СОСТОЯНИЕ СУДОСТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ РОССИИ
Россия, омываемая 13 морями, имеет более 44 тыс. км морских границ и примыкающую к ним двухсотмильную зону экономических интересов, переваливает через свои порты 400 млн т грузов в год. Более 80 % внешнеторговых операций страны обслуживаются морским транспортом. 100 тыс. км внутренних водных путей, идущих вдоль меридианов, пересекаются с железнодорожной сетью, в основном расположенной по параллелям, что образует уникальную логистическую матрицу, крайне важную с точки зрения развития транспортной инфраструктуры огромной страны [1].
На российском шельфе находятся до 25 % мировых запасов углеводородного сырья. Наиболее вероятная оценка ресурсов по российскому арктическому шельфу и глубоководным зонам Северного Ледовитого океана составляет 52 млрд т нефти и конденсата и 90 трлн м3 газа [2]. В ближайшей и среднесрочной перспективе российский сектор Арктики продолжит играть ведущую роль в добыче газа, а в добыче нефти его роль, вероятнее всего, будет возрастать [3]. Несмотря на значительные ресурсы углеводородного сырья в арктической зоне, Россия пока не занимает лидирующего положения в их освоении, однако имеет все необходимые ресурсы и потенциал для этого. Падение цен на нефть и санкционный запрет на трансфер западных технологий и инвестиций существенно осложняют реализацию проектов по добыче углеводородов в шельфовой зоне Арктики [4].
Будучи одной из передовых отраслей экономики, отечественное судостроение в настоящее время переживает не самые лучшие времена – после почти двух десятилетий рецессии отрасль столкнулась с серьезными структурными проблемами. Это привело к тому, что к началу XXI века судостроительная отрасль России, а это 133 промышленных предприятия и 49 научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро, значительно уступает мировым лидерам судостроения, таким, как Китай, Япония и Южная Корея [5]. Проблемой российского судостроения является низкий уровень серийности, что негативно сказывается на себестоимости, качестве и сроках выпуска продукции.
В гражданском сегменте малая серийность связана с дефицитом платежеспособного спроса. В военном сегменте — с деградацией производства оборудования и комплектующих, прежде всего, современного радиотехнического и радиоэлектронного оборудования, вооружения, энергетических установок [6]. Современное состояние судостроительной отрасли России характеризуется, прежде всего [6]:
— недостаточным количеством предприятий, способных строить крупные суда;
— недостаточными мощностями, а по некоторым позициям и отсутствием современных приборостроительных и машиностроительных предприятий – поставщиков судового комплектующего оборудования;
— физическим и моральным устареванием основных фондов предприятий.
В последние два десятилетия основная часть флота гражданских судов, морской и речной транспортный, служебно-вспомогательный и технический флот, флот рыбного хозяйства строились на небольших судостроительных и судоремонтных предприятиях, либо закупались за рубежом [7]. Судостроительная отрасль сталкивается с определенными трудностями при строительстве крупных морских пассажирских судов, прежде всего дедвейтом (т.е. разностью между полным водоизмещением и водоизмещением порожним) более 100 тыс.т, танкеров-газовозов, в том числе и ледового класса, морских земснарядов, судов обеспечения, морских платформ различного класса [1].
Перспективными продуктовыми и коммерческими направлениями развития отечественного судостроения являются [5]:
— ледоколы, специальные суда и морская техника для освоения шельфовых месторождений углеводородов и судоходства по Северному морскому пути;
— флот для рыбной отрасли;
— грузопассажирские суда для речного судоходства.
Государство уделяет постоянное внимание развитию отрасли — согласно Государственной программе РФ «Развитие судостроения на 2013 — 2030 гг.», к 2030 г. планируется достичь доли отечественного гражданского судостроения на мировом рынке в стоимостном выражении в 10 %, а доли отечественного гражданского судостроения на мировом рынке по тоннажу в 2 % [8]. Финансовая поддержка государством судостроения, в том числе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), весьма значительна – Федеральные целевые программы России (ФЦП) до 2020г. предусматривают финансирование в размере более 530 млрд руб., что в 7 раз больше, чем государственная поддержка НИОКР в Республике Корея [9].
