Чем теплее в Арктике, тем нужнее ледоколы

Л.Г.Цой, д.т.н., проф., Н.А.Высоцкая, к.э.н., доц., Ю.В.Глебко, с.н.с. ЦНИИМФ

С передачей атомного ледокольного флота ФГУП «Атомфлот» возрастает интерес Росатома к интенсификации использования Северного морского пути и развитию его инфраструктуры.


Со второй половины XX века сформировался устойчивый поток контейнеризированных грузов из стран Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР) в страны Западной Европы. До начала 1990-х гг. превалирующий объём шёл через порты дальневосточного побережья по транссибирской магистрали и далее на порты Западной Европы либо через незамерзающие порты Балтийского моря, либо через сухопутную границу в районе Бреста. Россия, находящаяся на пересечении широтных и меридиональных путей между Европой и Азией, была важным транзитным звеном в системе транспортировки грузов из стран Азии (Японии, Кореи, Китая) в страны Западной Европы (Великобританию, Данию, Германию, Нидерланды).

В настоящее время 75 % евроазиатского потока перевозится южным путём по Тихому и Индийскому океанам, далее через Суэцкий канал и Средиземное море на порты Северного и Балтийского морей. Большая часть оставшегося грузопотока перевозится по транскитайской железнодорожной магистрали, проходящей по территории Китая, Казахстана, России, Белоруссии. На долю транссибирской магистрали приходится незначительная часть нестабильных перевозок. Основная причина такого изменения путей транспортировки грузов из стран АТР на страны Западной Европы – высокий уровень портовых сборов в дальневосточных портах России и продолжительное оформление таможенных документов, приводящие к значительной задержке иностранных грузов на территории России.

По оценкам специалистов в области транспорта в предстоящем десятилетии ожидается стремительный рост объёмов евроазиатских перевозок. Так, если в 2005 г. контейнерные терминалы стран Японии, Кореи, Китая обрабатывали 300-340 млн контейнеров двадцатифутового эквивалента (TEU), то в 2010 г. объём грузооборота может превысить 400-500 млн единиц. Грузооборот контейнерных терминалов стран Западной Европы может вырасти почти в 2 раза. По оценкам экспертов МВФ ежегодный товарооборот между Европой и Азией в настоящее время составляет боле 600 млрд долл. (USD), а к 2010 г. он возрастёт в 1,5 раза. При этом доля транспортной составляющей в объёме товарооборота может достигать 20 %, а её ежегодный прирост 6 %. Как известно, рост объёмов производства на 1 % приводит к росту объёмов транспортной составляющей на 1,5 %. Следовательно, участие в евроазиатском транзите для России выгодно.

Для этого надо повысить конкурентоспособность транссибирской магистрали и привлечь иностранных грузоотправителей к транзитным перевозкам по трассе Северного морского пути (СМП).

Северный морской путь, пролегающий вдоль северного побережья от Карских ворот до Берингова пролива, является основной судоходной магистралью арктической зоны России.

В соответствии с федеральным законом «О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации» Северный морской путь является национальной магистралью, соединяющей западные и восточные регионы страны. С 1991 г. трассы СМП официально открыты для международного судоходства.
В ближайшем будущем СМП может стать важной транспортной артерией между Западной Европой и Азиатско-Тихоокеанским регионом. Этому способствует:

-прогнозируемое увеличение объёмов транспортировки грузов различными видами транспорта между Востоком и Западом,

-меньшая протяжённость пути в сравнении с южным маршрутом (в том числе, через Суэцкий канал),

-отсутствие дополнительных перевалок грузов в сравнении со смешанными железнодорожно-водными вариантами доставки с использованием транссибирской и транскитайской железнодорожных магистралей,

-тенденции к потеплению, приводящие к существенному сокращению площади ледяных массивов в Арктике.

Глобальное потепление или очередной климатический цикл?

