INTRODUCCIÓN AL GNL. Descripción general del gas natural licuado (GNL), Sus propiedades, la industria del GNL y aspectos de seguridad

Transcripción

1 INTRODUCCIÓN AL GNL Descripción general del gas natural licuado (GNL), Sus propiedades, la industria del GNL y aspectos de seguridad 2003

2 Contenido Resumen Ejecutivo...3 Introducción...4 Descripción general: Qué es GNL?...6 Por Qué Es Necesario el GNL en EE.UU.?...8 Por Qué el GNL Es una Fuente Competitiva de Gas Natural?...10 Historia del GNL...11 Composición del Gas Natural y GNL...15 La Cadena de Valor del GNL...17 Cual es el costo del GNL?...21 Es el GNL un Combustible Seguro?...24 Apéndice 1: Tabla de Conversiones...32 Appendix 2: Terminología de Combustibles...33 Apéndice 3: Glosario...36 Introducción al GNL - 2 -

3 Resumen Ejecutivo INTRODUCCION AL GNL 1 Este informe es el primero de una serie de documentos que describe la industria del gas natural licuado (GNL) y el creciente papel que el GNL juega en el futuro energético de EE.UU. Este documento introduce al lector al GNL y describe en pocas palabras muchos de los temas relacionados con la industria del GNL. El segundo y tercer informe, Seguridad del GNL y el Medio Ambiente, y Rol del GNL en el Balance Oferta-Demanda y la Seguridad Energética de EE.UU., serán publicados en la primavera del Estos informes, junto con información suplementaria, serán compilados en un libro titulado Guía del GNL en América del Norte. El GNL es la forma líquida del gas natural que el público usa en sus casas para cocinar y para calefacción. Según la Agencia de Información de Energía de EE.UU. ( EIA ), el país puede verse frente a un déficit en el suministro de gas natural de alrededor de cinco trillones de pies cúbicos (Tpc) para el Por lo tanto, el aumento de importaciones del gas natural será necesario para compensar las deficiencias venideras. Canadá puede que no sea capaz de mantener los crecientes volúmenes de exportaciones para los EE.UU., debido al aumento de la demanda de gas natural en el mercado interno. La EIA espera que importaciones del gas natural licuado alcancen 0.8 Tpc por año para el 2020, o alrededor del tres por ciento de nuestro consumo total. Se espera que la demanda por el GNL crezca. Para hacer el GNL disponible para su uso en los EE.UU., compañías de energía deben invertir en la cadena de valor del GNL, lo cual contempla diversas operaciones sumamente interrelacionadas e interdependientes. El gas natural puede ser producido económicamente y llevado a los EE.UU. como GNL por un 1 Esta publicación es llevada acabo a través del consorcio de investigación Commercial Frameworks for LNG in North America establecido por el Institute for Energy, Law & Enterprise, University of Houston Law Center. Los patrocinantes del consorcio son BP Energy Company-Global LNG, BG LNG Services, ChevronTexaco Global LNG, Shell Gas & Power, ConocoPhillips Worldwide LNG, El Paso Global LNG, ExxonMobil Gas Marketing Company, Tractebel LNG North America/Distrigas of Massachussets. La Oficina de Energía Fósil del Departamento de Energía de EE.UU. provee asistencia importante y el Ministerio de Energía e Industria de Trinidad & Tobago participa como observador. El informe fue preparado por Mr. Fisoye Delano, Investigador Avanzado; Dr. Gürcan Gülen, Investigador Asociado; y la Dra. Michelle Michot Foss, Directora Ejecutiva, Institute for Energy, Law & Enterprise. Las ideas expresadas en este documento son las de los autores y no son necesariamente compartidas por el Centro de Leyes de la Universidad de Houston. El documento fue revisado por profesores de la universidad y otros expertos. Introducción al GNL - 3 -

4 precio estimado en $ $3.50 por millón Btu (MMBtu) [precio de referencia "Henry Hub, Louisiana"], dependiendo mayormente del costo de transporte. El GNL ha sido manejado con mucha seguridad por muchos años. La industria no está libre de incidentes, pero ha mantenido un record de seguridad envidiable, especialmente durante los últimos cuarenta años. Mundialmente hay 17 terminales de exportación (licuefacción), 40 terminales de importación (regasificación), y 136 transportadores de GNL en conjunto manejando aproximadamente 120 millones de toneladas métricas de GNL por año. Actualmente, hay alrededor de 200 instalaciones denominadas de "peak-shaving", es decir para eliminación o rasurado de los picos de demanda, y de almacenaje de GNL alrededor del mundo, algunas funcionando desde los años sesenta. EE.UU. tiene el mayor número de instalaciones de GNL en el mundo. Existen 113 instalaciones activas de GNL repartidas a través de EE.UU., la mayoría de estas concentradas en la región noreste. La necesidad de suministros adicionales de gas natural, incluyendo la reapertura de instalaciones existentes en "Cove Point, Maryland" y en "Elba Island, Georgia" ha enfocado la atención pública a la protección y seguridad de las instalaciones de GNL. El seguro y buen funcionamiento de estas instalaciones (embarcaciones y terminales), y la protección de las mismas contra actividades terroristas o accidentes, son una preocupación y responsabilidad compartida por los operadores y las autoridades federales, estatales y locales en EE.UU. Las instalaciones de GNL en tierra, son áreas industriales y como tal, están sujetas a todos los reglamentos y estándares del medio ambiente impuestos por las diferentes autoridades. Estas mismas o similares preocupaciones se aplican al almacenamiento del gas natural, transporte vía gasoductos, la distribución y nuestro uso diario del gas natural. Introducción Este informe es el primero en una serie de documentos que describen la industria del gas natural licuado (GNL) tecnología, mercados, precaución, seguridad, y consideraciones ambientales y el importante papel que juega el GNL en el futuro de la energía de esta nación. Este informe introduce al lector a GNL y brevemente, toca muchos de los temas relacionados con la industria del GNL. El segundo informe, Seguridad del GNL y el Medio Ambiente, tratará en más detalle con los aspectos de seguridad y protección de las operaciones del GNL. El tercer informe, Rol del GNL en el Balance Oferta-Demanda y la Seguridad Energética de EE.UU., proporcionará un análisis a fondo del por qué más GNL será necesario para cubrir la demanda de energía en EE.UU. en el futuro cercano. Estos informes, junto con Introducción al GNL - 4 -

