Karakteristike podzemnog skladišta prirodnog gasa u Evropi i SAD u odnosu na pozadinu savremenog razvoja energetske industrije u svetskim razmerama. Sektor podzemnih skladišta prirodnog gasa u Evropi trenutno doživljava značajne poteškoće. Broj objekata i zapremine skladišta su aktivno rasli od 1970. godine, dostigavši 111 milijardi kubnih metara ili 20% godišnje potrošnje gasa u Evropi. Nažalost, u poslednjih nekoliko godina, industrija podzemnog skladištenja prirodnog gasa stagnira, u Evropi je zatvoren jedan broj LNG postrojenja sa ukupnim aktivnim kapacitetom od oko osam milijardi kubnih metara.
Radni komitet za Skladištenje prirodnog gasa Međunarodne unije za gas (Working Committee Gas Storage, International Gas Union), čiji sam član već 15 godina, nedavno je od rukovodstva sindikata zamoljen da pripremi publikaciju na temu: Glavna uloga podzemnog skladišta prirodnog gasa u obezbeđivanju sigurnosti snabdevanja gasom, u kojoj će se razmatrati uloga podzemnih skladišta gasa na pozadini savremenog razvoja energetske industrije u svetskim razmerama.
S tim u vezi, prilagodio sam i poslao svoje gledište o ovoj temi, kako bi bilo uključeno u gore pomenutu publikaciju.
Zajedno sa dispečerskim obezbeđenjem, balansiranjem i radom sistema za prenos gasa, skladištenje prirodnog gasa u podzemnim skladištima gasa je osnovni element i faktor u ovom sistemu, bez koga se ne može postići njegovo optimalno, potpuno i bezbedno funkcionisanje. Osnovna karakteristika proizilazi iz činjenice da potrošnja prirodnog gasa nije ujednačena tokom cele godine. To zavisi od klimatskih uslova pojedinih godišnjih doba i njihovog trajanja, od načina rada energetskih i industrijskih preduzeća u datoj zemlji, kao i od drugih faktora.
Ne postoji sistem za prenos gasa sa ujednačenom godišnjom potrošnjom prirodnog gasa. Istraživanja industrije pokazuju da za evropski kontinent ova neujednačenost varira od 10 do 20% (ili oko 15%) ukupne potrošnje gasa za godinu dana, u određenoj zemlji. U praksi, ova neravnomernost se nadoknađuje cikličnim radom podzemnog skladišta gasa (PSG), kroz koje se prirodni gas pumpa, a zatim skladišti i izvlači. Ovakvi objekti se stvaraju u geološkim strukturama iscrpljenih (osiromašenih) nalazišta gasa ili nafte, u slanim telima (kavernama), u odgovarajućim vodonosnicima ili u rudnicima.
Alternativna rešenja
Tamo gde geološki prostor pojedinih zemalja ne dozvoljava izgradnju podzemnih skladišta gasa – terminali za regasifikaciju tečnog prirodnog gasa (TNG) mogli bi delimično i na kratko da preuzmu funkcije podzemnih skladišta gasa, nadoknađujući nepravilnosti u potrošnji u zemlji, ali je potrebno naglasiti da to nije osnovna namena ovih terminala za regasifikaciju. U nedostatku skladišta gasa i terminala za regasifikaciju tečnog prirodnog gasa, nastoji se iznajmiti potreban prostor za skladištenje u skladištima gasa u susednim zemljama (primeri iz Grčke, Finske, Estonije, itd.).
Sezonska neregularnost u potrošnji prirodnog gasa bi se u određenoj meri mogla nadoknaditi količinama izvađenim sa gasnih polja, ako data zemlja ima takva komercijalna otkrića.
Podzemno skladište – nezaobilazan element
Pored toga, treba napomenuti da su podzemna skladišta gasa nezaobilazan element u funkcionisanju gasnih čvorišta (Centri za trgovinu prirodnim gasom putem uvoza i izvoza). Industrijska praksa pokazuje da je nemoguće da gasna čvorišta u potpunosti funkcionišu bez skladišta gasa. Zbog toga na svakom gasnom čvorištu radi jedno ili više skladišta gasa preko kojih se dnevno trguje značajnim količinama prirodnog gasa.