За последние десятилетия в России предпринимались попытки создания судостроительных кластеров по европейской и азиатским моделям. Однако практика показала, что их сложно адаптировать под нашу действительность, поэтому было принято решение развивать отдельные предприятия отрасли [10]:
— для военного кораблестроения было выбрано ПАО «Северная верфь» в Санкт-Петербурге, являющееся лидером по надводному кораблестроению – технически сложные военные корабли целесообразно проектировать и строить в Санкт-Петербурге, где уже много десятилетий размещаются ведущие проектно-конструкторские бюро и поставщики комплектного оборудования;
— для гражданского судостроения создается судостроительный комплекс «Звезда» на Дальнем Востоке — перспективное предприятие крупнотоннажного судостроения. Выбор Дальнего Востока определяется, в том числе, тенденцией европейских государств размещать крупнотоннажное судостроение в Азиатском регионе, что обеспечивает более дешевую рабочую силу и близость крупнейших мировых поставщиков стали и комплектующих для судостроения. Такой подход к выбору и развитию отдельных предприятий отрасли предполагает повышение конкурентоспособности российского судостроения на мировой арене.
ТРЕНДЫ РАЗВИТИЯ ГЛОБАЛЬНЫХ МОРСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ
Основными драйверами развития транспортной системы, согласно исследованию «Global Transport Scenarios 2050», являются увеличение спроса на энергетические ресурсы и объемов перевозок в сочетании с инновациями и усовершенствованием технологий.
— использование Северного морского пути через Арктику с целью транспортировки все большего количества ископаемых ресурсов, добываемых в пределах Полярного круга;
— развитие логистической цепи и современных инфраструктур для использования Арктики в качестве маршрута для транспортировки грузов, в том числе, обеспечение грузоперевозок ледокольным флотом.
Отмечается, что важным фактором формирования климата открытой глобальной конкуренции, глобальной торговли и высокого уровня иностранных инвестиций является существенный рост интенсивности международных грузоперевозок [11].
Согласно прогнозам «ITF Transport Outlook 2017», устойчивый рост мирового ВВП станет драйвером существенного увеличения объемов грузоперевозок в среднесрочной перспективе. Прогнозируется, что морские перевозки станут основным способом транспортировки грузов на большие расстояния, к 2050 г. их доля достигнет 80 % [12].
В стратегии «Strategic Transport Infrastructure Needs to 2030» предполагается, что к 2030 г. объемы грузоперевозок морскими контейнерами возрастут в четыре раза [13].
В прогнозе «The Ocean Economy in 2030» факторы роста населения и урбанистического развития прибрежных районов рассматриваются как ключевые драйверы развития индустрий, связанных с океаном. Ожидаемый к 2050 г. рост населения Земли на 2 млрд человек приведет к росту добычи углеводородов и других видов энергии на шельфе, спроса на рыбу и морские продукты, стимулирует морские грузовые и пассажирские перевозки, развитие судостроения. Глобальная грузовая торговля может увеличиться более чем
в 3 раза, при этом около 90 % международных грузовых перевозок будет осуществляться морским путем [14].
Тенденция снижения потребления органического топлива и негативного воздействия на окружающую среду является драйвером внедрения инновационных технологий в судоходство и судостроение — использование возобновляемых источников энергии, таких как ветер, морские течения, волн, в том числе и для энергообеспечения морских стационарных платформ и плавучих буровых установок, используемых для разработки углеводородов на шельфе [15]. Ужесточение стандартов на выбросы двуокиси углерода существенно увеличит спрос на природный газ, что будет способствовать переходу на сжиженный природный газ (СПГ) в качестве моторного топлива для морских судов и платформ — на долю газа будет приходиться около 10 % от общего объема морского топлива, по сравнению с менее чем 1 % в настоящее время [18]. Использование биотоплива также позволит значительно сократить вредные выбросы и повысить энергетическую безопасность, однако экономическая выгода оценивается как незначительная [17].
