Am 24.10.2013: Dr.-Ing. Z. Berinberg. Zusammenfassung der Übersicht Vorteile und Nachteile der verschiedenen Methoden der Lieferung an die Verbraucher des geförderten Erdgases“
Die Lieferungsweise des geförderten Erdgases an die Verbraucher hängt von seinem Zustand ab. Gegenwärtig sind die Hauptarten der Lieferung des Erdgases Pipeline und Tanker. Moderne Pipelines stellen die geschweißten Rohre dar, in der Regel aus Stahlrohren unterschiedlicher Durchmesser mit einer korrosionsbeständigen Beschichtung und automatischer Pumpstationen an der Pipeline, die durch jede100-140 km voneinander entfernt sind. Pipelines werden in Gassammlung, Übertragung und Verteilung unterteilt. Einige Sammelrohre verlegt man auf der Oberfläche der Erde, aber in meisten Fällen befinden sich alle von ihnen, sowie alle Hauptlinien, unterirdisch.
Die rasante Entwicklung der Pipeline für die letzten 50 Jahren ist mit den Änderungen in Brennstoff-und Energiebilanz in der Welt verbunden: der Anteil der Kohle, des Holzes und des Torfes ist von 80 auf 22 % gesunken , während der Anteil der Öl-und Gasproduktion bis zu 78% gestiegen ist. Das warme Äquivalent des Selbstkostenpreises der Erdgasförderung ist13-mal niedriger als der Kohle und 3-mal niedriger als des Erdöls. Die Arbeitsproduktivität bei der Gewinnung von Gas ist 25-mal höher als von Kohle und 3-mal höher als von Erdöl.
Der Fortschritt im Bau und Betrieb von Pipelines, die in verschiedenen natürlichen Reliefbedingungen und klimatischen Extremsituationen gebaut worden sind, bedingt die Verwendung von nahtlosen, vollziehenden, dünnwandigen und befestigten Rohren, die Einführung der Computerkontrolle und Fernsteuerung und Verbesserung der Wartung und Schweißtechnik. Der Bau und die Instandhaltung von Pipelines sind recht zu teuer, aber dennoch ist es relativ billig im Sinne der Anfangsinvestition und der Organisation des Transportes von Erdgas an die kleinen und mittleren Entfernungen.
Vor-und Nachteile des Modus der Lieferung durch Pipelines
Die Pipelines haben die folgenden Vorteile :
- Das Rohr kann auf den Boden gelegt werden , unter Wasser, in den sumpfigen Gebieten und Gebieten mit dem ewigen Frostboden auf den speziellen Pfeilern etc.;
- Das Volumen vom Gaspumpen auf lange Strecken ist nicht beschränkt ;
- Das hohe Tempo der Lieferung und verschiedene Aufnahmefähigkeit;
- Kontinuierlicher Dauerbetrieb während des ganzen Jahres ( mit einem kurzen Stopp im Falle eines Unfalls oder Reparaturen);
- Verluste auf der Trasse sind dank den konstruktiven Besonderheiten der Pipelines und ihrer vorbeugenden Wartung auf ein Mindestmaß reduziert ;
- Effektiver Betrieb in verschiedenen Klimazonen ;
- Hohe Mechanisierung und Automatisierung der Baumontagearbeiten bei der Erschaffung der Pipelines ;
- Eine komplexe Überwachung, Kontrolle und Steuerung aller Prozesse;
- Automatisierung der Anfangs- und Endoperationen und des Pumpens ;
- Geringe Selbstkosten und hohe Arbeitsproduktivität , die mit einer kleinen Menge des Personals verbunden ist ;
- Unwesentliche Abhängigkeit von klimatischen Bedingungen , was das Verfahren des Pumpens kontinuierlich macht ;
- Effektivität der Arbeit bei den beliebigen Abständen des Transportes etc.
Jedoch hat die Pipeline bestimmte Mängel:
- Die hohen Kosten der Anfangsinvestitionen bei dem Bau eines Gas -Pipeline-Netzes ;
- DieGefahr vom Umweltschaden ( insbesondere bei der Verwendung von Unterwasser- Pipelines );
- Die Komplexität der Verlegung des Pipelines in bestimmten Gebieten ;
- Die Möglichkeit der Gasleckage (Umweltproblem).
Alle oben genannten Vorteile der Rohrleitung für die Lieferung des Erdgases sind schwer zu unterschätzen und die bestehenden Nachteile werden beseitigt durch die Erhöhung der Aufnahmefähigkeit der Pipelines und die Erhöhung des Drucks und der Durchmesser des Rohres oder den Aufbau der zweiten Leitung und Qualität wie Rohre und andere Elemente der Pipeline sowohl eine Reihe von Maßnahmen für die Vorbeugung und Wartung.
Bis vor kurzem haben die Pipelines gegolten als das schnellste und billigste Mittel des Transportes des Erdgases, aber der Fortschritt der Technologie der Verflüssigung des Erdgases verursachte die Entstehung einer neuen Art des Transports des Gases an die Verbraucher.
