CC BY
79
УДК 332.14
ЗНАЧЕНИЕ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА В ГАЗИФИКАЦИИ РОССИЙСКИХ РЕГИОНОВ (НА ПРИМЕРЕ РЕСПУБЛИКИ МАРИЙ ЭЛ)
О. Ю. СЕВАСТЬЯНОВА,
ассистент кафедры финансов и кредита E-mail: [email protected] Марийский государственный технический университет
В статье исследовано значение сжиженного природного газа в газификации российских регионов на примере Республики Марий Эл. Проведен расчет экономической эффективности использования сжиженного природного газа для отопления жилых помещений в сравнении с альтернативными видами топлива. Дана оценка возможности газификации Юринского района Республики Марий Эл сжиженным природным газом.
Ключевые слова: сжиженный природный газ, газификация, топливо, экономическая эффективность.
В настоящее время природный газ является одним из важнейших видов топлива, так как запасы его достаточно велики, кроме того, это экологически чистое топливо по сравнению с углем, торфом, нефтепродуктами и т. д. Таким образом, использование газа в качестве топлива в значительной мере решает и экологические проблемы — загрязнение атмосферы, парниковый эффект.
Более четверти объема всего добываемого в мире природного газа транспортируется в виде сжиженного природного газа [10].
Сжиженный природный газ (СПГ) является криогенной жидкостью. При атмосферном давлении температура кипения СПГ составляет около — 1 600°С. В основу технических решений комплексов по производству и реализации СПГ положен модульно-дискретный принцип подбора
оборудования, который позволяет при необходимости наращивать производительность основного модуля за счет дополнительного оборудования. Такой подход дает возможность широко использовать оборудование по производству СПГ различной мощности для обеспечения природным газом крупных и мелких потребителей.
Авторы работы [2] А. П. Иньков и Б. А. Скородумов выделяют следующие преимущества СПГ как вида топлива:
- сжижение природного газа увеличивает его плотность в 600 раз, что повышает эффективность и удобство хранения, а также транспортировки и потребления энергоносителя;
- это нетоксичная криогенная жидкость, которая хранится под небольшим избыточным давлением в емкости с теплоизоляцией;
- дает возможность газификации объектов, удаленных от магистральных трубопроводов на значительные расстояния, что позволяет, например, вовлекать в сельскохозяйственный оборот глубинные (удаленные) территории;
- программа, разработанная ОАО «Газпром», позволит решить актуальную задачу газификации населенных пунктов, отдаленных от газопроводов. По оценкам специалистов ВНИИ ПРОМГАЗ, около 50% населенных пунктов, нуждающихся в газификации, экономически
54
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ: жебРЪЯ WWP/tTCMieM
целесообразно обеспечивать газовым топливом в виде привозного СПГ;
- все крупнейшие месторождения природного газа в России находятся в удаленных районах, не благоприятных для строительства транспортных газопроводов, и наиболее целесообразной здесь представляется транспортировка газа в жидком состоянии. Основные российские газовые месторождения будут располагаться именно в таких районах (Баренцево море, шельф Карского моря, остров Сахалин и т.д.). Это обусловливает необходимость строительства крупных заводов по производству СПГ в местах перспективных месторождений.
В процессе газификации регионов России сжиженный газ используется в основном для газификации жилых и подсобных помещений. В связи с этим рассмотрим целесообразность использования сжиженного газа для отопления жилого помещения в сравнении с альтернативными энергоносителями. Расход топлива на 1 кВт мощности за1ч представлен в табл. 1.
Общие расходы на отопление жилого или подсобного помещения зависят от внешней температуры и тепловых потерь. Принято считать, что для хорошо утепленного дома с высотой потолков до Зм для отопления каждых 10 м2 его площади требуется в среднем 1 кВт мощности котла [5]. Следовательно, для дома площадью 100 м2 потребуется 10 кВт энергии в час для отопления.
