אחסון גט"ן – חבר ושכח

האם שבירת מוסכמות בפיתוח מכלי אחסון גט"ן מודולאריים תיטיב עם התעשייה? מהנדסי חברת הענק Arup סבורים שכן

Petroleum Review / אוגוסט 2017

בעשור האחרון הוכפל היצע הגט"ן ל-301.5 מיליון טונות בשנה. הוא צפוי לצמוח בעוד 46 אחוזים בעשור הבא. אבל השוק משתנה. מחירי הנפט נמוכים יותר ומאחר שספקים מארה"ב נכנסים לשוק, חלק מהחוזים החדשים מתומחרים לפי אינדקס הגז של 'הנרי האב', במקום לפי הברנט המסורתי הגבוה יותר. מחירי הגט"ן נמשכים כלפי מטה ואפילו עוברים משא ומתן מחודש, וקונים מחפשים חוזים גמישים ולטווח קצר יותר.

בשל עודף ההיצע, יש להרחיב את הביקוש. כיצד?  גורם אחד הוא דלקים נקיים וזולים יותר שיחליפו פחם או מזוט ביצור החשמל. נוסף על כך, מדינות המבקשות לעמוד בהתחייבויות שלהן בוועידת האקלים ה-21 צפויות לראות בגז טבעי וגט"ן קרש קפיצה חיוני לעתיד דל יותר בפחמן.

אבל התשובה הפשוטה ביותר היא עלות. עלות התשתית לקבלה ואחסון של גט"ן עשויה להיות משמעותית ואף לעלות כאשר היקף המסחר לא יהלום את הביקוש בתחנות הכוח. במילים אחרות, מכלי אחסון הגט"ן שיש כיום הם קטנים מדי או גדולים מדי. כך או כך, הם לא עומדים במבחן עלות-תועלת בכמויות הנדרשות.

 

להתנתק מהעבר

מכל הגט"ן המסורתי בנוי באתר עצמו והוא בעל דופן כפולה, בנוי מפלדה המכילה תשעה אחוזי ניקל ויש בו מכל פנימי פתוח לאחסון נוזלים ומכל חיצוני מבטון דרוך המשמש לאחסון ראשוני של קיטור ולאחסון משני של נוזלים כשמתרחשת דליפה. יש גם מכל הבנוי מדופן אחת עם מעטפת פלדה פחמנית חיצונית. כושר האחסון הכולל של מכל זה הוא לכל הפחות גדול כמו גודל מקסימאלי של מכלית להובלת גט"ן. כך שגודל מכל מינימאלי הוא הרבה יותר גדול מ-100,000 ממ"ק, ומגיע לעיתים אל מעל 200,000 ממ"ק.

עבור דלק ימי או לתחנות כוח גזיות בהיקף של פחות מ-10 מגה-וואט נדרש מכל אחסון של עד 10,000 ממ"ק לאספקת גט"ן. כאשר הגט"ן משונע במכליות קטנות או מכליות כביש משתמשים במכלים מסוג C.

אך כשיש עליה בביקוש משוק הדלק הימי ותחנות הכוח, יש סיכוי להחמיץ הזדמנות טובה. לדוגמה, תחנת כוח מחזור משולב בהיקף של 100 מגה-וואט צורכת יותר מ-25.000 ממ"ק גט"ן לחודש. כמות כזו נופלת בין מגוון המכלים האפשריים. תחנת כוח של 100 מגה-ואט לא זקוקה לכושר אחסון של מכליות בעודף של 150,000 ממ"ק.

 

 

קיצוץ עלויות

מדוע להעמיס על המיזם עלויות תשתית עבור מעגן ימי ואחסון לא מתאימים? זה רק מביא לידי עלות סופית גבוהה יותר של ייצור חשמל. זוהי לא הדרך לעודד את שוק הגט"ן לייצר חשמל או לספק ייצור חשמל נקי יותר ובעלות נמוכה יותר. ויש את הנושא של יתרונות לגודל. עלויות היחידה עבור מכל גט"ן של 50,000 ממ"ק יכולות להאמיר בחמישים אחוזים יותר בהשוואה למכל של 100,000 ממ"ק. כאן נכנסים המכלים המודולאריים.

