Индустрия№1 Июль 2018

В 1973 году на Ближнем Востоке разразилась «война Судного дня». Это был апофеоз многолетней вражды арабского мира и Израиля. Однако произошедшее имело также далеко идущие глобальные последствия. Арабские страны перестали поставлять нефть государствам, поддержавшим Израиль. Разразился энергетический кризис, который до сих пор называют крупнейшим в истории. За год цена на нефть выросла в четыре раза. Нужно было срочно искать пути снижения зависимости от ближневосточного сырья.

Крупнейший проект в отрасли

Быстро набрала популярность такая тема, как энергосбережение. «После паники и шока Япония приступила к подготовке ответных мер. Министерство международной торговли и промышленности выступило со своего рода личным «почином»: сократило работу лифтов в своем главном административном здании», – с иронией рассказывает американский экономист Дэниел Ергин в книге-бестселлере «Добыча: Всемирная история борьбы за нефть, деньги и власть». Экономить стали повсеместно: авиакомпании меняли расписания, автопроизводители сократили выпуск тяжелых и мощных моделей.

Однако главным последствием кризиса 1973 года можно назвать другое – началась масштабная разработка морских месторождений углеводородов. Справедливости ради, такие попытки предпринимались и раньше: например, в 1920-х нефтяные скважины бурились на мелководье в Мексиканском заливе и на Каспии. Однако кризис 1970-х кратно усилил интерес к подобным проектам.

Нефтяной кризис 1970-х годов стимулировал страны Запада к развитию собственной нефтедобычи, в том числе стали активно развиваться офшорные проекты

«Столетия Северное море находилось в распоряжении моряков. В Средние века здесь ловили сельдь, что было для Европы большим бизнесом, а потом – морского окуня и треску. Но к середине 1970-х на морской глади с вертолета можно было увидеть новую породу мореплавателей: плавающие буровые установки, вспомогательные суда, платформы, прокладывавшие трубы баржи… Здесь, в поделенных между Норвегией и Великобританией водах, начиналась самая крупная игра, ставкой в которой было господство в мировой нефтяной промышленности», – пишет Ергин.


В 1976 году на шельфе Северного моря, к северо-востоку от Шетландских островов, началась эксплуатация месторождения Brent, давшего название эталонному сорту нефти. Эталоном Brent стал не только за качество (это легкая малосернистая нефть, востребованная переработчиками), но за стабильность поставок. Морская добыча помогла западным странам выйти из нефтяного кризиса, поскольку позволила получить «подушку безопасности». А кроме того, открылось новое направление развития нефтяного бизнеса. По экспертным оценкам, за прошедшие полвека в разведку и разработку морских месторождений, создание технологий для этого инвестировано свыше триллиона долларов – это можно назвать крупнейшим проектом в истории отрасли.


Недавно англо-голландская корпорация Shell объявила, что выводит из эксплуатации месторождение Brent. Здесь было извлечено 3 млрд баррелей углеводородов в нефтяном эквиваленте, что обеспечило около 10% добычи Великобритании. Но все же решение Shell оправдано – добыча на месторождении снижается еще со второй половины 1980-х. Вероятнее всего оборудование Brent станет экспонатом музея нефтяной промышленности. Однако символом заката истории морской добычи консервация месторождения точно не обернется.

Запасы нефти подводных месторождений оцениваются в 20% от общемирового уровня, природного газа – в 30%. Для морских нефтепромыслов характерны высокие темпы роста объемов производства сырья. Если в 1960 году на их долю приходилось всего 8% общемировой добычи, то теперь примерно треть. При этом доля морской добычи нефти в отдельных странах много больше: в Норвегии и Дании – 100%, Великобритании – 99,7%, Бразилии – 92%, Мексике – 67%, США (без Аляски) – 23%.


Евгений Хартуков

глава Центра нефтегазового бизнеса (журнал «Нефть России»)

По оценке консалтинговой компании DouglasWestwood, минимальный порог окупаемости морской добычи нефти колеблется от 40 долл. за баррель в мелководных районах, до 57 долл. на глубоководье. В ноябре 2017 года Международное энергетическое агентство (IEA) опубликовало очередной доклад серии World Energy Outlook. Основываясь на прогнозах по динамике добычи в США, эксперты организации предположили длительное сохранение цен на нефть в диапазоне 50–70 долл. за баррель. Это означает, что морские проекты будут оставаться рентабельными в ближайшие годы.

