Выгодно ли производить и использовать синтетические топлива вместо традиционных?

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выгодно ли производить и использовать синтетические топлива вместо традиционных?

Усенко Л.Н.,

Бондарчук Н.В.

Аннотация

В статье приведены расчёты экономической целесообразности создания мощностей производства и потребления альтернативного вида топлива - синтетического. Высказано предположение об эффективности использования для химической переработки водородов каталитического механизма Фишера - Тропша. На основе инструментов статистического анализа показано, что полученное таким образом искусственное топливо будет конкурентно по ценам, а вложения в его производство будут окупаться. Определены регрессионные взаимосвязи цен на виды природного и искусственного топлива, полезные для прогнозирования. В результате сравнительного анализа синтетического топлива с традиционными конкурентами выявлены его преимущества как вида базового сырья с экономической и технологической точек зрения. Результаты представленных расчетов и сформулированные авторами выводы могут быть полезны экономистам-практикам и исследователям, специализирующимся на вопросах инвестиций в развитие синтетических видов топлива.

Ключевые слова

Синтетическое топливо, окупаемость проекта, взаимосвязь цен, сжиженный природный газ, продукт углехимии.

Usenko L.H., Volapkina A.A., Bondarchuk N. V.

IS IT PROFITABLE TO PRODUCE AND USE SYNTHETIC FUELS INSTEAD OF TRADITIONAL ONES?

Annotation

The article conducted calculations of the economic feasibility of creating production and consumption capacities for an alternative type of fuel - synthetic. There are a assumption about the efficiency of using he Fischer - Tropsch catalytic mechanism for chemical processing of hydrogens. With help of instruments of statistical analysis study shows that the artificial fuel obtained in this way will be competitive in prices, and investments on its production will pay off. Regression relationships of prices for natural and artificial fuels are determined and are useful for forecasting. As a result of a comparative analysis of synthetic fuel with traditional competitors, this type of fuel has advantages as a type of basic raw material from an economic and technological points of view. The presented results of the calculations and the conclusions formulated by the authors can be useful for practical economists and researchers specializing in investment in the development of synthetic fuels. экономический топливо синтетический

Keywords

Synthetic fuel, the payback of the project, the relationship of prices, liquefied natural gas, product of coal.

Введение

Тенденция к использованию альтернативных источников энергии возрастает с каждым годом, и в то же время ужесточаются экологические стандарты. Говоря только об иных источниках энергии, люди ограничиваются узостью видения проблемы, так как для современного общества характерны изменения не только в способа добычи и их объектов, но и в способах переработки существующих углеводородов в новые продукты. Разработка синтетического топлива не является инновацией, первые попытки исследования реакции синтеза сложных углеводородов путем каталитического процесса были проведены Е.И. Орловым в 1908 году [1]. Но до коммерческого использования эту технологию довели немецкие химики Ганс Троп ш и Франц Фишер, работа которых по исследованию угля "О прямом синтезе нефтяных углеводородов при обыкновенном давлении" увидела свет в 1926 году. Так, обратившись к истории, можно заметить, что пик производства синтетического жидкого топлива (СЖТ) пришелся на вторую половину ХХ века, однако оно быстро потеряло популярность ввиду низких цен на нефть. Особенность синтетического топлива в том, что оно сделано не из нефти, а значит, его использование целесообразно в том случае, если производство становится выгоднее обычной перегонки нефти. Сейчас эти исследования проводятся в России д.т.н. Горловым Е.Г. и д.т.н. Шумовским А.Г. [2], а также Карповым А.Б., Кондратенко А.Д. и другими [3]. Цель исследования - выяснить, будет ли спрос и, как следствие, необходимость создания новых капиталоемких мощностей в ближашие 15-20 лет. Так как изменение объема инвестиций чаще всего является причиной конъюнктурных колебаний рынка, то следует сейчас понять необходимость вложений инвестиций для получения дохода и технического и экономического прорыва в будущем. Для достижения этой цели нужно решить ряд следующих задач:

• изучить конъюнктуру рынка моторного топлива;

• проанализировать окупаемость инвестиций компаний, производящих СЖТ;

• сравнить результаты вложения в создание следующих продуктов: синтетического и традиционного топлива.

Таким образом, осуществив анализ рынка и технологию производства, можно будет сделать вывод о том, вкладывать инвестиции в создание капитала сейчас или оставить на этапе доработки с возможным дальней им внедрением.

Методы. Первым этапом определения эффективности внедрения синтетического топлива является изучение взаимосвязи цен на рынке сбыта с помощью статистического анализа. Второй этап - определение времени окупаемости проекта в зависимости от сырьевой базы конечной продукции. От искомого сырья зависит название процесса переработки, а также полезность, стоимость и экологическое воздействие.

Если основой является биомасса, то процесс называется BTL (biomass to liquid). Главное преимущество - это возобновляемость исходного сырья, которое при объединении с нефтяными отходами позволяет снизить капиталоемкость производства и энергозатраты на переработку отходов. С другой стороны, у данного вида топлива много недостатков. Отношение полученной энергии к потраченной практически равно единице, за исключением сахарного тростника (отношение равно 8) и пальмового масла (равно 9). Следовательно, в промышленных масштабах производство нерентабельно, для некоторых регионов даже невозможно, успех наблюдается только в странах Латинской Америки. Вторая причина в том, что чистое биотопливо сокращает мощность двигателя, поэтому если его и используют, то только при создании смеси с добавлением нефтяного топлива. Применение такого топлива уменьшает дальность полета авиатранспорта, а его расход боль е, как следствие, требуются изменения в конструкции двигателя [4].

