Южная Корея, крупнейший импортер природного газа в США, хочет сократить выбросы углекислого газа и в конечном итоге перейти на более чистую энергию.
Джеффри Болл — отмеченный наградами писатель, чьи рассказы и эссе об энергии и окружающей среде печатались во многих национальных журналах.
Болл является лектором и научным сотрудником в Стэнфорде, а ранее был редактором The Wall Street Journal по окружающей среде.
Это вторая часть специального репортажного проекта.
Прочтите первую часть: Как исправить ущерб, который СПГ наносит климату, способствуя глобальному потеплению.
При заходе на посадку в столицу Южной Кореи, в самолете, прорезающем облака над Желтым морем, одно из первых, что бросается в глаза из правого окна, — это полоска земли, совершенно прямоугольная и изрытая двумя дюжина лимонно-зеленых танков.
От искусственного мыса, протянувшегося на юго-запад через открытую воду на целых две трети мили, тянется тонкая Г-образная линия труб, в дальнем конце которой находится причал.
Пришвартованный к пристани в тот день, когда я прилетел в Инчхон, портовый город, в котором находится главный аэропорт Южной Кореи и который граничит с мегаполисом Сеулом, представлял собой корабль длиной в три футбольных поля.
На его темно-синем корпусе стояли три печатные буквы белого цвета:« СПГ ».
Это крупнейший в мире терминал для импорта сжиженного природного газа или СПГ , ископаемого топлива, крупнейшим экспортером которого в этом году, как ожидается, станут Соединенные Штаты.
Это также спасательный круг для Южной Кореи, 14 -й по величине экономики мира .
СПГ становится все более важным ингредиентом углеводородного сырья, которое за последние четыре десятилетия обеспечило большую часть экономического роста Южной Кореи — исторический подъем от разоренного войной общества, борющегося за выживание, к промышленному центру, экспортирующему одни из самых передовых в мире продуктов. продукции, от стали до внедорожников, от микросхем до кораблей.
Примерно за последние полвека все больше и больше этого СПГ производилось в Америке.
С февраля 2016 г, когда Соединенные Штаты экспортировали свою первую партию СПГ , отправив его с завода на перевале Сабин в Кэмерон-Пэриш, штат Луизиана, принадлежащего хьюстонской компании Cheniere Energy, в Южную Корею было отправлено больше американского СПГ , чем в любое другое место в мире.
И самая большая доля американского СПГ , который импортирует Южная Корея, разгружается в Инчхоне.
СПГ- терминал в Инчхоне опорожняет танкер СПГ примерно через день летом и примерно каждые 36 часов зимой, когда температура падает, а потребление энергии в Корее растет.
KOGAS , контролируемая государством компания, которая владеет терминалом и четырьмя другими терминалами для импорта СПГ вдоль южнокорейского побережья, наняла 30 танкеров СПГ по многолетним контрактам для перевозки топлива со всего мира.
Туда и обратно они идут, снова и снова, их корпуса загружены во время путешествия в Южную Корею и пусты, но на обратном пути их подбирают отбросы.
Шесть из этих кораблей только и делают, что переправляют СПГ в Южную Корею с Сабинского перевала.
После того, как один из них причалит к этому терминалу, его груз будет сливаться с корабля примерно за 16 часов.
Типичный танкер с перевала Сабин содержит достаточно топлива, чтобы удовлетворить общую потребность Южной Кореи в СПГ в течение примерно 24 часов летом и примерно 10 часов зимой.
В почти невообразимом масштабе это определение «подключи и работай» с важным промежуточным этапом: сжиганием.
Для многих стран, включая Южную Корею, переход от угля, ископаемого топлива с самым высоким содержанием углерода, к природному газу, который выделяет вдвое меньше углерода, чем уголь, когда он сжигается для выработки электроэнергии, является ключом к сокращению выбросов парниковых газов до целевых значений.
Ученые говорят, что « чистый ноль» к середине века необходим, чтобы избежать наихудших последствий изменения климата.
В процентном отношении к мировой энергии потребление угля действительно сокращается; возобновляемая энергия растет, хотя и с гораздо меньшей базы; а потребление природного газа продолжает расти.
Но чтобы природный газ помог планете, а не навредил ей, необходимо свести к нулю его собственный углеродный след.
Этот след включает выбросы как двуокиси углерода, которая выделяется при сжигании природного газа, так и метана, который является основным компонентом природного газа и попадает в атмосферу, когда природный газ выбрасывается непосредственно в воздух, часто через газовую систему.
Метан, фунт за фунтом, примерно в 80 раз опаснее для атмосферы, чем углекислый газ, в течение первых 20 лет после того, как он взлетит ввысь, что делает метан важной целью для действий по борьбе с изменением климата в краткосрочной перспективе.
Кроме того, след природного газа охватывает всю цепочку поставок — от производства (скажем, в Луизиане) до потребления (скажем, в Южной Корее).
Международное энергетическое агентство прогнозирует, что если нынешняя политика и рыночные тенденции сохранятся, доля глобальных выбросов парниковых газов, связанных со сжиганием природного газа, вырастет с 21 % в 2021 году до 24 % в 2050 году .
Ожидается , что использование СПГ будет расти намного быстрее, причем половина этого увеличения до 2030 года будет приходиться на США . кажется, наверняка будет гореть в течение многих лет.
Если одно место на планете олицетворяет необходимость обезуглероживания СПГ и сложность этого, то это Южная Корея.
В прошлом году Cheniere, крупнейший экспортер СПГ в США , начал предоставлять KOGAS и другим клиентам Cheniere « бирка выброса груза» для каждой партии СПГ , которую продает Cheniere — табличка, по словам экспортера, позволяет количественно оценить углеродный след партии.
Одна из целей, сообщил инвесторам генеральный директор Cheniere , состоит в том, чтобы информировать каждого покупателя о том, сколько углеродных « Компенсаций» — отдельные инструменты, продаваемые с обещанием, что они профинансировали проекты по сокращению выбросов где-то еще — клиент Cheniere должен будет купить, чтобы обнулить атмосферный ущерб, заложенный в его покупке СПГ .