Таким образом, к ключевым приоритетам научно-технического развития морской транспортной системы, энергетики и машиностроения, можно отнести [11 – 15]:
– экологию – обеспечение защиты морских экосистем для сохранения долгосрочной устойчивости морской среды. На данный момент водный транспорт является наиболее эффективным в области внедрения технологий по защите окружающей среды;
– безопасность – надежность и износостойкость судов и судового комплектующего оборудования, безопасность судовождения, защищенность от кибератак и снижение влияния «человеческого фактора»;
— экономическую эффективность – усовершенствования в области энергетической эффективности морского транспорта, сокращение издержек проектирования, строительства и эксплуатации судов. Повышение эффективности связано с переходом к перспективным инновационным технологиям и цифровизации всего жизненного цикла судов.
Таяние льдов вследствие потепления климата Земли создает возможности для интенсификации грузоперевозок по Северному морскому пути [16], но в среднесрочной перспективе спрос на суда ледовых классов будет расти для обслуживания проектов по добыче углеводородов на Арктическом шельфе [2]. Арктика обладает высоким экономическим потенциалом, однако требуются значительные инвестиции для развития инфраструктурных проектов и логистических центров. Основными приоритетами в рамках данного направления являются:
– использование Северного морского пути через Арктику с целью транспортировки все большего количества ископаемых ресурсов, добываемых в пределах Полярного круга;
— развитие логистической цепи и современных инфраструктур для использования Арктики в качестве маршрута для транспортировки грузов, в том числе обеспечение грузоперевозок ледокольным флотом.
МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СУДОСТРОЕНИЯ
Мировой рынок коммерческого судостроения контролируется тремя азиатскими странами — Китаем, Кореей и Японией, в совокупности занимающими около 90 % мировой коммерческой судовой продукции.
Судостроительная отрасль Японии активно осуществляет разработки в области высокотехнологичных, экологически безопасных и энергетически эффективных судов, а также использование IT-разработок в судостроении во взаимосвязи с другими направлениями в области спутниковых систем и технологий на суше. Идеология заключается в отказе от узкоотраслевых разработок и переходе к объединению и интеграции технологий из других областей и отраслей. Результаты исследований в области окружающей среды, энергетики, нано- и информационных технологий успешно применяются в морском транспорте и грузоперевозках.
Судостроение в Южной Корее — одно из основных направлений инновационного производства, в основном ориентированного на экспорт, создающее большое количество высококвалифицированных рабочих мест. В судостроительной индустрии реализована стратегия «кластерного типа» с применением ключевых ресурсов, инвестиций в НИОКР, а также организации горизонтальных связей с другими передовыми отраслями промышленности. Широко используется кооперация с вузами и исследовательскими центрами, а также государственно-частное партнерство.
Перспективы судостроительной отрасли Китая связаны с внедрением технологий повышения энергетической эффективности, реализацией экономического и военного потенциала страны как морской державы и преодолением проблемы перепроизводства.
Среди основных направлений морской программы Германии выделяются автоматизация и цифровизация продуктов и услуг, налаживание производственных и логистических процессов, повышение конкурентоспособности отрасли и решение глобальных экологических задач.