Podzemno skladište gasa, kao element sistema za prenos gasa, predstavlja jedinstven, složen objekat koji kombinuje relativno hermetičnu geološku strukturu, zajedno sa podzemnom i površinskom opremom izgrađenom za njega. Nažalost, funkcionisanje ovih objekata u savremenim tržišnim uslovima opterećeno je značajnim poteškoćama i ograničenjima.
Jačanje konkurencije u gasnoj industriji
Mora se primetiti, ali i priznati da je liberalizacija tržišta gasa dovela, ne samo do jačanja konkurencije u gasnoj industriji, već i do gubitka nekih od tehničkih i komercijalnih efikasnosti gasnih kompanija. Tako se među gasnim operaterima koji se bave podzemnim skladištenjem prirodnog gasa javljaju problemi sa prenosnim i distributivnim preduzećima.
Tržište gasa se liberalizuje, što se ogleda u:
-razdvajanju vertikalno integrisanih kompanija,
-u izdvajanju rudarskih, transportnih, skladišnih i trgovačkih preduzeća,
-u obezbeđivanju pristupa trećim licima infrastrukturnim objektima i dr.
Međutim, sve ovo stvara probleme za velike investicione projekte, a samim tim i za energetsku bezbednost samih korisnika.
Podzemna skladišta za garantovano snabdevanje
Pogrešan korak u ovom negativnom pravcu bila je odluka da se razvija energetska industrija bez fosilnih ugljovodonika, takođe i bez prirodnog gasa.
Podzemna skladišta omogućavaju da se garantuje snabdevanje potrošača prirodnim gasom bez obzira na godišnje doba, temperaturne fluktuacije, višu silu itd. Jedan od najvažnijih faktora koji prirodni gas čini pouzdanim i efikasnim resursom jeste to što se može skladištiti u značajnim količinama, koje iznose 30 procenata ili više godišnjih potreba zemlje. Potrošačima su potrebna podzemna skladišta gasa kako bi im pružili maksimalnu fleksibilnost, pouzdanost i niske troškove snabdevanja gasom. Međutim, kompanije za isporuku prirodnog gasa koriste podzemna skladišta gasa u infrastrukturi jednog cevovoda:
-za povećanje obima transporta,
-da bi se optimizovali investicioni troškovi prilikom kreiranja sistema cevovoda,
-da bi se obezbedili efikasni režimi rada kompresorskih agregata (bez skokova u performansama) i optimizovao rad objekata.
Karakteristike skladištenja prirodnog gasa u Evropi
Zapadnoevropska tržišta doživljavaju situaciju u kojoj potrošači nisu posebno zabrinuti zbog produženja roka otplate u oblasti podzemnog skladištenja, kao i tehničkih ograničenja i geoloških rizika tokom rada postrojenja. U pozadini svega toga donose se odluke koje narušavaju višedecenijske uslove za snabdevanje Evrope gasom. Sve ovo na kraju dovodi do formiranja preterano korisnički orijentisanog tržišta gasa u Evropi, što ne samo da stvara probleme dobavljačima i investitorima, već i ometa normalan razvoj gasne infrastrukture uopšte.
Poslednjih godina na tržištu usluga podzemnog skladišta prirodnog gasa pojavili su se novi pravci korišćenja skladišnih kapaciteta, što je dovelo do pojave njihovih novih funkcija.
-podrška obnovljivim izvorima energije – vetrogeneratori (vetroturbine) i fotonaponski (solarni paneli);
-balansiranje električnih mreža;
-berzanski hedžing transakcija na tržištu gasa;
-korišćenje LNG postrojenja za stvaranje novih komercijalnih mogućnosti za tržište gasa;
-skladištenje nekonvencionalnih gasova (biogas, vodonik, sintetički metan, itd.).
Stagnacija podzemnih skladišta gasa
Ključni element ove nove energetske doktrine je prostor za skladištenje energije. Tako će u savremenim tržišnim uslovima podzemna skladišta gasa igrati ulogu pouzdanog vezivnog elementa između različitih celina globalnog sistema potrošnje energije – gasovodne mreže, obnovljivih izvora energije i energetskih mreža koje zadovoljavaju rastuće potrebe potrošača energije.