Возникают вопросы об экологической обоснованности углеродных меток Cheniere и множества других усилий американской отрасли СПГ по количественной оценке и сокращению углеродного следа продаваемого природного газа.
Но даже если показатели этих инициатив точны, они касаются только меньшей стороны экологической книги природного газа: производства.
Другая сторона — потребление — согласно многочисленным исследованиям, наносит гораздо больший вред климату.
Точно так же, как вождение среднего автомобиля в течение его срока службы производит больше парниковых газов, чем производство автомобиля, сжигание природного газа для производства энергии или продуктов обычно выбрасывает больше углерода, чем производство и сжижение этого газа.
В рецензируемой научной статье от августа 2021 года , исследование которой финансировал Cheniere, подчеркивался ущерб для планеты, вызванный потреблением продукта Cheniere.
В случае СПГ Cheniere , который был доставлен и сожжен для производства электроэнергии в Китае — единственной стране, чье потребление газа анализируется в статье — 31 % выбросов парниковых газов от всего процесса СПГ приходится на производство СПГ в США и транспортировку в Китай;
69% от общего объема выбросов приходится на его транспортировку в пределах Китая и сжигание там.
Надежное обезуглероживание природного газа потребует сокращения выбросов по обе стороны этой бухгалтерской книги и океана: не только на скважинах, перерабатывающих заводах и терминалах сжижения в странах, экспортирующих СПГ, но и на импортных терминалах , распределительных трубопроводах и электростанциях в такие страны, как Южная Корея, которые покупают и сжигают газ.
В основе сдерживания изменения климата лежит преобразование массивных систем — огромных агломераций инфраструктуры, которые функционируют десятилетиями и, таким образом, замыкаются на траекториях с высоким или низким уровнем выбросов.
Декарбонизация быстрорастущей международной газовой системы становится одной из самых грандиозных задач.
Большая часть мира начинает бороться с этим — от богатых стран, таких как Соединенные Штаты и Германия, до стран с формирующимся рынком и развивающихся стран, особенно в Юго-Восточной Азии, где выбросы растут быстрее всего, а глобальная борьба с изменением климата в значительной степени , выиграть или проиграть.
Южная Корея — девятый по величине источник выбросов парниковых газов в мире, сразу после Канады — особенно зависит от природного газа, и она решила сдержать ущерб для планеты, который наносит его привычка к углеводородам.
Хотя страна стремится получать большую часть своей энергии из возобновляемых источников к середине века, она по необходимости будет продолжать сжигать гигантские количества природного газа в течение десятилетий.
В качестве первого шага к декарбонизации Южная Корея пытается добиться сокращения выбросов от своей нынешней системы, работающей на ископаемом топливе.
В дополнение к переводу угольной энергетики на газовую, это означает ремонт или замену неэффективных танкеров для СПГ и протекающих газопроводов.
Это дорогостоящий процесс, симфония маленьких сдвигов.
Но этих толчков будет недостаточно, чтобы катапультировать южнокорейскую экономику по пути к полному нулю.
Таким образом, страна делает большие ставки на две технологические трансформации, ни одна из которых еще не достигла масштаба.
Один из них — собрать и захоронить гигантские объемы выбросов углерода, в том числе от сжигания природного газа — процесс, известный как« Улавливание и хранение углерода» или CCS . Другой — наращивание нового и потенциально более чистого основного топлива: водорода.
Ставки этой революции огромны, и борьба вокруг нее растет.
Новый президент Южной Кореи Юн Сук Ёль, вступивший в должность в прошлом году, отказался от агрессивных целей в области возобновляемых источников энергии, поставленных в 2020 году.
Его предшественник, Мун Чжэ-ин, сказал, что выстрел в Луну был нереалистичным и был пустой тратой денег.
Консорциум южнокорейских компаний подписал соглашение с малазийской нефтяной компанией Petronas об изучении возможности отправки южнокорейских выбросов углерода в Малайзию для захоронения там, но сделка остается перспективной.
Блестящие машины для преобразования природного газа в водород появляются в небольших проектах по всему южнокорейскому полуострову, но внедрение водорода в масштабах, которые могли бы значительно ограничить выбросы электростанций и промышленных предприятий страны, остается призрачным.
Если одно место на планете олицетворяет необходимость обезуглероживания СПГ и сложность этого, то это Южная Корея.
Я посетил терминал KOGAS LNG на следующее утро после прибытия в Южную Корею. То, что казалось безмятежным с неба, ощущалось вблизи.
Несколько официальных лиц KOGAS и я в касках стояли в паре десятков футов от гиганта с синим корпусом, Hyundai Peacepia , одного из автопарков KOGAS Sabine Pass.
К надстройке корабля были прикреплены пять сочленяющихся белых стальных труб, установленных на причале, три из них предназначались для отсоса газа.
Как и СПГ , который на перевале Сабина был охлажден до минус 162градусов Цельсия, чтобы сохранить его жидким для пересечения океана, — ракетой вылетел из корабля, разница в температуре между газом и воздухом заставила пар катиться из каждой трубы, как если бы это был гигантский трубчатый чайник.
СПГ попал в зеленые резервуары терминала, которые питают около 3 100 миль трубопровода KOGAS , протянувшегося по всей стране и являющегося промышленными артериями этого бушующего полуострова.
На пирсе KOGAS углеродные метки Шеньера не имели никакого значения.
Когда я упомянул о них Ян Джехуну, жилистому, приветливому человеку, который, будучи начальником дока терминала KOGAS , отвечает за безопасную разгрузку гигантских кораблей, он вопросительно посмотрел на меня и сказал, что» никогда не слышал» о таких вещах.
Один из его коллег, Ли Джэхун, ветеран KOGAS в очках , получивший степень магистра в Университете штата Пенсильвания и проработавший годы в компании KOGAS по производству СПГ , прежде чем в начале 2022 года перешел в стратегически важное водородное подразделение компании, знал о записках Cheniere.
Но он сказал, что KOGAS в настоящее время не рассматривает их и, конечно же, не покупает компенсации, чтобы попытаться свести на нет выбросы от производства импортируемого СПГ .
