Капитал шоковой заморозки
Сегодняшнее падение цен на углеводородное сырье на основных мировых рынках и масштабное открытие новых месторождений нефти и газа в разных районах мира в более благоприятных климатических условиях с низкой себестоимостью добычи формируют серьезные вызовы масштабному освоению российской Арктики. Лишь на некоторые из этих вызовов есть ответы, да и то степень их обоснованности и проработки крайне низка, отмечает профессор МГУ Юрий Ампилов. По его мнению, наступило время разработать концепцию разведки и освоения рудных полезных ископаемых арктического региона РФ. Причем именно тех, которые будут востребованы в грядущем новом технологическом укладе, обещающем кардинальные изменения в энергетическом секторе.
Сегодня основной грузопоток в акватории Севморпути формируется проектами освоения минеральных ресурсов с круглогодичной схемой транспортировки. При этом международное сотрудничество в Арктике становится составной частью сопряжения Большого Евразийского партнерства и китайской инициативы «Шелковый путь». Драйвером здесь стали проекты СПГ. Напомним, что в июле 2018 года первые партии СПГ пошли из Ямала в Китай по маршруту, который уже назвали «Ледовым шелковым путем». А в апреле 2019 НОВАТЭК заключил соглашения с китайскими CNOOC и CNODC о продаже каждому по 10 процентов в своем втором проекте по сжижению газа «Арктик-СПГ».
Во втором полугодии Минэнерго России ожидает постепенное восстановление спроса на нефть, а значит, долгосрочные проекты не теряют актуальность. При этом дальнейшее обустройство Севморпути делает его глобальной конкурентной транспортной артерией. Так, в навигацию 2019 года по СМП прошли более 20 китайских судов с крупногабаритными грузами. Как считает гендиректор Координационного центра «Экономический пояс Шелкового пути», доктор экономических наук Владимир Ремыга, принимая во внимание большой интерес, проявленный китайскими партнерами, целесообразно рассмотреть создание Российско-Китайского консорциума по реализации арктических проектов. В качестве первого шага можно разработать программу строительства и совместной эксплуатации судов ледового класса. Это позволит объединить финансовые ресурсы зарубежных инвесторов и российских компаний.
Таким образом, в условии ограниченности финансовых возможностей у крупных инвесторов ресурсами развития становятся консолидация усилий регионального бизнеса и научного сообщества.
Как сообщает портал «Проектный офис развития Арктики», буквально на днях состоялось событие, которое, без преувеличения, можно назвать арктическим событием года: корпорация «Атомфлот» и верфь «Звезда» заключили контракт на строительство атомохода проекта 10510 (ЛК-120Я), широкого известного под названием «Лидер». Сумма контракта составляет 127,6 миллиарда рублей, которые будут выделены из госбюджета. Ледокол мощностью 120 МВт должен быть введен в эксплуатацию уже в 2027 году. Атомоход сможет проламывать льды толщиной до 4,3 метра, прокладывая коридор до 50 метров шириной, и проводить караваны на скорости 10-12 узлов. Он станет головным судном проекта, в рамках которого, как предполагается, до 2033 года будет сооружено как минимум еще два ледокола.
Строительство в арктических условиях
Особенности проектирования и строительства в арктическом регионе
Валерия Савинова, Марианна Бродач
Особенности арктического региона
Арктические поселения отличают внушительные конструкции инженерных сетей, расположение сооружений на опорах и аварийное состояние дорог. Практически все населенные пункты заполярья выглядят выживающими, а не развивающимися. Причина – экстремальные климатические условия – полярная ночь и полярный день, длительностью до полугода, низкие температуры воздуха и ледяные грунты. Всё это объясняется географическим положением: в северных широтах угол падения солнечных лучей низок, и их энергия распределяется на весьма большую территорию.
В результате распространено такое явление как вечная мерзлота. Это грунт, который находится под воздействием отрицательных температур более двух лет. Главная проблема такого типа грунтов – содержащаяся в нем вода, часть которой может замерзать зимой и оттаивать летом, однако в основном она находится в форме льда.
Исследователи выделяют до 5 разных видов льда, варьирующихся по форме, размеру и расположению в слоях почвы. Глубина льда может достигать более 1 000 метров. Рекордная глубина залегания вечной мерзлоты, почти 1 500 метров, обнаружена в Якутии. Более 60 % территории России находится в зоне вечной мерзлоты.