5 información suplementaria, serán compilados en un libro titulado Guía del GNL en América del Norte. El GNL es la forma líquida del gas natural que el público usa en sus casas para cocinar y para calefacción. El gas natural también se usa como combustible para producir electricidad. El gas natural y sus componentes son usados como materia prima para fabricar una extensa variedad de productos, desde fibras para ropa, hasta plásticos para productos médicos, de computación y de mueblería. El gas natural representa aproximadamente un cuarto de toda la energía consumida en EE.UU. cada año. El uso más común del GNL en los EE.UU. es para reducir los picos de demanda. El rasuramiento del pico de demanda o peak-shaving, es la manera como las compañías de electricidad y gas 2 almacenan gas para suplir el mercado durante los picos de demanda que no pueden ser suplidos por el gas distribuido a través de gasoductos. Esto puede ocurrir durante el invierno debido a frentes fríos que aumentan el uso de la calefacción o cuando más gas natural es requerido para generar energía eléctrica para el aire acondicionado durante los meses de verano. Las compañías de gas licuan el gas del gasoducto cuando éste es abundante y disponible a precios bajos, o compran el GNL suministrados por instalaciones de licuefacción en el extranjero. Cuando la demanda de gas aumenta, el GNL almacenado se convierte de su estado líquido, a estado gaseoso, para complementar el suministro proveniente de los gasoductos. Hoy en día, el GNL esta siendo usado como combustible de transporte alternativo en el transporte público y en flotas de vehículos manejados por muchas de las compañías de gas locales. 2 La palabra gas se usa como abreviación de gas natural. En EE.UU., con frecuencia se utilizar la palabra gas para referirse a gasolina (el combustible de transporte más utilizado), pero la gasolina es un producto proveniente del petróleo, un combustible fósil diferente que se encuentra frecuentemente junto con el gas natural en reservorios profundos. Introducción al GNL - 5 -

6 El gas natural proviene de reservorios profundos. Algunas veces, sube a la superficie naturalmente y es producido solo (gas libre o no-asociado), otras veces llega a la superficie con petróleo (gas asociado), y otras veces es producido constantemente en depósitos de basura. El gas natural es un combustible fósil, o sea, proviene de un material orgánico depositado y enterrado en el subsuelo por millones de años. Otros combustibles fósiles son el carbón y el petróleo. El petróleo y el gas constituyen hidrocarburos, porque las moléculas de estos combustibles son combinaciones de átomos de hidrogeno y carbono. El principal componente del gas natural es metano. El metano está compuesto de un carbono y cuatro átomos de hidrógeno (CH 4 ). Cuando el gas natural es producido, éste posee muchas otras moléculas, como etano (usado por la industria química), propano (combustible usado en las parrillas para asar) y butano (usado en encendedores). Podemos encontrar gas natural en EE.UU. y alrededor del mundo, explorando por éste en la corteza terrestre y luego perforando pozos para producirlo. El gas natural puede ser transportado por largas distancias usando tuberías o como GNL en embarcaciones a través de los mares. El gas natural puede ser almacenado en cavernas subterráneas o como GNL en tanques hasta cuando se necesite. El transporte de GNL por camiones se realiza en los EE.UU. de manera limitada. Este medio de transporte es más común en los países que no poseen una red nacional de gasoductos, pero pudiera desarrollarse en EE.UU. si se desarrollan mercados específicos, como por ejemplo GNL como combustible vehicular. Descripción general: Que es GNL? El gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido enfriado hasta el punto que se condensa a líquido, lo cual ocurre a una temperatura de aproximadamente C y a presión atmosférica. La licuefacción reduce el volumen aproximadamente 600 veces 3, haciéndolo así más económico para transportar entre continentes en 3 La producción, transporte y almacenaje de GNL son generalmente reportadas en toneladas métricas y metros cúbicos mientras que el gas natural es reportado en pie cúbicos estándar o metro cúbico estándar. Una tonelada métrica de GNL es equivalente a 48.7 mil pie cúbicos Introducción al GNL - 6 -

7 embarcaciones marítimas especiales, donde sistemas de transporte por tuberías tradicionales no serían económicos y podrían ser técnica o políticamente inviables. De esta manera, la tecnología del GNL hace disponible el gas natural a través del mundo. Para hacer el GNL disponible en un país como EE.UU., las compañías de energía deben invertir en un número de diferentes operaciones que están relacionadas entre sí y dependen unas de las otras. Las etapas más importantes de la cadena de valor del GNL, excluyendo las operaciones de tubería entre cada etapa, son las siguientes: Exploración para encontrar gas natural en la corteza terrestre y producción del gas para llevarlo a los usuarios del mismo. Muchas veces el gas natural se descubre durante la búsqueda de petróleo. Licuefacción para convertir gas natural a estado líquido, para que así pueda ser transportado en barcos. Transporte del GNL en embarcaciones especiales. Almacenamiento y Regasificacion, para convertir el GNL almacenado en tanques de almacenamiento especiales, de su fase líquida a su fase gaseosa, listo para ser llevado a su destino final a través del sistema de tuberías de gas natural. La licuefacción también proporciona la oportunidad de almacenar gas natural para uso durante períodos de alta demanda en áreas donde las condiciones geológicas no son recomendables para desarrollar servicios de almacenamiento subterráneos. En la región noreste de EE.UU., la cual carece de almacenamiento subterráneo, el GNL es primordial para el suministro de gas en la región durante las olas de frío. En regiones donde la capacidad de gasoductos desde las áreas de suministro puede ser muy costosa y su uso es sumamente estacional, la licuefacción y almacenamiento del GNL ocurre durante períodos de baja demanda para así, reducir los costosos de gas (mpc). Nota: El factor de conversión exacto depende del peso molecular del gas. Una tabla de conversión con más unidades se presenta en el Apéndice 1. Introducción al GNL - 7 -