В связи с резким ростом цен на природный газ KOGAS и другие корейские покупатели СПГ в эти дни« Не беспокойтесь об углероде» из этой части цепочки СПГ , сказал он мне,
« Приоритетом является обеспечение безопасности СПГ ».
Это не означает, что Южная Корея — третий по величине потребитель СПГ в мире после своих соседей, Китая и Японии — не имеет больших планов по обезуглероживанию своей экономики, зависящей от СПГ.
Как и многие другие страны, включая Соединенные Штаты, она обязалась сократить выбросы парниковых газов до « Достичь цели углеродной нейтральности» к 2050 году .
Это было бы сложной задачей для любой нации, но особенно геркулесовым подъемом она стала для Южной Кореи, которая занимает 28- е место среди стран по численности населения и седьмое по потреблению энергии.
В стране немного меньше земли, чем в Кентукки, проживает почти 52 миллиона человек, что почти на треть больше, чем в Калифорнии.
Лето здесь душное, зима холодная, а уровень жизни высокий.
Она окружена с трех сторон океаном, а с четвертой — Северной Кореей, ядерным противником, что еще больше усиливает ее потребность в надежном энергоснабжении.
Она получает 38 % своей общей энергии из нефти, 25 % из угля и 19 % из СПГ .— в основном все, что импортируется из-за границы.
На сегодняшний день ее крупнейшим внутренним источником энергии является ядерная энергия, которая обеспечивает 12 % общей энергии страны и вызывает сильные споры среди южнокорейцев.
Хотя у Южной Кореи есть амбициозные планы по расширению использования возобновляемых источников энергии, которые в настоящее время обеспечивают лишь 7 % ее энергии, в стране мало свободного места для солнечной и ветровой энергии и много общественного сопротивления.
Что действительно есть у Южной Кореи, так это мужество и мастерство.
Вот почему она построила процветающую экономику, сжигая корабль за кораблем импортированных углеводородов, чтобы производить товары, которые продаются по всему миру.
С конца 2020 года , когда правительство Южной Кореи объявило о своей цели по достижению углеродной нейтральности к 2050 году , оно опубликовало ряд планов по достижению этой долгосрочной цели, а также промежуточные цели по сокращению выбросов на 2030 год .
Важные детали продолжают горячо обсуждаться, но, согласно последним планам, страна стремится к 2050 г.« резкое сокращение» и, возможно, прекращение производства электроэнергии на угле;
резко увеличить использование возобновляемых источников энергии, чтобы возобновляемые источники напрямую обеспечивали 60 % или более электроэнергии; и использовать водород для производства почти четверти всей энергии, потребляемой страной.
Чтобы подстегнуть такую водородную революцию, правительство предлагает ряд стимулов.
Это грандиозное видение.
Сегодня, согласно правительственным данным, доля энергии Южной Кореи, получаемой из водорода, сведена к нулю.
И даже если водородная мечта осуществится, Южная Корея будет зависеть от СПГ еще долгие годы.
Во-первых, последний план выработки электроэнергии в стране, рассчитанный до 2030 года , предполагает, что СПГ в этом году будет обеспечивать 21 % электроэнергии Южной Кореи, примерно столько же, по прогнозам, будет обеспечивать возобновляемая энергия после резкого наращивания мощности.
Другими словами, Южная Корея предполагает, что любому водородному переходу потребуется десятилетие или больше, чтобы набрать обороты.
Во-вторых, в планах Южной Кореи отмечается, что большая часть водорода, который страна надеется использовать в ближайшие десятилетия, сама будет поступать из СПГ .
Водород является мощным энергоносителем, поэтому в 1937 году загорелся дирижабль «Гинденбург», работающий на водороде .
Но водород существует сам по себе в атмосфере Земли только в ничтожных количествах.
Сегодня он производится как « крекинг», в основном из природного газа и в основном для использования в нефтехимическом и другом химическом производстве.
Правительство Южной Кореи выпустило то, что оно провозглашает своим « первый генеральный план» по преобразованию страны в водородную экономику.
План, обнародованный в ноябре 2021 года , предполагает, что часть, и, возможно, довольно большая часть водорода, который Южная Корея стремится потреблять в течение следующей четверти века, по-прежнему будет поступать из природного газа, но большая его часть будет сочетаться с улавливанием углерода для держите полученный углерод подальше от неба.
План предусматривает, что начиная с 2030-х годов некоторая неуказанная часть общего потребления водорода в Южной Корее будет производиться из воды в безуглеродном процессе, питаемом в основном ветром и солнцем.
Так или иначе, большую часть водорода Южная Корея сожгла — 82 % в 2050 году.
Проекты генерального плана — будут производиться за океаном, в странах, где есть много места для захоронения углекислого газа, или для возведения крупных ветряных и солнечных проектов, или и того, и другого.
Если все пойдет хорошо с этим безмятежным видением, атмосфера будет не единственным бенефициаром.
Этот сдвиг также принесет пользу южнокорейской промышленности, которая хочет использовать водород так же, как она использовала нефть и СПГ : задействовав свои корабли и свои ноу-хау в области торговли энергией, чтобы получить прибыль от еще одного нового зарубежного энергетического рынка.
Во всяком случае, таков план.
Я получил отрезвляющий взгляд на настоящее, когда посетил остров Ёнхын, известное место для рыбалки в Желтом море, где расположены причудливые рестораны морепродуктов, бухты с великолепным видом на океан и одна из крупнейших в Южной Корее электростанций, работающих на угле.
Остров находится всего в 10 милях к юго-западу от терминала СПГ в Инчхоне , через открытое море. Но для того, чтобы добраться туда, нужно пересечь сеть дамб, что занимает около часа.
Согласно медной табличке в пагоде на холме с видом на электростанцию Йонгхын, место для установки было выбрано в начале 1990- х годов тогдашним исполнительным директором Korea Electric Power Corp., государственной электроэнергетической компании, более известной как KEPCO , когда он пролетел над головой на вертолете и решил, что остров будет идеальным местом для сжигания гор угля.
Позже KEPCO создала дочерние компании, в том числе Korea South-East Power Co., которой принадлежит завод.
На западной стороне завода в Ёнхыне есть три причала в Желтом море для судов, доставляющих черную породу;
в тот день, когда я побывал, у причалов стояли суда, доставлявшие уголь из Австралии, Канады и России.