 

Энергия будущего

Морская разведка, добыча и транспортировка углеводородов входят в число наиболее значимых секторов мирового энергетического рынка. Капитальные проекты (платформы, трубопроводы и производственные сооружения) реализуются главным образом в Северном море, Персидском и Мексиканском заливах, прибрежных водах США и Бразилии. Schlumberger прогнозирует, что к 2030 году доля подводных месторождений превысит 55% мировой нефтедобычи.

В данном случае свою роль играет сокращение легкоизвлекаемых запасов на суше. По аналогичным причинам прорабатываются проекты морской добычи иных полезных ископаемых, например стратегических металлов – никеля, меди, кобальта, золота, молибдена, серебра. Однако все чаще появляются новости о производствах, мигрирующих с суши в море по иным поводам. Помимо обеспеченности ресурсами есть такой немаловажный момент, как экономия участков земли. Особенно это актуально для производств, располагаемых вблизи крупных приморских городов.

Показательная картина – электроэнергетика. В море реализуются перспективные энергопроекты: создаются приливные и плавучие электростанции (АЭС «Академик Ломоносов» Росатома). Но если говорить о масштабном внедрении, стоит прежде всего отметить ветропарки, работающие в прибрежной полосе.

Ветроэнергетика – это вообще один из динамично развивающихся видов генерации. По данным Всемирной ветроэнергетической ассоциации, по итогам первого полугодия 2017 года в мире насчитывалось свыше 511 ГВт ветроустановок (к аналогичному периоду 2016 года показатель вырос на 12%). Это примерно вдвое больше мощности всех электростанций Единой энергетической системы России. Конечно, основная часть ветропарков находится на суше. Но в море ветры менее порывисты и дуют сильнее, тем самым позволяя вырабатывать больше энергии. Поэтому офшорные ветропарки более эффективны.


 

Россия разрабатывает крупные месторождения углеводородов на Каспии, в Арктике и на Дальнем Востоке, а кроме того, строит подводные газопроводы в Балтийском и Черном морях.


Пионером в сфере офшорной ветрогенерации является Дания – здесь в 1991 году компания DONG Energy (сегодня она называется Orsted) открыла первую в мире морскую ветроэлектростанцию Vindeby мощностью 5 МВт. В прошлом году ее демонтировали, поскольку турбины выработали ресурс. За четверть века весь парк Vindeby произвел столько же энергии, сколько одна современная турбина вырабатывает примерно за семь лет. «Однако Vindeby сыграла решающую роль в расширении технологий и сокращении расходов до уровня, делающего энергию морского ветра привлекательной», – подчеркнул Лейф Винтер, отвечающий за направление офшорной ветроэнергетики в DONG.

Сейчас мировая морская ветрогенерация оценивается в 17,6 ГВт, что сопоставимо с 15 энергоблоками АЭС последних поколений. Лидирует по объему введенных в море ветропарков Великобритания, хотя в Bloomberg New Energy Finance прогнозируют, что вскоре на первое место вырвется Китай. В целом, по прогнозам компании, рынок морского ветра будет расти на 16% в год и достигнет к 2030-му 115 ГВт. Для масштаба: это вдвое больше, чем требует электроснабжение такой крупной европейской страны, как Испания.

В мае 2017 года в Ливерпульском заливе начала работу вторая очередь крупнейшей в мире офшорной ветряной станции Burbo Bank. Ее совокупная мощность составляет 346 МВт. Высота конструкций достигает 195 м, что сопоставимо с размером одной из сталинских высоток Москвы – гостиницы «Украина». Одного оборота каждой установки достаточно, чтобы на 29 часов обеспечить энергией среднестатистический частный дом. Но и этот гигант вскоре утратит статус лидера – уже идет строительство ветропарка Hornsea One мощностью 1,2 ГВт у побережья Йоркшира. В ближайших планах старт проекта Hornsea Two на 1,38 ГВт. Два этих офшорных ветропарка будут способны производить достаточно электроэнергии для снабжения 1,3 млн домов в Великобритании.