Вечномерзлые грунты – одни из самых сложных для строительства. Из-за колебаний климата, как краткосрочных, так и долгосрочных, вечная мерзлота подвержена деградации. Лед начинает таять, что приводит к потере несущей способности грунта, осадке почвы. Вмешательство человека ускоряет данный процесс. Здания, элементы инфраструктуры и инженерные коммуникации, при создании которых не было учтено наличие в грунте льда и не изолированы теплопотери, неизбежно ослабят грунт, в результате чего частично или полностью разрушатся сами.
При этом длительные периоды стояния низких температур наружного воздуха отрицательно влияют на инженерные системы здания, использующие воду. Несоблюдение специальных мер по циркуляции и вентиляции приведет к замерзанию воды, разрыву трубопроводов и авариям в системах.
Современная практика строительства в Арктике
Существует два способа устройства фундамента в зонах вечной мерзлоты. Первый способ. Строительство ведется с сохранением вечномерзлого состояния грунта, что достигается расположением зданий и сетей на опорах. В этом случае теплопотери от строений не достигают земли, а ветер беспрепятственно охлаждает верхний слой грунта. Такой способ применяется, когда слой мерзлоты превышает 10 метров. Возведение зданий осуществляется на свайном фундаменте, а прокладка сетей – на лежневых, городковых, подвесных, свайных опорах, на мачтах, эстакадах и по конструкциям зданий.
Второй способ. Применяется для слабомерзлых грунтов с глубиной залегания льда менее 10 метров. В таких районах велика доля деградации вечной мерзлоты, которая, если её не учитывать, представляет серьёзную опасность для возводимых конструкций. Перед началом строительства проводятся процедуры по оттаиванию и укреплению грунта, после которых на подготовленной территории обустраивается котлован. Прокладка инженерных сетей осуществляется непосредственно в грунте. Необходимое утепление инженерных сетей и зданий проводится стандартными теплоизолирующими материалами.
Новые тенденции
В течение последних пяти лет, с 2013 года, в регионе внедряются новые архитектурные решения. Это обусловлено военно-стратегической политикой РФ по развитию и восстановлению инфраструктуры арктических морских портов и северного морского пути. Развитие комплекса решений, учитывающих особенности экстремальных условий, происходит в военной сфере. Активные работы по освоению и восстановлению ведутся в шести зонах:
— остров Земля Александры, входящий в архипелаг Земля Франца-Иосифа,
— поселок Рогачево, расположенный на архипелаге Новая Земля,
— остров Средний, входящий в архипелаг Северная Земля,
— мыс Шмидта и остров Врангеля, расположенные в Чукотском АО,
— остров Котельный, входящий в состав архипелага Новосибирских островов.
На перечисленных территориях проводятся мероприятия по возведению социальной инфраструктуры, аэродромов и обслуживающих их объектов, а также автономных жилых комплексов. По состоянию на 2017 год введено в эксплуатацию 425 объектов.
Поскольку все строительные материалы, используемые для возведения объектов, доставляются с материка, то возникает ряд трудностей в решении логистических задач. Несмотря на это в 2015 году объем поставок достиг почти 100 тысяч тонн грузов.
Военные городки замкнутого цикла
Военные городки замкнутого типа – это основной вид возводимых объектов, а входящие в их комплексы АЖК являются наилучшим примером для рассмотрения.
Административно-жилой комплекс «Арктический трилистник»
Из конструктивных особенностей стоит отметить легкий сборный металлический каркас, использование которого максимально упрощает процесс монтажа, что важно для данного региона. Также сформирован свайный фундамент, обусловленный наличием вечной мерзлоты и позволяющий сохранить её состояние.
АЖК «Арктический трилистник»
АЖК «Арктический трилистник» оборудован дизельной электростанцией, водоочистительными установками, снегоплавильными и береговыми насосными станциями, а также имеет систему термической обработки ТБУ.
АЖК «Северный клевер»
Другим масштабным объектом является АЖК «Северный клевер», расположенный на острове Котельном. По композиции он похож на АЖК «Арктический трилистник»: также имеет 4 объема, из которых центральный с тремя крыльями. Однако 3 фланкирующих объема примыкают к торцам крыльев и имеют прямоугольный план. АЖК «Северный клевер» позволяет разместить гарнизон в 250 человек.
