Parte 2 Corriente NORD STREAM – Varias vías paralelas hacia el éxito o fracaso?
Parte 2 Corriente NORD STREAM – Varias vías paralelas hacia el éxito o fracaso?
Por:
James F. Langer, P.E.
Kindra Snow-McGregor
Jay Rajani
Los Proyectos de la Corriente Nord Stream 1 & 2 son tremendos logros de la ingeniería. En un Previo del Mes anterior, hemos discutido los aspectos técnicos del Diagrama de Fase, y su fase densa correspondiente, la Hidráulica, Selección de Diámetro, Espesor de la chapa del oleoducto, perfil de la gradiente de presión, y capacidad de transmisión de estas múltiples líneas de transmisión en paralelo.
Este Previo del MES (PDM/TOTM) presentara el contexto y comparación del orden de magnitud de algunos de estos números. También será resaltado por qué se requiere una estrategia “TODO LO CITADO”: Energías Nuclear, Eólica, y Solar, y el volumen del Gas Natural requerido para contar con bajos costos energéticos, más reducidas emisiones del dióxido de carbono.
Nord Stream 1
-Entregando 55 miles de millones de metros cúbicos estándar de gas anuales [2].
-Dos líneas submarinas de transmisión
-Fase Densa – No se requieren recolectores ce tapones en tierra.
-Una estación de compresión en la Entrada.
Nord Stream 2
-Capacidad de Diseño: 55 miles de millones de metros cúbicos por año. (Esperando
Certificcion )
-Dos Tuberías (Gasoductos) costa fuera.
-Fase Densa de transmisión - No se requiere recolector de tapones en tierra.
-Una Estación de Compresión en la Entrada.
Ambas Líneas de Transmisión suministran Gas a Europa desde Rusia a través de una interconexión en tierra en Alemania. El caudal requerido en esta instancia se logra a través de un gasoducto de Rusia a través de Ucrania. Ucrania recibe ganancias de por la compresión y transporte del gas en unos $730 Millones de $ EUA/ano. La Nord Stream 1 cumple con la capacidad de la infraestructura de las líneas existentes. De manera que como un productor de gas, cual es la importancia para Rusia si transportan gas hacia Europa a través del Nord Stream. Porque fabricar capacidad innecesaria?
La Figura 1 muestra que las líneas Nord Stream (líneas punteadas rojas) le permiten a Rusia continuar a vender gas a Europa, así no usando las líneas existentes a través del Centro Gasífero Ucraniano, el cual prevé gas a los países de la anterior Unión Soviética. Esto permite control Ruso del gas de la antigua Unión Soviética. Sin impactar las naciones adscritos a membrecía NATO.
Figura 1. Gasoductos Rusos en tierra y costa fuera
Cuan Grande es Grande? Respuesta: Mayor de lo que uno probable contempla.
De acuerdo con el “Guardian”, el gas proveniente del Nord Stream 1 dirigido a Alemania genera unas ganancias de $220 Millones de USD/ día para Rusia. Este proyecto actualmente genera unos $80 miles de millones de USD/año con solo tener operativa la Nord Stream 1 en línea [4]. Durante el 2010, la Nord Stream 1 presento el menor nivel de costos unitarios de transporte en la movilización del gas hacia Europa Occidental, comparando estos con otras opciones disponibles [5]. En este contorno de tiempo, este ha podido ser el factor de tomar la decisión de depender primordialmente en el suministro de Gas desde Rusia; era la opción de menor costo unitario. La capacidad nominal del Nord Stream 1 se identifica en el orden de 75 millones de metros cúbicos (est.) diarios, o en el orden de 27.38 miles de millones de metros cúbicos anuales (est). [6] Alemania recibe un 55% de su gas de Rusia, mucho de este proveniente del Nord Stream 1. En relación volumétrica, Alemania es la Nación de Europa Occidental que más se apoya en el gas de Rusia [4].
La capacidad de la corriente Nord Stream 2 (N.S. 2) es de unos 55 miles de millones de metros cúbicos (est.) por año. El costo estimado del gasoducto es de $11 miles de millones de USD. El cumplimiento de pago de este proyecto hubiese sido solo 50 días si la certificación del gasoducto no hubiese parado debido a las operaciones militares Rusas en Ucrania.
El gasoducto N.S. 2 hubiese cumplido con la energía para aproximadamente unas 26 millones de viviendas en Europa Occidental. El Proyecto hubiese cumplido con suplementar la energía requerida por Alemania, pero la mayoría de gas hubiese sido entregado desde Austria, Italia, y otras naciones del Oriente y zona Central de las Naciones Europeas.
Cuáles son las alternativas ya que el gasoducto N.S. 2 ha sido deteindo?
Dadas las dudas actuales políticas, cuales son la opciones?
Es difícil concebir cuan alto es este volumen del gas natural.
Una acción rápida es su reemplazo con el LNG (GNL).