Сырье в виде газа вызывает наиболее спорные мнения и в то же время активно разрабатывается в некоторых странах. Технология GTL (gas to liquid) используется в странах Южной Африки и Малайзии, основными компаниями в этом сегменте являются: Shell, Sasol, PetroSA. Главными конкурентами синтетического топлива являются СПГ/СУГ и КПГ, так как эти вида топлива экологически чистые. Рассчитаем первоначальные капиталовложения для создания СЖТ и СПГ, постоянные затраты при производстве и необходимые инвестиции в downstreamDownstream - деятельность, основная доля которой приходит на реализацию продукции..

Сжиженный природный газ (СПГ). Проект, оцененный в 2,5 млрд долларов (маломонтажное предприятие), может окупиться за 3-5 лет, по данным аналитиков компании BTIG, срок же окупаемости проекта в 60 млрд долларов может составить около 12-15 летPenty R. Small-scale LNG becomes popular as slumping oil squeezes megaprojects // Электронный журнал Hydrocarbon Processing. 27.02.2015..

Распространение СПГ в качестве топлива требует создания специальной инфраструктуры: потребуется транспортировка, газозаправочные станции, связанные между собой расширенными логистическими схемами. В среднем строительство газозаправочной станции стоит от 850 000 ($1 000 000) до 1.150.000 € ($1 330 000), в некоторых случаях может достигать 1.800.000 € ($2 130 000), не включая стоимость землиEuropian Comission Cost analysis of LNG refuelling stations // Seventh framework programme gc.sst.2012.2-3 ga no. 321592 - 2016 [Электронный ресурс]. URL: https://lngbc.eu/system/files/ deliverable_attachments/LNG_BC_D%203%208% 20Cost%20analysis%20of%20LNG%20refuelling %20stations.pdf. MAP - LNG Blue Corridors LNG stations in Europe [Электронный ресурс]. URL: https://lngbc.eu.. Сейчас в Европе созданы "голубые коридоры", которые позволяют заправляться, но для компании это большие дополнительные затраты. Однако на цене для потребителя это не сильно сказывается, главная проблема при заправке газом для него - необходимость устанавливать специальное оборудование в машине, что требует дополнительных затрат и времени. Установить оборудование будет стоить в среднем 5500 €, куда включены баллон, редукторы, электронный блок управления и модуль газовых электромагнитных форсунок, установка всего оборудования. Рассмотрим, например, машину среднего класса Kia Rio 1,4i (4АКПП) со средним расходом топлива 7,9 л на 100 км. Предположим, человек проезжает около 600 км в месяц, тогда его затраты окупятся через 2,3 месяца при условии, что цены не изменятся (при расчетах взяты средние цены, табл. 1). Для компании суммарные затраты на создание крупномонтажного завода и путей сбыта составят 60,02 млрд долларов США, где 20 млн - это затраты на строительства 20 станций, что является минимумом стартовых мощностей на опыте Европы. Цены на газ являются привлекательными для потребителя, поэтому вложения быстро окупается, более того, СПГ можно использовать не только как моторное топливо, но и для прочих промы ленных производств.

Рассмотрев позиции производителя и потребителя по вопросу замены дизельного топлива на виды газового топлива, продолжим исследование определением взаимосвязи между ценами на дизельное топливо, компримированный (сжатый) природный газ (КПГ) и сжиженный природный газ (СПГ). Исходные данные для анализа по текущим ценам СПГ, КПГ и дизеля в странах Европы за период 2018-2020 гг. представлены в таблице 1.

Предположим, что цена предлагаемого нами в качестве альтернативы газомоторного топлива прямо зависит от цены на дизельное топливо. Для проверки предположения воспользуемся инструментами парной корреляции. В роли подлежащего взята цена на дизель, а в роли сказуемых - цены на КПГ и СПГ. В результате исследования было выявлено, что предполагаемая зависимость присутствует, линии регрессии связи на основании этих данных будет иметь следующий вид:

• для СПГ уСпг = 0,0068 +0,57Хцизель;

• для КПГ уКПГ = -0,0689 + °,74x".

Для потребителя полученные зависимости полезны тем, что повы ают его уверенность в целесообразности замены дизельного топливо на газомоторное. Данные уравнения позволяют определить прогнозную цену СПГ и КПГ при изменении цен на дизель, а также увидеть следующую зависимость: изменение цен газ менее значительно, чем на дизель.

Синтетическое жидкое топливо (СЖТ). На строительство крупнейшего завода Pearl GTL в Катаре суммарной производительностью в 140 тыс. барр./сут. затраты составили 19 млрд долларов США. На строительство маломонтажных заводов с мощностью около 15 тыс. барр./сут. капитальные затраты составили 1,7 млрд долларов США [3]. Главное преимущество синтетического топлива состоит в возможности смешивания с обычным бензином, не теряя качеств, или использования в чистом виде. Для его продажи не нужны дополнительные затраты как для производителя, так и для покупателя. Более того, хранение такого топлива не представляет опасности, как хранение газа, который при продолжительном простое может взорваться. Рассмотрим ценообразование для топлива на примере компании Shell (табл. 2). Как можно заметить, цена на синтетическое топливо меньше, чем на сырье и СПГ, хотя себестоимость его выше более чем в 2 раза. Такое решение принято для привлечения новых покупателей и поднятия у них доверия к продукту. Это свидетельствует о перспективах развития этого продукта. В связи с пандемией и резким спадом спроса на моторное топливо, производство упало практически в два раза, однако компания не закрывает этот проект и даже планирует развивать его даль е и строить новые заводы.

Таблица 1 - Сравнение цен СПГ, КПГ и дизеля в странах Европы 31

Цена, эквивалентная литрам дизеля, основа на чистой теплоте сгорания СПГ = 50 мдж/кг, дизель = 36 мдж/литр.

Таблица 2 - Сравнение показателей компании Shell