Сберегая под землей: Какие способы хранения газа используют в РФ

Москва. На мировом рынке, пожалуй, ключевым вопросом остается хранение газа. Особенно важен такой подход для стран, которые не имеют своих объемов «голубого топлива» и вынуждены делать запасы на зимний период. Индустрия подземного комплекса по сохранности газа существует и успешно функционирует уже более ста лет.

О том, какие варианты хранения «голубого топлива» существуют и по какому принципу они строятся – в материале Агентства нефтегазовой информации.

Первые ПХГ

Системы хранения газа и его составляющих позволяют каждой стране запастись резервными объемами продуктов. Стратегические запасы должны находиться в тех условиях, которые максимально будут нацелены на количественную и качественную сохранность. 

Впервые идею о таком хранении «голубого топлива» высказал нефтяник Уильям Дадж. Он предлагал использовать для этих целей использованные скважины. Для реализации идеи по закачке газа в скважины был выбран участок месторождения «Уэлланд» в Канаде. Работы были проведены в 1915 году, зимой газ извлекли для использования.

В России вопрос по созданию резервов природного газа приобрел актуальность лишь в 50-е годы. Вплоть до 1955 года страна пользовалась газгольдерами. В Москве их насчитывалось семь установок емкостью 1,1 млн куб. м газа. В них всю ночь поступало «голубое топливо» по газопроводу, а днем отправлялось потребителям. Такие системы позволяли сохранить бесперебойные поставки топлива жителям мегаполиса. Но для массовой газификации городов, такой способ был слишком затратным и пожароопасным. Это привело к формированию сети подземных хранилищ газа (ПХГ).

По данным Газпрома, отправной точкой появления в нашей стране отрасли подземного хранения газа принято считать 12 сентября 1955 года, когда было подписано постановление совета министров СССР «О мероприятиях по обеспечению приема ставропольского газа потребителями города Москвы».

А уже в августе 1956 года было создано главное управление газовой промышленности при Совете Министров СССР. На новую структуру были возложены задачи по добыче природного газа и его хранению.

К 1959 году документ был дополнен вопросами организации подземного хранения газа по всему СССР. К 1962 году Главгаз должен был построить ПХГ для Москвы, к 1963-му – для Ленинграда, к 1965-му – для Киева и Горького.

Наиболее активный период развития системы ПХГ на территории бывшего СССР пришелся на 1970–1980-ые. Эти годы ознаменованы приростом газовых поступлений с Западной Сибири. Ключевые потребители от северных регионов находились сравнительно далеко. Для регулирования сезонной неравномерности потребления газа и обеспечения гарантированных экспортных поставок в центральных и западных регионах СССР были обустроены десятки подземных хранилищ.

Кубышка для хранения

Как мы упоминали выше, ключевым методом хранения газа выступает – ПХГ в истощенных месторождениях. Он считается одним из самых распространенных и самых выгодных способов. Топливо закачивается в места, где раньше были месторождения, но теперь они оказались полностью истощенными. Специалистам уже нет необходимости проводить геологоразведку, организовывать инфраструктуру, а также бурить скважины. Объект полностью подготовлен к использованию.

Принцип заполнения строится следующим образом: газ закачивается по проложенным трубам и остается в пустотах пористых пород.

Одно из самых крупных хранилищ такого типа расположено в Ставропольском крае, которое было создано в 1979 году. Площадь горного отвода ПХГ составляет более 680 км². При строительстве Северо-Ставропольского ПХГ в хадумском горизонте создан долгосрочный резерв, который может быть отобран из хранилища после периода отбора, даже если не производилась дополнительная закачка газа.

Около 10% от всего количества ПХГ занимают те, что расположены в водоносных пластах. Открытие данного метода произошло в 1946 году в США. В России его начали использовать в 1955 году. Водоносные пласты подходят для использования лишь в том случае, если осадочная порода перекрыта непроницаемой покрывающей породой. Они не входят в состав питьевой воды водоносных горизонтов. В данном случае специалистам необходимо провести разведку и пробурить скважины. В последующем, вытесняя воду из пласта, туда закачивается газ. В России самое большое хранилище такого типа расположено в Рязани. Оно было организовано в 1977 году, проектный объем активного газа составляет 4,5 млрд кубометров.

Также около 10% от ПХГ занимают хранилища в солевых пластах.  В основном они размещены в Мексиканском заливе. Преимущества таких хранилищ в том, что солевые образования обеспечивают достаточно высокую скорость извлечения и закачки газа.

На территории России в настоящее время зафиксировано три ПХГ в соляных кавернах: Калининградское (Калининградская область), Волгоградское (Волгоградская область), Новомосковское (Тульская область), эксплуатируется хранилище гелиевого концентрата (Оренбург).

Такой метод хранения считается довольно затратным, но он быстро окупается, потому что не происходит потери газа. Соляные емкости довольно герметичны, а образующиеся трещины зарастают соляными отложениями достаточно оперативно.

Также популярность в оптимальных геологических условиях набирают ПХГ в твердых горных породах. Примеры такого рода хранения единичны. Опыт в создании есть лишь у зарубежных стран: Норвегии, США, Швеции и Чехии.

