Авиационные технологии для тепла и света
Фото: ПАО «Газпром»
Газотурбинный агрегат ГТА-8 для первой отечественной энергостанции для арктических добывающих платформ, завершает этап испытаний. Эта станция мощностью 32 МВт будет снабжать месторождения электричеством и теплом, обеспечивая бесперебойную добычу нефти или газа в условиях Арктики. В основе ГТА-8 – силовая установка, созданная по авиационным технологиям. За разработку и производство станции отвечает рыбинское предприятие Ростеха «ОДК-Газовые турбины».
Рассказываем о том, как авиационные технологии помогают генерировать электричество и тепловую энергию даже в самых экстремальных условиях.
Газотурбинные двигатели: с неба на землю
История санкционного давления последних лет для России не нова. Можно сказать, что большую часть XX века наша страна находилась под теми или иными санкциями. И, как и сегодня, в прошлом столетии они оказывали отчасти обратный желаемому эффект, развивая отечественное производство. Например, когда в 1970-е годы США ввели ограничения на поставки газотурбинных агрегатов (ГТА) для энергетики и транспортировки газа, советские инженеры нашли решение – применять для этих целей выработавшие ресурс газотурбинные авиадвигатели (ГТД).
Наряду с созданием новых ГТД, подобная практика применяется и сегодня. И это вполне оправдано, так как после авиационной «карьеры» установка на земле может выработать еще 2-3 ресурса. Для энергетических задач применяются бывшие в употреблении газотурбинные силовые установки как с гражданских, так и с военных самолетов. Причем более современные авиадвигатели, 1980-90-х годов производства, позволяют создавать на их основе более мощные и экологичные наземные ГТА, соответствующие актуальным требованиям.
Фото: ОДК
Газотурбинные двигатели, созданные на основе авиационных технологий, применяются в качестве привода электрогенератора на электростанциях. Особенно нужны такие станции там, где нет возможности получать электричество более привычным способом – по электросетям. С их помощью можно довольно оперативно организовать электрогенерацию для поселка, микрорайна или небольшого города даже в непростых природных условиях, например, на Крайнем Севере. Главное требование – наличие стабильного газоснабжения для установки.
Одна из особенностей работы ГТД – большое количество выхлопных газов высокой температуры. Этот минус инженеры смогли обратить в плюс: лишняя тепловая энергия в газотурбинных теплоэлектроцентралях используется для подогрева воды и отопления помещений, что опять же особенно актуально для северных регионов.
Автономия света и тепла
По мнению экспертов, рынок энергогенерирующего газотурбинного оборудования сегодня является одним из самых быстрорастущих в мировом энергомашиностроении. Лидером среди потребителей энергогенерирующих ГТА является нефтегазовый сектор. Объяснить это можно так. Месторождения нефти и газа находятся, как правило, вдали от цивилизации, и протягивать туда электросети экономически не выгодно. Поэтому главная забота нефтегазовщиков – первым делом организовать на месте автономный источник энергии, желательно, работающий от того же топлива, которое будет добываться на месторождении. И газотурбинные агрегаты подходят для этих целей идеально, ведь они могут работать на газе и дизеле.
Фото: ПАО «Газпром»
На втором месте среди заказчиков энергогенерирующих ГТА с большим отрывом идут коммунальный сектор и промышленные предприятия. Однако и здесь есть потенциал для роста рынка. Иметь свою независимую мини-ТЭЦ – не самая плохая идея в ситуации, когда тарифы на электроэнергию и на подключение к центральным электросетям постоянно растут, а существующих мощностей не хватает.
Энергоагрегаты для страны
Крупнейшим производителем энергогенерирующих газотурбинных двигателей в нашей стране является Объединенная двигателестроительная корпорация Ростеха. Сразу несколько предприятий в ее составе разрабатывают и поставляют энергогенераторы для различных нужд. Доля энергетических газотурбинных агрегатов ОДК на российском рынке сегодня составляет примерно 30%, но с уходом западных компаний этот процент объективно будет увеличиваться.
Одна из важнейших задач ОДК на данный момент – сократить зависимость от импортных установок, поставка и обслуживание которых сегодня или затруднены, или оказались совсем невозможными. Для этого разрабатывается модельный ряд агрегатов, максимально широко охватывающий потребности российской промышленности. При этом энергоустановки производства ОДК уже обслуживают десятки регионов страны, стабильно производят свет и тепло в самых разных климатических условиях. За последние 15 лет Корпорация поставила заказчикам более 600 энергетических установок и газоперекачивающих агрегатов суммарной мощностью более 6 ГВт.
Одна из новейших разработок ОДК в сфере энергогенерации – это первый отечественный энергоагрегат для буровых платформ ГТА-8. Сейчас он проходит испытания, и в начале 2023 года планируются первые поставки заказчику ПАО «Газпром». Агрегат ГТА-8 разработан и произведен на рыбинском предприятии «ОДК-Газовые турбины». В качестве привода в нем используется газотурбинный двигатель ГТД-8РМ, созданный предприятием «ОДК-Сатурн», которое также базируется в Рыбинске.
Газотурбинный агрегат ГТА-8. Фото: ОДК
Первый ГТА-8 станет частью электростанции мощностью 32МВт для ледостойкой плавучей платформы на месторождении «Каменномысское-море» в арктическом Карском море. Рыбинский генератор будет питать месторождение электричеством и теплом, обеспечивать платформу энергией для добычи газа.
На начальном этапе, пока еще не будут пробурены скважины и не начнется добыча газа, электростанция, состоящая из четырех ГТА-8, будет работать на дизеле. Как отметил главный конструктор «ОДК-Газовые Турбины» Дмитрий Морозов, энергостанция в буквальном смысле позволит платформе ожить. Весь остальной период эксплуатации электростанция будет работать на том газе, который она же и добывает, дизельное топливо будет применяться в случае аварийной ситуации. Ключевым отличием новых ГТА является их адаптация к суровым условиям Арктики, для этого были специально разработаны устойчивые к северному климату материалы и конструкция.