Nizozemský LNG terminál: Jak funguje zařízení, které má pomoci Česku přečkat zimu

LNG terminál v nizozemském přístavu Eemshaven

LNG terminál v nizozemském přístavu Eemshaven Zdroj: ČEZ

Kotvení nového terminálu na zkapalněný zemní plyn (LNG) v nizozemském přístavu Eemshaven. Odsud bude putovat plyn i do Česka
LNG terminál v nizozemském přístavu Eemshaven
Premiér Fiala (ODS) v Nizozemsku během otevření nového LNG terminálu na zemní plyn (8.9.2022)
4
Fotogalerie

V námořním přístavu Eemshaven na severu Nizozemska byl minulý týden slavnostně zahájen provoz plovoucího terminálu na zkapalněný zemní plyn (LNG), jehož část si pronajala polostátní energetická spoelčnost ČEZ. Plyn proudící přes tento LNG terminál má pokrýt třetinu roční spotřeby Česka. Přečtěte si, jak terminál funguje.

Běžný terminál na zkapalněný zemní plyn má čtyři funkce. Zvládá zakotvení tankerů LNG a vykládka nebo překládka nákladu, skladování LNG v nádržích, opětovné zplynování LNG a odesílání plynu do distribuční sítě. Často také terminály umí zemní plyn přicházejíví v pplynné formě naopak zkapalnit na natankovat surovinu do přistaveného tankeru.

Drahé energie a zastropování cen

Video placeholde
• Videohub

V případě nizozemského terminálu je používáno označení „plovoucí“. Plovoucí skladovací a znovuzplyňovací jednotka (FSRU; Floating Storage and Regasification Unit) je terminál v podobě speciální lodě, zakotvené v blízkosti přístavu. S tímto typem terminálů se můžeme setkat například v Brazílii, Argentině, Kuvajtu, Izraeli, Spojených arabských emirátech, Itálii, Indonésii, Číně, Turecku, Litvě a nově též v Nizozemsku.

Jak funguje LNG terminál

Zařízení terminálu se skládá z mol a přístavišť s kloubovými přepravními rameny pro přepravu kapalného plynu mezi loďmi a pobřežím. Zahrnuje také potrubí používané k přepravě LNG mezi nakládacími rameny a skladovacími a zpracovatelskými zařízeními v terminálu.

Aby zemní plyn zůstal v kapalném stavu, je nutné ho udržovat při teplotě kolem -162 °C. Běžná ocel je při této teplotě příliš křehká, proto se v těchto provozech v místech kontaktu LNG používají speciální kovy. Vhodné jsou například hliníkové slitiny s třemi až pěti pěti hořčíku a oceli s vysokým obsahem niklu. Nakládací a vykládací ramena i veškeré potrubí jsou důkladně izolována, aby se zabránilo tepelným ziskům ze vzduchu a minimalizovalo se odpařování LNG.

Každé molo mívá nejméně dvě izolovaná potrubí – jedno pro nakládku nebo vykládku LNG a jedno pro dodávku nebo rekuperaci par, protože prostor s parami nad LNG se v průběhu čerpání mění. Některá mola jsou dlouhá až 1 200 metrů, aby dosáhla do hloubky vody potřebné pro provoz tankerů.

Ukládání LNG

Zkapalněný zemní plyn proudí potrubím, které spojuje nakládací ramena na molu se skladovacími nádržemi. Nádrže mají obvykle dvojitou stěnu, přičemž vnitřní nádrž je vyrobena ze slitiny schopné odolat teplotám hluboko pod bodem mrazu. Bývá obklopena izolací pro snížení tepelných zisků a vnější nádrží z běžné oceli nebo předpjatého železobetonu.

U pozemních terminálů jsou často ke skladování LNG používány podzemní nádrže pod úrovní terénu, kde nízká teplota plynu zmrazuje okolní půdu a zajišťuje účinnou izolaci. Taková nádrž bývá na úrovni terénu utěsněna „střechou“ z hliníkové slitiny. V minulosti se však u některých nádrží vyskytly problémy s únikem LNG, postupným rozšiřováním rozsahu zmrzlé půdy a ledovým příkrovem.

Kotvení nového terminálu na zkapalněný zemní plyn (LNG) v nizozemském přístavu Eemshaven. Odsud bude putovat plyn i do ČeskaKotvení nového terminálu na zkapalněný zemní plyn (LNG) v nizozemském přístavu Eemshaven. Odsud bude putovat plyn i do Česka|Gasunie

Veškeré trubky připojené k nádržím jsou vedeny přes jejich horní část. Tím se zmírňuje riziko ztráty těsnosti v případě porušení potrubí. Nádrže mohou být umístěny v ochranném valu, který zadrží LNG v případě protržení – obvykle se jedná o ocelovou nebo betonovou stěnu obklopující nádrž do poloviny její výšky.

Přenos tepla do nádrží způsobuje odpařování LNG. Odpařený plyn je pak veden do zásobníku, odkud může být vrácen na vykládkovou loď, kde doplní objem odpařovacího prostoru. Alternativně může být stlačen a dodán do distribuční plynové sítě, nebo může být veden do zkapalňovacího zařízení a vrácen jako kapalina do zásobníků.

