CC BY
52
Григорьев М.Н., Максимцев И.А., Уваров С.А.
ЛОГИСТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА В РОССИЙСКОЙ ЗОНЕ АРКТИКИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ
Аннотация. Повышение эффективности хозяйственного и социального освоения Арктической зоны России при существенном уменьшении негативного влияния там на окружающую среду может быть связано с широким использованием в энергетике этой зоны сжиженного природного газа местного производства. Для решения этой задачи предлагается создать комплексную логистическую систему в рамках соответствующей национальной программы. Основные соображения по этому вопросу приводятся в данной работе.
Ключевые слова. Логистика, сжиженный природный газ, Арктика, экология, эффективность.
Grigoriev M.N., Maksimtsev I.A., Uvarov S.A.
LOGISTICS PROBLEMS OF THE LIQUEFIED NATURAL GAS USE IN THE RUSSIAN ARCTIC ZONE AND WAYS TO SOLVE THEM
Abstract. An increase in the efficiency of economic and social development of the Arctic zone of Russia, while significantly reducing the negative impact on the environment there, can be associated with the widespread use of locally produced liquefied natural gas in the energy sector of this zone. To solve this problem, it is proposed to create an integrated logistics system within the framework of the relevant national program. The main considerations on this issue are given in this paper.
Keywords. Logistics, liquefied natural gas, ecology, Arctic, efficiency.
Введение
Российская Федерация в начале 21 века под влиянием геополитических факторов вновь обратила внимание на свои северные границы, это ознаменовалось широким хозяйственным освоением Арктической зоны России. Этот процесс нуждается в устойчивом энергетическом обеспечении [1]. Значительная часть ресурсов для этого поставляется из расположенных к югу от Полярного круга областей России в рамках «северного завоза». Среднегодовые расходы только Правительства Российской Федерации на завоз топлива в рамках этой программы уже превысили 45 млрд руб. [2].
ГРНТИ 06.71.17
© Григорьев М.Н., Максимцев И.А., Уваров С.А., 2021
Михаил Николаевич Григорьев - кандидат технических наук, профессор, профессор кафедры экономики, организации и управления производством Балтийского государственного технического университета «Военмех» им. Д.Ф. Устинова (г. Санкт-Петербург).
Игорь Анатольевич Максимцев - доктор экономических наук, профессор, ректор Санкт-Петербургского государственного экономического университета.
Сергей Алексеевич Уваров - доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры торгового дела и товароведения Санкт-Петербургского государственного экономического университета.
Контактные данные для связи с авторами (Уваров С.А.): 191023, Санкт-Петербург, Садовая ул., д. 21 (Russia, St. Petersburg, Sadovaya str., 21). E-mail: s_uvarov@mail.ru. Статья поступила в редакцию 15.02.2021.
Среди поставок Министерства обороны РФ на отдалённые военные объекты в Арктике топливная составляющая в 2018 году достигла 94% по весу. При этом из общего количества энергоресурсов более трети составило твердое топливо [3]. Общая годовая поставка на Север только дизельного топлива превышает 1 млн тонн. Следует иметь в виду, что в существенной мере это - особое арктическое дизельное топливо, представляющее собой дефицитный продукт на рынке. Соизмеримую по весу долю энергоресурсов представляет уголь, в частности, Якутии требуется 370 тыс. т, Камчатскому краю -127 тыс. т, Чукотской АО - 370-415 тыс. т [4]. Анализ литературы
Движение материальных потоков в рамках «северного завоза» зачастую совершается очень непростыми маршрутами. Например, большая доля грузов для «северного завоза» поступает в Иркутской области на железнодорожную станцию города Усть-Кут. Затем с помощью плавсредств транспортируется вниз по всей длине реки Лена до поселка Тикси, а потом по Северному морскому пути доставляется до устий рек Анабар, Индигирка, Яна и Колыма и поднимается вверх по этим рекам до конечных пунктов назначения [5].
Успешность и эффективность «северного завоза» по традиционным маршрутам часто определяется климатом, который в последние годы приносит стране неприятные сюрпризы, и погодой, которая не всегда надежно прогнозируется [6]. Например, в 2013 году завоз по описанному выше маршруту был практически сорван из-за обмеления рек и раннего ледостава. Навигация в верховьях рек осуществлялась только малотоннажными судами при их неполной загрузке. Часть судов вмерзла в лед на маршруте и там зазимовала. Дополнительные затраты из-за этого превысили 1 млрд рублей [7].
