Отправить запрос

Отзывы

«В ходе совместной деятельности персонал компании „БПЦ Энергетические Системы“ проявил четкое понимание потребностей заказчика, стремится к совершенствованию и применению современных технологий…
Наше предприятие планирует продолжить работы в рамках заключенных сервисных контрактов на обслуживание Родниковского и Вахитовского месторождений.»

Генеральный директор Г.О. Елисеев
ООО «Оренбургэнергонефть»

Пресс-центр

Микротурбинная энергетика для Урала

Публикация
09 июня 2014

Журнал "Энергетика и ЖКХ Урала", апрель 2014 года

Скачать публикацию в формате .pdf Документ в формате .pdf

ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Промышленное развитие Уральского федерального округа в последнее время тесно связывают с развитием малой энергетики. Наряду с традиционными решениями, в регионе внедряют и альтернативные проекты, например, ветропарк в Курганской области. Однако большинство экспертов сходятся на том, что без государственной поддержки перспектив у возобновляемой энергетики нет, поэтому для промышленных предприятий наиболее целесообразно строительство собственных газовых электростанций, которые будут сбалансированы с потребителем по нагрузке. Среди очевидных преимуществ таких решений – отсутствие затрат на сетевую инфраструктуру и транспортных потерь, минимальные сроки ввода в эксплуатацию, срок окупаемости всего 3-5 лет вместо 10-15 для объектов крупной генерации.

Традиционно при строительстве распределенных электростанций используют дизельные, газопоршневые агрегаты или газотурбинные установки небольшой мощности. Большинство из этих технологий были разработаны еще в прошлом веке и потому часто не соответствуют даже минимальным требованиям безопасности, экономичности и экологичности и не позволяют организовать эффективное энергоснабжение потребителей. Поэтому все чаще в проектах автономной генерации продвинутые потребители отдают предпочтение новым разработкам энергетического машиностроения, таким как микротурбины. Они лишены многих недостатков своих предшественников и способны сделать выработку энергии менее затратной и более эффективной.

Надо сказать, что первые микротурбины начали работать в России еще в 2004 году. Поначалу они нашли применение там, где централизованная энергетика была бессильна. Компания ОАО «Уралсвязьинформ» для электроснабжения одной из радиорелейных станций в 60 километрах от Ханты-Мансийска использовала микротурбинные установки Capstone. Тянуть туда ЛЭП было экономически бессмысленно, а микротурбинные установки успешно справились со своей задачей. Для этого в блок-контейнер поместили две микротурбины мощностью по 30 кВт, одна из которых выполняла роль резервной. Полная автоматизация позволила эксплуатировать автономную электростанцию без оператора. Отсутствие вибрации (ведь турбина вращается со скоростью 96 тысяч оборотов в минуту) оказалось очень важным для чувствительного оборудования объекта связи. В дальнейшем такие электростанции на базе оборудования Capstone были установлены на объектах Дальневосточного филиала ОАО «Ростелеком». «Данное оборудование отвечает повышенным требованиям надежности, энергобезопасности и автоматизации, предъявляемым к энергообеспечению стратегических объектов связи», — отметил технический директор компании А.К. Шрейдер.

Высокая надежность и неприхотливость в облуживании, которое и требуется-то всего раз в год (каждые 8000 моточасов), возможность дистанционного управления обеспечили широкое применение микротурбинных установок на ряде удаленных, территориально разобщенных и труднодоступных объектов, таких как объекты линейных частей газопроводов Оха (Сахалин) – Комсомольск-на-Амуре (Хабаровский край) и Сахалин-Хабаровск-Владивосток, железнодорожных разъездах и станциях железнодорожной линии Беркакит-Томмот-Якутск и других.

ПРОМЫШЛЕННИКИ ВЫБИРАЮТ МИКРОТУРБИНЫ

В последние годы растет востребованность микротурбин в проектах надежного энергоснабжения самых разных объектов строительства, ЖКХ, транспорта и связи, офисно-торговых комплексов,

нефтегазовых месторождений, спортивных комплексов, промышленных объектов. Строятся такие электростанции в сжатые сроки, места занимают мало, особого внимания при работе не требуют, окупаются быстро. Например, в Первоуральске, на заводе нефтепромыслового оборудования, с помощью микротурбин довольно успешно решили проблему ограничения выделенной мощности от сети, которой не хватало для растущего производства. В 2008 году здесь поставили первые четыре микротурбинные установки Capstone C65, которые работают в качестве основного источника электроэнергии параллельно с сетью, выступающей в качестве резерва. За счет использования передовой технологии когенерации объект от одного источника получил и электроэнергию, и тепло. Причем последнее обходится ему практически бесплатно в качестве побочного продукта – из расчета на 1 кВт электроэнергии почти 2 кВт тепла. Кроме того, микротурбины оказались очень простыми в эксплуатации и экономичными в обслуживании.

