Andres Mäe: energiaturgu muutev kildagaas

Foto: Repro

USAs märkimisväärse kiirusega kasutusele võetud kildagaas pole mingi uhiuus teadussaavutus, kirjutab välispoliitika instituudi teadur Andres Mäe. Uued on aga puurimiseks kasutatavad tehnoloogiad. Kildagaasi kasutuselevõtt võimaldab maailma gaasituru ümber jagada.

Jaanuarikuises uudises gaasitoodangu suurenemisest USAs rõhutati, et tegemist on mittetraditsioonilise maagaasi ehk kildagaasi tootmise järkjärgulise kasvuga Ühendriikides viimaste aastate vältel.

Kildagaasi ammutamise kasvul on mitu põhjust. Esiteks, fossiilsed kütused kallinesid aastatel 2005–2008 järsult.

Teiseks valitses nafta ja maagaasi hinnatõusust tingituna maavarade tootmiseks vajalike vahendite (puurimisseadmed, pumbad jne) turul ülepakkumine.

Kolmandaks on horisontaalse puurimise seadmed koos kivimite hüdraulilise purustamise vahenditega oluliselt täiustunud, mis vähendavad märkimisväärselt mittetraditsiooniliste maavarade, ka kildagaasi tootmiskulusid.

Kildagaasi kiirel kasutuselevõtul USAs olid ka olulised eeldused. Esiteks saab gaasirikkaid kiltkivilademeid puurida suurte asulate lähedal ning gaasitootmist on hõlbus ühendada olemasoleva infrastruktuuriga – väljapumbatav gaas suunatakse otse torujuhtmeisse. Teiseks on USAs piisavalt liberaalne gaasiturg, tagades ka väikestele gaasitootjatele vaba juurdepääsu gaasitranspordisüsteemile.

Soodustavaks teguriks oli ka üks kildagaasi oluline omapära: erinevalt maagaasist on seda võimalik toota sesoonselt ehk parasjagu niipalju, kui palju on nõudlust. Kui gaasitarbimine suureneb, puurib gaasitootja täiendava horisontaalse puuraugu ja pumpab purustatud kivimisse kogunenud gaasi välja. Kui gaasi enam ei vajata, pole vaja kilta uusi puurauke juurde teha.

Kildagaas ei hakka gaasiturul domineerima, kuid vähendab vajadust impordi järele. USA energeetikaministeeriumi andmetel oli kildagaasi osakaal USA gaasitarbimises 2008. aastal 6,3 protsenti ja järgmise kümmekonna aastaga arvatakse see katvat pea viiendiku kogu tarbimisest. Võrdluseks: maagaasi kogutarbimine oli USAs 2008. aastal umbes 657 miljardit kuupmeetrit, impordi osakaal sellest oli 12,6 protsenti.

Kildagaasi kasutuselevõtt on suurendanud USA maagaasi potentsiaalset reservi tubli kolmandiku võrra ning viinud alla maagaasi hinna, mis on tarbijaile meelepärane. Nii on USAs 1000 kuupmeetri hind viimasel aastal püsinud vahemikus 90–110 USA dollarit.

Kuid kildagaasi tootmise meeldivate aspektide kõrval on ka rida negatiivseid tegureid, neist olulisim on gaasi ammutamise mõju keskkonnale.

Pennsylvania ja Wyomingi osariigis on pärast kiltkivi puurimisega alustamist registreeritud viimasel paaril aastal rida kaebusi põhjavee reostumisest metaaniga. Gaasitootjad küll väidavad, et nende tehnoloogia sellist reostust ei põhjusta, kuid keskkonnakaitsjad nõuavad osariigi võimudelt registreeritud juhtumite uurimist.

Samuti heidavad keskkonnakaitsjad kildagaasi tootjaile ette pinnavee reostamist puuraugust väljapumbatava saastunud veega. Kohalike puhastusseadmete võimsusest ei piisa täiendava koguse saastunud vee käitlemiseks.

Ka puurauku pumbatavasse ja kivimi purustamiseks vajaminevasse vette lisatavad kemikaalid ei ole keskkonnakaitsjaile meeltmööda, sest nende edasise liikumisega kivimilõhedes võib kaasneda põhjavee reostumine.