8 compromisos de compra de capacidad en gasoductos durante los períodos de alta demanda. 4 Por Qué Es Necesario el GNL en EE.UU.? 5 La demanda de gas natural en EE.UU. fue estimulada en los años ochenta, en parte por el deseo de diversificar las fuentes de energía después del aumento excesivo en el precio del petróleo 6. Tal demanda ha continuado debido a los claros beneficios ambientales del gas natural sobre otros hidrocarburos y su eficiencia térmica en la generación de electricidad. De acuerdo a la Agencia de Información de Energía de EE.UU., la producción de gas natural en EE.UU. se estima que crecerá de 19,1 trillones de pies cúbicos (Tpc) 7 en el 2000 a 28,5 Tpc en La demanda total de gas natural en EE.UU. se espera que aumente de 22,8 Tpc en el 2000 a alrededor de 33,8 Tpc en 2020 (ajustado por aumento en eficiencia de uso y conservación). Estas proyecciones sugieren que EE.UU. puede verse frente a un déficit en el suministro de alrededor de 5 Tpc para el La mayor parte del gas natural usado en EE.UU. es de producción doméstica. Hay muchos casos de campos que tienen décadas produciendo y cuya producción está comenzando a decaer rápidamente. Nuevas reservas de gas natural están siendo descubiertas constantemente, pero por el empleo de tecnologías de recuperación avanzada, estos campos se están agotando rápidamente. Consecuentemente, las importaciones de gas natural tendrán que aumentar para cubrir las deficiencias futuras. 4 EIA: U.S. LNG Markets and Uses. November m 5 Un análisis complete del Balance de Demanda y Oferta se presentará en el tercer informe de IELE. 6 Schleede, Glenn R.: Why Would an Electric Utility Want to Increase Dependence on Natural Gas, un informe de contribución The Case for Natural Gas: edited by Jacqueline Weaver, The Natural Gas Project, University of Houston, EIA: Short-Term Energy Outlook September EIA: Annual Energy Outlook 2002 with Projections to 2020: Introducción al GNL - 8 -

9 Las importaciones de gas natural desde Canadá a través de gasoductos ya representan el 15 por ciento del consumo total del país. Canadá posiblemente no podrá mantener los crecientes volúmenes de exportación a EE.UU., debido al aumento de su demanda interna y la maduración de la Cuenca Sedimentaria del Oeste de Canadá. Las tendencias recientes indican que debido a la caída en la productividad inicial de los pozos de gas y a la gran disminución de la tasas de producción, son necesarios mayores niveles de perforación para mantener los niveles de producción actuales. 9 Algunas de las fuentes domésticas para el suministro de gas natural incluyen construir un gasoducto para transportar gas natural del norte de Alaska a el resto del país; desarrollar los recursos de gas natural en las Montañas Rocallosas del estado de Colorado; desarrollar recursos costa afuera en el Pacífico, el Atlántico, y la Península este del Golfo de México. El gas natural de Alaska, no será competitivo en el resto del país y Canadá hasta que los precios del gas natural aumenten lo suficiente como para hacer la producción y el sistema de transporte económicamente viable. Adicionalmente, el déficit en el suministro continuará inclusive después del comienzo de la entrega del gas de Alaska, debido a que el acceso a la mayoría de los recursos en el occidente del Golfo de México y en las Montañas Rocallosas es limitado o prohibido por leyes federales y estatales. 10 Actualmente, las importaciones de GNL representan menos del uno por ciento del consumo total de gas natural en EE.UU. El país tiene por lo menos 113 instalaciones de GNL activas, como se indica en el mapa, incluyendo terminales marinos, instalaciones de almacenamiento, y operaciones involucradas específicamente en combustible vehicular. La mayoría de estos servicios fueron construidos entre 1965 y 1975 y fueron dedicados para cubrir las necesidades de almacenamiento de las 9 Delay, Jim, Alberta Energy & Utilities Board: Alberta Natural Gas Outlook, Calgary, October EIA: Mid-Term Natural Gas Supply: Analysis of Federal Access Restrictions: - December Introducción al GNL - 9 -

10 compañías de gas locales. Aproximadamente 55 compañías locales son las propietarias y manejan las plantas de GNL como parte de su red de distribución. 11 Instalaciones de GNL en EE.UU. Fuente: EIA La EIA espera que las importaciones de GNL alcancen 0.8 Tpc al año para el 2020, o alrededor del tres por ciento de nuestro consumo total. A pesar que muchos factores pueden alterar esta proyección, la demanda del GNL se espera que crezca. Por Qué el GNL Es una Fuente Competitiva de Gas Natural? Existen grandes reservas de gas natural en áreas donde no hay un mercado significativo. Tales reservas de hidrocarburos están varadas en África del Norte, al Oeste de África, Sudamérica, el Caribe, el Medio Oriente, Indonesia, Malasia, el Noroeste de Australia y Alaska. Parte del gas natural en estas regiones es licuado para ser transportado a mercados donde la demanda de gas natural es superior a la capacidad de abastecimiento doméstico. Estos mercados incluyen Japón, Taiwán, Corea, Europa y EE.UU. El GNL ofrece mayor flexibilidad comercial que el transporte vía gasoducto; los cargamentos de gas natural pueden ser transportados a lugares 11 EIA: U.S. LNG Markets and Uses. November Introducción al GNL

