводов природного газа , добываемого на море в соседний берег и превращая его в сжиженный природный газ есть, цели метода FLNG для сжижения природного газа на море - вблизи точки производства -, чтобы сохранить его и передать его транспортные суда. Это должно происходить на больших судах, которые практически неподвижны рядом с производственными площадками, аналогично процессу FPSO, применяемому при добыче нефти . Таким образом, в частности , могут быть разработаны резервуары природного газа, удаленные от берега , эксплуатация которых до сих пор была неэкономичной из-за высоких затрат на прокладку и эксплуатацию трубопровода.

Одним из проектов FLNG является Prelude FLNG от Royal Dutch Shell (контрольный пакет акций) и INPEX Corporation, который должен начать бурение в 2018 году в бассейне Browse к западу от Австралии . По соображениям стоимости мировая газовая промышленность в настоящее время не занимается реализацией дальнейших планов по СПГ.

опасности

Существует риск воспламенения газа во время сжижения или газификации на терминале СПГ, а также при утечке криогенной жидкости из контейнера для транспортировки или хранения.

Контакт с кожей приводит к обморожению, незащищенная сталь может иметь хрупкие переломы . Если газообразный метан вытесняет кислород, существует риск удушья.

При попадании в воду холодная жидкость быстро испаряется из-за высокой теплопроводности воды. Согласно исследованию безопасности и рисков, проведенному в апреле 2015 года в рамках генерального плана СПГ Рейн-Майн-Дунай, это следует учитывать при использовании его в качестве топлива для судоходства. Соавтор Брайан Мо-Аджок из Роттердамской пожарной команды проиллюстрировал особые опасности для района внутренних водных путей на конференции в Дуйсбурге 22 февраля 2017 года.

Баланс CO 2

Использование СПГ в качестве топлива также критически рассматривается с экологической точки зрения. При использовании в качестве привода в двигателях внутреннего сгорания без каталитического нейтрализатора очистки выхлопных газов метан, присутствующий в СПГ, не может полностью сгореть в определенных рабочих состояниях и выбрасывается в атмосферу через выхлопные газы . Это лишь относительно небольшие количества (от 1 до 2 процентов), но из-за того, что эффект парникового газа (потепление атмосферы) примерно в 25 раз выше, чем углекислый газ , использование СПГ более вредно для климата, чем это было бы в чистом виде. за счет выбросов от сгорания топлива.

По сравнению с транспортировкой природного газа по трубопроводам, СПГ имеет менее благоприятный баланс парниковых газов из-за коротких переходных расстояний. Это связано с необходимостью дополнительной обработки, сравнительно более высокими потерями при испарении при транспортировке и более высоким потреблением энергии при производстве, сжижении, заправке, транспортировке и хранении. Чем короче транспортный маршрут, чем выше давление в трубопроводе и чем меньше компрессорных станций на маршруте, тем лучше баланс CO 2 в трубопроводах. По мнению авторов исследования, в 2016 году использование СПГ оправдано с расстояния 6000 километров.

Смотри тоже

литература

  • Яйцо отложено Использование СПГ в качестве судового топлива все еще сдерживается проблемой курицы и яйца. Но все больше и больше СПГ-проектов судовладельцев, операторов портов и терминалов указывают на изменения . В: Hansa , выпуск 8/2015, Schiffahrts-Verlag Hansa, Гамбург, 2015, ISSN  0017-7504 , стр. 48/49.
  • Клаус-Рюдигер Рихтер: СПГ - «модно» или «шумиха»? Криогенный сжиженный природный газ вызывает споры о судовом топливе будущего. В: Waterkant , 2–16 июня 2016 г., выпуск 122, стр. 25–28, под редакцией: Förderkreis Waterkant eV, Emsdetten, ISSN  1611-1583
  • Отчет по СПГ, Water Industry Street 2017/2018 . DVV Media Group , Гамбург 2017, ISBN 978-3-87154-612-9

