Путь российского СПГ: от отдельных достижений к технологическому суверенитету

Какие технологии для работы с СПГ разработаны исключительно российскими специалистами, насколько успешны созданные ими решения, какое оборудование и технологии наиболее востребованы на рынке РФ, с какими сложностями и вызовами сегодня сталкивается отечественный СПГ-сектор, есть ли примеры выхода российских технологий на мировой рынок.

Возможен ли путь от отдельных технологических достижений к обретению технологического суверенитета, кто, где и как из участников нашего СПГ-рынка создает необходимые предпосылки для достижения Россией этой значимой цели. Какова в этом роль государства?

Именно такие вопросы редакция LNG.expert регулярно получает от читателей.

И сегодня мы хотим обсудить эти важнейшие для российского СПГ-сектора темы с настоящим профессионалом — заслуженным деятелем наук Российской Федерации, лауреатом государственной Премии, почетным разведчиком недр, профессором Высшей школы производственного менеджмента Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, доктором экономических наук Александром Алексеевичем Ильинским.  

Какие конкретные технологии для работы с СПГ созданы в России за последние годы?

За последние несколько лет в России удалось разработать и внедрить ряд собственных технологий и решений, охватывающих полный цикл производства сжиженного природного газа (СПГ) — от подготовки и сжижения газа до его транспортировки и регазификации. Одним из наиболее известных примеров стала технология крупнотоннажного сжижения газа «Арктический каскад», созданная компанией «НОВАТЭК». Она специально адаптирована для эксплуатации в условиях низких температур Крайнего Севера.

Эта технология успешно реализована на четвертой линии проекта «Ямал СПГ», где с 2021 года обеспечивает производство около 0,9 млн тонн СПГ в год. По официальным данным, «Арктический каскад» учитывает естественные преимущества сурового климата, позволяя снизить энергозатраты на охлаждение.

В дальнейшем «НОВАТЭК» представил модифицированную версию технологии, ориентированную на более крупные объемы выпуска (до 3 млн тонн СПГ на одну линию), а также разработал концепт «Арктический микс» для еще более масштабных проектов (порядка 6 млн тонн и выше).

Помимо «Арктического каскада», в России ведутся разработки оборудования для малотоннажных линий сжижения газа. Например, АО «Криогаз» продвигает установки, функционирующие на смесевых хладагентах, что позволяет производить полностью отечественные системы — от компрессоров до криогенных резервуаров. С 2022 года компания приступила к реализации собственного проекта малотоннажного СПГ-завода в Кемерово, применяя внутренние решения по сжижению и последующей логистике топлива.

В целом, за счет целенаправленных государственных программ и усилий профильных компаний в стране появился комплекс технологий, способных обеспечить растущие потребности российского рынка СПГ, а также сократить зависимость от импортных решений.

Кто их разрабатывает и насколько успешен этот процесс?

В создании отечественных СПГ-технологий задействованы ведущие российские компании и научно-промышленные организации, а также государственные структуры.

Самым заметным участником является ПАО «НОВАТЭК», которое системно инвестирует в исследовательские проекты и опытно-конструкторские работы (НИОКР).

«НОВАТЭК» создал первую отечественную технологию крупнотоннажного сжижения «Арктический каскад» и внедрил ее на «Ямал СПГ». В дальнейшем была представлена усовершенствованная версия «Арктический каскад модифицированный» и новая концепция «Арктический микс». Эти технологии позволяют компании независимо от внешних поставок запускать новые линии СПГ-производства и тиражировать решения на других объектах.

Активную роль играет и ПАО «Газпром» — прежде всего, через свою «дочку» ООО «Газпром СПГ Технологии». Она реализует малотоннажные проекты, занимается организацией логистики и развитием инфраструктуры для использования СПГ на транспорте. В сентябре 2022 года «Газпром» ввел в эксплуатацию завод «СПГ-Портовая» (Ленинградская область) мощностью 1,5 млн тонн в год, а также продолжает увеличивать число заправочных комплексов на природном газе по всей стране.

Важнейшая роль в производстве оборудования принадлежит российским машиностроительным компаниям: «Атомэнергомаш» (дивизион госкорпорации «Росатом») создал крупнотоннажный криогенный насос ЭНК 2000/241, АО «Казанькомпрессормаш» наращивает выпуск компрессорного оборудования, а АО «Криогенмаш» в Московской области работает над целым спектром установок для сжижения, хранения и регазификации газа.

Какое оборудование и технологии наиболее востребованы на российском рынке СПГ?

Российский СПГ-рынок находится в фазе активного роста. Наибольший дефицит и, соответственно, самый высокий спрос наблюдается в сегменте критически важного оборудования для средне- и крупнотоннажного сжижения газа.