11 donde la necesidad es mayor y los términos comerciales son más atractivos. El gráfico abajo muestra que a medida que la distancia que el gas natural debe ser transportado aumenta, el uso del GNL tiene beneficios económicos sobre los gasoductos. Para distancias superiores a 1126 Km., resulta más económico transportar el gas como GNL que a través de un gasoducto situado costa afuera. El GNL resulta más económico que un gasoducto en tierra cuando la distancia es superior a Km. 12 $/MMBtu $3,00 $2,50 $2,00 Gasoducto costa afuera Costo de Transporte Gasoducto en tierra GNL $1,50 $1,00 $0, Distancia en Km Fuente: Institute of Gas Technology. El desarrollo del GNL es especialmente importante para países como Nigeria y Angola. En estos países, la mayoría del gas asociado es quemado de manera controlada porque no existen alternativas para el consumo del gas. Historia del GNL La licuefacción del gas natural se remonta al siglo 19, cuando el químico y físico inglés Michael Faraday experimentó con el licuado de diferentes tipos de gases, incluyendo el gas natural. El ingeniero alemán Karl Von Linde construyó la primera máquina práctica de refrigeración en Munich en La primera planta de GNL fue construida en "West Virginia" en Entró en operación en La primera 12 El gráfico ilustra la competencia entre el gas natural transportado por gasoductos y el gas natural transportado como GNL. El costo expresado en $/MMBtu o dólar por millón de unidad térmica Británica es una medida estándar del contenido calórico de combustibles. Introducción al GNL

12 planta comercial de licuefacción fue construida en Cleveland, Ohio, en El GNL fue almacenado en tanques a presión atmosférica. La licuefacción del gas natural creó la posibilidad de su transporte a lugares remotos. En Enero de 1959, el primer transportador de GNL del mundo, con el nombre The Methane Pioneer, (un buque de carga de la Segunda Guerra Mundial reconstruido, cargando cinco tanques prismáticos de aluminio de 7,000 barriles de capacidad con soportes de madera balsa y aislamiento de madera contra enchapada y uretano) transportó una carga de GNL desde "Lake Charles" en "Louisiana" hasta "Canvey Island" en el Reino Unido. Esto demostró que grandes cantidades de gas natural licuado podían ser transportadas de manera segura a través de los mares. Durante los siguientes 14 meses, siete cargas adicionales fueron despachadas sin mayores inconvenientes. En función al éxito obtenido en el transporte de GNL, El Consejo Británico de Gas procedió a implementar un proyecto comercial para importar GNL de Venezuela a Canvey Island. No El primer terminal GNL en Canvey Island, propiedad de British Gas. Fuente: BG obstante, antes que los tratados comerciales pudieran ser completados, grandes cantidades de gas natural fueron descubiertas en Libia y Argelia (el campo gigante de "Hassi R Mel"), las cuales se encuentran a la mitad de la distancia a Inglaterra que Venezuela. En 1964, la planta "Camel" ( Arzew GL4Z ) comenzó a producir 1.9 toneladas métricas por día, convirtiendo al Reino Unido en el primer importador de GNL y a Argelia como el primer exportador del mundo. Desde entonces Argelia se ha convertido en uno de los oferentes más importante de gas natural en forma de gas natural licuado a nivel mundial. Después que el concepto demostró ser exitoso en el Reino Unido, se construyeron plantas adicionales de licuefacción y terminales de importación en regiones del 13 Platts: Introducción al GNL

13 Atlántico y el Pacífico. Cuatro terminales marítimos fueron construidos en EE.UU. entre 1971 y Estos están localizados en "Lake Charles" (operado por "CMS Energy"), "Everett, Massachusetts" (operado por "Tractebel" a través de "Distrigas"), "Elba Island, Georgia" (operado por "El Paso Energy"), y "Cove Point, Maryland" (operado por "Dominion Energy"). Después de alcanzar un volumen máximo de 5.31 toneladas métricas en 1979, lo cual representaba 1.3 por ciento de la demanda de gas de EE.UU., las importaciones de GNL disminuyeron debido al desarrollo de un excedente de gas en América del Norte y a conflictos de precio con Argelia (el único proveedor de GNL para EE.UU. en ese momento). Los terminales de recepción de Elba Island y Cove Point, fueron posteriormente cerrados en 1980 y los terminales de "Lake Charles" y "Everett" sufrieron por su escasa utilización. Las primeras exportaciones de GNL desde EE.UU. hacia Asia se llevaron a cabo en 1969, cuando GNL fue enviado a Japón. El GNL de Alaska proviene del gas natural producido por "Marathon" y "ConocoPhillips" en los campos al sur del Estado, licuado en la planta de GNL de la Península de "Kenai" (una de las plantas de GNL más antiguas del mundo) y transportado a Japón. El Mercado del GNL en Europa y Asia, continuó creciendo rápidamente a partir de ese momento. El gráfico siguiente demuestra el crecimiento mundial del GNL desde Introducción al GNL

14 millónes de toneladas 120 Incremento en la Demanda de GNL Japón Corea del Sur Taiwán Francia España EE.UU. Italia Bélgica Turquía Grecia Portugal Reino Unido Fuente: Cedigaz, BP Statistical Review of World Energy June 2002 En 1999, la primera planta de licuefacción de la Cuenca Atlántica del hemisferio occidental comenzó su producción en Trinidad. Este evento junto con el aumento de la demanda (particularmente para la generación de electricidad) y de los precios del gas natural en EE.UU., renovaron el interés por el GNL en el mercado Estadounidense. Como resultado fueron reactivados los dos terminales previamente cerrados. El terminal en Elba Island fue reactivado en el En Octubre del 2002, La Comisión Federal Reguladora de Energía ( FERC ) aprobó la reapertura de las instalaciones de GNL en Cove Point para el año Introducción al GNL

15 Composición del Gas Natural y GNL El gas natural está compuesto principalmente por metano, pero también contiene etano, propano e hidrocarburos más pesados. Pequeñas cantidades de nitrógeno, Composición Típica del Gas Natural Metano 82% Otros 18% Etano Nitrógeno Propano Dióxido de Carbono Butano Pentano oxígeno, dióxido de carbono, compuesto de azufre y agua también pueden ser encontrados en el gas natural. El gráfico arriba, proporciona una composición típica del gas natural. 14 El proceso de licuefacción del gas natural requiere la extracción de algunos componentes como el agua y el dióxido de carbono para evitar que se hagan sólidos cuando el gas es enfriado a la temperatura del GNL (-161 C). Como resultado, el GNL está compuesto en su mayoría de metano, como se muestra en el siguiente grafico. 14 Danesh, Ali: PVT and Phase Behavior of Petroleum Reservoir Fluids, Elsevier, Introducción al GNL