Непосредственно в глубине от доков приземлились массивные открытые кучи угля, разделенные по происхождению и, следовательно, по теплотворной способности. Вокруг свай стояли шесть угольных агрегатов станции.
Каждый располагался в здании высотой 300 футов, обшитом белым металлом. Рядом с скоплением возвышались четыре 600 -футовые дымовые трубы, раскрашенные веселыми розовыми или голубыми полосами.
Самая старая установка начала работать в 2004 году , самая новая – в 2014 году .
Вместе шесть блоков Yeongheung производили 32 гигаватт-часа электроэнергии в2020 , количество, равное примерно трем четвертям электроэнергии, выработанной в этом году всеми солнечными, ветровыми и другими возобновляемыми источниками энергии в Южной Корее.
Действительно, South-East Power утверждает, что только эта угольная электростанция производит 23 % всего сока, потребляемого столичным регионом Сеула, где проживает половина населения Южной Кореи.
«Некоторые люди говорят, что газовая турбина — это «мост».
Но мы должны пересечь мост», — сказал Хон Ёнджин из Korea South-East Power.
Yeongheung — это микрокосм энергетических проблем страны в то время, когда изменение климата переворачивает с ног на голову давние экономические предположения.
В 2021 году правительство Южной Кореи объявило о своем намерении постепенно сократить сжигание угля в рамках своего плана по достижению углеродной нейтральности к 2050 году .
В результате две угольные установки Yeongheung теперь должны быть остановлены в 2034 году .
Также в 2021 году , по неудачному стечению обстоятельств, в Йонхыне начался давно запланированный строительный проект стоимостью 350 миллионов долларов, чтобы оснастить два самых старых блока завода новым оборудованием для сокращения их выбросов, вызывающих смог, проект, который был разработан, чтобы помочь значительно расширить жизнь растения.
Сегодня эти два агрегата выведены из строя, их борта пробиты массивными строительными отверстиями.
И Ёнхын является предметом драки.
Активисты-экологи и городское правительство Инчхона обратились к национальному правительству с просьбой закрыть эти два объекта еще раньше, в 2030 году .
Тем не менее Хон Ёнджин, который курирует текущий проект по снижению загрязнения в Йонхыне для Korea South-East Power, сказал мне, что с дополнительной модернизацией эти блоки могут работать до 2040 года или позже, что позволит им производить больше электроэнергии для страны и многое другое. выручка для компании.
Энергетическая компания намерена в 2034 году заменить старые установки, работающие на угле, установками, работающими на газе, которые поставляются в виде СПГ .
Хонг показал мне это место ближе к вечеру.
Когда мы стояли в угасающем свете, глядя на растение с пагоды на вершине холма, он был фаталистом. В конечном итоге завод « Возможно, следует закрыть», — сказал он. Через двадцать лет,« Может быть, газовые турбины должны занять это место».
Но затем он заявил, что даже перехода на газ, вероятно, будет недостаточно для планеты.
« Некоторые люди говорят, что газовая турбина« мост», — сказал Хонг— но нам нужно перейти мост.
У него осталось много лет работы, и он сказал мне, что хотел бы перейти с работы в угле на работу в ветроэнергетике-« Я думаю, это мой рынок».
Цепочка усилий Южной Кореи по удлинению газового моста — обезуглероживанию потребления СПГ — начинается с судов, доставляющих охлажденное топливо из-за границы.
Одним из следствий ориентированной на экспорт экономики Южной Кореи является то, что страна является вторым по величине судостроителем в мире, уступая только Китаю.
На верфях Южной Кореи построено около 76 % танкеров СПГ , курсирующих сегодня по морям.
Самая большая верфь в мире по меркам 2022 годапроизводство находится в Ульсане, промышленном городе на юго-восточном побережье страны. Она принадлежит и управляется Hyundai Heavy Industries — дочерней компанией Hyundai Group, которая, тем не менее, разделяет легендарное имя Hyundai с заводами по производству таких продуктов, как автомобили и строительная техника, которые разбросаны по всему городу.
Однажды вечером я сел на скоростной поезд из Сеула в Ульсан, а затем на такси до отеля, принадлежащего Hyundai, который находится через дорогу от ворот верфи.
На следующее утро я встретился с Мин Джунки, начальником отдела технического планирования верфи. В серой куртке, выпущенной компанией, с его именем желтыми буквами на правом лацкане, он был очень деловым, что имело смысл.
Во многом благодаря бурно развивающейся мировой торговле СПГ верфь Hyundai отказывается от клиентов;
Любой, кто разместит сегодня заказ на танкер для СПГ , который обычно стоит около 250 миллионов долларов, не получит его в течение почти четырех лет.
Во время чрезвычайно быстрой поездки по верфи Мин не только не разрешил мне делать снимки, но и отклонил мои просьбы о том, что водитель нашего HyundaiВнедорожник притормозил, чтобы я мог лучше разглядеть — мы видели, наверное, с полдюжины танкеров СПГ на разных стадиях строительства.
Рабочие в касках и ярко-желтых жилетах разъезжали на велосипедах по оживленному двору, занимающему 2 . 2 квадратных мили и насчитывает около 30 000 человек.
В вестибюле отеля Hyundai Мин рассказал мне о способах сокращения выбросов углерода с судов, работающих на СПГ .
Один из вариантов, по его словам, заключается в том, чтобы двигатели корабля работали не на тяжелом нефтяном топливе, обычном корабельном топливе с более высоким уровнем выбросов, а на“ газ выкипания” — природный газ, который во время рейса поднимается вверх по мере того, как СПГ , перевозимый в судовых цистернах, нагревается.
Все танкеры Hyundai для СПГ , как и большинство таких судов, продаваемых сегодня, поставляются с« двухтопливные» двигатели, которые могут работать как на мазуте, так и на газе из судовых запасов СПГ ;
По оценкам Hyundai, сжигание природного газа вместо мазута может сократить выбросы углекислого газа во время путешествия на целых 25 %.
Кроме того, клиенты могут выбрать специальные функции энергосбережения.