Согласно федеральному проекту «Прорыв на рынки сжиженного газа», утверждённому Министерством промышленности и торговли РФ в 2021 году, к 2030 году отечественным предприятиям предстоит наладить выпуск минимум 18 приоритетных видов оборудования.

Ключевые позиции:

1. Компрессоры для формирования и циркуляции хладагента, а также для отпарного газа.
2. Теплообменники (в том числе высокопроизводительные спирально-навитые) для эффективного охлаждения и сжижения.
3. Криогенные насосы с высокой производительностью, необходимые на этапах перекачки и загрузки СПГ в суда-газовозы и в другие транспортные средства.
4. Насосно-компрессорные станции для малотоннажных комплексов и заправочной инфраструктуры.
5. Криогенные резервуары и емкости для безопасного хранения СПГ.
6. Трубопроводная арматура (вентили, клапаны, задвижки), способная работать при сверхнизких температурах.
7. Колонны СПГ и системы автоматики для оснащения заправочных комплексов и контроля технологического процесса.

Российский рынок нуждается и в крупных технологических решениях (как «Арктический каскад», «Арктический микс» и прочие методики сжижения), поскольку планы по увеличению доли страны на мировом рынке СПГ к 2035 году (до 20% глобального объема) требуют максимально возможной локализации. Таким образом, спрос есть и на сами технологии, и на оборудование для каждой стадии жизненного цикла СПГ.

С какими сложностями сталкиваются создатели оборудования и разработчики технологий?

Несмотря на значительный прогресс, в отрасли сохраняется ряд трудностей как внешнего, так и внутреннего характера.

1. Зависимость от импортных компонентов и санкции. Традиционно многие критически важные элементы — компрессоры большой мощности, криогенные теплообменники, системы управления — закупались у ведущих мировых производителей. Санкционные ограничения затрудняют поставки, вынуждая российских разработчиков форсировать импортозамещение при ограниченной возможности кооперации с зарубежными партнерами.
2. Недостаточная локализация ключевых позиций. По официальным планам, к 2025 году российская продукция должна была занять 40% в проектах СПГ, а к 2030 году — 80%. Однако достичь этого непросто: требуется переориентация производственных цепочек, поиск альтернативных поставщиков комплектующих и развертывание новых высокотехнологичных линий. Это процессы, которые не могут быть выполнены моментально.
3. Нехватка нормативно-технической базы. До недавнего времени в России не существовало четко прописанных стандартов, регламентирующих производство, эксплуатацию и сертификацию многих видов криогенного оборудования, что затрудняет запуск новых разработок.
4. Ограниченное финансирование НИОКР. Создание масштабных технологических инноваций требует существенных вложений. Государственные программы и субсидии в ряде случаев не покрывают всех расходов, а длительная окупаемость может отпугивать частных инвесторов.
5. Дефицит квалифицированных специалистов. Бурный рост отрасли выявил недостаток инженеров, техников и научных работников с узкоспециализированными компетенциями в криогенной технике, теплообменниках и автоматизированном управлении большими СПГ-комплексами.

Тем не менее, постепенно формируется координация между государственными органами, профильными предприятиями и научными институтами. Это делает возможным преодоление перечисленных барьеров в средне- и долгосрочной перспективе.

Есть ли примеры, когда отечественные исследования и разработки достигли мирового уровня? Если их недостаточно, то что нужно для технологического суверенитета в СПГ?

Один из наиболее ярких примеров — уже упомянутый «Арктический каскад» от «НОВАТЭК». Эта технология вошла в число новаторских решений глобального масштаба, поскольку она учитывает арктический климат и позволяет повысить энергоэффективность за счет использования естественных низких температур. Запуск линии на «Ямал СПГ» в 2021 году подтвердил работоспособность российской разработки в крупном международном проекте.

Другой пример — криогенный насос ЭНК 2000/241, созданный машиностроительным дивизионом «Росатома» (АО «Атомэнергомаш»). С номинальной подачей 2000 куб. м/ч он стал самым производительным отечественным СПГ-насосом и показал, что российские компании способны конкурировать в сфере высокопроизводительного криогенного оборудования.

Однако для дальнейшего укрепления технологического суверенитета и массового импортозамещения необходим комплекс мер:

1. Усиление финансирования НИОКР. Инновации требуют серьезных инвестиций, как в фундаментальные исследования, так и в практические опытно-конструкторские работы.
2. Развитие производственной базы и подготовка кадров. Нужно наращивать производственные мощности, обучать специалистов, формировать учебные программы в вузах, развивать научные центры.
3. Формирование нормативно-технической базы. Введение национальных стандартов, регламентов и методик испытаний ускорит сертификацию и выведение на рынок новых образцов оборудования.
4. Стимулирование локализации и кооперации. Государственные и корпоративные программы субсидирования и налоговых льгот должны сделать более выгодными разработку и использование именно отечественных компонентов.
5. Расширение международной кооперации (где это возможно). Несмотря на сложности, обмен опытом и технологиями с другими странами зачастую позволяет внедрять передовые решения быстрее.