Empleemos la matemática asumiendo los siguientes factores: [15]
A) Peso Molecular del Gas de suministro = 17 kg/kmol (lb/lbmol)
B) Densidad del GNL (LNG) -260 ºF ( -260 ºC) y 14.7 psia (1 atm) = 443 kg/m3 (3.69 lb/gal)
C) Rendimiento Volumétrico del Gas al GNL (LNG)= 1350 scm/tonne ( 47,669 scf/tonne)
Un “tanquero” Q-Max (Tanquero Qatar Max – el buque de mayor capacidad en el mundo) carga 266,000 m3 de GNL (LNG) equivalentes a 5.5 miles de millones de pies cúbicos del gas natural. Dada la capacidad proyectada del N.S. 2, requeriría unos 600 to 700 tanqueros del GNL (LNG) por año. [7]. Con el propósito de una aclaratoria el valor comúnmente aceptado de 600 pcs gas/pie3 GNL, es solo una aproximación. Esta razón de condensación es función del peso molecular del gas, y la densidad criogénica del GNL. En los proceso económicas de exportación –importación el GNL (LNG) es preciso respetar este valor.
De manera que nuevos buques (tanqueros) deben ser construidos, así como las facilidades de regasificación en tierra, en Alemania, y otras localidades en la UE. Contratos de larga duración con los suplidores del GNL (LNG) deben ser acordados. Las aproximaciones son que esto pudiese lograrse para finales de la década 2030.
La Fuente energética Nuclear posee la mayor concentración de la densidad energética, sin emisiones del CO2. El último reactor de Alemania está sujeto a ser clausurado para finales del año en curso. Esta acción resulta en una brecha con la eliminación de una importante cantidad de generación de energía eléctrica sin emisiones, que tendrá que ser resuelta con remplazo de la energía solar, y eólica. Se ha observado que la eliminación de la energía nuclear actualmente aumenta estas emisiones, lo cual presenta un conflicto con las metas de cero emisiones de la UE. Vean el video : How fear of nuclear power is hurting the environment | Michael Shellenberger - Bing video [8]
Otra opción podría ser el re-arranque de las Plantas de Energía Bituminosa, si no han sido desmanteladas, y sus empleados jubilados o puestos en nuevas cargas.
Para cuantificar la cantidad energética capaz de ser transmitida por el N.S.2T, se puede incinerar el gas en modernas instalaciones de generación de energía para convertir esta en MW así logrando una comparación con las turbinas eólicas. Este gasoducto se hubiese transportado en el orden de 5.321 miles de millones de pies cúbicos estándar por día del gas natural.
Tabla 1. La Energía Nord Stream 2.
La corriente capacidad Eólica de Alemania cuenta con 28,230 turbinas en tierra con una capacidad integrada de 56 GW (56000 MW) [9]. Para re-emplazar los flujos del gas en el N.S. 2 requeriría que Alemania instale 17,389 Turbinas Eólicas de 4 MW de capacidad de 4 MW, o esencialmente el 56% de su capacidad actual.
Para poder estimar el número de panelas requerida es algo complejo, pero una estimación seria instar y conjunto solar con cobertura espacial de 40 por 40 millas. El problema con la capacidad Eólica es que un respaldo es necesario dada sus condiciones de intermitencia de operación. La Energía solar que solo función en un 25% del tiempo corrido en las mejores condiciones, es incapaz de suplir este diferencial en varias órdenes de magnitud, dejando el contorno actual mundial parado durante un día anublado sin vientos día o noche [10].
Problemas de Corta Duracion
Desafortunadamente para Alemania, sus problemas residen principalmente en el flujo de gas proveniente del Nord Stream 1, el cual ha estado en una confiable entrega de gas a lo lardo de las instancias belicosas en Ucrania. Durante cuánto tiempo podrán depender de este gas queda cuestionable.
De acuerdo con el EIA, en el 2019 [11], Alemania era la Nación Europea de mayor consume energético, y el 7septiomo en volumen en el mundo. Ocupaba la quinta posición de dimensión de su producto bruto doméstico (GDP) en el mundo, adquiriendo paridades pos China, los EUA, India, y Japón [11]. Alemania consume aproximadamente 8.4 bpc/d (miles de millones de pc) de gas natural, con el gas en transición de Rusia, Holanda, y Noruega. En el 2020 Rusia suplía el 55% del gas importado por Alemania [12]. Esto representa algo de 4.62 bpc/a (miles de millones), el cual es ligeramente menor que las comparaciones efectuadas para el flujo del gasoducto N.S. 2.
Alemania posee 45 facilidades de almacenamiento del gas, los cuales de ven en un 26% de su capacidad. El plan de corto plazo es pasar el tempo de invierno, y comprar gas de almacenamiento hasta que este muestre 80 % de su capacidad para permitir pasar estos meses invernales hasta el final del año. Ucrania ha empezado a enviar gas de sus unidades de almacenamiento hasta Europa durante Abril. El transporte terrestre de este gas Ruso a través de Ucrania ha proporcionado $730 millones de USD anuales en ganancias para Ucrania. [3]
Alemania no puede arriesgar un embargo de este gas Ruso, con solución de un lapso de una década, y están en riesgo de una intervención de reducción por Rusia en cualquier momento sencillamente con el cierre de algunas válvulas Actualmente están en un proceso de determinación de un plan energético de tres fases, si en alguna instancia el gas deja de fluir, pero ninguna de estas soluciones podrán resolver el inmenso daño económica que esto causaría.
