亚马尔LNG项目能源运输通道可行性分析
2018-06-04戴长雷张晓红NyurgunMaximov
于 淼,戴长雷,张晓红,Nyurgun R. Maximov,陈 末
(1.黑龙江大学寒区地下水研究所,黑龙江 哈尔滨 150080;2.黑龙江大学 水利电力学院,黑龙江 哈尔滨 150080;3.黑龙江大学中俄寒区水文和水利工程联合实验室,黑龙江 哈尔滨 150080;4.东北联邦大学东方学院,俄罗斯 雅库茨克 677000)
1 问题的提出
近年来,中国对能源的需求不断增加,天然气作为清洁燃料已经成为中国能源消费的主要选择,位于北极圈内的亚马尔液化天然气(LNG)项目为中国天然气的进口提供了一个新渠道[1],因此需要一条更加便捷的运输通道将LNG运输回中国。
已有的传统航运路线是从亚马尔半岛出发向西航行,途经喀拉海,巴伦支海,挪威海进入大西洋,经苏伊士运河或者绕过好望角,穿过马六甲海峡,最后抵达中国。虽然这条传统航运线路十分成熟,但它的航程较长,且安全程度较低。2017年11月2日,习近平总书记在接见来华访问的俄罗斯总理梅德韦杰夫时表示,共同开展北极航线开发和利用合作,打造“冰上丝绸之路”[2]。这条路线的开通可较大程度地缩短中国与亚马尔半岛之间的距离,但国内外专家学者对此研究较少,因此对该路线的可行性进行分析。
2 亚马尔LNG项目及运输要求
亚马尔LNG项目位于亚洲最西北的半岛——亚马尔半岛,是一个集天然气开采、集输、处理、液化、储存等为一体的项目。亚马尔LNG项目中天然气可采储量达到1.3×1012m3,项目将建成3条年产量550×104t的液化天然气生产线,全部建成后每年可生产液化天然气1650×104t,其中400×104t将运往中国[3]。而在船舶运输、管道运输、公路运输、铁路运输与航空运输等5种运输方式中,除航空运输外,其余4种运输方式LNG均涉及到。针对4种LNG的运输方式进行简要的分析与介绍,各运输方式的特点见表1[4]。
由于亚马尔半岛地处俄罗斯境内北极圈内,北冰洋沿岸,鄂毕湾西侧,最低气温达-52 ℃,每年约有300 d被冰雪覆盖。为了使管道的材料适应低温,对管道运输的成本和技术要求相对较高。因为运输距离过长,所以并不适合公路运输。且铁路的造价过于高昂,建设周期长。因此,通过航运将LNG输送回中国更为理想。
表1 LNG的运输类型及其特点
3 能源运输通道所经主要海域特征
随着全球气候变暖,北极地区的冰雪消融,北极航线逐步开通,与此同时北极航线通航问题渐渐成为全球瞩目的焦点[5]。北极航线是指穿过北冰洋、大西洋和太平洋的海上航线(图1),分为靠近加拿大的西北航道,直接穿过北冰洋中心区域到达格陵兰海或挪威海的中央航道,靠近俄罗斯、北欧的东北航道[6]。中俄合作打造的“冰上丝绸之路”指的是东北航道。
图1 北极航线示意图
从亚马尔半岛出发,若通过航运将LNG运输回中国必然会经过北冰洋。北冰洋被亚洲、欧洲和北美洲所环抱,周边8个国家分别是加拿大、美国、俄罗斯、挪威、丹麦、瑞典、芬兰和冰岛。东北航道途径北冰洋在亚洲沿岸的5个陆缘海自西向东分别是巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海以及楚科奇海,这些海域的气候条件十分恶劣,夏季时会吹向岸风,空气湿度增加,导致雾气浓度增大,能见度降低。除巴伦支海外,其他海域一年之中约有2个月的时间可以通航,其余大部分时间被海冰覆盖,5个海域的基本特征见表2。
表2 北冰洋亚洲沿岸陆缘海基本特征
总体来说,东北航道途径的5个海域全线通航时间在8—10月初。东北航道冰情复杂,需要采用破冰船引导。破冰船引导是指由破冰船在冰区开辟一条冰中航道,被引导船保持既定的航速和船间距通过冰中航道的航行方法。这是船舶在北极冰区航行时对运输船舶较为有效的保护措施,也是船舶顺利穿越复杂冰情航道的关键。永盛轮两次通过东北航道,都是采用破冰船引导通过冰区[7]。
4 运输通道的可行性分析
在北极航线东北航道中,从亚马尔半岛出发,向西出发穿过喀拉海,巴伦支海,挪威海进入大西洋,途径经苏伊士运河或好望角,经过马六甲海峡,最后抵达中国沿海的运输路线定义为A通道和B通道,从亚马尔半岛出发,向东出发沿着东北航道途径喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚克奇海,穿过白令海峡,经拉夫连季亚抵达中国沿海的运输路线定义为C通道。我们以亚马尔半岛内的萨贝塔港为起始港,中国大连港为终点港,具体运输路线如图2所示。
图2 A、B和C通道运输路线图