Таким образом, у России есть отдельные технологические достижения мирового уровня, но для полного технологического суверенитета необходимо системно развивать всю цепочку — от базовых научных исследований до опытно-промышленных испытаний и серийного выпуска оборудования.

Ведутся ли разработки полностью отечественных систем — компрессоры, теплообменники, насосы, криогенные резервуары, колонки СПГ и т. д.?

Да, в России ведутся масштабные работы по созданию оборудования полного цикла, чтобы исключить зависимость от импорта в ключевых компонентах.

Например, АО «Казанькомпрессормаш» (Казань) в 2025 году запускает производство мощных компрессорных агрегатов для СПГ в городе Зеленодольске. Это позволит заменить зарубежное оборудование ведущих мировых брендов (Baker Hughes, Mitsubishi и др.) в крупных СПГ-проектах. Уже заключены договоры на поставку шести агрегатов для «Газпрома» (Усть-Луга) и «НОВАТЭКа» (Мурманск).

В сфере теплообменных аппаратов машиностроительный дивизион «Росатома» («Атомэнергомаш») совместно с «НОВАТЭК» разрабатывает криогенные спиральновитые теплообменники крупного типоразмера. Цель — обеспечить российские линии сжижения газа оборудованием, которое ранее почти целиком зависело от импорта.

Производство отечественных криогенных насосов также идет в «Атомэнергомаше». Успешные испытания крупнотоннажного насоса ЭНК 2000/241 показали, что российские инженеры способны обеспечить высокий уровень производительности (до 2 000 куб. м/ч).

В направлении криогенных резервуаров работают такие компании, как «Криогенмаш», «Фасэнергомаш», «Газовик». Они предлагают широкий диапазон емкостей (от 3 до 350 куб. м и более), ориентируясь не только на крупные СПГ-заводы, но и на заправочную инфраструктуру.

Развиваются и системы автоматики, позволяющие интегрировать оборудование в единые технологические цепочки. В целом, уже сегодня существуют примеры комплексных российских решений, включающих компрессоры, насосы, резервуары и системы управления. Задача ближайших лет — расширить их номенклатуру и выйти на устойчивое серийное производство.

Кто, где и как занимается производством такого оборудования, и насколько это успешно?

Производственными проектами в СПГ-индустрии занимаются разные предприятия по всей России, часто сотрудничая между собой и с государственными структурами:

1. АО «Криогенмаш» (Московская область). С 1980-х гг. компания выпускает установки для сжижения газа и криогенные системы хранения. Обеспечивает интегрированные решения «под ключ», включая монтаж и обучение.
2. АО «Казанькомпрессормаш» (Татарстан). Крупнейший производитель компрессоров; реализует проект по созданию мощных агрегатов для крупнотоннажного СПГ. Запланировано развёртывание производства в Зеленодольске.
3. «Атомэнергомаш» (дивизион «Росатома»). Отвечает за криогенные насосы (ЭНК 2000/241), теплообменники и часть вспомогательного оборудования. Испытания подтверждают высокую производительность разработок.
4. АО «ПЗЭМ» (Санкт-Петербург). Специализируется на газовых емкостях и сосудах для хранения СПГ. Предприятие обладает собственными производственными площадками, позволяющими быстро выполнять заказы.
5. АО «Невский завод» (Санкт-Петербург). Выпускает компрессоры для заводов СПГ. Предприятие способно адаптировать агрегаты под различные технологические процессы сжижения.
6. Холдинг «Аврора СПГ» (Дальний Восток). Строит малотоннажные производства (до 20 000 тонн в год) в Приморском крае, а также формирует местную инфраструктуру — станции хранения, регазификации и топливозаправочные модули СПГ.

Успех отмечается в том, что компании, занимающиеся производством такого оборудования, уже имеют фактические поставки для крупных проектов: контракты с «Газпромом», «НОВАТЭКом», «Роснефтью». Однако важно продолжить финансирование, расширять производственные линии и внедрять новые наработки в серийное производство, чтобы занять ещё большую долю рынка.

Перевод транспорта на метан (КПГ, СПГ). Могут ли российские исследователи создавать конкурентоспособные решения для отечественного и мирового рынков?

Уже сегодня наблюдается активное развитие газомоторного сегмента в России. По данным на 2023 год, в агропромышленном комплексе эксплуатировалось более 15 000 автомобилей на газомоторном топливе, из которых 3 800 работают на КПГ или СПГ. За последнее время этот парк вырос на 1 200 единиц.