מכלים מודולאריים יפחיתו את העלות ליחידה עבור נפחי אחסון גט"ן קטנים יותר באמצעות ייצור מחוץ לאתר, מה שייצר פריון גבוה יותר. יתרונות לגודל נובעים ממספר היחידות המיוצרות כדי להשיג את הכמות הנדרשת.

מתקן הנזלה המבוסס על כוח הכבידה לפי הרעיון של Arup. מקור: Arup

רק חבר והפעל

במכל גט"ן מודולארי משתמשים בפתרונות מוכחים, בין אם בתעשיית הגט"ן או במכל שטוח אופקי המתוכנן לאחסון פחמימנים.

תכנון מודולארי מתאים את עצמו לפתרון אחסון "חבר ושכח" (plug-and-play) שבו התוכניות הסטנדרטיות מוכנות וממתינות להוראות. עם השקעה בייצור, עלויות יחידה ירדו בדרמטיות.

תכניות ההקמה ייקבעו לפי קרקע מקומית ותנאים סיסמיים, אבל המכל המודולארי הוא עילי וגבוה ומביא בחשבון את ההובלה וההתקנה, כך שהוא יכול בקלות להיות מבודד מעומסים אינרטיים הקשורים לרעידות אדמה גדולות.

באינדונזיה ובפיליפינים ביצעה 'ארופ' עבודה מקיפה, עם תאגיד האנרגיה העולמי ו-GTT, על תכנון ממברנת מכל גט"ן מהימנה. מכל מוטמן יחיד מבטל את הצורך בקיר בטון חיצוני, מפחית משקל ועלות והופך אותו לקל יותר להובלה. בהשוואה לפתרון של הממברנה המוטמנת ברובה, שמכילה תשעה אחוז פלדת ניקל הוא עשוי להיות רווחי יותר.

 

ייצור והובלה

המכל המודולארי בנוי על רשת של פלדה קשה. משטח זה הוא אידיאלי לשינוע המכל על הקרקע  באמצעות שימוש בנגררים בעלי סרנים רבים ועל המים באמצעות אסדה או ספינות תובלה כבדות. לוח הזמנים עבור חומרי המשטח (פלדה מבנית ובטון) קצר. ולא נדרשות שום עבודות הקמה בחצר הייצור. כל מכל בנוי על משטח זמני שהטריילרים יוכלו לפלס להם את דרכם כאשר יגיע הזמן להוביל אותם.

המכל שוקל הרבה פחות מ-5,000 טון, אפילו עבור כמות של 40,000 ממ"ק. כך שלא נדרשות שום עבודות הקמה מיוחדות, משום שלא נדרשת דחיסת מים בלחץ גבוה מן הרגיל עבור מכל הממברנה. עבור הובלה באסדה נחוץ שוקע רדוד יחסית (פחות מחמישה מטרים). ועבור הובלה באוניות תובלה כבדות, נחוץ שוקע עמוק יותר, עד 12 מטרים.

באתר עצמו מובילים טריילרים את המכל מהאנייה לאתר הסופי. הבסיס למכל הכולל אדני בטון ומסבים, יושלם לפני הגעת המכל, במקביל להרכבת המכל מחוץ לאתר. עם התקנת המכל על אדני הבטון, מושלם הקיבוע הסופי של המשטח. תהליך התקנת מכל הממברנה יכול לכלול בדיקת דליפת אמוניה.

 

עתיד מודולארי

בפרויקטים לייצור חשמל שבהם ניתן להתאים פתרונות אחסון גט"ן עם מכל מוטמן יחיד, האחסון המודולארי הוא אפשרות שהכרחי להביא בחשבון, וזאת במקום אחסון סטנדרטי בנוי באתר עם ציפוי ניקל (היוצר הגנה נגד חלודה). בנייה טרומית של מכלים בגודל קטן עד בינוני, המתבססים על עיצוב סטנדרטי, ניתן להתקין בכל אתר ובכל מקום בעולם באופן יותר מהיר ויותר זול מאשר המכלים שמשתמשים בהם היום.

2018-01-14T15:08:28+00:00