веб ссылки

Commons : Liquefied Natural Gas  - Коллекция изображений, видео и аудио файлов

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ DVGW: Данные и факты о сжиженном природном газе (СПГ)
  2. ↑ Томас Реукауф и Лоран Маалем: Использование СПГ в промышленности и торговле даже без подключения к сети В: VIK Mitteilungen , 02/2013
  3. ↑ Linde Engineering: Терминалы СПГ
  4. ↑ Germany Trade and Invest : «Россия использует свои возможности на рынке СПГ», без указания местонахождения, 2016 г., стр. 4 онлайн-pdf ( памятная записка от 19 октября 2016 г. в Интернет-архиве )
  5. ^ Райнер Херманн: Страны Персидского залива. Куда движется новая Аравия? Мюнхен 2011, ISBN 978-3-42324875-4 , стр. 295
  6. ^ Трудитесь вперед за нефтью, но ожидайте двойных проблем для СПГ , The Sydney Morning Herald, 7 декабря 2015 г., онлайн
  7. ↑ Темные облака в небе над СПГ над Австралией , Germany Trade and Invest, 16 января 2016 г., онлайн
  8. ↑ Перебалансировка газа 1: Устранение глобального избытка газа , Каллум О'Рейли, LNG Industries, 12 октября 2016 г., онлайн
  9. ^ BP - Статистический обзор мировой энергетики 2020 (69-е издание). (PDF; 7,19 МБ) BP plc, 15 июня 2020 г., стр. 41 , по состоянию на 5 февраля 2021 г. (на английском языке).
  10. ↑ Федеральное министерство экономики и энергетики: Обычные энергоносители / Газ
  11. ↑ Новая еженедельная газета Букстехуде за июль 2018 г.
  12. ↑ Клаус Хекинг: Планируемый терминал сжиженного газа в Брунсбюттеле: козырная карта Германии в газовом покере. В: Spiegel Online . 25 июля, 2018. Проверено 26 июля 2018 .
  13. ↑ energate-messenger.de: Президент Wilhelmshavener Hafenwirtschafts-Vereinigung: «Германии нужен важный терминал для импорта СПГ»
  14. ↑ Ostseezeitung от 26 сентября 2019 г.
  15. ↑ Сообщение Министерства экономики Финляндии http://tem.fi/lng-terminaalien-investointituki
  16. ↑ Первый в Финляндии терминал СПГ начинает коммерческую эксплуатацию . В: Новости мира СПГ . ( lngworldnews.com [доступ 1 сентября 2017 г.]).
  17. ↑ https://www.kauppalehti.fi/uutiset/tornioon-valmistuu-pohjoismaiden-suurin-nesteytetyn-maakaasun-terminaali/CZ6ir3r5. Проверено 1 сентября 2017 года .
  18. ↑ Финляндия: Начало строительства терминала СПГ в Хамине . В: Новости мира СПГ . ( lngworldnews.com [доступ 1 сентября 2017 г.]).
  19. ↑ BMWi: Инструменты для обеспечения газоснабжения
  20. ↑ Бернхард Пёттер: Торговля природным газом в США: покупайте! Наш! Газ! В: Ежедневная газета: таз . 22 июля 2019 г., ISSN  0931-9085 ( taz.de [доступ 10 августа 2019 г.]).
  21. ↑ DVGW: СПГ и безопасность поставок , pdf, 1,11 МБ
  22. ↑ Ханс-Юрген Ройсс: Газ как альтернативное топливо и наилучшее использование первичной энергии . In: Hansa , issue 12/2011, pp. 28-30, Schiffahrts-Verlag Hansa, Hamburg 2011, ISSN  0017-7504.
  23. ^ Сверре Гучмидт: СПГ на пути к новой эре судоходства . В: Hansa , Heft 8/2013, стр. 62-64, Schiffahrts-Verlag Hansa, Hamburg 2013, ISSN  0017-7504
  24. ↑ Каким будет будущее СПГ? В: ClassNK-Magazin , 66-й выпуск, стр. 2/3, JLA media, Гамбург, 2014.
  25. ↑ Топливо с будущим . В: ClassNK-Magazin , 66-й выпуск, стр. 4/5, JLA media, Гамбург, 2014.