Офшорные проекты реализуются в сложных условиях. Их стоимость прямо зависит от глубины моря, расстояния от берега, волновой и ледовой обстановки. В случае с ветропарками гигантизм оправдан хотя бы потому, что затраты на прокладку вспомогательной инфраструктуры (например, сетей) общие. Стоимость электроэнергии в проекте Hornsea Two, как сообщается, будет на 50% ниже, чем было при пусках всего два года назад.

Мы всегда отстаивали увеличение размера ветропарка как ключевой инструмент снижения стоимости. Идеальный размер составляет 800–1500 МВт.


Мэтью Райт

управляющий директор DONG Energy UK

Осенью 2017 года норвежская Statoil совместно с арабской Masdar запустила в шотландском Абердиншире плавучую ветряную электростанцию Hywind. Ее мощность невелика – всего 30 МВт, но это первый в мире коммерческий проект такого рода. Технология стабилизированных поплавков, использованная в Hywind, позволяет размещать ветряные генераторы на воде с глубиной до 800 м. То есть установки можно выносить дальше от берега, полезно используя большую площадь.

«Statoil стремится снизить затраты плавающего ветропарка до 40–60 евро за МВт/ч к 2030 году», – заявила Ирен Руммельхофф, исполнительный вице-президент New Energy Solutions Statoil. Она добавила, что до 80% морских ветровых ресурсов доступны в районах глубоких (более 60 м) вод, где использовать традиционные стационарные установки невозможно. Поэтому развитие плавучих электростанций будет играть важную роль для офшорной энергетики. Помимо Hywind сейчас ведется постройка плавучих станций у побережья Испании и американского штата Мэн. Также опытная установка есть в Норвегии.

Если в 1960-х годах на долю морских нефтепромыслов приходилось 8% общемировой добычи, то теперь примерно треть

Крепкая основа

Добыча углеводородов и возобновляемая энергетика – лишь самые яркие примеры развития офшорных индустрий. Но какой бы проект ни выполнялся, любая промышленная установка в море – сложное технологичное решение. Например, для разработки Приразломного месторождения в Печорском море (проект компании «Газпром нефть») построена ледостойкая платформа, обеспечивающая выполнение всех требуемых операций: бурение скважин, добычу, хранение, отгрузку нефти, выработку тепловой и электроэнергии. Длина и ширина платформы составляют 126 м, вес (без балласта) – 117 тыс. т, жилой модуль рассчитан на 200 человек.

И все это в значительной степени создано из металлов. Так, для противостояния арктическому климату нижняя часть платформы «Приразломная» (кессон) представляет собой трехметровые железобетонные стены, покрытые двухслойным листом стали, устойчивой к износу. Запас прочности нижней части платформы многократно превосходит реально существующие нагрузки, уверяет компания. От волновых и ледовых воздействий платформу защищает высокопрочный дефлектор.

При строительстве самих добывающих платформ используются высокопрочные марки стали, к которым предъявляются особые требования. Они должны иметь стабильный химический состав и соответствовать как международным стандартам, так и требованиям Российского Морского и Речного регистров (РМРС и РРР). Качество продукции необходимо подтверждать. Например, в январе 2018 года, пройдя цикл испытаний, комбинат «Уральская Сталь» (входит в Металлоинвест) получил свидетельство о признании соответствия толстолистового проката из стали высокой прочности требованиям РМРС. В результате высокопрочный листовой прокат «Уральской Стали» был сертифицирован для использования при изготовлении морских судов, плавучих и стационарных буровых установок.

Разработка новых марок стали, сертификация изготовленной из них металлопродукции – важная для компании задача в условиях высокой конкуренции и растущих требований потребителей.