Некоторые из этих надстроек уменьшают сопротивление; они включают в себя руль более гладкой формы и приспособление, которое снижает сопротивление, когда корабль движется за счет свистящего воздуха вдоль нижней части его корпуса. («Это необязательно, но большинство владельцев выбирают его», — сказал Мин о« Система воздушной смазки», которая, по оценкам Hyundai, снижает потребление энергии на 4–5 % . )
Среди самых амбициозных мер по сокращению выбросов углерода — одна, над которой Hyundai все еще работает: устройство для улавливания несгоревшего метана, выходящего из двигателей, работающих на СПГ.
Традиционно на кораблях это « Метановый выброс» просто устремляется ввысь, усугубляя изменение климата.
« Проскальзывание метана является для нас очень большой проблемой», — сказал Мин.
Устройство, которое разрабатывает Hyundai, направлено на улавливание метана до того, как он ускользнет, а затем на его сжигание, увеличивая мощность корабля и выделяя углекислый газ, который менее вреден для атмосферы, чем метан.
По словам Мина, если Hyundai сможет коммерциализировать его , оборудование для удаления метана может однажды сократить выбросы парниковых газов из танкера Hyundai LNG на целых 20–30 % .
« Но это зависит от развития технологии», которую компания не будет готова продавать в течение как минимум двух-трех лет.
Более быстрый способ обуздать выбросы углерода от танкеров СПГ , чем ожидание новых судов, — это изменить способ работы уже находящихся на воде.
Но это легче сказать, чем сделать, как я узнал из другого продукта промышленного центра Hyundai, Hyundai LNG Shipping.
Он управляет флотом танкеров СПГ , в том числе судном Peacepia , которое, когда я посетил терминал СПГ в Инчхоне , только что прибыло с перевала Сабин с его цистернами, полными СПГ Cheniere .
Чунг Вурам, который помогает планировать маршруты перевозки СПГ-танкеров Hyundai, сказал мне, когда я встречался с ним в сеульском офисе компании, что путь от перевала Сабин в Южную Корею занимает около 28 дней .« если все пойдет очень хорошо».
Мы разговаривали в просторном конференц-зале, на одной из стен которого висела карта мира с подсветкой, на которой синими пунктирными линиями были обозначены маршруты доставки СПГ компании.« Но обычно, — сказал Чанг,« это невозможно».
Виной всему Панамский канал.
На настенной карте канал значительно укорачивает длинную синюю линию, которая проходит от перевала Сабин в Южную Корею.
Однако в реальной жизни движение по каналу может задерживать суда на срок от нескольких дней до пары недель.
Иногда, когда ожидание на канале очень сильное, судно компании Hyundai, перевозящее СПГ на перевале Сабин Пасс, выбирает маршрут, отличный от перевала Сабин, на восток через Мексиканский залив, вниз через Атлантику, вокруг южной оконечности Африки. и до Южной Кореи.
Это добавляет около 10 дней к поездке, постоянно сжигая топливо.
Сегодня дополнительные выбросы углерода от простоя на канале или пыхтения по Южной Африке« Никогда не рассматривал», — сказал мне Чанг.
Но это скоро изменится.
В этом году вступают в силу правила Международной морской организации, регулирующей безопасность судов и загрязнение окружающей среды, в отношении выбросов углерода.
Новые правила будут давать каждому рейсу рейтинг от A до E на основе того, что IMO называет« показатель углеродоемкости», отношение топлива, израсходованного в поездке, к количеству перевезенного груза.
Те, кто отвечает за суда, получившие особенно низкие рейтинги, должны будут представить планы улучшений, говорится в сообщении IMO , которое также призывает порты и регулирующие органы предоставлять стимулы для судов, получивших хорошие рейтинги.
Hyundai LNG Shipping, сказал Ан Сехун, руководитель проекта Hyundai LNG Shipping,« должны хорошо справляться, чтобы сохранить хорошую оценку».
Поскольку они были построены менее десяти лет назад, а это означает, что они относительно молоды как танкеры, Peacepia и второй танкер линейки Hyundai, нанятый KOGAS для перевозки СПГ Sabine Pass , имеют двухтопливные двигатели, поэтому они сравнительно энергоэффективны.
Но большинство танкеров линейки Hyundai, с которыми заключил контракт KOGAS , — более старые суда, которые импортируют СПГ в Южную Корею из более близких мест, таких как Катар, Оман, Малайзия, Индонезия и Австралия, — работают на более раннем типе двигателя, называемом паровой турбиной.
Они гораздо менее эффективны.
По новым правилам IMO , сказал мне Ан, они должны будут работать на значительно более низких скоростях, чтобы свести к минимуму их выбросы, а не на расчетной скорости около19 . 5 узлов в час, но скорее 15 или 16 узлов в час, замедление, которое значительно увеличит время доставки СПГ.
Более того , после 2030 года ожидается дальнейшее ужесточение углеродных правил IMO .
В этот момент, по словам Ана, продолжение эксплуатации танкеров с паровыми турбинами может оказаться совершенно нерентабельным, и даже более новые танкеры Sabine Pass, как предположил Чанг, коллега Ана, могут нуждаться в физической модернизации, чтобы пройти проверку.
После очистки судов, доставляющих СПГ , следующий шанс Южной Кореи по сокращению выбросов СПГ заключается в минимизации утечек в оборудовании, которое повторно нагревает газ, и в трубопроводах, которые его транспортируют.
Терминал KOGAS в Инчхоне нагревает — или, говоря отраслевым языком,« регазифицирует» — СПГ с двумя типами подогревателей. Один из них, используемый летом, пропускает СПГ по трубам, окруженным морской водой, которая в это время года достаточно теплая, чтобы вернуть СПГ в газообразное состояние.
Другой, используемый зимой, когда морская вода более холодная, сжигает природный газ для нагрева воды для подогрева СПГ .
Пока мне показывали оборудование, я спросил Ли Джэхуна из KOGAS , используются ли на объекте специальные камеры, которые все чаще используются компаниями, занимающимися производством СПГ в Соединенных Штатах, для обнаружения утечек метана из газотранспортного оборудования KOGAS .
Он был удивлен и заинтригован.« Есть такой инструмент? Интересно, — сказал он.