苏伊士运河位于埃及境内,总长72.00 km,河道深度为24.00 m,允许吃水20.12 m,宽度超过300.00 m,可双向通航[8]。它使大西洋、地中海与印度洋联结起来,极大地缩短了东西方航程[9],但船舶通过苏伊士运河需要不低的通航费用。
A通道具体走向为:从萨贝塔港口出发,途经喀拉海和巴伦支海,经鹿特丹港进入大西洋,通过直布罗陀海峡,经地中海和苏伊士运河,进入红海,经过马六甲海峡,向北抵达大连港[10]。总航程14 089.00 n mile,每航次平均用时约43 d,经统计整理得到其具体路线航行节点间航程及时间见表3。
表3 A通道具体路线航行节点间航程及时间
由于苏伊士运河限制船舶通过时的吨位,使得21×104t以上的船舶无法通过,因此,超大型船舶只能通过B通道将LNG运往中国。B通道具体走向为:从萨贝塔港口出发,途径喀拉海,巴伦支海,挪威海进入大西洋,绕过好望角,北上经莫桑比克海峡到达印度洋,经过马六甲海峡,抵达大连港,经统计整理得到其具体路线航行节点间航程及时间见表4。
表4 B通道具体路线航行节点间航程及时间
B通道总航程16 716.40 n mile,每航次平均用时约51 d。与A通道一样,该通道途径的南亚和印度洋地区不但面临着海盗的威胁,而且也是地缘政治势力与各强国争夺的焦点,增加了LNG运输的风险[11]。
C通道的具体路线是由萨贝塔港向东出发,沿东北航道运行,途径喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚克奇海,穿过白令海峡,经拉夫连季亚最后抵达大连港。总航程6119.20 n mile,每航次平均用时约19 d,经统计整理得到其具体路线航行节点间航程及时间见表5。
通过航程、航行时间、通航时段、安全保障、船舶吨位限制、是否需要破冰船领航和其他成本等几个方面对 A、B和C通道进行比对分析,结果见表6。
表5 C通道具体路线航行节点间航程及时间
表6 A、B和C通道基本情况比对
综上所示,C通道较大程度地缩短了航程与航行时间,且无船舶吨位限制。同时,C通道所处的北冰洋拥有特殊的地理环境,可减少海盗的侵袭,保证航行的安全,相应也无需支付海盗险,但相应地也需要支付破冰领航,海冰冰情监测和预报服务费。
5 结 论
从亚马尔半岛内的萨贝塔港向东出发,沿着东北航道,最后抵达大连港的C通道,航行距离与航行时间较短,相应减少了燃油费用。同时具有较高的安全保障,且无需考虑限载问题,但某些航段所处海域气候条件十分恶劣,离不开破冰船引航,由此也会带来一些额外的影响和限制。虽然目前C通道的开通还只是季节性的,全年大部分时间尚不能完全通航,但从长远来看,随着全球气候逐渐变暖,东北航道全年的通航时间逐渐延长,破冰引航服务费也会随之降低。因此,有必要组建“冰上丝绸之路”中俄联合研究中心对航线的地理、水文、工程安全等开展研究。
另外,是否可以从亚马尔半岛内的萨贝塔港出发,通过航运将LNG运送至季克西港,沿着勒拿河运至俄罗斯雅库茨克市,再通过LNG管道输送到中国;或者直接沿着鄂毕河溯流而上,运至西伯利亚大铁路,通过铁路将LNG输送到中国。这些都是值得研讨的论题。
[1] 王志民,陈远航.中俄打造“冰上丝绸之路”的机遇与挑战[J].东北亚论坛,2018,27(2):17-33,127.
[2] 黄仁国.习近平“一带一路”倡议的儒家文明创新试析[J].文化软实力,2017,2(4):50-58.
[3] 杨诗.中国将用上北极圈的天然气[N]. 中国矿业报,2017-12-12(4).
[4] 付姗姗.LNG罐式集装箱内河运输泄漏扩散模拟研究[D].武汉:武汉理工大学,2013.
[5] 王杰,范文博.基于中欧航线的北极航线经济性分析[J].太平洋学报,2011,19(4):72-77.
[6] 李安民,赵福林.中国北极航线的安全问题[J].亚太安全与海洋研究,2017(3):29-41,125.
[7] 蔡万群,林举德.北极东北航道航海实践及常态化航行展望[J].中国水运,2016(2):21-24.
[8] 林德辉.苏伊士运河新航道及其对船舶尺度和探照灯的要求[J].船舶,2016,27(2):97-101.
[9] 林德辉,王云,沈宏旻.苏伊士运河及其航行规则简介[J].船舶标准化与质量,2008(2):45-48.
[10] 刘匡.中国北极东北航道的SWOT分析[D].济南:山东师范大学,2013.
[11] 王丹,李振福,张燕.北极航线开通对我国航运业发展的影响[J].中国航海,2014,37(1):141-145,150.