Последние десятилетия наблюдается явное изменение климата в сторону потепления, в том числе, и в арктической зоне. На семинаре в Брюсселе в 2001 г. специалисты по судоходству из Канады, США, России и государств Европейского Союза обсуждали перспективы грузоперевозок в Арктическом бассейне. Выступившие на совещании американские специалисты заявили, что по их наблюдениям, которые ведутся регулярно с помощью атомных подводных лодок ВМС США, происходит явное сокращение площади ледяного покрова в Северном Ледовитом океане. На основании этих наблюдений было безаппеляционно заявлено, что грядёт глобальное потепление.

На ежегодных международных конференциях по арктическому судоходству в Петербурге (в 2008 г. прошла III конференция) также обсуждалась ситуация изменения условий судоходства в Арктическом бассейне, особенно по сквозной трассе Северного морского пути. Последние годы прослеживается стабильная тенденция уменьшения льда в Арктике (по данным американских подводных исследований и спутниковым наблюдениям). В прошлом году СМП ещё в сентябре был открыт на всём протяжении, в том числе, и в Восточном районе. Проливы Лонга, Санникова, Вилькицкого были открыты все одновременно, чего ранее не наблюдалось. Обычно какой-нибудь из проливов блокируется. Потом льды перемещаются, закрывая другой пролив.

С точки зрения экономики также представляет интерес и Северо-Западный проход в Канадской Арктике, как кратчайший путь для осуществления перевозок с западного на восточное побережье Америки (вместо обходного пути через Панамский канал).

Для прогнозирования возможности использования своего северного морского пути, канадцы проводили компьютерное моделирование. На основании полученных результатов в Канадской Арктике ожидать значительного улучшения условий судоходства в связи с глобальным потеплением не приходится. В их проливах достаточно велик процент многолетних льдов. Даже в случае таяния этих многолетних льдов им на смену в Канадский Арктический архипелаг проникают льды из Ледовитого океана, образуя пробки, препятствующие судоходству. И, тем не менее, в сентябре 2007 г. канадский Северо-Западный проход был открыт.

По мнению российских учёных из ААНИИ и других организаций происходит, скорее всего, очередное циклическое изменение климата, давно наблюдаемое на планете. 20-ти, 60-ти, 100-, 150- летние и даже 1400-летние циклы исследуются достаточно давно специалистами по дендрохронологии (изучение климата по древесным кольцам), астрофизиками, гляциологами, представителями других наук.

Сейчас имеет место один из таких циклов. А значит, через определённый промежуток времени снова наступит похолодание. Росгидромет составил стратегический прогноз изменения климата в России на ближайшие 50 лет. На его основании сделан вывод, что площадь льда в Арктике действительно уменьшается. В 1970-е гг. для судоходства условия были самые тяжёлые. По сравнению с тем периодом площадь ледяного покрова уменьшилась более чем на 30 %, а толщина льда сократилась с 3,1 до 1,8 м (англо-американские данные). В прошлом году ААНИИ организовал очередную экспедицию в Арктику. В соответствии с программой Международного полярного года научно-исследовательское судно «Академик Фёдоров» проводило исследования в высокоширотной полярной зоне. По сравнению с 1977 г., когда атомоход «Арктика» впервые покорил Северный полюс, толщина и количество льда в этой части Северного Ледовитого океана уменьшились значительно.

Проводя свои арктические исследования, Запад преследует вполне конкретные цели.

В 2005 г. Арктический Совет министров иностранных дел приарктических стран приступил к разработке проекта AMSA, целью которого явилась оценка перспектив арктического судоходства. По результатам проведённых исследований ожидается, что в середине XXI века большую часть года проливы будут чистыми, что позволит судам беспрепятственно осуществлять регулярное судоходство по СМП между Европой и Азией.