« Я поговорю с нашей штаб-квартирой, чтобы определить, применимо ли это к нашим будущим терминалам».
Подобные передовые технологии поиска утечек не применяются и на южнокорейских газопроводах. Безусловно, KOGAS , а также компании по всей стране, которые получают природный газ из основного национального трубопровода и распределяют его по более мелким местным трубам, говорят, что они регулярно проверяют свои трубы на наличие повреждений.
Ли отметил, что на своих технологических предприятиях KOGAS использует сигнализацию об утечке газа для предотвращения пожаров.
Но он не проверяет регулярно свои заводы или трубопроводы на наличие утечек с помощью камер обнаружения метана, сказал он.
«Декарбонизация — единственная цель всей нашей деятельности», — сказал Ли Донхун, инженер Doosan Enerbility.
Южнокорейские представители энергетики выражают уверенность в том, что газовая система их страны не имеет серьезных проблем с утечкой метана.
Но проблема вызвала некоторые трения.
« Наши газовые коммунальные предприятия относительно новы» и поэтому относительно надежны, — сказал мне Ким Сунгюн, эксперт по выбросам газа из Корейского института экономики энергетики, финансируемого государством аналитического центра в области энергетики, сидя в своем кабинете в светлом помещении института. , современное здание на окраине Ульсана.
Более десяти лет назад институт начал оценивать выбросы метана в Южной Корее, используя общепринятые данные Организации Объединенных Наций по проценту утечки газа в данной системе во время производства, переработки и распределения, например, из трубопровода или резервуара для хранения.
Но корейский« Компании жаловались, — вспоминает Ким, — что глобальные цифры завышают утечки в современных корейских трубах.
Так вот, несколько лет назад институт пересчитал цифры, используя цифры« Разработано KOGAS », — сказал Сон Инсунг, коллега Кима, который также принимал участие в нашем разговоре.
Процентные уровни утечек, рассчитанные с использованием данных KOGAS , колеблются от одной восьмой до половины уровней, основанных на данных ООН.
« Мы вполне уверены в наших измерениях, — сказала мне Ким.
Гораздо более серьезной климатической проблемой для Южной Кореи, чем утечки из трубопроводов, является загрязнение углекислым газом от электростанций и других промышленных объектов, которые сжигают импортируемый в страну СПГ .
Вот почему южнокорейская промышленность присматривается к водородной мечте.
Но водород — панацея для планеты только на бумаге.
Влияние перехода на водород на климат будет зависеть от того, как производится водород.
Если водород получить из природного газа —« серый водород», согласно риторической цветовой схеме, используемой сторонниками водородного видения и регулирующими органами, контролирующими усилия, — это может быть хуже для климата, чем непосредственное сжигание природного газа, согласно исследованию, проведенному в августе 2021 года учеными из Корнельского и Стэнфорд.
Если он получен из природного газа, но полученные выбросы углерода улавливаются и секвестрируются —« голубой водород» на жаргоне — тогда его углеродный след может значительно сократиться, а может и нет.
Важным экологическим обоснованием для сжигания голубого водорода вместо прямого сжигания природного газа является то, что это более рентабельно.
Выбросы углерода при крекинге природного газа могут быть уловлены на относительно небольшом числе водородных заводов по крекингу газа, а не на гораздо большем количестве электростанций, работающих на газе.
Но академическое исследование, проведенное в августе 2021 года , пришло к выводу, что синий водород не будет таким синим, как предполагают многие, если при его производстве будет улавливаться только парниковый газ, выделяемый при крекинге метана, а не утечки при производстве природного газа или выбросы из производство электроэнергии, используемой для взлома.
На практике, согласно исследованию, углеродный след так называемого голубого водорода превышает более чем на 20% от прямого сжигания природного газа.
Если же водород получить из воды, используя только возобновляемую энергию —« зеленый водород», согласно цветовой диаграмме, — тогда он может быть безуглеродным.
Южная Корея стремится получать большую часть своего водорода из возобновляемых источников, особенно солнца и ветра.
Но поскольку в густонаселенной стране очень сложно разместить крупномасштабные солнечные и ветровые проекты, ожидается, что большая часть возобновляемого крекированного водорода, если он материализуется, будет поступать из других стран с большей площадью.
Предполагается, что Южная Корея, используя специально сконструированные суда, будет импортировать якобы безуглеродный водород в будущем так же, как сегодня она импортирует насыщенный углеродом СПГ .
Для коммерциализации любого из этих водородных оттенков сначала потребуется выяснить, как его сжигать.
Это отдельная инженерная задача, которую решает главный южнокорейский производитель турбин для электростанций.
Огромный объект в городе Чангвон, в живописном холмистом районе на юге страны, простирается на 1 . 5 квадратных миль.
Это дом компании, ранее известной как Doosan Heavy Industries, которая может похвастаться тем, что ее цех по производству турбин является крупнейшим закрытым заводом в Южной Корее, занимающим 18 акров под крышей, размером примерно с 10 футбольных полей.
С момента основания Doosan в 1962 г.Спустя примерно десятилетие после окончания Корейской войны компания, финансируемая государственными контрактами, построила машины, которые привели в действие южнокорейское экономическое чудо: турбины для электростанций, работающих на угле, ядерном топливе и природном газе.
Теперь фирма, получившая более мягкое название Doosan Enerbility, заявляет, что стремится к чистому новому будущему, производя турбины, работающие на водороде.
Самым большим изменением, необходимым для того, чтобы турбины Doosan могли сжигать водород вместо природного газа, является новая конструкция их сопел, компонента турбины, который впрыскивает топливо для его смешивания с воздухом для сгорания.
Общеизвестно, что управлять горением водорода сложно, поскольку он горит горячее, чем природный газ.
Каждое отверстие в турбине может иметь диаметр от долей миллиметра до нескольких миллиметров, в зависимости от размера турбины и конструкции сопла.
В водородной турбине отверстия должны быть сформированы, расположены и сконструированы таким образом, чтобы топливо впрыскивалось таким образом, чтобы это соответствовало более интенсивному сгоранию водорода, ключевым элементом которого является то, что инженеры называют его более высокой скоростью.« скорость пламени».