АЖК «Северный клевер»
Конструктивно данный АЖК также имеет некоторое сходство с АЖК «Арктический трилистник»: построены металлический каркас и свайный фундамент, имеются крытые переходы. При разработке архитектурно-строительных решений АЖК «северный клевер» были проведены изыскания по созданию инновационных металлических и полимерных строительных материалов, устойчивых к воздействиям низких температур и коррозионных повреждений. Кроме того переработаны некоторые энергетические и топливные системы, что позволило повысить энергоэффективность объекта.
Проект научно-исследовательского комплекса
Однако сегодня наиболее перспективным решением является создание научно-исследовательских комплексов (НИК), позволяющим не только комфортно жить и работать в сложных арктических условиях, но и проводить необходимые научные исследования с минимальным отрицательным влиянием на экологию региона. Основные отличия данного типа строений, представляющие новизну, можно условно разделить на три группы: архитектурные, функциональные и энергоэффективные.
Научно-исследовательская станция в экстремальных условиях северных регионов России
Архитектурные особенности
Учитывают опыт строительства в северных регионах, а также в Антарктическом регионе. Предлагается использовать сборный стальной каркас, имеющий ряд преимуществ перед остальными материалами. Сборные элементы относительно небольшого веса легко доставить любым транспортом, что важно в условиях непростой логистической ситуации. Простой монтаж сохраняет ресурсы при возведении в экстремальных климатических условиях. Также предусмотрено применение обязательного свайного фундамента – для сохранения вечномерзлого состояния грунта и предотвращения засыпания комплекса снегом. Осуществляется подбор материалов для утепления и облицовки, подтвердивших свою эффективность при строительстве в более суровых условиях Антарктики.
Функциональные особенности
Важная составляющая предлагаемого проекта это увеличение рабочих площадей жилых, общественных и научных помещений, для осуществления более комфортной деятельности и снижения отрицательных воздействий экстремальных условий региона. В состав комплекса вводятся несколько зеленых зон: оранжереи, зимние сады и гидропонические оранжереи. Эти зоны будут иметь не только положительное влияние на психологическое состояние работников комплекса, но и смогут обеспечивать их свежими продуктами питания.
План этажа на отметке + 6.80
Продольный разрез и принципиальная схема получения солнечной электроэнергии
Поперечный разрез и принципиальная схема сбора атмосферных осадков
Энергоэффективные особенности
Для разведки новых земель, подготовки их к освоению и для последующей эксплуатации снабжение энергией необходимо. Поскольку арктическая экосистема весьма хрупкая и уязвимая, важно предусмотреть экологические источники энергии, не основанные на ископаемом сырье. Такие источники обладают неоспоримым рядом преимуществ:
— мобильны, и их введение в эксплуатацию проще и быстрее, чем традиционных энергостанций;
— обладают широкой вариативностью, т. е. для каждой природной зоны может быть подобран свой, наиболее эффективный источник энергии;
— неисчерпаемы, а значит их использование неограниченно во времени.
Также для обеспечения энерго-эффектвиности необходимо учитывать климатические особенности, достигая уменьшения затрат энергии благодаря объемно-пространственной композиции, организации внутренних помещений, грамотным подбором строительных материалов.
Подводя итог, можно с уверенностью констатировать, что, несмотря на все сложности арктического региона, его освоение не только возможно при соответствующем научном подходе к проектированию и строительству северных объектов, но и полезно с точки зрения приобретения колоссального опыта.
Литература:
4. Короткевич Е. С. Полярные пустыни. – Л.: Гидрометеоиздат, 1972.
ОБ АВТОРАХ
Валерия Савинова, Магистр МАрхИ
Бродач М. М. – консультант по инженерному оборудованию, профессор кафедры «Инженерное оборудование зданий» МАРХИ (Государственная академия)
Арктика превращается в большую стройку
За два дня с высоких трибун произнесено много вдохновляющих новостей по поводу развития Заполярья, имеющих непосредственное отношение к ямальцам. Государство всерьез решило создать в Арктике новую транспортную инфраструктуру, и строить ее будут прежде всего в нашем регионе. Причем все это произойдет на наших глазах.
Три вопроса по существу
Итак, вопрос первый: сколько будет вложено денег в создание на Крайнем Севере новой инфраструктуры? На него ответил «транспортный» вице-премьер РФ Максим Акимов.