Анализируя основные направления развития судостроения наиболее развитых стран, можно выделить основные приоритеты научно-технического развития:
— развитие отраслей, связанных с Мировым океаном (освоение биологических ресурсов и их переработка, добыча энергетических ресурсов, в том числе и инновационных, разработка месторождений полезных ископаемых на глубоководном шельфе);
— развитие инновационного судостроения, в том числе улучшение их гидродинамики, снижение веса судовых конструкций за счет применения новых композитных материалов, разработка автоматизированных «умных» судов, интеграция новейших технологий в строительство судов, использование робототехники;
— развитие портовой инфраструктуры, оптимизация взаимодействия портов с другими звеньями логистической цепи;
— повышение эффективности судовых двигателей и систем, использование альтернативного топлива и гибридизация систем энергообеспечения судов, реализация проектов по использованию возобновляемой и водородной энергетики;
— обеспечение международного сотрудничества, создание совместных судостроительных предприятий, создание общей базы данных по проектированию, строительству и эксплуатации судов, унификация стандартов с помощью компьютерных технологий;
— управление затратами на протяжении жизненного цикла и оптимизация производственного процесса (внедрение информационных технологий, минимизация затрат, повышение эффективности производства, совершенствование конструкторских подходов);
— повышение безопасности судоходства, снижение риска катастроф, связанных с человеческим фактором, внедрение систем по беспилотной эксплуатации судов и систем транспортной инфраструктуры.
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СУДОСТРОЕНИЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ АРКТИЧЕСКИХ ШЕЛЬФОВЫХ ПРОЕКТОВ РОССИИ
Академиком А.Э. Конторовичем была предложена последовательность освоения углеводородного потенциала арктического сектора России, предусматривающая несколько этапов [3]:
• 2019 – 2030 гг. – продолжение работ на суше, региональные работы на шельфе морей Северного Ледовитого океана, выбор первоочередных объектов, поисковые работы в районах, где имеются необходимые технологии и оборудование, проведение крупномасштабных научных исследований, направленных на создание оборудования и технологий поиска, разведки и разработки месторождений углеводородов (УВ) на шельфе арктических морей и в зонах круглогодичных льдов;
• 2030 – 2040 гг. – апробация и доведение до необходимого уровня оборудования и технологий поиска, разведки и разработки месторождений углеводородов в условиях Арктики, организация поисковых работ в первоочередных зонах;
• 2040 – 2050 гг. – создание сырьевых баз новых центров добычи, подготовки и транспорта нефти и газа, развитие необходимой инфраструктуры.
Для эффективного освоения ресурсов арктического шельфа в среднесрочной перспективе важнейшими шагами станут разработка и строительство специализированных технических средств и разработка технологий для обустройства морских месторождений по следующим направлениям [19]:
Стационарные ледостойкие сооружения
Для освоения ресурсов только первоочередных районов арктических акваторий в период до 2035 г. потребуется создание ледостойких стационарных сооружений, включая блок-кондукторы. Для обустройства месторождений Каменномысское-море и Северо-Каменномысское должны быть построены две стационарные платформы и три ледостойких блок-кондуктора.
Подводные системы добычи
Мировой опыт производства и эксплуатации подводного оборудования для добычи углеводородов превышает 40 лет, однако в силу исторических и географических причин Россия практически не вовлечена в этот процесс. Создание элементов и комплексов подводной добычи требует проведения продолжительных и дорогостоящих НИОКР. В частности, для реализации такого подхода в 2014 г. ПАО «НК «Роснефть» и General Electric Oil&Gas подписали соглашение об учреждении совместного Прикладного инженерного и исследовательского центра.
Плавучие ледостойкие сооружения
Применение плавучих ледостойких сооружений типа FPU/FPSO предусмотрено в технологической схеме освоения Штокмановского месторождения, для каждой фазы освоения которого потребуется строительство одной добывающей платформы судового типа. Применение ледостойких плавучих добывающих сооружений в условиях Карского моря и восточнее его практически нереализуемо из-за сложных ледовых условий.
В настоящее время в России нет опыта проектирования и строительства сооружений типа FPU/FPSO, поэтому ледостойкие плавучие добывающие платформы в короткие сроки могут быть изготовлены на верфях Южной Кореи с последующей перспективой переноса их строительства на завод «Звезда».