Están viendo la posibilidad del cierre de su funcionamiento industrial lo cual causaría un impacto masivo económico que pudiese tener impactos globales, considerando su contribución a la economía global y vías de suplemento.
En Enero 2007, un reportaje del Banco Deutsche alerto que el cierre de las plantas nucleares causaría un impacto en las emisiones, aumentaría precio de la electricidad, aumentos en los apagones de luz, y obligar una dependencia de gas importado de Rusia para balancear esta rebaja. En el 2021 los resultados se han entregado, los cuales alertan que Alemania tiene los precios de energía eléctrica más alta de Europa, y esto a punto de aumentar durante esta década. Alemania habrá gastado $580 miles de millones en inversiones renovables. Pero a pesar todo esto, su producción de energía eléctrica emite 10 veces mayores emisiones carboníferas, y el doble del costo de Francia, País que ha decidido retener su capacidad de energía nuclear. [14]
Conclusiones:
El título de este Previo del mes no cita el tendido de múltiples líneas en paralelo. Se refiere a un axioma que he personalmente usado mi vida entera como gerente de proyectos y en decisiones personales.
Cuando el futuro es incierto las acometidas son importantes….
SE DEBE PESEGUIR MULTIPLS VIAS DE SOLUCION SIMULTANEAS EN PARALELO PARA ASEGURAR EL ÉXITO!
· Nunca deben colocar el gamma de soluciones en una sola.
· Intenten siempre dejar un camino para salir de una acción.
· Empiecen con el final en mente (Steven Covey)
· Jamás se debe eliminar las posibilidades. Se pueden necesitar para retroceder con seguridad y reagrupar.
· No crean en asuntos inciertos.
· Confíen en la ciencia, no la “ciencia política”. No se pueden alterar las normas de termodinámica con un pronunciamiento ejecutivo.
· Otro hecho asombrante es que la previa Cancillera Alemana, Angela Merkel, tenía un título en física.
· Esta es una oportunidad para que todos a nivel mundial puedan aprender de las consecuencias de la política energética de Europa. Es favorable aprender de los errores personales, pero es mejor aprender de los errores de otros.
Espectacular Demolición de una Planta Nuclear en Alemania – Bing Video [13]
Figura 2. Espectacular demolición de una Planta Nuclear en Alemania
Alemania tenía seis (6) plantas nucleares. Tres fueron de-comisionadas el año pasado, y el saldo para 2022.
Recuerden que aconsejar es no eliminar los hechos. La estrategia empleada en los demolidos de las Planta Nuclearles es similar al explorador Español Cortes, cuando incendio sus naves al arribo al nuevo mundo. Aseguro la imposibilidad del regreso.
Para informarse adicionalmente sobre casos similares y como minimizar los problemas operacionales, le sugerimos su asistencia a nuestras sesiones técnicas : PS4 Process Safety Engineering, G4 (Gas Conditioning and Processing), G5 (Advanced Applications in Gas Processing), PF3 (Concept Selection and Specification of Production Facilities in Field Development Projects), y PF49 (Troubleshooting Oil & Gas Processing Facilities).
By: James F Langer, P.E.
Kindra Snow-McGregor
Jay Rajani
Spanish Translation By:
Dr. Frank E. Ashford
References:
(2) Gazprom; https://www.gazprom.com/projects/nord-stream/
(3) European Natural Gas Geopolitics on a Collision Course? – NAOC (natoassociation.ca)
(4) Guardian – “Firms will go bust” -Germany prepares for a future without Russian Gas – 9 April 2020
(5) Chyong, C.K., Noel, P., and Reiner, D.M.,” The Economics of the Nord Stream Pipeline System”, CWPE 1051 & EPRG 1026, University of Cambridge, Electricity Policy Research Group, Sept. 2010.
(6) Beaubouef, B., “Nord stream completes the world’s longest subsea pipeline,” Offshore, P30, December 2011.
(7) Offshore Technology, 1 March 2022- Nord Stream 2 Pipeline, Russia and Germany
(8) How fear of nuclear power is hurting the environment | Michael Shellenberger - Bing video
(9) “German onshore wind power – output, business and perspectives”, Amelang, Wehrmann, Clean Energy Wire, 21 Jan 2022.
(10) U.S. Natural Gas and Renewables- Is this the end of fossil fuels? TOTM Dec 2019, Kindra Snow-McGregor
(11) https://www.eia.gov/international/analysis/country/DEU
(12) BP Statistical Review of World Energy, July 2021
(13) ON DEMAND NEWS: 5/15/2020 Spectacular Demolition of Nuclear Power Plant in Germany - Bing video
(14) Germany Has a Math Problem, and It’s about to Get Worse – AICGS
(15) GIIGNL : LNG Information Paper No 1.The International Group of Liquefied Natural Gas Importers