  26. ↑ Исследование Европейской комиссии по СПГ в качестве судового топлива . В: Schiff & Hafen , выпуск 4/2015, стр.25.
  27. ↑ Майкл фон Баур: СПГ - новое топливо в портах Балтийского моря . В: Hansa , Heft 8/2013, стр. 66-69, Schiffahrts-Verlag Hansa, Hamburg 2013, ISSN  0017-7504
  28. ↑ Вольфхарт Фабариус: Второй контейнеровоз с СПГ . В: Ежедневный отчет порта от 1 сентября 2015 г., стр.13.
  29. ^ Reederei Эмс : Проект MS "Ostfriesland" , страница проекта, доступ к 24 сентября 2015 года.
  30. ↑ AIDA Cruises: Премьера в порту Гамбурга: 14 мая AIDAprima и AIDAsol в Гамбурге будут работать на чистой электроэнергии из СПГ - AIDA Cruises. В: www.aida.de. Проверено 5 июня, 2016 .
  31. ^ Ингрид Бруннер: Свежий ветерок в открытом море . В: sueddeutsche.de . 31 декабря 2018 г., ISSN  0174-4917 ( sueddeutsche.de [по состоянию на 1 января 2019 г.]).
  32. ↑ Chinadaily: В Шанхае строятся крупнейшие в мире контейнеровозы. Проверено 4 января 2019 года .
  33. ↑ Андре Германн: СПГ: больше нет «курицы или яйца» · Предложение и использование растут параллельно . В: Ежедневный отчет порта от 17 февраля, стр. 1.
  34. ↑ a b Борис Шмидт: Грузовики с СПГ: Iveco и Scania нажимают на газ In: Frankfurter Allgemeine Zeitung , 3 декабря 2017 г., по состоянию на 1 августа 2018 г.
  35. ↑ Статистический отчет 2017. (PDF - файл) NGVA Европа, 19 января 2018, доступ к 1 августа 2018 года .
  36. ↑ Гюнтер Штробль: Единственная заправочная станция СПГ в Австрии может приземлиться в Германии В: Der Standard , 28 мая 2018 г., по состоянию на 1 августа 2018 г.
  37. ↑ a b Плавучий СПГ: добыча природного газа в море. Linde AG , архивируются с оригинала на 5 февраля 2015 года ; Доступ к 13 февраля 2014 года .
  38. ↑ Конкуренция газовых гигантов. В: orf.at. 12 мая, 2018. Проверено 26 июля, 2018 .
  39. ↑ Программа Европейского Союза TEN-T в поддержку Генерального плана по сжиженному природному газу для региона Рейн - Майн - Дунай. Второстепенная мера 2.4: Технические знания, безопасность и оценка рисков. Результат 2.4.4: Исследование аварийных и аварийных операций (Havenbedrijf Rotterdam NV) Консорциум генерального плана СПГ, апрель 2015 г.
  40. ↑ Видео удалено: Насколько опасен СПГ? Проверено 19 мая 2017 года .
  41. ^ Изменение климата 2007: Основы физической науки. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [стр. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К. Б. Аверит, М. Тиньор, Х. Л. Миллер (ред.)], Глава 2, Таблица 2.14. Издательство Кембриджского университета , Кембридж, Великобритания, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США. (PDF; 19,5 МБ)
  42. ↑ Клаус-Рюдигер Рихтер: СПГ - «бедро» или «шумиха»? Криогенный сжиженный природный газ вызывает споры о судовом топливе будущего. В: Waterkant , 2–16 июня 2016 г., выпуск 122, стр. 25–28, под редакцией: Förderkreis Waterkant eV, Emsdetten, ISSN  1611-1583
  43. ↑ Андреас Гольдтау: Оценка Nord Stream 2: регулирование, геополитика и энергетическая безопасность в ЕС, Центральной и Восточной Европе и Великобритании , Европейский центр энергетической и ресурсной безопасности (EUCERS), Лондон, 2016 г., стр. 20 в Интернете (pdf)