Из-за нестабильности северного завоза (его успех зависит от срока наступления и величины паводка, срока ледостава, а также прочих нестабильных погодных условий) на объектах энергоснабжения приходится поддерживать минимум 2-х годовой запас топлива [2]. При этом иммобилизируются значительные финансовые ресурсы [8], что снижает потенциал России в глобальной конкуренции [9]. Длительное хранение больших запасов жидкого топлива в северных условиях требует соответствующей инфраструктуры и сопровождается повышенными рисками для окружающей среды. Например, выброс 29 мая 2020 года в реку значительного количества дизельного топлива из хранилища ТЭЦ Норильска, принадлежащей ПАО «Норникель», повлек за собой штраф в сумме 146 миллиардов 177 миллионов рублей и невосполнимый ущерб для окружающей среды [10].
Уголь, как энергоноситель, при хранении создает меньшие риски, однако при сгорании выделяет большое количество вредных продуктов, и его транспортировка от места производства до топочных колосников вызывает большие, чем у жидкого топлива, издержки [11]. Как жидкое топливо, так и уголь сегодня в Арктической зоне России для обеспечения северного завоза не производятся. Альтернативные возобновляемые источники энергии, такие как ветрогенераторы и солнечные батареи, ограничены в применении по условиям строительства и эксплуатации на Крайнем Севере. Атомные станции малой мощности [2], как новое направление развития энергетики Севера, даже после освоения их серийного производства, не всегда могут оказаться эффективными на протяжении ближайшего десятилетия.
Организуя хозяйственную деятельность в Арктике, следует учитывать действующие международные соглашения. В июне 1991 г. представители Дании (Гренландия), Исландии, Канады, Норвегии, СССР, США, Финляндии и Швеции подписали в городе Рованиеми (Финляндия) Декларацию по охране окружающей среды в Арктике (Rovaniemi Declaration), там же была одобрена Стратегия охраны окружающей среды в Арктике (Arctic Environment Prevention Strategy, AEPS). Эти документы направлены на выявление, ограничение и, в конечном счете, запрещение загрязнения региона [12].
С одной стороны, эти документы открывают большие возможности для международного сотрудничества в Арктике, но, с другой стороны, сегодня в этом регионе обостряется конкуренция между ведущими странами мира за право хозяйственного и военного использования Арктики. Экологические аспекты с большой вероятностью могут быть использованы на международной арене для ограничения возможностей России в этой части Земного шара. Особое внимание следует уделить учету перспектив экономических потерь от введения международного запрета на использование и перевозку тяжелого топлива в арктических водах [13].
Сегодня арктическая политика привлекает большое количество международных организаций, однако наибольшим весом обладают 4 организации - Европейский Союз, НАТО, Арктический совет (АС), Совет Баренцева/Евроарктического региона (СБЕР). К сожалению, ни одна из них не является полностью дружественной к нашей стране и готовой конструктивно учитывать все наши проблемы.
Основные результаты и их обсуждение
Учитывая все изложенные обстоятельства, авторы полагают, что перспективным источником энергии в Арктической зоне России может стать сжиженный природный газ (СПГ). Сегодня это - единственный готовый к использованию энергетический ресурс, который в значительных объемах производится в Арктической зоне страны. В соответствии со Стратегией развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года, утвержденной Указом Президента РФ от 26 октября 2020 г. № 645 [14], производство СПГ в Арктике ожидается к 2024 году на уровне 43 млн тонн, к 2030 году - 64 млн тонн, а к 2035 году- 91 млн тонн.
Обустройство Северного морского пути (СМП) уже сегодня обеспечивает круглогодичное движение судов в Западном его секторе. Большими успехами было отмечено начало 2021 года на восточном направлении. Газовоз «Кристоф де Маржери», принадлежащий ПАО «Совкомфлот», загрузился сжиженным природным газом с расположенных на Ямале заводов СПГ компании «Новатэк» и 16 января 2021 года самостоятельно без ледокола завершил переход по СМП в восточном направлении из порта Сабетта и прошел Берингов пролив, а уже 8 февраля 2021 года атомный ледокол «50 лет Победы» начал сопровождение этого газовоза, который возвращается из Китая, назад в порт Сабетта. За 11 дней караван должен пройти сквозь февральские льды СМП в обратном направлении со скоростью 10 узлов, при этом, газовоз существенно шире ледокола и следует за ним на расстоянии 1 мили. Такой ордер указывает на то, что в караване могли бы идти несколько судов.