Рассчитаем, сколько топлива потратит котел на максимальной мощности за 1 ч в самые холодные сутки года (расчетная температура на улице — 28°С) при работе на различных видах топлива:
- на природном газе —10 • 0,12=1,2 м3/ч;
- на сжиженном газе — 10 • 0,085 = 0,85 кг/ч;
- надизельномтопливе—10 • 0,085 = 0,85кг/ч;
- наэлектричестве— 10«1 = 10 кВт • ч. Рассчитаем расход топлива в отопительный
период. Величина полного использования номинальной тепловой мощности котла составляет около 1 600—1 800 ч вгод. Следовательно, расход за год составит:
- при работе на природном газе — 1 800 • 1,2 = 2 160 м3;
- при работе на сжиженном газе — 1 800 • 0,85 = 1 530 кг;
Таблица 1
Расход топлива на 1 кВт мощности за1ч
- при работе надизельном топливе —1 800 • 0,85 = 1 530 кг;
- при работе на электричестве — 1 800 • 10 = 18 000 кВт.
Цены на приобретение различных видов топлива в 2009 г. приведены в табл. 2.
Помимо цены производства средняя цена приобретения включает налог на добавленную стоимость, акциз, транспортные, сбытовые, посреднические и другие расходы.
Рассчитаем годовую стоимость отопления жилого помещения площадью 100 м2:
- при работе на природном газе — 2 160 • 2,764 = 5 970 руб.;
- при работе на сжиженном газе — 1 530 • 17,47 =
26 729 руб.;
- при работе на дизельном топливе — 1 530 • 19,661 = 30 081 руб.;
- при работе на электричестве — 18 000 • 1,551 =
27 918 руб.
Таким образом, очевидно, что природный газ является оптимальным видом топлива с точки зрения соотношения цена/выход полезного тепла. По этому показателю сжиженный газ занимает второе место, уступая природному газу, однако, являясь экономически более выгодным для отопления жилого или подсобного помещения, чем дизельное топливо и электричество.
При этом стоимость природного газа в РФ дифференцирована по потребителям (население и про-мышленно-бытовой сектор), а также по регионам. Розничные цены на природный газ регулируются региональными отделениями Федеральной службы по тарифам. Так, розничные цены на природный газ для населения Республики Марий Эл в 2010 г. [6, с. 13] представлены в табл. 3.
В свою очередь стоимость газа для промыш-ленно-бытового сектора варьируется в зависимости от объемов потребления. Конечная оптовая цена на газ включает следующие регулируемые составляющие: оптовую цену на газ; тариф на услуги по транспортировке газа по газораспределительным сетям; плату за снабженческо-сбытовые услуги.
В тарифы на услуги по транспортировке газа по газораспределительным сетям ООО «Марийскгаз»
Таблица 2
Цены на приобретение различных видов топлива
Вид топлива Расход на 1 кВт • ч
Природный газ 0,12 м3
Сжиженный газ 0,085 кг
Дизельное топливо 0,085 кг
Электричество 1 кВт
в 2009г., руб. [9, с. 509-510]
Вид топлива Стоимость
Природный газ, м3 2,764
Сжиженный газ, кг 17,47
Дизельное топливо, кг 19,661
Электричество, кВт • ч 1,551
Таблица 3
Розничные цены на природный газ для населения РМЭ в 2010г., руб. /м3
Вид потребления Розничные цены на газ
С01.01.2010 С01.04.2010
Приготовление пищи; содержание животных в личном подсобном хозяйстве; отопление теплиц, прочих нежилых помещений, отдельно стоящих гаражей и бань 3,87 3,92
Отопление жилых помещений, а также потребление природного газа при одновременном использовании газа на отопление и приготовление пищи при наличии приборов учета расхода газа 2,19 2,3
для всех групп потребителей (кроме населения) включена специальная надбавка для финансирования программы газификации, определенная органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в размере 25,01 руб. /1 ООО м3 газа и дополнительные налоговые платежи, возникающие от ее введения, в размере 6,25 руб. /1 ООО м3 газа.