16 Composición del GNL Metano 95% Otros 5% Diferentes muestras de la composición del GNL aparecen en la tabla de abajo. COMPOSICION del GNL (Porcentaje Mol) Origen Metano Etano Propanoe Butano Nitrógeno Alaska Argelia Baltimore Gas & Electric Ciudad de Nueva York San Diego Gas & Electric Fuente: Liquid Methane Fuel Characterization and Safety Assessment Report. Cryogenic Fuels. Inc. Report No. CFI-1600, Dec El GNL no tiene olor o color, no es corrosivo ni tóxico. Sin embargo, como cualquier material gaseoso, el gas vaporizado del GNL puede causar asfixia en un lugar sin ventilación. El Apéndice 2 explica las diferencias entre el GNL y otros productos usados en la industria como los líquidos del gas natural, gas natural comprimido, gas licuado de petróleo y el denominado gas-a-líquidos, del inglés gas-to-liquids o GTL. Introducción al GNL

17 La Cadena de Valor del GNL Cadena de Valor del GNL EXPLORACION Y PRODUCCION LICUEFACCION TRANPORTE REGASIFICACION Y ALMACENAMIENTO Fuentes: BG, ALNG, CMS Exploración y Producción Source: BG Según la revista "World Oil", para el año 2001, las reservas probadas a nivel mundial fueron trillones de pies cúbicos (Tpc), un aumento del 8,4 por ciento con respecto al La mayoría de este gas esta varado bastante lejos del mercado en países que no necesitan grandes cantidades de energía. Las reservas de gas natural de EE.UU. aumentaron 3,4 por ciento a 183 Tpc, entre los años 2000 y Los países líderes productores de gas natural que comercializan GNL a los mercados mundiales son Argelia, Indonesia y Qatar. Muchos países juegan pequeños pero importantes roles como productores de gas natural y exportadores de GNL, tales como Australia, Nigeria, y Trinidad y Tobago. Países como Angola y Venezuela están procurando alcanzar su máximo potencial en el mercado mundial de GNL. Países como Arabia Saudita, Egipto e Irán, los cuales tiene grandes reserves de gas natural también podrían participar como exportadores de GNL. 15 World Oil, World Trends, August EIA: 2001 Annual Report, U.S. Crude Oil, Natural Gas, and Natural Gas Liquids Reserves. Advance Summary, September Introducción al GNL

18 Licuefacción del GNL Source: ALNG El gas alimentado a la planta de licuefacción viene de los campos de producción. Los contaminantes que se encuentran en el gas natural se extraen para evitar que se congelen y dañen el equipo cuando el gas es enfriado a la temperatura del GNL (-161 C) y para cumplir con las especificaciones técnicas del gasoducto en el punto de entrega. El proceso de licuefacción puede ser diseñado para purificar el GNL a casi 100 por ciento metano. El proceso de licuefacción consiste en el enfriamiento del gas purificado mediante el uso de refrigerantes. La planta de licuefacción puede consistir en varias unidades paralelas ( trenes ). El gas natural es licuado a una temperatura aproximada de C. Al licuar el gas, su volumen es reducido por un factor de 600, lo que quiere decir que el GNL a la temperatura de -161 C, utiliza 1/600 del espacio requerido por una cantidad comparable de gas a temperatura ambiente y presión atmosférica. El GNL es un líquido criogénico. El término criogénico significa baja temperatura, generalmente por debajo de -73 C. El GNL es un líquido puro, con una densidad de alrededor del 45 por ciento la densidad del agua. El GNL es almacenado en tanques de paredes dobles a presión atmosférica. El tanque de almacenaje es en realidad un tanque dentro de otro tanque. El espacio anular entre las dos paredes del tanque está cubierto con un aislante. El tanque interno en contacto con el GNL, está hecho de materiales especializados para el servicio criogénico y la carga estructural creada por el GNL. Estos materiales incluyen 9% de acero níquel, aluminio y concreto pre-tensado. El tanque exterior está hecho generalmente de acero al carbono y concreto pre-tensado. Introducción al GNL

19 Transporte del GNL Source: BG Los transportadores de GNL son embarcaciones de casco doble, especialmente diseñadas y aisladas para prevenir fuga o ruptura en el evento de un accidente. El GNL se almacena en un sistema especial dentro del casco interior donde se mantiene a presión atmosférica y -161 C. Tres tipos de sistemas de almacenamiento han evolucionado y se han convertido en los estándares. Estos son: El diseño esférico ("Moss") El diseño de membrana El diseño estructural prismático Sistema de Almacenamiento de los Transportadores de GNL Otros 5% Diseño de Membrana 43% Diseño Esférico ( Moss ) 52% Fuente: LNGOneWorld El gráfico arriba muestra que actualmente la mayoría de los barcos de GNL usan los tanques esféricos ("Moss"). Éstos son reconocidos fácilmente porque la parte alta de los tanques son visibles encima de la cubierta. El transportador típico de GNL puede transportar alrededor de 125, ,000 metros cúbicos de GNL, 17 lo cual se convierte entre billones de pies cúbicos de gas natural. El transportador típico mide 274 m. de longitud, alrededor de 42 m. de ancho y 10 m. de casco sumergido, y cuesta alrededor de $160 millones de dólares. El tamaño de 17 Típicamente, un barco de transporte de GNL se diseña en metros cúbicos de capacidad líquida. Introducción al GNL

20 esta embarcación es similar a la de un porta-aviones pero significativamente más pequeño que un barco muy grande de transporte de petróleo ( VLCC ). Los transportadores de GNL son generalmente menos contaminantes que otras embarcaciones porque utilizan gas natural y fuel-oil como fuente de energía para la propulsión. El Mercado de transporte de GNL está creciendo. Según LNGOneWorld, 18 en Diciembre del 2002 había 136 transportadores en operación y 57 en orden. Doce nuevos buques de GNL fueron ordenados en 2002, de los cuales ocho ya han sido Transportadores Construidos Número de Transportadores de GNL Fuente: LNGOneWorld entregados. Alrededor de 20 por ciento de la flota tiene menos de cinco años. Se estima que la flota de buques de GNL continuará creciendo y llegará a 193 buques para el año Almacenamiento y Regasificación Fuente: CMS El GNL se gasifica a través de la planta de regasificación. A la llegada al terminal en su estado liquido, el GNL primero es bombeado a un tanque de almacenamiento de doble-pared (a presión atmosférica) similar al usado en la planta de licuación y después es bombeado a alta presión a través de diferentes partes del terminal donde es calentado en un 18 LNGOneWorld: Introducción al GNL