Российские конструкторские бюро и промышленные предприятия разрабатывают двигатели, адаптированные к работе на метане, а также системы хранения, подачи топлива, заправочное оборудование и инфраструктурные решения. Существует целая серия отечественных автобусов, спецтехники и грузовиков (КАМАЗ, ГАЗ, УАЗ), работающих на КПГ или СПГ. Несколько заводов («Криогенмаш», «Криогаз», «Техногаз») предлагают оборудование для переоборудования транспорта, а также установки для получения и хранения сжиженного газа.

В России действует ряд программ субсидирования: с 2023 года в некоторых регионах водители получили возможность практически бесплатно установить газобаллонное оборудование благодаря федеральным субсидиям и рассрочке, предоставляемой «Газпром газомоторное топливо». Кроме того, государство планирует расширять сеть метановых заправочных станций: к 2035 году их число должно достигнуть примерно 2 700 (по сравнению с менее чем 1 200 сегодня).

Таким образом, потенциал для выхода на глобальный рынок существует, поскольку метан в качестве моторного топлива дает экономические и экологические преимущества. Российские решения могут быть востребованы в странах со схожим климатом и протяженной транспортной инфраструктурой. Однако для уверенного продвижения за рубеж нужно наращивать серию, добиваться конкурентной цены и соответствия международным стандартам безопасности и качества.

Перевод морского транспорта на СПГ. Есть ли в России разработчики подобных решений и примеры технологических прорывов?

Россия присоединяется к мировой тенденции использования сжиженного природного газа в качестве судового топлива, поскольку это снижает выбросы вредных веществ и зачастую экономически оправдано на дальних рейсах.

Один из знаковых проектов — терминал «Криогаз-Высоцк», расположенный в Ленинградской области. Он с 2019 года обеспечивает бункеровку судов СПГ, давая возможность морским компаниям применять сжиженное топливо в прибрежных и международных перевозках. Развитие таких бункеровочных станций — важнейшая часть инфраструктуры для перевода флота на СПГ.

Кроме того, судостроительные верфи постепенно осваивают строительство судов, работающих на сжиженном природном газе. Так, на заводе «Звезда» (Приморский край) идёт реализация проектов ледокольных танкеров-газовозов для работы в Арктике. В частности, в рамках проектов «Ямал СПГ» и «Арктик СПГ 2» создаются суда с повышенным ледовым классом, оснащённые двигателями, работающими на СПГ. Ставится задача обеспечить российскому ледовому флоту максимально возможный уровень локализации, включая систему хранения топлива и двигательную установку.

В части оригинальных исследований выделяются инициативы по созданию СПГ-двигателей и топливных систем для речных судов. Также на уровне конструкторских бюро (например, в Центральном конструкторском бюро «Балтсудопроект») ведется анализ возможности перевода ряда пассажирских судов на газ, чтобы снизить эксплуатационные расходы и загрязнение окружающей среды.

Таким образом, в России есть как инфраструктурные проекты для бункеровки (терминалы «Криогаз-Высоцк» и др.), так и практические примеры использования СПГ в морском судоходстве (ледокольные танкеры, строящиеся на «Звезде»). С ростом требований к экологичности морских перевозок эти технологии будут расширяться.

Хотя по уровню интеграции СПГ в морской транспорт Россия еще отстает от некоторых мировых лидеров, общий тренд на арктические перевозки и планы по развитию Северного морского пути создают мощный стимул к дальнейшим «прорывам» в данной сфере.

Каковы общие перспективы и что еще необходимо для укрепления позиций России в СПГ-индустрии?

Тем не менее, для успешной реализации планов требуются:

1. Последовательное импортозамещение ключевых компонентов (компрессоры, теплообменники, насосы, криогенные резервуары), достижение высоких степеней локализации (цель — 80% к 2030 году).
2. Расширение мер поддержки для разработчиков и производителей, включающей налоговые льготы, госгарантии и прямое финансирование НИОКР.
3. Развитие компетенций специалистов, подготовка достаточного числа инженеров, конструкторов, операторов СПГ-объектов с современными знаниями и навыками.
4. Совершенствование инфраструктуры хранения, транспортировки и бункеровки СПГ, а также укрепление сетей газозаправочных станций на метане.
5. Международная кооперация в тех областях, где санкции не являются прямым барьером: обмен опытом, лицензирование новых технических решений, участие в совместных проектах с азиатскими странами.

Суммируя: у России уже есть собственные технологии сжижения (например, «Арктический каскад»), активно развиваются проекты малотоннажного и крупнотоннажного СПГ, создаются отечественные компрессоры, насосы, криогенные емкости и линии газопереработки. Есть наработки по переводу на СПГ и КПГ автомобильного, речного и морского транспорта. Однако предстоит нарастить объем и качественно улучшить все стадии технологического процесса, чтобы занять лидирующие позиции на мировом рынке и обеспечить энергетическую безопасность внутри страны.