Данные прогнозы послужили основанием для проведения нашим институтом (ЦНИИМФом) независимой оценки экономической эффективности транзитных перевозок по Северному морскому пути. Как уже упоминалось, к настоящему времени сформировался мощный контейнерный поток из Европы в Юго-Восточную Азию южным путём через Суэцкий канал. Представляет интерес целесообразность переключения хотя бы части этого потока на север, на СМП. Учитывая уменьшение ледовитости вАрктике, суда смогут ходить с достаточно близкими средними скоростями, что и по южному направлению. Северный морской путь позволяет сократить протяжённость маршрута между Гамбургом и Иокогамой в 2,3 раза при плавании вокруг Африки и в 1,4 раза в сравнении с проходом через Суэцкий канал (рис.1). Несмотря на использование судов ледового класса, то есть более дорогих, можно ожидать положительного экономического эффекта.

 

Для преодоления блокированных проливов в любом случае потребуется ледокольная проводка. Для расчёта за основу были приняты так называемые «лёгкие» ледовые условия, которые в соответствии со статистикой до недавнего времени можно наблюдать в Арктике с периодичностью 1 раз в 4 года. «Тяжёлые» условия повторялись с такой же периодичностью, а «средние» – 2 раза в 4 года. Последний раз очень тяжёлые условия плавания наблюдались в 1979 г., периодичность которых составляет примерно 1 раз в 20 лет.

Значение СМП для России

С привлечением к СМП грузов иностранных фрахтователей возрастёт не только его роль как международной магистрали, но и геополитическая значимость России.

Средняя протяжённость пути от Иокогамы до Гамбурга с использованием СМП составляет около 7200 миль, то есть на 40 % меньше южного пути через Суэцкий канал, что представляется привлекательным с точки зрения сокращения времени доставки грузов. Интерес к транзитным перевозкам по СМП в последние десятилетия проявляется не только в России, но и за рубежом. С этой целью проводились интенсивные научно-практические исследования, в том числе экспериментальные рейсы транспортных судов и ледоколов.

В 1978 г. состоялся ранне-весенний высокоширотный арктический рейс дизель-электрохода «Капитан Мышевский» под проводкой атомного ледокола «Сибирь», доказавший возможность использования СМП в продлённый период навигации для транспортировки грузов из западных портов России в восточные.

В 1993-1998 гг. выполнен комплекс исследовательских работ в рамках международного проекта INSROP, одной из целей которого была оценка экономической эффективности транзитных перевозок грузов по Северному морскому пути. Осуществлённый в соответствии с программой совместных исследований коммерческий рейс ледокольно-транспортного судна «Кандалакша» по маршруту Иокогама – Киркенес доказал реальность, конкурентоспособность и эффективность СМП в сравнении с южным путём в летний период.

В тяжёлую по ледовым условиям зимнюю навигацию 1997-1998 гг. при поддержке Европейской Комиссии был реализован международный проект ARCDEV, согласно которому были выполнены экспериментальные рейсы финского и российского танкеров по вывозу газового конденсата из Обской губы. Была показана возможность гарантированной круглогодичной эксплуатации судов в Западном районе Арктики при поддержке атомных ледоколов.

Дальнейшие исследования, проведённые в 2003-2005 гг. в рамках программы ARCOP позволили оценить надёжность и безопасность арктических перевозок нефти и газа, обсудить существующие правила и разработать рекомендации по их реализации, рассмотреть транспортно-технологические системы вывоза углеводородов из арктических регионов, выполнить обоснование крупнотоннажных танкеров и газовозов ледового плавания.

Экономическая оценка привлекательности перевозок по СМП

С учётом предполагаемого потепления в Арктике была выполнена экономическая оценка эффективности контейнерных перевозок по СМП применительно к среднемноголетним статистическим ледовым условиям и прогнозируемым «лёгким» условиям и проведено сравнение с экономическими показателями доставки контейнеров традиционным южным путём через Суэцкий канал. Рассматривались варианты транзитных перевозок грузов из Иокогамы в Гамбург и обратно на судах-контейнеровозах вместимостью 2500 TEU. Для северного маршрута перевозок рассматривался проект перспективного арктического контейнеровоза ледового класса с ледовыми усилениями (рис.2), для южного маршрута – контейнеровоз традиционного типа без ледовых подкреплений. Технические характеристики и стоимость постройки сравниваемых контейнеровозов приведены в табл.1.
Таблица 1. Характеристики контейнеровозов вместимостью 2500 TEU для северного и южного вариантов перевозок