21 ambiente controlado. El GNL se calienta circulándolo por tuberías con aire a la temperatura ambiental o con agua de mar, o circulándolo por tuberías calentadas por agua. Una vez que el gas es vaporizado se regula a presión y entra en la red de gasoductos de EE.UU. como gas natural. Finalmente, los consumidores residenciales y comerciales reciben el gas para su uso diario proveniente de las compañías de gas locales o en forma de electricidad. Cuál es el costo del GNL? Una de las razones del resurgimiento de interés de EE.UU. por el GNL se debe a que los costos han bajado significativamente durante los últimos años. El gas natural puede ser producido económicamente y transportado a EE.UU. como GNL a un precio entre $ $3.50 por millón de Btu (MMBtu) dependiendo principalmente del costo de transporte. Cadena de Valor del GNL EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN $ MMBtu LICUEFACCIÓN $ MMBtu TRANSPORTE $ MMBtu REGASIFICACIÓN Y ALMACENAMIENTO $ MMBtu Fuentes: BG, ALNG, CMS Los costos de exploración y producción han venido disminuyendo debido a tecnologías avanzadas como sísmica 3-D (tres dimensiones), perforación y terminación de pozos de arquitectura compleja, e instalaciones submarinas más avanzadas. La sísmica 3-D permite la creación de imágenes detalladas del subsuelo, lo cual ayuda a los científicos a predecir donde pueden existir acumulaciones de gas natural. La perforación y terminación de pozos de arquitectura compleja permite a los ingenieros de petróleo penetrar de manera más precisa estas acumulaciones y maximizar la recuperación de petróleo y gas usando pozos de ramas múltiples y sistemas de terminación inteligentes. Las instalaciones Introducción al GNL

22 submarinas avanzadas le permiten a las compañías producir gas natural desde el fondo del mar. Las innovaciones tecnológicas han reducido el costo de licuefacción y transporte del GNL, permitiendo que más proyectos de GNL alcancen viabilidad comercial. Por ejemplo, los costos de licuefacción han sido reducidos hasta 35 por ciento por la introducción de tecnologías competitivas y economías de escala. Las eficiencias en el diseño y mejoras tecnológicas Aprendizaje Reduce Costo de Capital $ / tpa Costos por Planta GNL Trinidad Train 1 Trinidad Trains 2 and 3 Fuente: BP han contribuido al mejoramiento de las finanzas los de proyectos. El Tren de GNL Trinidad 1 ("Atlantic LNG"), terminado en Junio de 1999, estableció una nueva referencia para el costo de capital por unidad a menos de $200/tonelada 19 por capacidad de planta anual, como se muestra en el gráfico adjunto. El Tren Trinidad 2 entró en operaciones en Agosto del 2002 y el Trinidad 3, actualmente en construcción, está previsto que entre en servicio para el segundo trimestre del El costo de capital de los Trenes 2 y 3 se estima en $165/tonelada de capacidad. Las nuevas tecnologías también están ayudando a reducir los costos en el diseño de embarcaciones. Los nuevos sistemas de propulsión están perfilados a reemplazar los motores de turbina a vapor tradicional con unidades más pequeñas y eficientes que no sólo reducirán los gastos de combustible sino también aumentarán la capacidad de carga transportable. Otras mejoras en los transportadores de GNL 19 Williams, Bob; Trinidad and Tobago LNG follows initial success with aggressive expansion plans, Oil & Gas Journal, March 11, Tren es el término utilizado para describir unidades de licuefacción de GNL. Estas usualmente se incorporan de manera separada a medida que la planta aumenta de capacidad. Introducción al GNL

23 como vida operativa prolongada, tecnología de seguridad mejorada y mayor eficiencia de combustible han reducido los gastos de transporte substancialmente. Las expansiones en los astilleros del Lejano Oriente y la gran competencia entre los constructores de embarcaciones han bajado los costos de los transportadores de GNL en un 40 por ciento. Costos de Transporte Disminuyen $M Precio de construcción de Buques ( ,000 m 3 ) Fuente: LNG OneWorld 2001 La competencia entre los constructores también está bajando los costos de las nuevas plantas de regasificación. Los costos de regasificación han bajado 18 por ciento. 20 El resultado de todas estas mejoras es que el costo general de entrega del GNL ha sido reducido en casi 30 por ciento durante los últimos 20 años. 20 Harmon, Harvey, Vice President, El Paso Global LNG, The Dawn of New Golden Age for LNG, IAEE Houston Meeting, February Introducción al GNL

24 COSTOS DEL GNL DISMINUYEN $/MMBTU No incluye los precios de materia prima 's Licuefacción Transporte Regasificación y almacenaje 2000's Fuente: El Paso La disminución de costos y el crecimiento en la comercialización del GNL permitirá que el gas natural tenga un rol cada vez más significativo en la matriz energética de EE.UU. Hoy en día, el GNL compite con el gas de tuberías en los mercados norteamericanos y europeos, creando competencia de precios para el beneficio de los consumidores. El GNL también compite con otros combustibles fósiles como el petróleo en los mercados asiáticos. Es el GNL un Combustible Seguro? 21 El GNL ha sido manejado con éxito por muchos años. La industria no está libre de incidentes, pero ha mantenido un record de seguridad industrial envidiable, especialmente durante los últimos 40 años. Actualmente hay alrededor de 200 instalaciones de peak-shaving y almacenamiento de GNL alrededor del mundo, 22 algunas en funcionamiento desde mediados de los años sesenta. Existen El segundo informe titulado Seguridad del GNL y el Medio Ambiente, describirá en más detalle el record de seguridad y protección de la industria y la implementación de políticas y reglamentos en EE.UU. 22 CH-IV International: Safety History of International LNG Operations, June Introducción al GNL