Само сопло должно быть сконструировано так, чтобы выдерживать большие вибрации во время сгорания.
Разработка водородного сопла — это работа инженера Ли Донхуна.
Я познакомился с ним в испытательной лаборатории Doosan для газовых турбин. Одна сторона приземистого здания, напичканная металлическими деталями разных форм и размеров, напоминала очень дорогой гараж.
Другая сторона, заполненная двухэтажным приспособлением из блестящих воздуховодов для испытаний турбин, выглядела как что-то из НАСА .« Декарбонизация — единственная цель всей нашей деятельности», — сказал Ли, человек, посвятивший последнюю четверть века совершенствованию способов сжигания большого количества ископаемого топлива.
Его новая задача не из легких.
В отрасли ожидают, что при первоначальном развертывании водорода относительно небольшие концентрации водорода — возможно, 20 % — будут смешиваться с природным газом и сжигаться в турбинах.
Такая смесь с низким содержанием может потребовать лишь относительно незначительных изменений форсунок.
Но незначительный не значит простой.
Когда Ли и его коллеги построили свое первое испытательное водородное сопло,« У нас были некоторые трудности» с его изготовлением, сказал он мне.
Перевод:« Треснуло».
Конечная цель – сжечь 100 % водорода в турбине электростанции.
Для этого потребуется принципиально иная конструкция сопла, и команда Ли создает такое устройство.
В отличие от традиционного сопла для природного газа, цилиндра, отверстия которого просверлены заподлицо в его верхней части, отверстия этого полностью водородного сопла расположены по новой схеме.
Крошечные четырехгранные пирамиды закрывают круглый внешний конец сопла, а в каждой стороне пирамиды есть отверстие.
Переосмысленная конструкция, названная« микромиксер» отдаленно напоминает терку для очень большого куска сыра.
Один из них сидел на столе в лаборатории, и, когда я подошла, чтобы сфотографировать его, вмешался Ли.— Прости, — сказал он.« Эта насадка является конфиденциальной».
Doosan надеется начать производство коммерческой турбины, которая будет сжигать смеси водорода с низким содержанием водорода примерно через пять лет, а еще через несколько лет — турбину, которая будет сжигать чистый водород.
« Есть так много вещей, которые нам нужно изучить и проверить, — устало сказал Ли. Мысль о том, чтобы посвятить свою энергию разработке технологии поэтапного отказа от углеводородов, показалась ему ошеломляющей и обескураживающей — для его страны, его работодателя и для него самого.
« Большая смена», — сказал он мне, когда мы прощались.
« Очень сложная смена».
Еще большей трудностью будет получение достаточного количества водорода для сжигания форсунок Doosan следующего поколения.
Среди компаний, рассматривающих эту возможность, — SK Gas. Ее материнская компания, SK Group, является вторым по величине конгломератом в Корее, уступая только Samsung Group.
SK Group занимает 129- е место в списке Fortune Global 500 , а объем продаж в 2021 году составил 135 миллиардов долларов .
SK Group начала продавать текстиль сразу после войны в Корее.
Сегодня его дочерние предприятия вырабатывают электроэнергию из угля, газа, солнца и ветра; производить химикаты, компьютерные чипы и вакцины; и продавать логистические услуги и планы мобильных телефонов.
СКВ настоящее время газ позиционирует себя как стремящийся стать« поставщик решений с нулевыми затратами», продающий« низкоуглеродные решения», такие как СПГ и« безуглеродные решения, такие как чистый водород». В рамках этой стратегии компания разыгрывает перспективу строительства центра поставок водорода.
Место для предполагаемого центра находится на участке земли вдоль побережья в Ульсане, городе, который не только является домом Hyundai, но и является бесспорной нефтехимической столицей Южной Кореи.
«Это очень сжатый Хьюстон», — сказал мне Хон Чонбом, бывший консультант Bain & Co. и вице-президент SK Gas, разрабатывающий новую водородную игру, в разговоре в красивой штаб-квартире SK Gas в офисной башне в Сеуле.
В этом нефтехимическом разрастании другое подразделение SK Group теперь управляет заводом, производящим 30 000 тонн водорода в год для продажи промышленным потребителям.
Хотя это подразделение считается крупным производителем водорода в Южной Корее, оно составляет доли процента от количества водорода, которое правительство Южной Кореи хочет, чтобы страна производила к 2050 году .
Но SK текущее производство водорода в России не просто слишком мало; это также неправильный цвет.
Водород, который производит SK, имеет серый цвет, потому что углерод, полученный при его крекинге из природного газа, просто улетучивается в небо.
Правительство хочет водород синего или зеленого цвета.
Воображаемый водородный узел SK однажды может обеспечить водород следующего поколения. Часть хаба уже сделана, но она далека от чистоты.
Это новый терминал СПГ , который SK Gas строит на ульсанском химическом комплексе.
В результате двух контрактов, подписанных SK Gas, большая часть СПГ, импортируемого на этот терминал, будет поступать из Соединенных Штатов, в том числе с терминала сжижения примерно в 50 милях к северо-востоку от перевала Сабин, недалеко от города Лейк-Чарльз, штат Луизиана, на побережье Мексиканского залива.
Для хранения импортируемого СПГ SK Gas строит четыре больших резервуара в Ульсане и обдумывает строительство еще двух.
В ближайшем будущем SK Gas планирует продавать этот СПГ напрямую промышленным потребителям Ульсана.
В долгосрочной перспективе компания может решить установить машины для расщепления газа в водород — машины, которые будут не только перерабатывать ископаемое топливо, но и питаться от него, — а затем улавливать полученный углерод.
Но SK Gas еще не решила, добавит ли она мощности по производству водорода к будущему СПГ- терминалу. Для этого потребуется способ утилизации углекислого газа, образующегося при крекинге природного газа в водород.
Одним из вариантов является технология, разрабатываемая американской компанией C-Zero, в которой SK Gas приобрела долю.
C-Zero стремится улавливать выбросы углерода и упаковывать их в твердые блоки, предназначенные для продажи или захоронения навсегда.
« Мы думаем,« Просто закопайте его в землю», — сказал мне Хонг.
« Это идеально подходит для Кореи».
