LNG. Jak powstaje LNG i jakie ma zalety? Znaczenie LNG w energetyce
LNG (ang. liquefied natural gas), czyli skroplony gaz ziemny jest surowcem energetycznym, którego sprowadzanie dla wielu państw stało się czynnikiem umożliwiającym zdywersyfikowanie źródeł dostaw. Jak powstaje gaz LNG i jakie są jego zalety? Jak wygląda rynek LNG?
Spis treści
Z perspektywy państw Unii Europejskiej dostęp do globalnego rynku LNG stał się strategiczny po konfliktach Federacji Rosyjskiej z Ukrainą, które skutkowały przerwami w dostawach gazu ziemnego. Zwiększeniu importu LNG sprzyjają także zmiany na europejskim rynku tego surowca, w tym dążenie do liberalizacji wspólnego rynku energii UE, jak również polityka klimatyczna. Globalny rynek LNG zapewnia wzrost konkurencyjności oraz niższe ceny dostaw gazu ziemnego do odbiorców.
Jak powstaje LNG? Jakie LNG ma zalety?
LNG powstaje w procesie zmiany stanu skupienia gazu ziemnego, który zostaje poddany schłodzeniu do temperatury od –160 do –170ºC. W wyniku takiego działania uzyskuje się prawie najczystszą postać metanu (skład: ok. 92% – metan, 6% – propan i 2% – pozostałe związki), gdyż usuwa się z niego takie związki, jak: woda, dwutlenek węgla, siarkowodór czy azot. Podczas obróbki gaz ziemny zmniejsza swoją objętość 600 razy, dzięki czemu może być transportowany za pomocą specjalnie do tego przystosowanych statków (metanowców) oraz cystern drogowych i kolejowych. Zaletą LNG jest możliwość dostarczenia go do jednego miejsca na ziemi z różnych części świata, co pozwala na optymalizację kosztów zakupu i transportu.
Mimo iż historia produkcji gazu LNG sięga XX wieku, to po raz pierwszy skroplenia gazu dokonał brytyjski fizyk i chemik Michael Faraday w 1823 roku. W rozwoju tej technologii swój udział mają również Polacy: fizyk Zygmunt Florenty Wróblewski i chemik Karol Olszewski, którzy w 1883 roku skroplili tlen i azot z powietrza atmosferycznego, dzięki czemu rozwój technologii LNG wkroczył na nowe tory.
Pierwsze urządzenie chłodzące zostało opatentowane przez niemieckiego inżyniera i przedsiębiorcę Karla Paula Gottfrieda von Linde, a w 1917 roku w Wirginii Zachodniej zaczęła działać pierwsza instalacja do skraplania gazu ziemnego. Komercyjne zastosowanie instalacji produkującej LNG miało miejsce w 1941 roku w stanie Ohio. Wzrost znaczenia surowca nastąpił po zakończeniu II wojny światowej, kiedy to w 1959 roku odbył się pierwszy transport skroplonego gazu drogą morską na pokładzie metanowca „The Methane Pioneer”, który wypłynął z amerykańskiego Lake Charles do brytyjskiego Canvey Island. Rozwój rynku LNG nabrał rozpędu w 1964 roku, gdy uruchomiono pierwsze komercyjne dostawy na rynek brytyjski z Algierii. Kryzys naftowy w latach 70. i 80. XX wieku spowodował wzrost zainteresowania importem gazu LNG, szczególnie w krajach Azji Wschodniej – Japonii oraz Korei.
Charakterystyka rynku LNG
W dobie światowej transformacji energetycznej coraz większe znaczenie mają niskoemisyjne lub zeroemisyjne sposoby pozyskiwania energii. Spośród paliw kopalnych gaz ziemny emituje najmniejszą ilość gazów cieplarnianych, wskaźnik emisyjności CO2 wynosi bowiem dla: gazu ziemnego – 56,10 kg CO2/GJ, węgla kamiennego – 92,30 kg CO2/GJ, węgla brunatnego – 110,77 kg CO2/GJ, ropy naftowej – 73,30 kg CO2/GJ.W procesie modernizacji sektora wytwórczego „błękitny surowiec”, jak bywa nazywany gaz ziemny, określa się mianem paliwa przejściowego, które ma stabilizować powolne dążenie do całkowitej neutralności klimatycznej. W globalnej produkcji energii największy spadek odnotowuje węgiel kamienny (10% w 2019 roku), zaś największy wzrost gaz ziemny (43% w 2019 roku), przy czym w 2020 roku – ze względu na spadający popyt wskutek pandemii – ulegnie on zmniejszeniu.
Według danych BP „Statistical Review of World Energy” z 2019 roku w ciągu ostatnich 10 lat ogólnoświatowe zapotrzebowanie na gaz ziemny zwiększyło się o 28%. Rynek gazu ziemnego charakteryzuje się tym, że zasoby surowcowe zlokalizowane są na terenach określonych państw – wydobywców, zaś rosnący popyt odnotowuje się szczególnie na obszarach ubogich w złoża tego surowca. Na skutek zwiększającego się zapotrzebowania w ostatnich latach przepustowość tradycyjnej infrastruktury przesyłowej gazu ziemnego okazuje się niewystarczająca. Proces budowy nowych gazociągów jest długoterminowy i kapitałochłonny, a także obarczony czynnikami politycznymi. Z tego względu w ostatnich latach dynamicznie rozwija się rynek gazu skroplonego, który pozwala na jego dostawy z różnych źródeł i od różnych dostawców.