Руководство завода высоко оценило все эти преимущества и в связи с увеличением энергопотребления, в 2012 году поставило еще четыре такие установки.

С появлением более мощных микротурбин серии С1000 область их применения расширилась. Наглядным примером стал завод базальтовых материалов в Якутии. Он был построен в непосредственной близости от базальтового месторождения, где нет линий электропередач. Поэтому требования к надежности оборудования были критичными.

Блочно-модульная конструкция системы Capstone С1000, включающая от трех до пяти микротурбинных двигателей по 200 кВт, за счет внутреннего резервирования повышает надежность станции и дает возможность вводить и выводить отдельные блоки из эксплуатации, не прерывая работу всей электростанции.

Такое решение позволило заводу отказаться от приобретения резервной установки большой единичной мощности, как это требовалось бы в случае с газопоршневыми электростанциями, и сэкономить на капитальных затратах.

Сегодня микротурбинные электростанции решают задачи повышения энергоэффективности и оптимизации энергозатрат на десятках других промышленных предприятий России. Например, на цементном заводе в Якутии, являющемся градообразующим для поселка Мохсоголлох, где он расположен, построили собственный энергоцентр на базе двух микротурбинных блоков по 1000 кВт. Они снабжают электроэнергией собственные нужды котельной завода, которая также служит основным источником тепла для жителей поселка. Централизованная сеть выступает в качестве резервного источника. Так предприятие повысило надежность электроснабжения котельной до первой категории, что положительно сказалось и на обеспечении бесперебойного теплоснабжения поселка, и на стабильности развития самого цементного завода. Тепловая энергия от электростанции, работающей в режиме когенерации, поступает в общий контур заводской котельной и повышает эффективность ее работы, снижая энергоемкость генерации тепла.

Немаловажным фактором стало улучшение качества электроэнергии, к которому чувствительно оборудование объекта. В нашей стране появление микротурбин связано с компанией «БПЦ Инжиниринг», которая с 2002 года на территории России и СНГ является эксклюзивным дистрибьютором производителя этого оборудования – американской фирмы Capstone Turbine Corporation. Следуя потребностям отечественного рынка и растущему спросу на эти установки, в 2010 году компания наладила собственное производство комплектных электростанций на базе микротурбин под собственной торговой маркой ENEX (Energy Expert). Запуск локального производства стал логическим продолжением тесного сотрудничества российской компании с американским производителем, в результате чего сегодня отечественным потребителям стали доступны более гибкие решения, адаптированные к местным условиям эксплуатации и в соответствии с индивидуальными параметрами конкретных проектов.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЛЯ ЖКХ

В 2009 году вышло Постановление Правительства РФ № 1221, обязывающее внедрять когенерационные установки при строительстве и реконструкции котельных мощностью свыше 5 Гкал в час. Надо сказать, что микротурбины на сегодня имеют самый высокий КПД в своем классе, который в режиме когенерации может достигать 90%. Неудивительно, что они получили широкое распространение в проектах реконструкции квартальных котельных и строительстве мини-ТЭС. Эластичность к нагрузкам и способность эффективно работать в диапазоне от 1% до 100% установленной мощности без увеличения расхода топлива и ускоренного износа двигателя сделала эти установки востребованными в сфере жилищно-коммунального хозяйства, где наблюдаются серьезные суточные и сезонные колебания нагрузки.