Treba napomenuti da industrija podzemnih skladišta prirodnog gasa u Evropi trenutno doživljava značajne poteškoće. Broj objekata i zapremine skladišta su prilično aktivno rasli od 1970. godine, dostigavši 111 milijardi kubnih metara ili 20% godišnje potrošnje gasa u Evropi. Nažalost, u poslednjih nekoliko godina, industrija podzemnog skladištenja prirodnog gasa stagnira. U poslednjih 10 godina, u Evropi je zatvoren jedan broj takvih postrojenja, sa ukupnim aktivnim kapacitetom od oko osam milijardi kubnih metara. Pričalo se čak i o „evropskom sindromu“ u industriji…
Prepreka razvoju podzemnih skladišta
Razlog za ovu paradoksalnu situaciju je sasvim očigledan – hiper liberalizacija gasa u Evropi. Najveći udarac industriji podzemnog skladišta prirodnog gasa je odvajanje vertikalno integrisanih kompanija i odvajanje LNG postrojenja u strukturu nezavisnu od prenosa i distribucije tokova gasa.
Nažalost, evropska industrija podzemnog skladišta prirodnog gasa se i dalje suočava sa problemom zatvaranja ili očuvanja određenog broja LNG postrojenja.
Svakako, liberalizacija tržišta gasa ima prilično dobre namere:
-povećati konkurenciju;
-otvoriti pristup trećim licima industrijskoj infrastrukturi;
-stvoriti alternative prirodnim monopolistima;
-organizovati nediskriminatornu ponudu usluga preko Mreže za prenos gasa – ali kao da su svi zaboravili na energetsku sigurnost, odnosno da se, pre svega, takvo obezbeđenje mora platiti.
Cene skladištenja
Međutim, cena usluga skladištenja prirodnog gasa uključuje:
-fleksibilnost snabdevanja i prilagođavanje snabdevanja gasom sezonskim, nedeljnim ili dnevnim fluktuacijama;
-energetsku sigurnost snabdevanja koju LNG postrojenja pružaju u slučaju naglog povećanja potražnje, usled promene vremenskih uslova, usled havarija na gasovodima, prekida snabdevanja i sl., koji se nažalost ne vrednuju i to ne donosi prihod delatnosti skladištenja prirodnog gasa;
-optimizaciju infrastrukture – povećanje propusnosti gasovodne mreže i pomoć u preraspodeli njenog opterećenja, koja takođe nisu procenjena i koja, opet, ne donosi prihod ovoj delatnosti.
Rasparčavanjem kompanija (gore opisanim) nestaje i jedinstveni centar za nadzor i optimizaciju, što je dovelo do sebičnog ponašanja pojedinih gasnih kompanija, a veliki i važan deo funkcija LNG postrojenja još uvek nije urađen, prema oceni evropskogtržištea gasa.
Kao što je opisano, funkcije energetska sigurnost i optimizacija infrastrukture tražene su na tržištu, ali ih korisnici, nažalost, uzimaju gotovo kao datu, kao podrazumevajuću besplatnu opciju.
Zapostavljanje tržišnih interesa
Ciljajući potrošača gasa i usmeravajući svoje glavne napore na snižavanje cena energenata, evropsko tržište zanemaruje, a u nizu slučajeva direktno šteti i ignoriše interese određenog dela učesnika na tržištu, što dovodi do degradacije podzemnih skladište gasa i sektora prirodnog gasa.
Transanadolijski i Transatlantski projekti gasovoda (TANAP i TAP) su već u funkciji. Svedoci smo stvaranja jedinstvenog sistema snabdevanja gasom, koji nema analoga u svetu, čiji je sastavni deo Podzemno skladište prirodnog gasa. Turski tok je novi gasovod za izvoz prirodnog gasa iz Rusije preko Crnog mora u Tursku. Prva cev ovog gasovoda, kapaciteta 15,75 milijardi kubnih metara godišnje, namenjena je turskim potrošačima.
Posebnosti drugog gasovoda koji prolazi kroz Bugarsku (Balkanski tok) ogleda se u činjenici da se prirodni gas u Bugarsku i zemlje Jugoistočne i Centralne Evrope može isporučivati, ne samo iz jednog, već sa tri ili više izvora. Ovako obimni, jedinstven i složen sistem za prenos gasa, u kome je Bugarska aktivni ključni učesnik, zahteva izgradnju novih sastavnih delova, odnosno – novih i/ili proširenih podzemnih skladišta gasa.