Рассчитаем стоимость 1 м3 для конечного потребителя — предприятия промышленно-бытового сектора Республики Марий Эл с годовым потреблением до 10 ООО м3 в 2010 г. (табл. 4).
Таким образом, стоимость 1 м3 природного газа для предприятий промышленно-бытового сектора республики превышает стоимость 1 м3 природного газа для населения, используемого для отопления жилых помещений, почти на четверть (24,73 %). В свою очередь стоимость 1 м3 природного газа для населения, используемого для приготовления пищи, содержания животных в личном подсобном хозяйстве, а также отопления нежилых помещений, превышает стоимость 1 м3 природного газа для предприятий на аналогичную величину (26,81 %).
Однако при выборе соответствующего вида топлива следует учитывать постепенное сокращение разрыва между стоимостью магистрального
Таблица 4
Расчет стоимости 1 м для конечного потребителя — предприятия промышленно-бытового сектора РМЭ с годовым потреблением до 10 000 м1в2010г., руб. /м3 [7, 8]
Показатель Цена
Размер платы за снабженческо-сбытовые услуги 0,125
Тариф на услуги по транспортировке газа 0,343
Оптовая цена на газ для промышленно-бытовых потребителей 2,401
Итого... 2,869
газа и СПГ вследствие согласования Правительством РФ и ОАО «Газпром» концепции поэтапного приведения внутрироссийских цен на газ к среднеевропейским.
Предполагается, что сжиженный газ не будет дорожать аналогичными темпами, так как цены уже близки к уровню мировых и будут колебаться вместе с мировыми ценами на автомобильное топливо. Кроме того, после подписания Россией Киотского соглашения, квотирующего выброс С02 в атмосферу, нефтедобывающие и нефтеперерабатывающие предприятия активно приступили к гашению факелов и сжижению сжигаемых попутных нефтяных газов, что не дает ценам на сжиженный газ расти аналогично росту цен надругие виды моторного топлива [1].
Как представляется, со временем стоимость использования сетевого газа будет приближаться к стоимости использования СПГ.
Кроме стоимости непосредственно топлива необходимо оценить расходы на проведение работ по газификации магистральным и сжиженным газом. В процессе газификации населенного пункта или отдельного жилого помещения магистральным газом возможны следующие трудности:
- при наличии газопровода высокого давления необходимо строительство газораспределительной станции (ГРС) стоимостью от 20 до 400 млн руб. в зависимости от пропускной способности газопровода;
- при наличии газопровода среднего давления необходимо строительство газораспределительного пункта стоимостью, сравнимой со стоимостью 20км газопровода низкого давления;
- при наличии газопровода низкого давления можно столкнуться с ситуацией отсутствия избыточной мощности для подключения новых объектов. Для того чтобы увеличить пропускную способность существующего газопровода, также требуются значительные финансовые вложения.
Прокладка магистральных газовых сетей дотировалась государством до начала 2009 г. только для населенных пунктов с количеством домов более 250. Дачные поселения, вновь строящиеся поселки, даже присоединяемые к городу или деревне, газифицируются на коммерческой основе. Стоимость газификации одного дома природным газом в этом случае составляет около 700тыс. руб.
Сравнительный анализ экономической эффективности газификации жилого помещения магистральным и сжиженным газом представлен в табл. 5.
56
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ: жебРЪЯ Ъ'ПРАХЖ'иХА
Таблица 5
Сравнительный анализ газификации магистральным и сжиженным газом, руб.
Площадь дома, м2 Годовая оплата за отопление сжиженным газом Стоимость системы автономного газоснабжения сжиженным газом, включая земельные работы и котельную Стоимость системы газоснабжения природным газом (атмосферный котел с естественной тягой)
Атмосферный котел с естественной тягой Вентиляторный котел Конденсационный котел Атмосферный котел с естественной тягой Вентиляторный котел Конденсационный котел
100 33 000 26 400 21450 411 000 391 000 435 800 799 000
200 66 000 52 800 42 900 424 000 404 000 449 000 812 000
300 99 000 79 200 64 350 424 000 404 000 449 000 812 000
400 132 000 105 600 85 800 500 000 480 000 523 000 818 000
500 165 000 132 000 107 250 565 400 545 400 616 400 818 000
600 198 000 158 400 128 700 576 400 627 400 636 400 829 000
700 231000 184 800 150 150 586 400 627 400 636 400 829 000
800 264 000 211200 171 600 752 000 871 000 812 000 829 000
Таким образом, газификация жилого помещения площадью 100—700 м2 сжиженным природным газом с экономической точки зрения более эффективна, чем коммерческая газификация сетевым газом.