Das geförderte Erdgas wird nach der Reinigung von den Verunreinigungen und Beimischungen künstlich verflüssigt durch die Abkühlung bis zur Kondensationstemperatur (minus 161,5 ° C) , worauf es sich in eine Flüssigkeitverwandelt. Die heißt verflüssigtes Erdgas - LNG.
Das Gasvolumen wird dabei um 600 Mal verringert. Das erleichtert das Lagern und Transportieren von Gas und ist einer der wichtigsten Vorteile dieser Technologie.
LNG wird bei einer Temperatur von -160 bis -150°C transportiert durch spezialisierte Tankschiffe, die mit den Gefriertanks ausgestattet sind, sowie Spezialfahrzeuge. LNG kann für eine lange Zeit gespeichert sein, und das lässt seine Vorräte zu schaffen. Für die wirtschaftliche Nutzung bei den Verbrauchern erstattet man LNG in seinen ursprünglichen gasförmigen Zustand auf speziellen Terminals durch Verdampfung ohne Luftzugang. LNG kann man direkt als Brennstoff verwenden, der nach Grad der Umweltfreundlichkeit deutlich Dieselöl übertrifft. Derzeit wird LNG als eine vorrangige Technologie des Erdgasimportes von vielen Ländern (einschließlich Frankreich , Belgien, Spanien , Südkorea und die Vereinigten Staaten) betrachtet. Der größte Verbraucher von LNG ist Japan, wo fast 100% des Gasbedarfs durch die Einfuhr von LNG abgedeckt wird.
Für den Transport von LNG ist es notwendig eine Gaspipeline vom Vorkommen bis zur nächsten Küste zu verlegen, am Ufer einen Terminal für die Verflüssigung von Gas und für sein Hineinpumpen in die Tankschiffe zu bauen, der viel billiger als ein herkömmliches Port ist, und man muss die Tanker haben. Die normale Kapazität der modernen Tanker ist von 150 000 bis 250 000 m ³. Diese Methode des Gas-Transportes ist wesentlich wirtschaftlicher als mit den Pipelines , beginnend mit der Entfernung zum LNG-Verbraucher über 2000-3000 km, weil die Grundkosten nicht auf den Transport sondern auf die Lade- und Entladearbeiten fallen, die höhere anfängliche Investitionen in die Infrastruktur fordern . Zu den Vorteilen dieser Methode gehört auch der Fakt, dass das LNG viel sicherer für den Transport und die Lagerung ist .
Nach Einschätzung von Experten gehört die Zukunft dem verflüssigten Erdgas . Gegenwärtig ist es eine der am schnellsten entwickelnden und wachsenden Branchen der Energiewirtschaft. Der weltweite Verbrauch vom konventionellen Gas wächst um 2,4% und vom LNG um 10% pro Jahr. Zum Jahr 2020 soll sein Anteil etwa 35 % in dem weltweiten Gashandel sein und 2030 kann es 60 % überschreiten.
Der wesentliche Vorteil des Transportes von LNG ist die Möglichkeit die Richtungen seiner Lieferungen zu diversifizieren.
Die Eigenschaften vom verflüssigten Erdgas ermöglichen es durch Seewege auf viele Tausende Kilometer zu transportieren, transozeanische Lieferungen zu verwirklichen und flexibel verschiedene Volumen des Gases mit den attraktivsten Preisen auf den Märkten zu realisieren.
Neben den obengenannten gibt es noch ein weiteres Verfahren für die Lieferung von Erdgas, das vorher zum Komprimieren unterzogen (d.h. durch den Kompressor verdichtet) und dann in den Tank - Containern geliefert wird.
Diese Methode erfordert keine großen Geldinvestitionen und keine Zeit, um ein speziell ausgestattetes Hafenterritorium und die Gastanker zu bauen, und ermöglicht den Einsatz von herkömmlichen Containerschiffen und Containerterminals.
Die Vorteile dieser Transportart sind offensichtlich, weil die Ladung in jeden Hafen, wo es ein Container-Terminal gibt, geliefert werden kann. Nach der Lieferung der Ladung in den Hafen kann sie sowohl mit der Eisenbahn als auch mit dem Autotransport direkt an den Verbraucher geliefert werden.
Der wichtigste Vorteil in der Organisation des Transports von komprimiertem Gas ist nicht nur Geldausgabe für die Beförderung, sondern auch die Kosten für den Bau von Terminals und speziellen Tankern. Die Kosten eines speziellen Terminals für die Bearbeitung des Gastankers betragen 800 Millionen US- Dollar, während ein Container-Terminal nur 50 Millionen Dollar kostet. Die Kosten des Baues eines Gastankers für LNG schwanken von 150 Millionen bis 200 Millionen Dollar, und der Containertransporter kostet nicht mehr als 80 Millionen Dollar. Dabei soll das Risiko des Frachtverlustes berücksichtigt werden. Im Falle eines Notfalls oder Unfalls an Bord des Gastankers verliert der Lieferant mindestens ein Drittel der Fracht (manchmal sogar die ganze Fracht), während bei einem Unfall des Tankcontainers die Verluste nur 35 m3 Gas betragen werden.
Zusammenfassung der Übersicht wurde von Dr.-Ing. Zinoviy Berinberg zusammengestellt.