Prelude otevře těžbu zemního plynu z mořských hlubin

Austrálii nečekaně zachvátila plynová horečka, kopírující historicky proslulou zlatou horečku ve století 19! Světové těžařské koncerny Shell, Chevron, Exxon, Conoco i Total tam v posledních letech investují do těžby
a zkapalňování zemního plynu z pozemních i pobřežních ložisek téměř 200 mld. dolarů. Ze 7 plánovaných přístavů na export zkapalnělého plynu (LNG) byly koncem roku dva uvedeny do provozu, zbývající budou postupně otvírány do roku 2020, kdy Austrálie hodlá roční produkcí 85 mil. t LNG předběhnout současného největšího exportéra – arabský Katar.
Aktuálně vzhledem k mezinárodní situaci s drastickým poklesem cen ropy se může zdát, že vynaložené náklady se soukromým firmám zatím stěží vrátí, jenže zemní plyn má energetice světa vystačit nejméně na příštích 200 let! Odhadem jedna třetina světových zásob leží v hloubce 3 až 8 km pod mořským dnem. Ekonomicky dostupná těžba se zatím realizuje jen offshore poblíž pobřeží, odkud lze plovoucím potrubím plyn transportovat do pobřežních terminálů, kombinovaných se zkapalňovací stanicí. Zkapalnělý LNG se pak při teplotě –262 °C exportuje LNG tankery z přístavních terminálů do terminálů odběratele.
Australský Shell se ale rozhodl jít za levnějším zemním plynem dál od pobřeží do větších hloubek, a vytěžený plyn přímo na místě zkapalňovat plovoucími stanicemi. Do pobřežních terminálů jej bezpečněji a levněji než podmořským potrubím na neomezenou vzdálenost přepraví LNG tankery. Stavbu takové stanice, vzhledem připomínající největší loď světa, objednalo konsorcium Shell/Technip před čtyřmi roky za 12 mld. dolarů v loděnici jihokorejského Samsungu na ostrově Geoje. Obří trup svařený ze 14 segmentů opustil suchý dok 3. prosince 2013 a byl přetažen remorkéry do doku k montáži mimořádně složitého technologického zařízení. V červnu 2015 dokončená, na světě největší a nejtěžší plovoucí platforma, zahájila zkušební provoz technologie za účasti 37 dodavatelů zejména z Japonska, Francie, Španělska, Dubaje a Jižní Koreje, a byla pokřtěna na FLNG - Prelude (v překladu Předehra).
Ve světové námořní dopravě tím otevřela novou kategorii plovoucích základen pro zkapalňování zemního plynu – Floating Liquefield Natural Gas (FLNG). Po testech složité zkapalňovací technologie koncem letošního roku bude plovoucí gigant remorkéry odtažen k podmořskému ložisku Browse Basin, 200 km od západního pobřeží Austrálie. Po bezpečném zakotvení má po dobu nejméně příštích 25 let těžit a zkapalňovat ročně 3,6 mil. t LNG, rozváženého k terminálům odběratelů menšími LNG-tankery s nosností 150 000 t.