Однако в сравнении с дотируемым подключением к сетевому газу в рамках различных программ газификации регионов России, которое обходится в 50—70тыс. руб., расходы по газификации СПГ жилого помещения площадью 100 м2 оказываются в 6—8 раз выше.
В настоящее время возможность и технико-экономическая целесообразность использования СПГ рассматривается в следующих случаях:
- при решении вопросов газоснабжения населенных пунктов, находящихся или оказавшихся при разработке перспективных схем газоснабжения вне пределов зоны газификации сетевым газом;
- при использовании в качестве временной схемы газификации до строительства сетевого газопровода, как менее капиталоемкой технологии, принимая во внимание возможность повторного использования технических средств для производства, транспортировки и использования сжиженного, компримирован-ного и адсорбированного природного газа для газоснабжения других населенных пунктов, а также их использования для газомоторизации автотранспорта и автотракторной техники;
- при газоснабжении населенных пунктов, для которых строительство газопроводов затруднительно в силу топографических условий местности.
В отличие от сетевого газоснабжения беструбопроводными схемами предусматривается получение, доставка и хранение природного газа на
объектах газификации (населенных пунктах, промышленных и сельскохозяйственных объектах и др.) в сжиженном или компримированном виде.
Компримированный природный газ (КПГ) — сжатый природный газ, используемый в качестве моторного топлива вместо бензина, дизельного топлива и пропана. Он дешевле традиционного топлива, а вызываемый продуктами его сгорания парниковый эффект меньше по сравнению с обычными видами топлива, поэтому он безопаснее для окружающей среды [3].
При этом внутри населенного пункта реализуется традиционная схема газоснабжения сетевым природным газом, включающая внутрипосел-ковые газопроводы низкого давления, дворовые и внутренние газопроводы. Внутрипоселковые газопроводы подключаются к системе хранения, в которой природный газ (в зависимости от источника производства) хранится в сжиженном, компримированном, адсорбированном виде. Из системы хранения компримированного, адсорбированного и сжиженного природного газа осуществляется соответственно редуцирование, десорбция, рега-зификация и отпуск природного газа в газораспределительную сеть [4, с. 11].
Перспективным направлением беструбопроводной газификации является накопление природного газа в хранилищах потребителей в адсорбированном состоянии (АПГ) пористыми углеродными сорбентами. Основным достоинством технологии АПГ является способность некоторых видов пористых углеродных сорбентов — активных углей сосредоточивать при давлении адсорбции не выше 3 МПа до 200 объемов природного газа в единице объема сорбента, что сопоставимо с хранением газа в компримированном виде под давлением 20 МПа.
Применение технологии АПГ позволяет существенным образом снизить энергозатраты на компримирование газа, увеличить, по сравнению с автомобильной газонаполнительной компрессорной станцией (АГНКС), наличие источников газоснабжения (газонаполнительная станция, газорегуляторный пункт) для беструбопроводной газификации, более полно использовать полезный объем транспортировщиков компримированного газа—ПАГЗ, снизить давление в газоаккумуляторах у потребителей с 5+7 МПа (КПГ) до 0,6+1,6 МПа (АПГ) [4, с. 12].