Оценивая происходящее, председатель правления «Новатэка» Л. Михельсон отметил, что расширение периода навигации по СМП позволяет уменьшить «углеродный след» и сократить выбросы углерода на 7 тыс. тонн в расчёте на круговой рейс [15]. Таким образом, в ближайшем будущем газовозы ледового класса Агс7, к которым относится «Кристоф де Маржери», обеспечат самостоятельно или с помощью ледоколов круглогодичную перевозку СПГ по Северному морскому пути.
Использование регазифицированного СПГ в двигателях внутреннего сгорания, газовых турбинах, а также при сжигании в топках котлов теплоэлектростанций (ТЭС) сопровождается минимальным по сравнению с дизельным топливом, топочным мазутом и углем выбросом нежелательных веществ в окружающую среду [16]. Таким образом, в районе СМП есть мощности, способные производить перспективный для Арктической зоны России энергоресурс. Однако созданная для СПГ в Арктической зоне России логистическая система не ориентирована на удовлетворение потребностей, существующих там в настоящее время промышленных и социальных объектов. Газовозы класса «Кристоф де Маржери» по своим характеристикам не приспособлены для обслуживания объектов, разбросанных вдоль СМП. Их назначение - обеспечить эффективный экспорт СПГ на мировые рынки.
В некотором смысле воспроизводится ситуация с природным газом, который передается в нашей стране по трубам. Основные объемы добытого газа уходят на экспорт, а объекты, расположенные вдоль трубопроводов, зачастую лишены возможности использовать дешевый энергоресурс. Для того, чтобы избежать повторения такой ситуации, предлагается заранее рассмотреть целесообразность создания национальной Программы по внедрению СПГ для энергообеспечения объектов, расположенных в Арктической зоне России. При этом авторы не исключают возможности поиска международных альянсов [17].
Первым в Программе должен быть рассмотрен вопрос о доставке СПГ на побережье вдоль СМП. Традиционным образом задача может быть решена путем строительства малотоннажных газовозов класса Агс7, развозящих СПГ из порта Сабетта по точкам вдоль СМП. Однако, специализированное на перевозке СПГ малотоннажное судно класса Агс7 может оказаться нерентабельным, поскольку обратный рейс оно будет выполнять в балласте. Кроме этого, в точках приема СПГ придется создавать мощности по его приемке, хранению и дальнейшей отгрузке, что создаст дополнительные трудности по созданию логистической системы СПГ в Арктической зоне России [18].
Нам представляется целесообразным доставлять СПГ от порта Сабетта до конечной точки потребления в танк-контейнерах с помощью контейнеровозов класса Агс7. Достоинством этой схемы явля-
ется минимизация расходов по организации инфраструктуры перевалки и хранения СПГ вплоть до конечного потребителя. Контейнеровоз в обратном направлении может принимать контейнеры с иными грузами, кроме СПГ, перемещать их как в порт Сабетта, так и в точки вдоль маршрута.
Из нестандартного оборудования у предлагаемого контейнеровоза на первом этапе следует предусмотреть размещение на борту портального погрузчика, способного выгрузить контейнеры на лед (необорудованный пирс) и принять контейнеры со льда, а также выгрузить на лед и принять на борт сани-волокушу для транспортировки контейнеров по льду и плавающий гусеничный транспортер для их перемещения в зоне ледовой стоянки контейнеровоза или к берегу. В ряде случаев маневрирование во льду возле портового причала требует значительных усилий и занимает больше времени, чем выгрузка на ледяной припай. Особенно, если надлежит принять-выгрузить небольшое количество мест. При этом, способность транспортера плавать [19] требуется для того, чтобы минимизировать для него риск провалится под лед.