25 instalaciones activas de GNL repartidas a través de EE.UU., la mayoría de estas concentradas en la región noreste. (Ver mapa en la pagina 9) La necesidad de suministros adicionales de gas natural, incluyendo la reapertura de instalaciones existentes en Cove Point, Maryland y en Elba Island, Georgia ha enfocado la atención pública en la protección y seguridad de las instalaciones de GNL. El seguro y buen funcionamiento de estas instalaciones (embarcaciones y terminales) y la protección de las mismas contra actividades terroristas o accidentes, son una preocupación y responsabilidad compartida por los operadores y las autoridades federales, estatales y locales en EE.UU. Las instalaciones de GNL en tierra, son áreas industriales y como tal, están sujetas a todos los reglamentos y estándares del medio ambiente impuestos por las diferentes autoridades. Estas mismas o similares preocupaciones se aplican al almacenamiento del gas natural, al transporte vía gasoductos, la distribución y al uso diario del gas natural. Un resumen de estos aspectos se presenta a continuación. En el Segundo informe, Seguridad del GNL y el Medio Ambiente, el IELE proporcionará detalles acerca del record de seguridad industrial del GNL y sus incidentes. Cuál es el record de accidentes en la industria del GNL? En general, la industria del GNL ha tenido un record de seguridad industrial excelente comparado con refinerías y plantas petroquímicas. A nivel mundial hay 17 terminales de exportación de GNL (licuefacción), 40 terminales de importación (regasificacion), y 136 embarcaciones de GNL, todos juntos manejando aproximadamente 120 millones de toneladas métricas de GNL por año. El GNL ha sido transportado de manera segura a través de los mares por más de 40 años. Durante este tiempo, los transportadores de GNL han realizado más de 33,000 viajes, cubriendo más de 111 millones de kilómetros, sin grandes accidentes o problemas de seguridad ni en puertos ni en alta mar. Los transportadores de GNL usualmente atraviesan áreas de mucho tráfico. Por ejemplo en el año 2000 en promedio, un cargamento entró a la Bahía de Tokio cada 20 horas, mientras que un Introducción al GNL

26 cargamento semanal entró a la Bahía de Boston. 23 La industria del GNL ha tenido que cumplir rigurosos estándares impuestos por países como EE.UU., Japón, Australia y naciones europeas. Según el Departamento de Energía de EE.UU., 24 desde el comienzo de la industria del GNL sólo ocho accidentes marítimos alrededor del mundo han resultado en derrames; en algunos, los cascos de las embarcaciones se fracturaron pero en ninguno ocurrió un incendio. En siete incidentes ha habido derrame, y dos por encallamiento pero sin pérdida del cargamento. No ha habido fatalidades a bordo de transportadores de GNL. Durante los primeros años de la industria ocurrieron accidentes aislados con fatalidades en distintas instalaciones en tierra. Desde entonces regulaciones de seguridad y operaciones más estrictas han sido implementadas. "Cleveland, Ohio", 1944 En 1939, la primera planta comercial de rasurado de pico ( Peak-shaving ) fue construida en "West Virginia". En 1941, la Compañía de Gas del Este de "Ohio", construyó una segunda planta en "Cleveland". La planta operó sin incidente alguno hasta 1944, cuando las instalaciones fueron ampliadas para incluir un tanque más largo. La escasez de aleaciones de acero inoxidable durante la Segunda Guerra Mundial forzó algunos cambios en el diseño del tanque nuevo. El tanque falló poco después de que fuera puesto en servicio permitiendo la fuga de GNL, lo cual formó una nube de vapor que cubría las calles cercanas y el alcantarillado. El gas natural vaporizado hizo combustión y ocasionó la muerte de 128 personas en una zona residencial cercana. La conclusión del equipo de investigación de la Oficina de Minas de EE.UU., fue que el concepto de licuar y almacenar GNL era válido sí se tomaban 23 Phil Bainbridge, VP BP Global LNG, LNG in North America and the Global Context, IELE/AIPN Meeting University of Houston, October Juckett, Don, U.S. Department of Energy, Properties of LNG. LNG Workshop, MD, Introducción al GNL

27 las debidas precauciones. 25 Un reporte reciente realizado por la firma de ingeniería consultora PTL, 26 concluyó que de haber construido el tanque de "Cleveland" de acuerdo al reglamento vigente, el accidente no hubiera ocurrido. De hecho, los tanques de GNL construidos en base a 9 por ciento de níquel en acero, nunca han fallado por fracturas en sus 35 años de historia. Staten Island, New York, Febrero 1973 En Febrero de 1973, 27 un accidente industrial no asociado con la presencia de GNL ocurrió en la planta de peak-shaving propiedad de "Texas Eastern Transmission Company". En Febrero de 1972, los operadores, sospechando una posible fuga en el tanque pusieron las instalaciones fuera de servicio. Después de vaciar el tanque de GNL encontraron quiebres en el revestimiento del mismo. Durante la reparación, los vapores asociados con el proceso de limpieza aparentemente encendieron el revestimiento. El incendio elevó la temperatura en el tanque, lo que generó suficiente presión para desplazar el techo de concreto de 6 pulgadas de espesor, el cual cayó sobre los trabajadores en el tanque matando a 40 personas. El Reporte del Departamento de Bomberos de la Ciudad de Nueva York en Julio de 1973, determinó que el accidente fue claramente un accidente de construcción y no un accidente asociado al GNL. En 1998, La Cámara de Planificación de Nueva York, mientras re-evaluaba un moratorio sobre las instalaciones de GNL, concluyó lo siguiente con respecto al accidente en "Staten Island": Las regulaciones del gobierno y las prácticas operacionales de la industria actualmente vigentes prevendrían que este accidente 25 U.S. Bureau of Mines, Report on the Investigation of the Fire at the Liquefaction, Storage, and Regasification Plant of the East Ohio Gas Co., Cleveland, Ohio, October 20, 1944, February Lewis, James P, Outtrim, Patricia A., Lewis, William W., and Perry, Lui Xin, PTL: LNG, The Basics, Report prepared for BP, May Fire Department of the City of New York, Report of Texas Eastern LNG Tank Fatal Fire and Roof Collapse, February 10, 1973, July Introducción al GNL