Андрей Угаров

первый заместитель генерального директора – директор по производству ООО УК «МЕТАЛЛОИНВЕСТ»

Традиционно в число основных требований потребителей стали наряду с прочностью входит повышение антикоррозийных свойств. Часто звучат оценки, что коррозия обходится экономике США в 298 млрд долл. в год. Но эксперты G2MT Laboratories считают, что в реальности эта цифра существенно выше. Во-первых, в данном случае речь об исследовании, выполненном в 1998 году, а с тех пор свой вклад в показатель «внесли» инфляционные процессы. Во-вторых, здесь учитываются только прямые издержки. Если же все заложить в показатель (в том числе потери материалов и энергии по причине коррозии), то убытки только для США в G2MT Laboratories в 2016 году оценили в 1,1 трлн долл.

В случае реализации офшорных проектов проблема обостряется. Инженеры разработали несколько способов минимизации вредного воздействия морской воды на углеродистые стали. Одним из самых распространенных методов является протекторная защита. Это означает присоединение к конструкции «жертвенного» материала, который будет коррозировать вместо стали. Недостатком является то, что «жертва» нуждается в периодической замене, что неудобно для труднодоступных конструкций. В таких случаях используется электрохимическая защита, но это означает постоянное питание. Поэтому чаще всего комбинируются оба метода.

Требованиями о прочности и коррозийной устойчивости перечень запросов клиентов не ограничивается. В море особое значение имеет сокращение энергозатрат на выполнение производственных операций. В газопроводе «Северный поток», связывающем Россию и Европу по дну Балтийского моря, использованы стальные трубы большого диаметра (1220 мм). Особенность объекта – транспортировка газа на расстояние в 1224 км в бескомпрессорном режиме (первый такой проект в мире). Это достигается в том числе за счет особых свойств материалов. Внутренняя поверхность стальной трубы обработана таким образом, чтобы металл был абсолютно гладким (его шероховатость ниже 0,006 мм). Для этого сначала труба полируется механически, а затем на металл наносится полимерное гладкостное покрытие.

При строительстве добывающих платформ используется сталь, к которой предъявляются особые требования по прочности

В случае с морскими платформами речь обычно идет об использовании плакированной (защищенной с помощью специальной обработки) стали. В ключевых компонентах энергоустановок используется электротехническая или трансформаторная сталь (сплав с кремнием, иногда легированный алюминием), позволяющая сократить потери электроэнергии. Решения часто комбинируются, опыт полученный в одной отрасли, может тиражироваться.

Statoil при строительстве ветропарка Hywind применила те же технологии, что используются на плавучих нефтяных платформах. Речь о так называемых spar-платформах, работающих в местах с наибольшими глубинами. Эти огромные сооружения, состоящие из большого цилиндра или штанги, поддерживающей верхнюю надстройку. Цилиндрическое основание не простирается до дна, а укреплено на плаву с помощью кабелей и тросов, оно выполняет задачу стабилизации платформы. По сути, это такой большой стальной поплавок, содержащий внутри себя карманы воздуха. Самый большой такой объект в мире – платформа Perdido, работающая в эксплуатируемом Shell месторождении в Мексиканском заливе на глубине 2450 м.

Офшорные проекты создают новые возможности для роста спроса на сталь. Например, генерирующие установки ветропарков почти полностью стальные, в том числе гондолы весом по 300 т каждая. Каждая ветряная установка состоит примерно на 80% из стали, отмечают эксперты WSA. Однако вслед за ростом офшорных индустрий меняются не только количественные показатели, но и требования к металлам. С этой точки зрения офшорные проекты можно рассматривать не просто как еще одного потребителя, но и как один из драйверов технологического развития металлургии.

Рекомендуем

Привлечь и удержать

IM спросил у экспертов, что такое клиентоориентированность «по-русски» и как крупному бизнесу повысить лояльность потребителей.

Возвращение к истокам

Нарастание темпов урбанизации вызывает повышенный интерес к сохранению и развитию зеленых зон в мегаполисах. IM представляет галерею парков разных городов мира.

Рукотворный оазис

Во всем мире активизировался процесс урбанизации. Растет не только число горожан, но и требования к качеству городской среды. Один из важнейших ее элементов – парковые зоны.

Со-творимое искусство

Современному человеку уже мало быть просто посетителем выставки или зрителем спектакля, он хочет быть настоящим соучастником акта творчества.