Опыт показывает, что нестандартные грузовые операции в северных портах часто срываются из-за неготовности местной техники, поэтому при осуществлении проектирования данного контейнеровоза имеет смысл сделать его максимально автономным при осуществлении погрузо-разгрузочных операций. При дальнейшем совершенствовании логистической схемы доставки СПГ гусеничный транспортер следует оснастить аппаратурой дистанционного (беспилотного) управления и спутниковой навигацией, что позволит работать санному поезду круглосуточно. На борту контейнеровоза целесообразно иметь беспилотный летательный аппарат (БЛА) с аппаратурой контроля толщины и качества льда для детального анализа его состояния на дальности до 5 миль [20]. Это позволит обеспечить с помощью реализации соответствующих возможностей информационно-коммуникационных технологий выбор трассы движения судна во льдах, а также, при необходимости, места выгрузки контейнеров на припай и разработки трассы перемещения его на берег с помощью санного поезда.
Второй вопрос, подлежащий рассмотрению при составлении Программы по внедрению СПГ для энергообеспечения объектов, расположенных в Арктической зоне России, касается доставки танк-контейнеров непосредственно к потребителю. Стандартные размеры танк-контейнеров позволяют их доставлять традиционными автотранспортными средствами по автодорогам или зимникам. На втором этапе реализации Программы было бы полезно в конструкцию танк-контейнеров внести изменения, позволяющие использовать отпарный газ для питания двигателя автомобиля, перевозящего танк-контейнер, и аппаратуру, учитывающую расход этого газа.
Поскольку предлагаемая Программа предусматривает изменение направления потоков снабжения на 180 градусов, в результате чего понятие «северный завоз» будет постепенно уходить в прошлое, целесообразно рассмотреть возможность использования ледовых поверхностей низовий рек, впадающих в Северный Ледовитый океан для транспортировки грузов, включая СПГ, в южном направлении. Прокладка зимников и их обслуживание не всегда может быть оправдано, но в этом случае возможна организация санных поездов, ведомых гусеничными транспортерами (в дальнейшем - дистанционно управляемыми). Их маршрут может быть проложен на основании данных дистанционного зондирования поверхности Земли и льда с помощью автоматических дрейфующих аэростатов [9] и БЛА. Таким образом, пункты, расположенные вдоль рек, можно будет обслуживать с северного направления в отличие от традиционного сегодня южного направления на протяжении практически всего зимнего периода, когда лед выдерживает вес санного поезда.
Третий вопрос, подлежащий рассмотрению при составлении Программы по внедрению СПГ для энергообеспечения объектов, расположенных в Арктической зоне России, касается модернизации собственно там эксплуатируемого энергетического оборудования. Если вопрос совместного использования газа и жидкого топлива в котельном оборудовании достаточно хорошо проработан, то перевод на газовое топливо дизельных электростанций, широко распространенных на Севере, требует определенных усилий.
Такие технологии сегодня известны. Авторы рекомендовали бы те из них, которые позволяют совместно использовать для питания дизелей как газ, так и дизельное топливо. Данная технология модернизации дизелей требует минимальных усилий, позволяет в дальнейшем работать как исключительно на дизельном топливе, так и на смеси газа и дизельного топлива. Совместное использование газа и дизельного топлива в несколько раз сокращает расход дизельного топлива, при этом существенно уменьшается износ дизельного двигателя и выброс в атмосферу вредных веществ. По мнению
авторов, на первых этапах реализации Программы, когда ритмичность поставки СПГ будет только отлаживаться, такая технология предпочтительна, поскольку дает возможность легко возвращаться к дизельному топливу как к резервному, при этом минимизировать его расход. Выводы
Россия имеет возможность повысить экономическую эффективность хозяйственного освоения Арктической зоны за счет внедрения там в энергетику СПГ. Внедрение в энергетику Арктической зоны России сжиженного природного газа должно опираться на создание комплексной логистической системы. Создание комплексной логистической системы, направленной на использование СПГ в Арктической зоне, должно осуществляться в рамках национальной Программы, направленной на комплексное решение поставленных в ней задач. Целесообразно выступить с международной инициативой, направленной на привлечение к осуществлению Программы по внедрению СПГ для энергообеспечения объектов, расположенных в Арктической зоне, не только всех приарктических государств, но других заинтересованных сторон, включая структуры ООН.
ЛИТЕРАТУРА
1. Григорьев М.Н., Уваров С.А. 8СМ как системообразующий фактор развития Северного морского пути // Логистика: современные тенденции развития. Материалы XVII Международной научно-практической конференции. 2018. С. 146-149.