В 2010 году в центре зимних видов спорта «Жемчужина Сибири» – одном из самых крупных лыжных центров в Западной Сибири, расположенном в 35 км от Тюмени, был построен энергоцентр, включающий двадцать микротурбин Capstone единичной мощностью 65 кВт с теплоутилизаторами. Это наглядный пример энергоэффективного решения по организации теплоэнергоснабжения всей инфраструктуры объекта, включающей административные здания, стадионы, лыжные трассы с освещением и системой искусственного оснежения, горнолыжный спуск с подъемниками и другие сооружения. Энергоцентр, работая в режиме тригенерации, одновременно вырабатывает электроэнергию, тепло и холод, благодаря чему совокупный КПД может достигать свыше 90% и обеспечивается максимальная экономия топлива – природного газа. Аналогичный энергоцентр на основе десяти микротурбин обеспечивает теплоэлектроснабжение и кондиционирование помещений физкультурно-оздоровительного комплекса «Центральный» в центре города Тюмени. Высокие экологические показатели позволили разместить оборудование в городской черте без использования специальных шумопоглощающих материалов и высоких дымовых труб.

Благодаря своим эксплуатационным характеристикам и большой теплоотдаче, превышающей, к примеру, аналогичные показатели у ГПУ, внедрение микротурбин особенно эффективно при реконструкции теплоэнергетических объектов и строительстве новых мини-ТЭС, городских и квартальных котельных, в том числе крышного исполнения, и даже для энергоснабжения коттеджных поселков и частных домов. Такие проекты уже реализовали ОАО «Сахаэнерго», ОАО «Мытищинская теплосеть», ОАО «Квадра» и ряд других компаний. Например, в поселке Троицкий Белгородской области микротурбинная электростанция, предусмотренная для энергоснабжения новой поселковой котельной, работает параллельно с централизованной сетью.

Тепло от микротурбин направляется в общий контур котельной, способствуя экономии топлива. Как отмечает директор Белгородской теплосетевой компании В.Н. Федюков, «собственные микротурбинные электростанции, работающие в качестве основного источника электроэнергии, позволили отказаться от покупки электричества на розничном рынке и сократить затраты на электроэнергию для собственных нужд в два раза».

Успешно эксплуатируется такое оборудование и на других социальных объектах и объектах коммунальной инфраструктуры Уральского федерального округа. К примеру, в супермаркете «Адмиралтейский» в Магнитогорске, в Челябинске, где энергоцентр Южно-Уральского государственного университета на основе системы Capstone С1000 обеспечивает надежное электроснабжение трех суперкомпьютеров ЮУрГУ и инфраструктуры, а также теплоснабжение бассейна, жилых и административных корпусов на территории вуза.

Большие перспективы применения микротурбин открываются в сельском хозяйстве, ведь они способны работать практически на любом топливе – биогазе, свалочном газе, сжиженном газе, дизельном топливе и керосине, на низкокалорийных и высокосернистых газах, содержащих до 4-7% сероводорода, таких как попутный или шахтный газ. К сожалению, проекты с использованием биогаза довольно дорогостоящи и имеют длительный срок окупаемости, но при этом высокоэффективны и благоприятно влияют на окружающую среду. Поэтому для их реализации необходимы поддержка на уровне администрации и специальные инструменты финансирования таких проектов.

ВОПРОСЫ СЕРВИСА

На сегодняшний день в нашей стране и бывших союзных республиках установлено уже более 1100 микротурбинных установок, поэтому и система сервисного обслуживания отлажена, работает четко и быстро. Потребителям даже предлагаются специальные сервисные контракты на 5 или 9 лет с фиксированной стоимостью. Это означает, что в течение всего срока действия контракта владелец будет застрахован от риска повышения цен на запчасти и сервисные работы и сможет полностью спланировать свои расходы еще до приобретения оборудования. Такие условия в России пока не предлагаются ни для какого другого вида энергетического борудования, хотя эксплуатационные и сервисные расходы, ложащиеся всецело на владельца мини-ТЭС, зачастую оказываются намного выше, чем было заявлено при продаже.

Кстати, после недавнего подписания соглашения о сотрудничестве с еще одной американской компанией, Dresser-Rand, компания БПЦ Инжиниринг расширила линейку электростанций ENEX – она пополнилась новой моделью ENEX 2000, созданной на базе газотурбинного двигателя Dresser-Rand KG2-3G. Ее выходная электрическая мощность составляет 2 МВт. Помимо микротурбинных электростанций, на своей производственной площадке БПЦ выпускает и другое современное оборудование для распределенной энергетики, например, дожимные компрессоры COMPEX и ряд комплектующих.