Характеристики
Арктический контейнеровоз (проект)
Традиционный контейнеровоз
Ледовая категория
Arc7
нет
Длина, м
252,0
210,0
Ширина, м
32,2
30,2
Осадка, м
11,5
11,5
Дедвейт, т
51 000
34 500
Вместимость, TEU
2 500
2 556
Мощность на валах, кВт
32 000
21 560
Скорость на чистой воде, уз
21,0
22,0
Ледопроходимость, м
2,0
-
Стоимость постройки, млн USD
143
54,3

Стоимость арктического контейнеровоза более чем в 2 раза превосходит стоимость контейнеровоза традиционного типа.

Для проводки во льдах контейнеровоза ледового класса в расчётах рассматривался атомный ледокол «50 лет Победы», введённый в эксплуатацию в 2007 г., а также перспективный двухосадочный атомоход нового поколения мощностью 60 МВт (типа ЛК-60Я), проектируемый в настоящее время. Основные характеристики этих ледоколов представлены в табл.2, а их внешний вид – на рис.3 и 4.
Таблица 2. Характеристики атомных ледоколов

Характеристики
Ледокол «50 лет Победы»
Ледокол ЛК-60Я (проект)
Ледовая категория
Icebreaker 9
Icebreaker 9
Длина по КВЛ, м
145,6
160
Ширина по КВЛ, м
28
33
Высота борта, м
17,2
15,2
Осадка, м
11,0
10,5
Водоизмещение, т
25700
33600
Мощность на валах, МВт
49
60
Скорость на чистой воде, уз
21,0
22,0
Ледопроходимость, м
2,7
2,9


Рассмотрен также вариант автономного плавания арктического контейнеровоза по трассе СМП без ледокольного сопровождения.

Расчёты скоростей движения судна во льдах под проводкой ледоколов и в автономном плавании выполнены с использованием экономико-математической модели ЦНИИМФ, адаптированной к условиям благоприятного ледового плавания в арктических морях.
Помесячное изменение ходового времени контейнеровоза по рассмотренным вариантам в течение года представлено на рис.5.
  Согласно проведённым расчётам при среднестатистических ледовых условиях доставка контейнеров по северному маршруту в течение 8-9 месяцев предпочтительнее южного варианта (рис.5а). Время доставки грузов в летний период с июля по октябрь составит 17-20 суток, в самый сложный по ледовым условиям зимний период – 28-34 суток. Рейс судна южным путём длится около 27 суток.

При автономном плавании контейнеровоза по Северному морскому пути продолжительность рейса в зимний период может превысить 60 суток. При этом не обеспечена гарантия безопасности плавания во льдах.

Изменение ходового времени арктического контейнеровоза при развитии ледовых условий по «лёгкому» типу представлено на рис.5б. При поддержке атомных ледоколов продолжительность рейса контейнеровоза практически в течение всего года меньше времени рейса через Суэцкий канал. Продолжительность рейса контейнеровоза в автономном плавании на 25-35 % больше, чем под проводкой ледокола.

В табл.3 представлены результаты расчёта себестоимости перевозок по всем сравниваемым вариантам. Расчёты показали, что при выполнении транзитных перевозок на направлении Иокогама – Гамбург под проводкой атомного ледокола «50 лет Победы», себестоимость доставки каждого контейнера в среднем за год при «лёгком» типе ледовых условий составит около 610 USD, что примерно на 4 % меньше себестоимости перевозок по южному маршруту. При «среднем» типе ледовых условий осреднённая за год себестоимость перевозок по северной трассе составит около 730 USD, что на 15 % выше себестоимости доставки грузов через Суэцкий канал.