2. Лебедев М.П., Капитонова Т.А., Слепцов О.И., Стручкова Г.П. Проблемы северного завоза органического топлива и роль использования АСММ в условиях Крайнего Севера // Атомные станции малой мощности: новое направление развития энергетики. материалы конференции / Российская академия наук, Институт проблем безопасного развития атомной энергетики. 2011. С. 64-78.
3. Бъядовский Д.А., Куценко Т.В., Коровин Э.В., Руденко А.Е. Применение хранилища сжиженного природного газа повышенной надежности // Научные проблемы материально-технического обеспечения Вооружённых Сил Российской Федерации. 2018. № 4 (10). С. 165-177.
4. Романова Е.А. Северный завоз нефтепродуктов как фактор стабильного развития и жизнеобеспечения республики Саха (Якутия) // Финансовая экономика. 2019. № 12. С. 484-488.
5. Мазуренко Е.С. Состояние и перспективы развития транспортных маршрутов северного завоза Иркутской области // Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации. Сборник статей VI Международной научно-практической конференции. 2017. С. 37-40.
6. Филиппова Н.А., Богумил В.Н. Практическая апробация метода прогнозирования начала и окончания навигации для снижения риска недопоставки грузов северного завоза // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2019. № 3 (58). С. 88-93.
7. Соколов Ю.И. Риски северного завоза // Проблемы анализа риска. 2019. Т. 16. № 4. С. 32-47.
8. Виниченко В.А., Тютрюмова Е.Г. К вопросу о структуре финансовых издержек при организации северного завоза // Современные наукоёмкие инновационные технологии. Сборник статей Международной научно-практической конференции. 2018. С. 78-80.
9. Ломакина А.И. Грузовые потоки и проекты транспортно-инфраструктурного строительства на Канадском Севере // Экономические отношения. 2019. Т. 9. № 4. С. 2457-2470.
10. Якуцени С.П., Соловьёв И.А. Расчёт ущерба окружающей среде в результате аварии на складе ГСМ в Норильске // Географическая среда и живые системы. 2020. № 4. С. 48-56.
11. Захаров В.Е., Прохоров Д.В., Гаврилов В.Л. Потери энергетической ценности рядового угля при доставке до арктических потребителей Республики Саха (Якутия) // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. № 5-6. С. 13-22.
12. Конышев В.Н., Сергунин А.А. Международные организации и сотрудничество в Арктике // Вестник международных организаций. 2011. № 3 (34).
13. Ганеева С.В., Крупин М.И., Оглы Новрузов Б.Р., Сафронов А.В. Экономическая оценка потерь от введения запрета на использование и перевозку тяжелого топлива как топлива для судов в арктических водах // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. 2020. № 58-59. С. 11-18.
14. Указ Президента Российской Федерации от 26 октября 2020 г. № 645 «О Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года».
15. Ледокол повел по Севморпути газовоз за новым грузом российского СПГ. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://eadaily.com/ru/news/2021/02/08/ledokol-povel-po-sevmorputi-gazovoz-za-novym-gruzom-rossiys-kogo-spg?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com (дата обращения 14.02.2021).
16. Котилко В.В. Экология и электроэнергетика регионов Арктики // Стратегические направления в регионах: эколого-экономический и социальный аспекты. Материалы международной научно-практической конференции. 2019. С. 45-52.
17. Григорьев М.Н., Максимцев И.А., Уваров С.А. Логистические альянсы как современный инновационный инструмент укрепления мира на Корейском полуострове (Дальнем Востоке) // Известия Санкт-Петербургского государственного экономического университета. 2018. № 6 (114). С. 19-25.
18. Филиппова Н.А., Власов В.М. Методология повышения эффективности и надежности транспортно-технологической мультимодальной системы Севера России // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2019. Т. 22. № 6. С. 55-65.
19. Вальков В.Е., Карпушин И.С. Мореходные вездеходы на воздухоопорных гусеницах в логистической системе доставки грузов на необорудованный берег // В мире научных открытий. 2013. № 8-2 (44). С. 303-313.
20. Григорьев М.Н., Уваров С.А. Инновационно-логистический анализ тенденций развития беспилотных транспортных систем // Логистика: современные тенденции развития. Материалы XIX Международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2020. С. 129-135.