– Объем финансирования в транспортную инфраструктуру (в Арктике), включая частные средства, может превысить триллион рублей. Пока у нас планы более скромные – около 730 миллиардов, из них около 400 миллиардов – это государственные средства из разных уровней бюджета, потому что там есть и финансирование от регионов. Но мы оцениваем, что он достигнет триллиона рублей к 2024 году, – сказал он в интервью РИА «Новости».
Вопрос второй. Что будет строиться в Арктике первым: дороги или новые производства? На него ответил глава Минвостокразвития Александр Козлов.
– Инфраструктура должна появляться раньше, чем запускается новое производство, с учетом ответственности инвесторов. Инфраструктура – это ответственность государства. Если мы сделаем раньше, а инвестор немножко задержится, мы сможем это пережить. Если инвестор сделает раньше, то он не сможет это время подождать, и для предприятия это может закончиться плохо, – сказал министр на одной из сессий МАФ.
Третий вопрос: когда государство даст инвесторам, в то числе тем, кто вкладывает деньги в транспортные проекты в Арктике, льготы и преференции?
На него ответил вице-премьер Юрий Трутнев. Законопроект о поддержке инвесторов на территории Арктики должен быть внесен в Госдуму до 1 июля. Нижняя палата парламента, в свою очередь, примет его в осеннюю сессию, и, очевидно, с 1 января 2020 года закон вступит в силу.
Центр притяжения инвестиций
На МАФ как-то сами собой прекратились споры о том, будет ли увеличен через пять лет грузопоток по Северному морскому пути в четыре раза – до 80 миллионов тонн или нет. «Росатом», например, уверен в том, что к 2024 году он вырастет даже до 92,6 миллиона тонн. И большую его часть – 56 миллионов тонн – составят грузы с Ямала. У атомной корпорации нет сомнений в том, что к этому времени на полную мощность заработает «Арктик СПГ 2» (22 миллиона тонн газа плюс 19 миллионов тонн «Ямал СПГ»), более 7 миллионов тонн нефти даст Новый Порт (в 2018 году там уже было добыто почти 10 миллионов тонн), а через Сабетту по Северному широтному ходу и СШХ-2 будет экспортироваться 8 миллионов тонн грузов. Еще через пять лет «Росатом», который сейчас отвечает за создание инфраструктуры Севморпути, прогнозирует увеличение грузопотока по этой трассе до 100 и более миллионов тонн грузов в год.
– В горизонте 2030-х годов мы рассчитываем добавить значимую часть международного транзита и выйти только в восточном направлении – растущих рынков Юго-Восточной и Восточной Азии – на 110-120 миллионов тонн, – заявил на МАФ глава атомной корпорации Алексей Лихачёв. Как раз к этому времени «Росатом» намерен создать флот новых атомных ледоколов (пять новых универсальных судов по 60 МВт и сверхмощный «Лидер» на 120 МВт), который позволит сделать навигацию по Севморпути круглогодичной.
Главный морской арктический грузоотправитель – «НОВАТЭК» уверен, что к 2030 году только СПГ с Ямала по Севморпути будет экспортироваться 70 миллионов тонн в год. В доказательство этому в дни проведения форума между «Совкомфлотом» и новой российской верфью «Звезда» заключено соглашение о строительстве на Дальнем Востоке первого российского танкера-газовоза класса Arc7 для вывоза продукции «Арктик СПГ 2». По техническим требованиям он будет соответствовать судам типа «Кристоф де Маржери», заказанным для проекта «НОВАТЭКа» в 2013 году в Южной Корее для обслуживания «Ямал СПГ» и круглогодичной транспортировки СПГ в сложных ледовых условиях Карского моря и Обской губы.
Эффект превысит ожидания
На Ямале в ближайшие пять лет будет реализовано самое большое количество транспортных проектов среди всех арктических регионов: СШХ, СШХ-2, автодорога Надым – Салехард, реконструкция аэропорта Нового Уренгоя, строительство моста через Пур, расширение морского порта Сабетта, строительство СПГ-терминала «Утренний» для «Арктик СПГ 2» и нефтяного терминала «Ямбург», аэродром на Гыдане. Плюс инфраструктура для еще двух СПГ-заводов «НОВАТЭКа» и реконструкция «Газпромом» порта в Харасавэе. Если суммировать стоимость этих проектов, то до 2024 года в экономику округа будет вложено 500–600 миллиардов рублей. То есть больше половины всех вложений в развитие транспорта в Арктике.