Intensywnie rozbudowywana jest infrastruktura umożliwiająca eksport LNG (zwłaszcza w USA, Australii, Kanadzie) oraz terminale importowe. Największymi eksporterami surowca, według World LNG Report 2019, są:
- Katar (24,9% udziału w rynku),
- Australia (21,7% udziału),
- Malezja (7,7% udziału),
- USA (6,7% udziału),
- Nigeria (6,5% udziału),
- Rosja (6% udziału).
Szczególnie dynamiczny rozwój sektora LNG obecnie obserwuje się w USA i Federacji Rosyjskiej. W skali światowej największymi odbiorcami skroplonego paliwa są kraje azjatyckie, w tym przede wszystkim"
- Japonia (25,4%),
- Chiny (16,7%),
- Korea Południowa (13,6%),
- Indie (7,1%).
Z krajów europejskich zaś:
- Hiszpania (3,3%),
- Francja (2,6%),
- Włochy (1,9%).
Łącznie w roku 2019 kraje UE sprowadziły po regazyfikacji 108 mld m³ surowca, co zaspokoiło 22% unijnego zapotrzebowania i stanowiło 27% całego importu gazu. Oznaczało to ponad 100-procentowy wzrost ilości importowanego LNG do UE względem 2018 roku.
Terminale LNG
Pod koniec 2019 roku na terenie UE funkcjonowało 29 terminali LNG o łącznych możliwościach regazyfikacyjnych sięgających 212 mld m³ rocznie, zaś po wystąpieniu Wielkiej Brytanii 31 stycznia 2020 roku z UE na jej terenie jest ich 25, o łącznej możliwości rocznego importu na poziomie 164 mld m³.Najwięcej terminali (siedem) zlokalizowanych jest na terenie Hiszpanii – mogą one odebrać aż 68,9 mld m³ gazu w ciągu roku, co stanowi ponad dwukrotne zapotrzebowanie na surowiec w tym kraju (31,5 mld m³ w 2018 roku). Skupiając się na unijnej charakterystyce rynku LNG, należy wspomnieć także o terminalach, nad którymi prowadzone są już zaawansowane prace, a także o tych, których budowa jest obecnie planowana. Świadczy to o ich kluczowej roli w dywersyfikacji źródeł dostaw gazu ziemnego do UE oraz wpisywaniu się w strategiczne założenia unijnego bezpieczeństwa energetycznego. Jest to również widoczne w odniesieniu do Polski, która w 2019 roku za pośrednictwem 31 transportów do terminala LNG w Świnoujściu sprowadziła ok. 3,5 mld m³ gazu ziemnego, co w porównaniu do lat poprzednich stanowiło znaczny wzrost wykorzystania możliwości regazyfikacyjnych terminala, sięgających 5 mld m³ rocznie (wykorzystanie mocy terminala: 2019 rok – 70%, 2016 rok – 33%).
Obecnie zdolności odbiorcze polskiej infrastruktury LNG przy krajowym zapotrzebowaniu sięgającym ok. 19 mld m³ są w stanie zapewnić ponad ¼ dostaw. Jednakże zgodnie z założeniami projektu Polityki energetycznej Polski do 2040 roku i realizowanymi na polskim rynku inwestycjami terminal LNG w Świnoujściu ma zostać rozbudowany do 7,5 mld m³ do roku 2021, zaś w rejonie Zatoki Gdańskiej w perspektywie 2025 roku ma powstać terminal FSRU, zdolny odebrać 4 mld m³ skroplonego gazu. Łączne zdolności regazyfikacyjne mogą zatem w nieodległej przyszłości osiągnąć niecałe 12 mld m³. Oznacza to, że Polska może być państwem zapewniającym dostęp do globalnego rynku LNG pozostałym krajom Europy Środkowo-Wschodniej oraz Ukrainie, która w 2019 roku skorzystała z polskiego terminalu LNG w Świnoujściu i importowała w całości jedną z dostaw.
Wykorzystanie potencjału basenu Morza Bałtyckiego wpisuje się w strategiczne cele unijnego korytarza gazowego „Północ-Południe”, który ma przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa energetycznego w Europie. Korytarz ten zakłada szereg inwestycji zarówno w infrastrukturę gazową wewnątrzkrajową, jak i w połączenia międzysystemowe gazu ziemnego pomiędzy państwami, tzw. interkonektory.
Realizacja tych kluczowych działań wymaga odpowiedniej sekwencji zdarzeń, a więc w pierwszej kolejności należy rozbudować infrastrukturę pozwalającą na dostawy z nowego źródła, a następnie gazociągi przesyłowe i połączenia międzysystemowe. Jest to szczególnie istotne, gdyż techniczny potencjał regazyfikacyjny staje się instrumentem w negocjacjach kontraktów gazowych realizowanych poprzez rurociągi zarówno drogą morską, jak i lądową.