Решение SK Gas о том, строить ли водородный хаб, будет в значительной степени зависеть от перспектив государственных субсидий на улавливание и хранение углерода — либо с помощью блоков C-Zero, если эта технология оправдается, либо с помощью каких-либо других средств.
В прошлом году США значительно увеличили субсидии на улавливание и хранение углерода в рамках Закона о снижении инфляции.
Правительство Южной Кореи еще не последовало этому примеру на своей территории.
KOGAS , южнокорейская компания, которая уже управляет крупнейшим в мире терминалом СПГ в Инчхоне, аналогичным образом планирует корпоративный переход на водород.
В наши дни многие из его зданий задрапированы зелено-белыми транспарантами, которые, кивая на химический символ водорода, скажем, по-английски:« Зеленая жизнь повсюду, H 2 KOGAS ».
Осуществление этой мечты для компании было задачей Юнга Кванджэ, ветерана KOGAS .
В начале 2022 года , вскоре после того, как правительство Южной Кореи опубликовало свой генеральный план по водороду, он перешел от управления корпоративной стратегией KOGAS к руководству недавно созданным водородным подразделением компании.
Когда я разговаривал с ним несколько месяцев назад, он не пытался приукрасить сложность водородного стержня.
Он напомнил, что за год до вступления в новую должность КОГАС был« серьезно рассматривает» покупку партии предположительно низкоуглеродного СПГ , в основном для того, чтобы заявить о своих экологических обязательствах.
Но цена груза была слишком высока для покровителя KOGAS , правительства Южной Кореи.« Значит, мы его не купили, — сказал он мне.
Этот опыт подчеркивает то, что Юнг рассматривает как водородный императив.
По его словам, попытка добиться значительной декарбонизации путем экологизации СПГ сделает и без того дорогой СПГ еще более дорогим.
« СПГ в качестве промежуточного топлива будет нести гораздо большую нагрузку».
Лучше, рассуждает он, добавлять в смесь все большее количество водорода.
Юнг, который недавно перешел на другую работу, предсказал, что к 2040 году жидкость, которую KOGAS распределяет по своим трубопроводам, будет примерно на 70 % состоять из СПГ и на 30 % из водорода.
Тем не менее, даже эта относительно легкая водородная смесь потребует значительного увеличения производства доступного синего или зеленого водорода.
Чтобы подготовиться, KOGAS начинает рассматривать возможность модернизации одного из своих терминалов СПГ для импорта водорода. Он нацелен не на терминал Инчхон, а на тот, который, по прямой, находится примерно в 25 милях к югу, в портовом городе Пхёнтхэк.
« Потому что это дальше от людей», что означает, что с политической точки зрения будет легче получить разрешение на строительство, — объяснил Ли Джэхун из KOGAS , который сопровождал меня на причале в Инчхоне.
Идея состоит в том, чтобы построить трубопровод для отправки водорода из Пхёнтхэка в Инчхон, где он будет смешиваться со СПГ в смесь, которую KOGAS предполагает продавать и которую Doosan пытается разработать для сжигания турбин.
У KOGAS есть научно-исследовательская лаборатория в городе Ансан, который находится между Пхёнтхэком и Инчхоном.
С тех пор, как в 1990 году открылась лаборатория KOGAS , ее исследователи преследовали если не гладкую, то, по крайней мере, ясную миссию: повысить надежность и снизить стоимость национальной системы, поставляющей в Южную Корею СПГ для сжигания .
Теперь лаборатория борется с более сложной задачей, которая заключается в том, чтобы преобразовать энергетическую систему Южной Кореи, чтобы сделать ее безопасной для климата.
Через несколько часов после посещения терминала в Инчхоне меня встретили в лаборатории Ансан.
После обсуждения, в ходе которого мы с семью учеными KOGAS сидели за прямоугольным столом для совещаний размером с комнату и разговаривали, попивая кофе со льдом и отделенные друг от друга прозрачными пластиковыми панелями для безопасности Covid, исследователи провели меня по лаборатории.
На одной из станций проводился эксперимент по испытанию мембраны для отделения водорода от воды, что имело решающее значение для перспектив так называемого зеленого водорода.
Но возникла проблема. Мембрана протекла.
« Это очень опасно», — объяснил мне Ким Донмин, инженер-исследователь, работающий над проектом.« Если водород и кислород смешаются, они могут взорваться».
Так же как и планы по обезуглероживанию экономики, зависящей от СПГ .
По мере того, как исследования в Ансане заканчиваются, мировая экономика, работающая на ископаемом топливе, продолжает гудеть, а планета продолжает нагреваться.
В Луизиане Cheniere и ее поставщики работают над измерением и снижением выбросов метана от СПГ , который они производят и экспортируют.
В Ульсане Hyundai Heavy Industries разрабатывает свои функции по сокращению выбросов для судов, работающих на СПГ .
В Чанвоне компания Doosan перерабатывает свои новомодные сопла для силовых установок.
А на объектах по всей Южной Корее SK и KOGAS планируют возможность торговли количествами (которые могут быть значительными) водорода (который может быть чистым).
Если все пойдет очень хорошо, этих усилий может быть достаточно, чтобы значительно уменьшить ущерб, который природный газ наносит планете.
Но сначала им придется добиться успеха. И тогда их придется расширять.
И тогда им придется терпеть.
И тогда они должны быть дополнены столь же успешными и широкомасштабными усилиями в одной стране за другой по всему миру.
Многое может пойти не так, и многое почти наверняка случится.
Но в этот поздний час глобального потепления, когда использование природного газа продолжает расти, несмотря на протесты тех, кто этого не хочет, у человечества, похоже, нет другой альтернативы, кроме как серьезно заняться обезуглероживанием этого ископаемого топлива.
Примерно в тот момент, когда я заканчивал свой дневной визит в лабораторию в Ансане, танкер « Писпия» , танкер, который я утром наблюдал за выбросом охлажденного газа в Инчхоне, отчаливал от крупнейшего в мире терминала СПГ и направлялся обратно в море.
Он отправился в еще одно месячное кругосветное путешествие на ископаемом топливе, вернувшись на перевал Сабин, где он должен был забрать следующий груз.