В Германии и США также есть ПХГ, которые расположены в отработанных шахтах. ПХГ Бургграф-Бернсдорф в калийной соляной шахте эксплуатируется на протяжении 40 лет.

Крупнейшие газовые хранилища России

На сегодняшний день ПХГ стали неотъемлемой частью Единой системы газоснабжения. Их расположение сосредоточено в основных районах потребления «голубого топлива».

Использование таких систем позволяет  регулировать сезонную неравномерность потребления газа; снижать пиковые нагрузки в Единой системе газоснабжения; обеспечивать гибкость и надежность поставок газа.

«Подземные хранилища газа нужны для компенсации сезонной равномерности потребления газа. Сегодня данный ресурс в энергобалансе страны занимает 55%. Треть всего потребления — это электроэнергетика. При этом, если взять Европейскую часть России, то здесь в энергобалансе газ составляет уже порядка 80%. Мы являемся северной страной, поэтому в сезон неравномерного потребления газа показатель неравномерности доходит до 40%. При этом 80% базовых месторождений находятся на севере Тюменской области. И с точки зрения эффективности их эксплуатации, бережного отношения к ценнейшему ресурсу необходимо обеспечить равномерную добычу газа, несмотря на сезон, а также независимо от  колебаний спроса. И для того, чтобы обеспечить такой режим эксплуатации месторождений, используются подземные хранилища, которые обеспечивают компенсацию сезонной равномерности», - пояснил первый заместитель председателя комитета Государственной Думы по энергетике Павел Завальный.

На территории России расположены 28 ПХГ. Из них восемь сооружены в водоносных структурах, два - в отложениях каменной соли и 18 - в истощенных месторождениях.

Самыми крупными объектами считаются Касимовское (Рязанская область), Канчуринско-Мусинское (Башкортостан), Северо-Ставропольское, Кущевское (недалеко от Краснодара).

Также на территории страны работают Краснодарское, Невское, Гатчинское, Щелковское, Карашурское, Саратовские, Совхозное, Советское, Пунгинское, Песчано-Уметское, Степновское, Дмитриевское, Михайловское, Глебовское, Калининградское и другие подземные хранилища газа.

Объем потребления природного газа растет, в стране активно развивается программа по газификации регионов. В связи с этим в настоящее время ведется строительство Шатровского (Курганская область) и Арбузовского (республика Татарстан) подземных хранилищ. Помимо этого, структуры Газпрома ведут работу по созданию сети ПХГ в Западной и Восточной Сибири, а также на Дальнем Востоке.

«Сегодня максимальный общий объем хранения в России составляет 73 млрд. кубометров газа. Вопрос, много это или мало? Для сравнения все зависит от неравномерности потребления. Сегодня Россия потребляет порядка 500 млрд. кубометров топлива. На мой взгляд, тех объемов, что закачано в хранилища, еще недостаточно для того чтобы компенсировать неравномерность на весь сезон. Когда наблюдается пик потребления газа зимой, приходится держать мощности месторождения для того чтобы обеспечивать в этот момент необходимые поставки», - отметил Павел Завальный.

По словам эксперта, также довольно важной характеристикой считается максимальный суточный объем. Показатель составляет 860 млн. кубометров газа. В зависимости от спроса, в зимний период Газпром за счет подземных хранилищ покрывает от 20 до 40% всего спроса на газ на внутреннем рынке России.

К 2030 году для бесперебойных поставок газа потребителям, по прогнозам экспертов, производительность ПХГ должна возрасти до 1 млрд кубометров в сутки.

В Европе, как выделил Павел Завальный, потребление газа составляет порядка 500 млрд кубометров: «При этом газ на балансе занимает около 25%, объем хранилищ достигает более 100 млрд кубометров».

ЕС насчитывает ПХГ в 18 странах. Две трети мощности приходится на пять стран - Германию, Италию, Францию, Нидерланды и Австрию. Самые крупные объекты расположены в Германии, за ней идет Италия, Нидерланды, Франция, Австрия и Венгрия. Объемные хранилища газа имеются и в Бельгии, Болгарии, Чехии, Дании, Испании, Хорватии, Польше и Румынии.

ЕС сильно зависит в отопительный сезон от ПХГ. Поэтому ему важно заполнить хранилища как можно более оперативно и масштабно. Так из-за активного использования газа в прошлом отопительном сезоне общий объем в подземных хранилищах в начале апреля оказался лишь седьмым по величине за всю историю наблюдений. Он составил 39,4 млрд кубометров, что на 42% меньше, чем в 2024 году.

Согласно же требованиям Еврокомиссии, страны Европейского союза должны обеспечить заполненность  ПХГ газом на 90% к 1 ноября каждого года. Однако это требование может привести к дальнейшему росту цен на газ на европейском рынке. В связи с этим, Европарламент в мае одобрил законопроект, направленный на снижение цен на газ путем введения большей гибкости в правилах заполнения газовых хранилищ. Так, было предложено снизить показатель до 83% и к его достижению можно прийти в любой момент времени между 1 октября и 1 декабря каждого года.

По данным Gas Infrastructure Europe (GIE), чистая закачка газа в Европу в предстоящий сезон заполнения ПХГ должна составить не менее 61 млрд. куб.м., чтобы обеспечить необходимый уровень заполнения.

Фото: сайт Газпрома