Таблица 3. Себестоимость перевозки контейнеров между портами Иокогама и Гамбург южным и северным путём с использованием для проводки контейнеровоза ледокола «50 лет Победы» (в среднем за год, USD/TEU)

Варианты маршрутов
Вариант плавания
под проводкой
автономно
Северный через СМП:


при среднестатистических ледовых условиях
728
-
в условиях ожидаемого потепления
613
555
Южный через Суэцкий канал
635

Себестоимость доставки грузов контейнеровозом вместимостью 2500 TEU в автономном плавании в среднем на 13 % ниже себестоимости доставки контейнеров южным путём и на 9 % ниже этого показателя под проводкой атомного ледокола «50 лет Победы». Однако в этом случае не гарантируется надёжность и своевременность доставки грузов и в меньшей степени обеспечивается регулярность их подачи.

Изменение себестоимости перевозки контейнеров в течение года с использованием атомного ледокола «50 лет Победы» на ледовых участках СМП представлено на рис.6.
 В зимний период «лёгкой» навигации себестоимость доставки контейнеров северным путём в среднем на 25-27 % выше себестоимости доставки южным путём. В летний период навигации себестоимость доставки контейнеров по СМП в среднем на 33-35 % ниже себестоимости доставки через Суэцкий канал.

Расчёт показателей доставки грузов транзитом по Северному морскому пути с использованием перспективного атомного ледокола мощностью 60 МВт показал более высокий уровень затрат на проводку контейнеровоза. В зависимости от условий плавания себестоимость доставки контейнеров на 4-6 % выше, чем под проводкой ледокола «50 лет Победы». Это связано с тем, что увеличение скорости проводки с использованием ледокола ЛК-60Я не компенсирует роста определённых проектантом затрат на постройку ледокола нового поколения. Данный вопрос требует дополнительного изучения. Кроме того, ледокольная составляющая в стоимости перевозки контейнеров может быть уменьшена за счёт отработки тактики проводки контейнеровозов. Следует рассмотреть возможность одновременной проводки двух судов одним ледоколом.

Таким образом, выполненная оценка позволяет сделать вывод о том, что при прочих равных затратах, связанных с себестоимостью обработки судов в портах, транспортировка грузов по Северному морскому пути может конкурировать с доставкой по традиционному южному маршруту, обеспечивая в среднем за год меньшие затраты по перевозке контейнеров.   

назад

Материалы из архива

5.2007 Атомная тройня

Дмитрий Кудряшов "РБК daily"Росатом выведет клонов «Атомстройэкспорта»Хотя структура «Атомэнергопрома» (АЭП) еще не определена, у чиновников уже появилось понимание, что в новый холдинг должно входить сразу несколько компаний, способных заниматься возведением новых АЭС под ключ. Такие структуры могут возникнуть на базе проектных НИИ в Москве, Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде, после акционирования они могут быть усилены инжиниринговыми, монтажными и строительными активами.

7.2008 Кто стоит у руля американского «ядерного ренессанса»

Справка редакции сайта www.proatom.ruСамуэль Р. Бодман, министр энергетики США31 января 2005 года Сенат США единогласно избрал Самуэля Райта Бодмана на должность министра энергетики США. Бюджет министерства энергетики США  превышает 23 миллиарда долларов, а на подведомственных ему предприятиях работает более 100 тысяч человек. В  2006 г. Бодман объявил о программе господдержки проектов по строительству новых атомных электростанций в стране.

8.2008 В шаге от эшафота

Б.Г.Гордон, директор НТЦ ЯРБ, профессор МИФИ, заслуженный деятель науки РФ «Чтобы никогда не бояться смерти, всегда думай о ней»СенекаВспоминаю диссидентскую шутку студенческих времен: «Жизнь человеку дается только один раз. И прожить ее надо там …». Хотя сам я ни разу не делал попыток последовать этому совету, но с тех пор неоднократно побывал «там» и видел, что везде свои недостатки, недовольства, опасности. «Свое счастье, свои мыши, своя судьба». Именно в этом стоическом смысле я воспринимаю гегелевскую максиму: «Все действительное – разумно», ибо все иные варианты, может быть, не менее разумные, не реализовались, а действительность – вот она.