Мобильные буровые установки
Для проведения геолого-разведочных работ (ГРР), запланированных на лицензионных участках Баренцева моря, начиная с 2025 г. потребуется наличие двух – трех плавучих буровых установок.
Схема освоения Ленинградского месторождения, запланированного к вводу в период 2035 — 2040 гг., подразумевает круглогодичное бурение эксплуатационных скважин. Проведенный технико-экономический анализ концептуальных технико-технологических решений по обустройству Ленинградского месторождения показал целесообразность как подводного, так и комбинированного вариантов обустройства месторождения. В частности, на первом этапе освоения предусмотрена установка ледостойкой стационарной платформы, обеспечивающей бурение основной части скважин, полную подготовку и компримирование газа для дальнейшей транспортировки на береговые сооружения. Остальной фонд скважин предусматривается эксплуатировать с помощью подводных добычных комплексов (ПДК). В настоящее время предполагается провести концептуальные исследования для формирования окончательной стратегии ведения буровых работ и определения технических требований к буровой установке.
В Обской губе первоочередной задачей для освоения месторождения Каменномысское-море, проект разработки которого подразумевает создание мобильной ледостойкой буровой установки, способной вести строительство скважин на блок-кондукторах при глубинах воды 6 – 8 м в крайне сложных ледовых условиях, для круглогодичного либо сезонного бурения скважин. На сегодняшний момент разработан концептуальный проект такой платформы, выполняются дальнейшие работы по обоснованию целесообразности ее создания и проектированию.
Cуда обеспечения, краново-монтажные, трубо и кабелеукладочные суда
Месторождения Обской и Тазовской губы отличаются тяжелым ледовым режимом и очень коротким периодом чистой воды – в среднем до трех месяцев. Поэтому в навигационный период с одной буровой установки можно пробурить одну – две скважины. Для обеспечения работ по освоению месторождений континентального шельфа Российской Федерации, запланированных на период до 2035 г., ПАО «Газпром» потребуется до 15 – 20 судов обеспечения (решение о привлечении судов либо их строительстве будет приниматься после утверждения проектной документации на разработку и обустройство месторождений).
ВЫВОДЫ
В настоящий момент основными нефтегазовыми компаниями России, такими как ПАО «Газпром», ПАО «НК «Роснефть», ПАО «ЛУКОЙЛ», ПАО «НОВАТЭК», накоплен большой опыт реализации нефтегазовых проектов на шельфе, в том числе в зонах с тяжелой ледовой обстановкой. Компании обладают собственным и привлекаемым со стороны флотами судов и технических плавсредств для проведения работ по разведке и разработке шельфовых месторождений.
Современные технологии позволяют проводить широкомасштабные сейсморазведочные работы на суше, в транзитных зонах и удаленных районах шельфа Арктики. Дальнейшие работы по освоению шельфа Арктики потребуют принципиально новых технологий, как для изучения, так и для освоения месторождений углеводородов. Стоимость поискового бурения (на порядок большая, чем на суше) и технологические сложности делают практически нерентабельным поисковое и разведочное бурение в удаленных от берега районах Арктики в существующих экономических условиях. Тем не менее существующие оценки начальных суммарных ресурсов (НСР) углеводородов Арктического шельфа России и прогнозы роста цен на углеводороды в условиях ожидаемого их дефицита выступают убедительной мотивацией для создания научно-технического, производственно-технологического и финансового потенциала для их освоения в среднесрочной перспективе [4].
Проблему освоения углеводородного потенциала арктического шельфа России необходимо рассматривать как государственный, общенациональный проект, реализация которого потребует колоссальных усилий всей страны с привлечением иностранных инвесторов, заинтересованных так же, как и Россия, в долгосрочном освоении углеводородных ресурсов Арктики в своих национальных интересах. Организация производства оборудования для морской добычи в РФ потребует гармонизации отечественной нормативно-правовой базы с международными стандартами, которая, в первую очередь, должна обеспечить надежную и безаварийную эксплуатацию шельфовых объектов.