PLOVOUCÍ TOVÁRNA FLNG
Pozemní zkapalňovací stanice LNG zabírají velikost několika plošných kilometrů. Vměstnat zkapalňovací technologii a kryogenní nádrže na zkapalnělý plyn a jeho složky do trupu plavidla, které bude odolávat vlnobití a cyklonům, patřilo k nejtěžším úkolům jak projektantů v Monaku, tak výrobou pověřené společnosti DryDocks World v Dubaji.
Technologie je vestavěna do plovoucího trupu se zdvojenými stěnami, dlouhého 488 m a 74 m širokého, s kolmou zádí a zaoblenou přídí. Jen na jeho výrobu se spotřebovalo 250 000 t oceli! Konstrukce musí v místě, kde bude nasazena, odolávat náporům cyklonů nejvyšší 5. kategorie, při kterých vznikají až 20 m vysoké vlny a vítr může dosáhnout rychlosti až 200 km/h. Zaoblená příď nese několikapatrovou kotevní a těžební věž, do níž budou spodem ústit ohebná potrubí, napojovaná na bezpečnostní ventily uzávěrů jednotlivých sběrných vrtů na mořském dnu v hloubce kolem 250 m. Kolem tohoto pomyslného bodu se v síti kotvících řetězů bude trup natáčet přídí proti vlnám a větru, aby snížil vliv jeho výkyvů na složité technologické procesy při čištění a zkapalňování plynu. Z boku je vysunutá 100metrová příhradová věž s potrubím, které bude do atmosféry rozptylovat odpadové hořící zplodiny z čištění plynů. Spodní část trupu je po celé délce zaplněna hranatými kryogenními nádržemi na 220 000 m³ LNG a 126 000 m³ kondenzátu.
Horní paluba nese několikapatrové rafinační a zkapalňovací zařízení, jakož i tanky na CO², který bude kompresorem vháněn zpět do těžebního pole.
I když Shell přesně neuvedl jakou technologii zkapalňování Prelude používá, dokumentace naznačuje, že jde o postup s tzv. mixovaným chladivem, označovaným jako C3MR cyklus s převahou dusíkového expanzního cyklu, s předchlazením pomocí propanu, získávaného jako podíl z vlastní těžby.
V zadní části trupu je umístěna strojovna se třemi turbosoustrojími s elektrickými výkony po 40 MW, které budou dodávat elektřinu pohonům kompresorů, čerpadel, motorům jeřábů apod. Páru dodává kotelna spalující přirozeně se odpařující plyn v kryogenních nádržích. Jen sám kryogenní systém bude při plném provozu potřebovat ke stupňovitému dochlazování 50 000 m³ studené vody za hodinu, odčerpávané do hlubiny spuštěnými rourami.
Kolmá záď nese 10patrovou budovu velínu, a ubytovací i sociální prostory pro nejméně 300člennou posádku, postupně obměňovanou vrtulníkem ze zázemí na pobřeží. Vrtulník EC-125 s kapacitou pro 25 osob má parkoviště na boku ubytovací budovy, a na kolmé zádi jsou skluzy pro záchranné čluny. Pravobok trupu nese speciální úchytné systémy, které při tankování vyrobeného LNG do tankerů, odvážejících ročně 3,6 mil. m³ kapalného LNG, 1,3 mil. t kondenzátů a 0,4 mil. t tekutého plynu LPG, musejí zajistit jejich bezpečné přečerpávání i za silného vlnobití. Toto zařízení vyvíjela a testovala francouzská společnost Technic France plné tři roky!
Obří plavidlo s kompletním vybavením má hmotnost kolem 600 000 t. Postrádá typický lodní pohon a na místo těžby bude z Goeje dotaženo čtveřicí výkonných remorkérů. Pro manévrování nad vrtem je ale vybaveno trojicí elektricky poháněných kormidlovacích azipodů. Řízením provozu a údržbou platformy i její technologie byla podle smlouvy z prosince 2015 na 7 let pověřena australská společnost Monadelphous z Perthu, která na pobřeží u Broome buduje pozemní servisní a zásobovací středisku.

ŠANCE PRO AUSTRALSKÉ LNG ROSTOU
Australský boom s LNG poznamená celosvětový trh s palivy. Dokončovaných 5 terminálů a velkokapacitní exportní přístav Gorgon a Wheatstone nedaleko místa kde začne podmořský plyn těžit a zkapalňovat Prelude, dokáže do tří let ročně produkovat 85 mil. t LNG ročně, čímž Austrálie ovládne klíčové trhy východní Asie – Čínu, Japonsko, Jižní Koreu a Tchaj-wan. Tím donutí dosavadní konkurenci z arabského světa (zejména z Kataru) přesměrovat svůj export LNG mj. i do Evropy.
Další vývoj však bude ovlivňován flexibilitou světového trhu a současným pádem ceny světové ropy. Na něm je aktuálně znát převis nabídky nad poptávkou, což vedlo k tomu, že ceny plynu jak na východě Asie, tak v Evropě spadly na úroveň 20 eur/ /MWh. Jedině Malajsie a Indonésie zatím umí těžit a zkapalňovat zemní plyn levněji. Během tří let začne s Austrálií v Evropě soutěžit i levnější zkapalnělý plyn z USA. Americký koncern Cheniere plánuje do tří let postavit plovoucí terminál v Chorvatsku u ostrova Krk s kapacitou až 6 mld. m³ LNG ročně. Přes rekonstruovaný Panamský průplav i z nových nalezišť v Golfském zálivu dokážou velkokapacitní LNG tankery ekonomicky obsloužit východní i střední Evropu a odlehčit tak její závislost na ruském plynu.
Otazníky se však vznášejí i nad plynovou horečkou v Kazachstánu, kterou podporuje Shell Global společně s Totalem, nově objevené zdroje z hlubokomořských vrtů u pobřeží Nigérie, Brazílie a Norska a samozřejmě projekty kolem těžby z kanadských písků. Další vývoj může významně ovlivnit i úspěch či neúspěch nasazení Prelude, který by otevřel těžbu dnešní technice nedostupných podmořských zdrojů plynu z hlubin.
Shell na základě prvenství Prelude z toho hodlá profitovat významným podílem na výrobě a nasazování dalších plovoucích zkapalňovacích stanic FLNG a terminálů. Jejich obrovskou předností je, že těžba i zkapalňování se obejdou bez mimořádně nákladné infrastruktury na zemi. Až plyn dojde, vrty se uzavřou a platformu přetáhnou remorkéry k novým zdrojům.

Ing. Jan Tůma