28 volviera a ocurrir. El incendio tuvo que ver con materiales de construcción combustibles y un diseño de tanque que está prohibido hoy en día. Aunque las causas exactas del accidente nunca se sabrán, lo seguro es que el GNL no fue la causa del accidente y las áreas alrededor de las instalaciones no estuvieron expuestas a riesgo alguno. 28 Cove Point, Maryland, Octubre Finalmente, en Octubre de 1979, una explosión ocurrió dentro de una subestación eléctrica en el terminal de recepción en Cove Point, Maryland. Una fuga de GNL pasó a través del sello eléctrico (no ajustado adecuadamente) de una bomba de GNL, el cual se vaporizó y pasó a través de 60 m. del sistema eléctrico subterráneo y entró en la subestación eléctrica. Ya que la disponibilidad de gas natural no se había previsto en ese edificio, no había detectores de gas instalados en la subestación. La mezcla de gas aire fue encendida por los arcos eléctricos de un interruptor resultando en una explosión. La explosión mató a un operador en el edificio, hirió seriamente a otro y causó alrededor de 3 millones de dólares en pérdidas materiales. Este fue un accidente aislado, causado por una serie de circunstancias muy específicas. 30 El Consejo Nacional de Seguridad del Transporte ( NTSB ) concluyó que el terminal Cove Point fue diseñado y construido en cumplimiento de los códigos y regulaciones existentes. Sin embargo, como resultado de este accidente, se realizaron tres cambios mayores en las instalaciones de Cove Point antes de su reapertura. Esos cambios fueron aplicados en toda la industria. 28 New York Energy Planning Board, Report on Issues Regarding the Existing New York Liquefied Natural Gas Moratorium, November El contenido de esta sección es un extracto del reporte internacional Safety History of International LNG Operations, capitulo IV, Junio National Transportation Safety Board Report, Columbia LNG Corporation Explosion and Fire; Cove Point, MD; October 6, 1979, NTSB-PAR-80-2, April 16, Introducción al GNL

29 Cómo asegurará la Industria del GNL la seguridad y protección de las instalaciones críticas y las actividades de transporte? La experiencia de la industria del GNL demuestra que los peligros normales de operación son manejables. Desde el accidente en Cove Point, no ha ocurrido ninguna muerte o accidente serio en ninguna instalación de GNL. Los profesores "West y Mannan" de la Universidad de Texas A&M concluyeron en su informe 31 : La industria mundial de GNL ha compilado un record de seguridad industrial envidiable basado en un minucioso análisis de los factores de seguridad y el desarrollo e implementación de códigos y estándares de seguridad industrial. La experiencia de más de 40 años sin incidentes mayores en las plantas de licuefacción, los transportadores de GNL, cargamentos e instalaciones de regasificacion refleja el compromiso de la industria con la seguridad industrial y las prácticas de ingeniería y operaciones seguras. Los ataques terroristas del 11 de Septiembre, del 2001 sacaron a flote nuevos riesgos de seguridad que necesitan ser considerados, no solo por la industria del GNL sino por todas las actividades industriales en EE.UU. y el mundo. La industria del GNL utiliza sistemas de prevención robustos, procedimientos operacionales probados y muchas otras medidas de precaución. Durante las últimas décadas, las tecnologías han avanzado rápidamente para garantizar un almacenamiento del GNL más seguro tanto durante el transporte como en las instalaciones en tierra. El Segundo informe del IELE discutirá en detalle y evaluará las medidas de seguridad y protección que están actualmente en uso y bajo consideración. También habrá detalles sobre acciones de la industria y el gobierno para asegurar la protección y seguridad, y tecnologías en desarrollo que reducirán el efecto que podrían tener las instalaciones del GNL en las comunidades locales. 31 West, H.H. and Mannan, M.S. Texas A&M University: LNG Safety Practice & Regulation: From 1944 East Ohio Tragedy to Today s Safety Record, AIChE meeting, April Introducción al GNL

30 Cuales son los roles de las agencias de gobierno federal, estatal y local y cuales son sus jurisdicciones? El servicio de guarda costas de EE.UU. ( USCG ) 32 es responsable de garantizar la seguridad de todas las operaciones marítimas en los terminales de GNL y en los buques en las aguas costeras de EE.UU. El Departamento de Transporte ( DOT ) 33 regula las operaciones de los buques de GNL. La Comisión Federal Reguladora de Energía ( FERC ) 34 es responsable de otorgar permisos para nuevos terminales de regasificacion de GNL en EE.UU., y asegurar la protección de estas instalaciones a través de inspecciones y otras formas de supervisión. Para mantener un ambiente competitivo en el suministro y determinación de precios, FERC está estudiando el papel que debe desempeñar en el diseño de los convenios comerciales a través de los cuales los productores de GNL tienen acceso a los terminales norteamericanos. FERC tiene la responsabilidad de otorgar permisos para la construcción de nuevos gasoductos de larga distancia en EE.UU. y supervisar la operación segura y ambientalmente responsable de la red de gasoductos interestatales. La Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. ( EPA ) 35 y las agencias ambientales estatales establecen los estándares de agua y aire que la industria del GNL debe acatar. Otras agencias federales envueltas en la protección ambiental son el Servicio de Vida Salvaje y Marina de los EE.UU. 36, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE.UU. 37 (instalaciones costeras), el Servicio de Administración de Minerales de EE.UU. 38 (actividades marinas) y la Administración Nacional Atmosférica y de Oceanía. 39 (Actividades cercanas a santuarios marinos) La Oficina de Energía Fósil 32 United States Coast Guard (USCG): 33 U.S. Department of Transportation (DOT): 34 U.S. Federal Energy Regulatory Commission (FERC): 35 U.S. Environmental Protection Agency (EPA): 36 U.S. Fish and Wildlife Service: 37 U.S. Army Corps of Engineers: 38 U.S. Minerals Management Service: 39 U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration: Introducción al GNL