Loetletud probleemid võivad takistada kildagaasi tootmise laiendamist, iseäranis tiheda asustusega idaranniku osariikides, mille maapõues asub USA üks suuremaid kiltkivi ladestuid, millest juba praegu kildagaasi toodetakse.

Keskkonnakaitsjate ja kohalike elanike survel on kildagaasi tootjad asunud oma tehnoloogiat täiustama ja veepuhastusseadmeid ehitama või loobunud puuraukude rajamisest piirkonnis, kus on oht kahjustada põhjavett.

Kildagaasi laialdasel kasutuselevõtul USAs on ka teatud globaalne mõju. Esiteks on vähenenud maagaasi import Ühendriikidesse, mis on tinginud veeldatud maagaasi ehk LNG ülepakkumise maailmaturul.

LNG tootjad on leidnud uusi ostjaid Euroopas, kus täiendavad ja odavamad LNG tarned on omakorda tinginud nõudluse vähenemise Venemaalt torujuhtmeid pidi tarnitava maagaasi järele, mille hind on tänu pikaajalistele tarnelepetele osutunud märgatavalt kallimaks veeldatud maagaasi hinnast (seni oli olukord vastupidine – torugaas oli odavam kui LNG).

Teiseks on langenud maagaasi hind suurimate tarbijate ehk USA ja Euroopa turgudel. Esimese puhul on põhjuseks kohaliku gaasitootmise laienemine, teise puhul LNG pakkumise kasv. Maagaasi hinnalangusega on kaasnenud torugaasi tootjate tulude vähenemine, mis on eriti valusalt tabanud Gazpromi-laadseid suurfirmasid. Nood on sunnitud gaasitootmist vähendama, kui nad ei leia toodetud maagaasi müügiks muid ja paindlikumaid võimalusi.

Kolmandaks on muutumas maagaasiga kauplemise struktuur. Seni domineerinud pikaajalistele tarnelepetele on hakatud eelistama paindlikumaid lepinguid, mis ei seo kauplejaid pikaajaliste kohustustega maagaasi koguste ja hinna osas.

Neljandaks on tänu uuenenud tehnoloogiale asutud ümber hindama maagaasi potentsiaalset reservi neis riikides, mis on pidanud või peavad enamiku tarbitavast gaasist importima. Kiltkivi on levinud kivim kõikjal maailmas ning kohalikud gaasifirmad on asunud innukalt uurima võimalusi kildagaasi tootmiseks.

Paslik on siinkohal märkida, et energiaalane tehnoloogiline läbimurre ja alternatiivsed allikad on varemgi lääneriike hädast välja aidanud. Midagi samalaadset leidis aset naftaembargo päevil 1970. aastatel, kui fossiilsete kütuste defitsiit sundis OECD riike lisaks nõudluse ohjeldamisele otsima alternatiivseid allikaid ning säästlikumaid ja efektiivsemaid energiatehnoloogiaid.

Euroopas ja Jaapanis kasutusele võetud efektiivsemad elektriseadmed ja vähem kütust tarbivad transpordivahendid vähendasid Euroopas naftatoodete osakaalu primaarenergias 60 protsendilt 1973. aastal 40 protsendile 2002. aastal. Jaapanis olid samad näitajad vastavalt 70 protsenti 1973. aastal ja 50 protsenti 2002. aastal.

Alternatiivseteks allikateks olid tookord uued nafta ja maagaasi leiukohad Alaskal ja Põhjameres ning nafta ja gaasi import toonasest Nõukogude Liidust, mis aitas tasakaalustada tarneid Lähis-Ida riikidest.

Tõenäoliselt tuleb Gazpromil nüüd mõneks ajaks loobuda kavast hõivata järgmise kümne aastaga ligikaudu kümnendik USA turust, müües sinna veeldatuna Barentsi mere suurmaardlast Štokmanist ammutatud gaasi. Mõne nädala eest otsustatigi Gazpromis Štokmani maardla kasutuselevõtt kolme aasta võrra edasi lükata.

Selle aja jooksul loodetakse saada selgust, kas ja kuivõrd kildagaas gaasiturge mõjutab.

Kummastav on aga Gazpromi juhi Aleksandr Medvedevi väide, et aastate eest ei ennustanud ükski organisatsioon gaasitootmise kiiret kasvu USAs.