Nedovoljni kapaciteti
Za nesmetano i optimalno funkcionisanje ovakvog sistema za prenos gasa potrebno je najmanje 1,6 milijardi kubnih metara godišnjeg skladišnog kapaciteta (količina aktivnog gasa koja se skladišti u skladištima gasa u blizini cevi). Danas se za ovu namenu koristi skladište gasa Banatski dvor u Srbiji i delimično neka skladišta gasa u Mađarskoj, što je, međutim, previše nedovoljno, pa će stoga podzemno skladište gasa Čiren u severozapadnoj Bugarskoj biti uključeno u ovaj sistem veoma uskoro.
S tim u vezi, postrojenje LNG Čiren je u aktivnom procesu proširenja kapaciteta do milijardu kubnih metara aktivnog gasa i sa dnevnom produktivnošću od osam do – 10 miliona kubnih metara.
Karakteristike podzemnog skladišta prirodnog gasa u SAD-u
Karakteristika podzemnih skladišta gasa u SAD jeste njihov veliki broj i mala veličina u poređenju sa skladištima gasa u Evropi.
Tržište usluga skladištenje prirodnog gasa u SAD organizovano je na elegantan način, kako bi se uzeli u obzir i zadovoljili interesi svih učesnika na tržištu – od velikih kompanija, do malih potrošača. Zbog toga su sva postrojenja za LNG u SAD podeljena u tri grupe, svaka sa približno jednakim kapacitetom:
-prva trećina je u vlasništvu i njima upravljaju lokalne kompanije za distribuciju gasa;
-druga trećina predstavlja sastavni strukturni element sistema za prenos gasa zemlje;
-preostala trećina pripada nezavisnim operaterima.
U SAD je stvorena jedinstvena tržišna struktura koja omogućava pružanje usluga skladištenja prirodnog gasa svima kojima su potrebne. Objekti koji su deo strukture magistralnog gasovoda rade u skladu sa ranije utvrđenim normama i pravilima od strane Federalne regulatorne komisije za energiju (FERC) tj. opet od strane države.
Državna kontrola
Tekući troškovi podzemnih skladišta prirodnog gasa i troškovi njihovog održavanja pokriveni su tržišnim cenama. Uprkos izuzetno liberalizovanom tržištu prirodnog gasa u SAD, država striktno reguliše:
-koji se raspoloživi skladišni kapaciteti mogu prodati na otvorenom tržištu kako bi se zadovoljile potrebe potrošača gasa i operatera distributivnih mreža niskog pritiska, i
-koje kapacitete treba koristiti samo za obezbeđivanje rada transkontinentalnih, međudržavnih i intradržavnih sistema za prenos gasa.
Proširenje kapaciteta američkog podzemnog skladišta gasa poslednjih godina podstaknuto je rastućom potražnjom za skladištenjem gasa sa više ciklusa. S tim u vezi, prioritet je dat podzemnim skladištima gasa u slanim pećinama, ali radeći u simbiozi sa skladištima gasa izgrađenim u poljima iscrpljenog gasa (kao što je bugarsko skladište gasa Čiren).
Takva simbioza omogućava da se dobije veoma efikasan odnos između agilnosti pri ubrizgavanju (ili ekstrakciji) određenih količina gasa i zapremine uskladištenih količina, tj. velika zapremina uskladištenog gasa i visoka dnevna produktivnost. Na ovaj način se u SAD optimalno koriste prednosti i minimiziraju nedostaci oba tipa skladišta gasa (na osiromašenim gasnim poljima i u slanim pećinama), odnosno – mogućnosti skladištenja velikih količina prirodnog gasa, ostvarujući visoku dnevnu produktivnost. To su značajne i potencijalne prednosti za svakog učesnika na tržištu gasa.
Optimizacija troškova
Skladištenje prirodnog gasa je neopoziva delatnost, bez koje ne može biti optimalnog, punog i bezbednog funkcionisanja bilo kog sistema za prenos gasa, a pre svega – celogodišnje sigurnosti snabdevanja gasom (bezbednost snabdevanja) potrošača, , prema zaključenim ugovorima.
S obzirom na značajan kapitalni intenzitet u izgradnji gasovodnih sistema, optimizacija njihovih troškova je od presudnog značaja. Upravo rad podzemnih skladišta gasa, paralelno sa radom gasovoda u jedinstvenom sistemu, omogućava:
-utvrđivanje optimalnog prečnika gasovoda planiranih za izgradnju;
-u periodu izvlačenja sa stanice utvrđivanje mogućnosti smanjenje instalisanih kapaciteta kompresora duž gasovoda;
-optimizovanje tehnoloških parametara transporta gasa duž gasovoda i samim tim – smanjenje tekućih operativnih troškova(OPEKS) duž gasovoda;
-skraćivanje vremena povraćaja uloženih investicija (IRR, CAPEKS) za izgradnju samih gasovoda.