Как показывает опыт применения схем газификации СПГ в отдельных регионах России, к основным факторам, которые определяют возможность разработки и организации альтернативных сетевому газу схем газоснабжения, следует отнести:
- наличие дорог с твердым покрытием, мостов и путепроводов через водные преграды, железнодорожных путей, которые обеспечивают круглогодичное бесперебойное альтернативное газоснабжение от источников производства СПГ, КПГ и АПГ до возможных потребителей;
- среднее расстояние от источников произволе -тва СПГ, КПГ и АПГ до возможных потребителей не должно превышать 150 км;
- наличие в регионе источников производства СПГ, КПГ и АПГ — газораспределительная станция или АГНКС, которые отвечаюттребованиям эффективной работы оборудования для сжижения, компримирования и адсорбции газа;
- соотношение цен СПГ, КПГ и АПГ и замещаемых ими первичных энергоносителей (уголь, мазут, печное топливо, пропан-бутан) на топливном рынке региона;
- возможность совмещения газификации населенных пунктов с газоснабжением промышленных предприятий, газомоторизацией автотранспорта и автотракторной техники, используемой в сельскохозяйственном производстве, а также использование СПГ в сельскохозяйственном производстве, носящем сезонный характер. Наиболее предпочтительными с точки зрения
целесообразности альтернативного газоснабжения являются населенные пункты и промышленные предприятия Юринского, Килемарского, Оршанского, Новоторъяльско-го, Куженерского районов Республики Марий Эл. При этом Юринский и Килемарский районы не газифицированы сетевым газом.
Альтернативная газификация объектов может быть эффективной по сравнению со строительством газопровода при небольших объемах потребления газа и при условии не менее 60-процентной загрузки альтернативной технологической линии газификации.
На основании анализа, проведенного ОАО «Промгаз», 60-процентная загрузка альтернативной технологической линии газификации осуществима только на объектах, где имеются крупные промышленные предприятия или крупные муниципальные автотранспортные предприятия, которые обеспечивают круглогодичное потребление газа. Большинство населенных пунктов, подлежащих газификации в Республике Марий Эл, имеют коэффициент загрузки оборудования производства альтернативных источников газификации не более 35 % [4, с. 16].
Примером может служить газификация Мед-ведевского района. Коэффициент загрузки по большинству населенных пунктов не превышает 25 %, и только на объектах Сенькино, Дорожный, Соболевский коэффициент загрузки равен соответственно 72, 66 и 57 %. Величина коэффициента загрузки этих объектов указывает на возможность рассмотрения их газификации альтернативными источниками. Однако эти объекты к настоящему времени газифицированы, и рассмотрения иной формы газификации не предвидится.
Наибольший интерес для альтернативной газификации представляет Юринский район. Возможна альтернативная газификация промышленных предприятий и населенных пунктов Юринского района АПГ от газопровода-отвода Урень без организации производства, но с организацией системы заправки в пос. Боковая по инновационной технологической схеме газификации населенных пунктов (см. рисунок) от газопроводов с Р> 0,6 МПа через накопительную емкость с АПГ [4, с. 29]. Возможна также альтернативная газификация промышленных предприятий Юринского района КПГ от газопровода-отвода Урень с организацией производства КПГ на АГНКС на участке от г. Семенов до пгт. Воскресенское Нижегородской области.
Технологическая схема газификации населенных пунктов от газопроводов сР> 0,6 МПа через накопительную емкость с АПГ
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ: жебРЪЯ WWP/tTCMieM
Техническая возможность подачи сетевого газа в Юринский район имеется, однако следует отметить, что расстояние от участка газопровода-отвода пос. Пемба до пос. Ленинский составляет около 191 км, а до пос. Юрино 225 км. Кроме того, на рассматриваемом участке прокладки газопровода имеется водная преграда (р. Ветлуга). Это предполагает значительные капитальные затраты.
При рассмотрении возможности газификации Юринского района от участков газопровода-отвода Урень Нижегородской области следует отметить, что давление на рассматриваемых участках меньше 2 МПа, что приведет к увеличению диаметра прокладываемого газопровода и, как следствие, значительным капитальным затратам по прокладке газопровода.