Minu isiklik kogemus on küll vastupidine: viimase kolme-nelja aasta jooksul toonitasid USA eksperdid mitmel energiajulgeoleku konverentsil, et Ühendriigid on suutelised märgatavalt suurendama kodumaist kütusetootmist tänu uudsele tehnoloogiale ning imporditavate kütuste osakaal väheneb oluliselt. Ilmselt alahinnati neid väiteid maagaasi eksportijate leeris.

Gazpromis korrigeeritakse ekspordiplaane ja asutakse otsima uusi turge näiteks Vaikse ookeani regioonis. Sahhalinil alustas mullu tööd Venemaa esimene maagaasi veeldamise terminal ja alustati LNG eksporti Jaapanisse. LNG väljavedu võidakse laiendada Lõuna-Koreasse, mis on regioonis suuruselt teine veeldatud maagaasi importija.

Kindlasti tuleb Gazpromil arvestada ka süveneva konkurentsi ja muutustega Euroopa maagaasi turgudel, sest uued tehnoloogiad avavad uusi gaasitootmise võimalusi sealgi.

Maavara leiukoht tähendab kivimit, kuhu on kogunenud ürgne orgaaniline sete (näiteks nafta või kivisüsi). Leiukoht sobib maardlaks, kui kivimisse kogunenud orgaanilist setet on võimalik kätte saada, see tähendab, et settest tekkinud maavara on piisavas koguses, et selle ammutamine oleks majanduslikult tasuv.

Maagaasi leiukoht on tekkinud kivimite vahele geoloogiliste protsesside käigus ja gaasi mitteläbilaskva kivimiga kaetud õõnsustesse on kogunenud gaas, peamiselt metaan. Maagaasi ammutamiseks maardlast piisab vertikaalsest puuraugust, et rõhu all olev gaas maapinnale tõuseks.

Kildagaas on kiltkivi tillukestesse pooridesse ja pragudesse kogunenud maagaas. Kiltkivi on suhteliselt kõva ja tihe kivim ning poore ja pragusid on kivimis üsna vähe. Vertikaalsesse puurauku koguneb kilda puurimisel purunenud pooridest ja pragudest gaasi vähe, selle ammutamine pole majanduslikult otstarbekas.

Gaas saadakse kilda pooridest ja pragudest kätte horisontaalsesse puurauku suure surve all pumbatud vee ja täitematerjali seguga. Vee rõhk purustab kivimi ja täidis ei lase purunenud kivimil tekkinud kollektorit ummistada. Sinna koguneb vabanenud gaas, mis puuraugu kaudu maapinnale pumbatakse.

Esimene tööstuslik ja protokollitud horisontaalne puurauk valmis 1929. aastal Texoni lähedal Texase osariigis USAs. Järgmine puuriti 1944. aastal Franklini maardlas Venango maakonnas Pennsylvania osariigis. Horisontaalset puurimist katsetati 1950.–1960. aastatel lisaks USA-le ka Hiinas ja Nõukogude Liidus.

Toonased puurimised olid väga algelised, aeganõudvad ja kulukad, sest puuraugu mõõtmiseks ja jälgimiseks tuli pinnasepuuri puuraugust pidevalt välja tõsta.

Horisontaalne puurimine muutus majanduslikult tasuvaks alles 1980. aastate algul tänu telemeetriale, mis võimaldas puurimist juhtida töö käigus maa pealt.

Esimesed nüüdisaegse horisontaalse puurimise testid tegi Prantsuse ettevõte Elf Aquitaine vahemikus 1980–1983, puurides neli horisontaalset šahti Kagu-Prantsusmaal ja Itaalia rannikumeres.

Mõni aasta hiljem võttis sama tehnoloogia kasutusele British Petroleum ühes Prudhoe lahe naftamaardlas Alaskal.

Esimene horisontaalne puurimine kildagaasi ja -õli tootmiseks tehti 1987. aastal Põhja-Dakota osariigis Bakkeni maardlas ja Texases Austin Chalki maardlas.

Veelgi võimsamad ja täpsemad, nn kolmanda põlvkonna horisontaalse puurimise seadmed koos kivimite hüdraulilise purustamisega võeti kasutusele selle aastakümne algul.

Uus tehnoloogia on oluliselt vähendanud mittetraditsiooniliste fossiilsete kütuste tootmise kulusid, sest laiendab puuraugu kokkupuutepinda kivimiga sadu kordi ja suurendab puuraugu tootlikkust.