Nizozemský LNG terminál v praxi

Po příjezdu do terminálu tanker zakotví u vykládacího mola a k lodi jsou připojena kloubová ramena, která přečerpávají LNG do zásobníků. Zemní plyn proudí potrubím navrženým tak, aby odolávalo velmi nízkým teplotám, přičemž celá operace trvá nejméně 12 hodin. Paralelně s tím se ze zásobníku terminálu do tankeru vrací určité množství vypařeného plynu, aby se vyrovnal tlak v jeho nádržích.

LNG se poté skladuje v kryogenních nádržích. Navzdory kvalitní izolaci proniká do nádrží malé množství tepla, jež způsobuje mírné odpařování. Odpařený plyn se zachycuje a vrací zpět pomocí kompresoru a rekuperačních systémů. Tento proces zabraňuje tomu, aby za běžných provozních podmínek docházelo k úniku plynu. Pokud například z důvodu údržby nelze odpařený plyn vrátit zpět, je spálen ve spalovacím komíně. Je totiž výhodnější metan spálit než jej vypouštět do atmosféry.

LNG se pak z nádrží odebírá, stlačuje a opětovně zplyňuje pomocí výměníků tepla. Každá nádrž je vybavena ponornými čerpadly, jež přečerpávají LNG do vysokotlakých čerpadel. Stlačený LNG se při přibližně osmdesátinásobku atmosférického tlaku ve výparnících mění zpět na plynné skupenství. Používá se při tom řada technologií.

Odpařovače s otevřeným zásobníkem, které využívají teplotu mořské vody (což je případ nizozemského terminálu), odpařovače napájené uzavřenou smyčkou horké vody, samostatné odpařovače s „ponořeným spalováním“ (vodní lázeň ohřívaná hořákem na zemní plyn). Poté, co je zemní plyn v plynném stavu, projde několika úpravami. Protože je zcela bez zápachu, je před odesláním do distribuční sítě uměle aromatizován malým množstvím tetrahydrothiofenu (THT), jež dodává plynu charakteristický zápach. Jedná se o bezpečnostní opatření, díky kterému lze případný únik odhalit čichem.

Výhody plovoucího terminálu

Jak již zaznělo, plovoucí terminál na zemní plyn si můžete představit jako velkou loď. Hlavní výhodou proti klasickému terminálu je možnost umístění v blízkosti podmořských ložisek plynu. Díky tomu není nutné budovat dlouhá a finančně náročná podmořská potrubí. To však není případ nizozemského terminálu.

Další výhodou proti běžnému terminálu jsou nižší nároky na infrastrukturu a menší dopad na životní prostředí. Plovoucí terminál nezabírá prostor na pobřeží a jeho vybudování je levnější a rychlejší. Právě díky relativně nízkým počátečním nákladům a rychlému uvedení do provozu jsou plovoucí terminály stále oblíbenější v rozvojových zemích, kde mohou mnohem rychleji poskytnout přístup ke zkapalněnému zemnímu plynu.

Proces projektování, licencování a výstavby je kratší, takže zahájení provozu plovoucí jednotky trvá v průměru o rok méně než u srovnatelné jednotky na pevnině. Délka harmonogramu výstavby pro řešení na moři se pohybuje mezi 14 a 18 měsíci oproti 24 měsícům klasického řešení na pevnině s plovoucími zásobníky nebo 38 měsícům u kompletního řešení na pevnině.

Většina plovoucích terminálů se v současné době nachází v regionech Latinské Ameriky, Blízkého východu a Asie – jejich počet zde převyšuje počet pozemních terminálů. K popularitě v těchto lokalitách přispěl i fakt, že jsou dodávány na základě leasingové smlouvy zahrnující pronájem zařízení, jeho provoz i údržbu.

Právě rychlost výstavby je pro mnoho zemí z různých důvodů zásadní – často kvůli rychle rostoucí poptávce, která jde ruku v ruce s industrializací a rozvojem. Některé země volí toto řešení jako dočasné, ať už proto, že mají vlastní zásoby plynu, které mohou vytěžit, nebo proto, že je jejich poptávka po plynu sezónní.

Plovoucí terminál má i své nevýhody

Plovoucí terminál na zkapalněný zemní plyn má i své nevýhody. Jednou z nejzásadnějších je životnost plavidel. Obvykle se smlouvy o pronájmu uzavírají na deset až dvanáct let. Delší smlouvy se nenabízejí, protože by nebyly konkurenceschopné oproti řešení na pevnině. Zásadním faktorem při zvažování, zda je lepší plovoucí, či pevné řešení je tedy dlouhodobá strategie země v oblasti dovozu LNG.

Technicky může být plovoucí terminál v provozu 20 let od jeho vybudování, možná i více, pokud se provede řádná generální oprava. Terminály na pevnině jsou navrženy tak, aby vydržely minimálně 25 let, nicméně existují terminály na pevnině, jež jsou v provozu téměř 40 let (například ve Španělsku). Provozní životnost plovoucího terminálu je výrazně ovlivněna opotřebením způsobeným náročným prostředím na moři, kde je jednotka více vystavena povětrnostním vlivům.

Dalším zásadním argumentem v neprospěch plovoucích terminálů je jejich kapacita, jež je omezená velikostí plavidla. Z finančního hlediska pak nelze přehlížet ani zhruba dvakrát vyšší provozní náklady, jež jsou z velké části způsobeny vysokou sazbou za pronájem.

Článek vyšel na Živě.cz >>>