Это само по себе очень хорошо, потому что дает и новые высокооплачиваемые рабочие места для ямальцев, и дополнительные поступления в окружной бюджет. Но когда эти проекты заработают в полную силу, эффект намного превысит ожидания. Потому что именно благодаря им появится возможность полноценного освоения минерально-сырьевой базы центральной части Российской Арктики, включая ее шельфовую часть. А западная часть округа перестанет быть «островной», из Нового Уренгоя до Салехарда можно будет добираться на поезде и по автомагистрали круглый год.
«СШХ-2 сделает Сабетту ключевым портом Северного морского пути с подведенной железной дорогой. Что проект даст всем участникам? Это ближайший выход на экспорт, это экономия при освоении всей Центральной Арктики. Чем ближе подойдет инфраструктура к перспективным месторождениям, тем надежнее и эффективнее будет проходить вовлечение новых запасов».
Власти Архангельска и Нарьян-Мара вдохновились примером Ямала
Авиакомпанию «Арктика» решили создать Архангельская область и Ненецкий автономный округ.
По соглашению, подписанному в Санкт-Петербурге, новый перевозчик образуется на базе двух предприятий – Нарьян-Марского объединенного авиаотряда и 2-го Архангельского объединенного авиаотряда. Вдобавок планируется создать предприятие «Аэропорты Арктики», которое объединит «воздушные ворота» этих регионов.
Основу воздушного парка составят российские самолеты Superjet RRJ-95 и чешские Л-410 УВП Е20. Шесть «Суперджетов» при этом, по словам главы НАО Александра Цыбульского, будут взяты в лизинг. Он также уточнил, что новая авиакомпания займет «новую нишу в межрегиональных перевозках».
– Речь идет в первую очередь об авиаперевозках средней дальности, – сказал журналистам глава НАО.
Желание властей двух арктических регионов по примеру Ямала и Якутии создать свою авиакомпанию совершенно понятно. Сейчас из Нарьян-Мара до Москвы, например, пассажиров возят авиакомпании «ЮТэйр» и «РусЛайн». До Архангельска – «РусЛайн» и «Нордавиа». А Нарьян-Марский авиаотряд выполняет рейсы только внутри автономного округа и в пару населенных пунктов соседней Республики Коми.
Нефтяники доверили морские перевозки автоматике
«Газпром нефть» запустила первую в мире цифровую систему управления для круглогодичного вывоза нефти сортов ARCO и Novy Port с Приразломного (НАО) и Новопортовского (ЯНАО) месторождений.
Нефть с этих месторождений вывозится потребителям танкерами по Северному морскому пути. Система «Капитан» круглосуточно в автоматическом режиме анализирует объемы суточной добычи на месторождениях, месторасположение и параметры судов, данные о ледовой обстановке, графики приливов и отливов и так далее. Функционал системы позволяет в режиме реального времени вести комплексный анализ эффективности эксплуатации флота, оценивая скорость его движения на маршруте, расход топлива, объем загрузки судов.
Ежедневно система обрабатывает около 7 тысяч входных параметров, просчитывает более миллиона различных логистических вариантов и выдает оптимальные решения. На основе этих решений «Капитан» самостоятельно формирует график использования танкерного и ледокольного флотов, отгрузок углеводородов с морских терминалов и синхронизирует всю логистическую цепочку доставки нефти покупателю.
– Применение цифровых технологий позволило нам повысить эффективность работы компании в Российской Арктике: уже по результатам опытно-промышленной эксплуатации системы «Газпром нефть» добилась снижения затрат на 10 % в рамках действующей логистической схемы круглогодичного вывоза нефти арктических сортов, – заявил по этому поводу председатель правления «Газпром нефти» Александр Дюков.
Следующим шагом, очевидно, должно стать появление в Арктике судов, полностью управляемых автоматикой. Это не такая уж фантастика. В прошлом году на празднике ВМФ в Санкт-Петербурге российские военные впервые показали катер-робот, предназначенный для самостоятельного разминирования акватории. А американцы в 2018 году ввели в строй беспилотный корабль, предназначенный для автономного поиска подводных лодок