Dobra praksa u industriji je pokazala da povećanje jedinice kapaciteta (snage) gasovoda srednjeg ili velikog prečnika košta mnogo više od povećanja jedinice kapaciteta (snage) podzemnog skladišta gasa, posebno kada je u pitanju povećanje njegovog kapaciteta. .
Uslovi za racionalno korišćenje kapaciteta
Postizanjem povećanih bezbednih brzina izvlačenja iz datog skladišta gasa stvaraju se uslovi za racionalno korišćenje instaliranih kompresorskih kapaciteta duž gasovoda, u pravcu rasterećenja ovih kapaciteta. S tim u vezi, značajan je doprinos podzemnih skladišta gasa u formiranju optimalnih režima rada sistema za prenos gasa.
Zanemarivanje ili potcenjivanje skladišta prirodnog gasa dovodi do poremećaja u bezbednosti snabdevanja potrošača prirodnim gasom, kao i opasnih problema ekološke i druge prirode, posebno u pogledu međusobnog povezivanja gasovodnih sistema zemalja i zajedničkih aktivnosti gasnih operatera u tim zemljama, prenosi Energija Balkana.
*Biografija autora
Inženjer Dimitar Šterev završio je Ruski državni geološki istraživački univerzitet (MGRI), Moskva, Rusija, smer „Hidrogeologija i inženjerska geologija“.
U procesu rada specijalizovao se u oblastima:
-Simulacija i evaluacija rada sistema za prenos gasa i podzemnog skladišta gasa – u u međunarodnoj servisnoj kompaniji za naftu i gas SCHLUMBERGER, Hanover, Nemačka;
-Upravljanje energetskim investicionim projektima, u DABLINU, IRSKA;
-Inženjering geotermalnih rezervoara, na Univerzitetu UN, REJKJAVIK, ISLAND.
Od 1997. godine, 26 godina bez prekida, radi u BULGARTRANSGAZ EAD, u oblasti Skladištenje i prenos prirodnog gasa i angažovan je na optimizaciji kapaciteta podzemnog skladišta gasa Čiren. Bavi se optimizacijom mogućnosti kapaciteta Podzemnog skladišta gasa), njegovim trenutnim optimalnim radom, sanacijom, održavanjem i proširenjem, kao i ulogom ovog objekta za optimalan prenos prirodnog. gasa u zemlji i regionu.
Učestvovao je u inicijalizaciji, upravljanju, koordinaciji, praćenju i implementaciji različitih međunarodnih gasnih projekata, kao što su Južni tok, i NABUKO, u simulaciji i preliminarnoj proceni mogućih varijanti bugarskih deonica, kao i u projektima finansiranim od strane međunarodnih institucija, kao što su AGENCIJA ZA TRGOVINU I RAZVOJ SAD, (U.S. TRADE & DEVELOPMENT AGENCY), Program prekogranične saradnje, Evropska unija (PHARE CROSS BORDER CO-OPERATION PROGRAM, EU)
Pored toga, D. Šterev je učestvovao u pružanju tehničke pomoći za poboljšanje tarifne regulacije Uprave za tržište energije u Turskoj kroz uvođenje poboljšanog sistema praćenja. (Projekat je finansirala Evropska unija za podršku energetskom regulatoru Turske EMRA.).
U periodu 2013 – 2015, D. Šterev je bio načelnik Uprave za skladištenje prirodnog gasa, BULGARTRANSGAZ EAD, Centralna kancelarija, Sofija, dok je u periodu 1985 – 1995 radio na različitim hidrogeološkim i geoekološkim projektima vezanim za eksploataciju uranijuma, geotermalne energije i ekstrakciju termomineralnih voda u Bugarskoj.
Od 2008. godine (već 15 godina), Dimitar Šterev je član Svetske gasne unije, Radne komisije za Pozemno skladištenje prirodnog gasa, gde su predstavljeni i zaštićeni brojni projekti u vezi sa transportom i skladištenjem prirodnog gasa u Bugarskoj i regionu Balkana, kao i sa razvojem gasne industrije u zemlji.