Таким образом, в Республике Марий Эл на расстоянии менее 150 км отсутствуют источники альтернативной газификации Юринского района, которые обеспечивали бы бесперебойную поставку газа в течение всего года.
Рассмотрим возможность газификации Юринского района от газопровода-отвода Урень на газопроводах-отводах г. Семенов, д. Боковая, пгт Воскресенское Нижегородской области. Этот газопровод имеет давление в конечных точках (ГРС) не менее 2 МПа. Этого давления вполне достаточно для заправки емкости с пористым углеродным материалом и организации производства КПГ. Кроме того, газопровод-отвод Урень располагает потенциалом производительности 97 млн м3/г.
Таким образом, газопровод-отвод Урень может обеспечить потребность Юринского района (83,762 млнм3/г.)вгазе. Крометого, между газифицируемыми населенными пунктами и указанными участками
сложного газопровода-отвода имеются дороги с твердым покрытием, и среднее расстояние от газопроводов-отводов г. Семенов, д. Боковая, пгт Воскресенское Нижегородской области до населенных пунктов Юринского района составляет 146 км.
Рассмотрим экологический аспект проблемы. Газификация отдаленных регионов и районов СПГ дает кумулятивный социально-экономический эффект, который заключается, с одной стороны, в снижении затрат населения на отопление своих жилищ и приготовление пищи, с другой стороны, замещение твердого (уголь, дрова) и жидкого (топочные мазуты) топлива сопровождается резким сокращением различных загрязнителей окружающей среды.
Основными загрязнителями являются оксиды азота, серы и углерода, а также летучая зола. Так, поступающий в регион уголь из Кузбасса обладает достаточно высокой зольностью и содержанием серы. Кроме того, воздействие на окружающую среду характеризуется рядом негативных явлений:
- отчуждение земель под золоотвалы;
- загрязнение атмосферы при нарушении правил эксплуатации пылением хранящейся золы и фильтрацией водорастворимых тяжелых металлов (свинца, цинка, кадмия, никеля и др.) через ложе золоотвала в грунтовые воды;
- негативное влияние хранения и транспортировки угля и мазута на окружающую среду из-за неизбежности их потерь.
Таким образом, газификация обусловливает резкое сокращение выбросов вредных веществ, очищается атмосфера, повышается продуктивность, экологическая чистота сельскохозяйственной продукции.
Список литературы
1. Газифицируйтесь сегодня. URL: http://www.avtonomgaz.ru/textparts.php?tid=73.
2. Иньков А.П., Скородумов Б. А. Сжиженный природный газ как основа теплоснабжения отдаленных регионов // Энергетика и промышленность России, 2005. № 4.
3. Компримированный природный газ (КПГ). URL: http://comengas.ru/gloss.html.
4. Криворуцкий Л. Д., Федорова С. Е. Инвестиционный проект газификации Республики Марий Эл. М.: Промгаз, 2003.
5. МедведевА. Автономная газификация. URL: http://www.dgas.pp.ua/gasification/independent-gasification.html.
6. О ценах на природный газ для населения, используемый на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды: приказ Республиканской службы по тарифам Республики Марий Эл от 10.12.2009 № 52.
7. Об оптовых ценах на газ, добываемый ОАО «Газпром» и его аффилированными лицами, реализуемый потребителям Российской Федерации: приказ Федеральной службы по тарифам от 18.12.2009 № 40-э/2.
8. Об утверждении тарифов на услуги по транспортировке газа по газораспределительным сетям ООО «Марийскгаз» и размера платы за снабженческо-сбытовые услуги, оказываемые конечным потребителям газа ООО «Марийскреги-онгаз»: приказ Федеральной службы по тарифам от 20.11.2009 № 312-э/12.
9. Россия в цифрах. Краткий статистический сборник. М.: Росстат, 2010.
10. Современные технологии для производства сжиженного природного газа. Труды кафедры «Холодильная и криогенная техника»: сборникнаучныхстатей / подред. И.М. Калниня. М.: МГУИЭ, 2006.
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ: Ж5б>РЪ% -WUPAXM-UXA
59
