Микрорешение масштабных проблем

Россия близка к ситуации, когда энергетика из локомотива экономики может превратиться в ее тормоз. Реформирование единой энергосистемы лишь выявило ее уязвимость, подтвердив общемировую тенденцию — ставка на безальтернативное развитие большой энергетики заведомо проигрышна. Поддержать большую энергетику в период реформ вызвалась энергетика малая.

 

Долгое время в России к распределенной энергетике относились как к своего рода палочке-выручалочке в ситуациях, когда нет другого выхода. Она применялась только в районах, где нет стабильной связи с единой энергетической системой либо централизованное энергоснабжение вовсе отсутствует. Правда, таких территорий у нас — практически 2/3 страны. На сегодняшний день, по данным Минэнерго, в РФ порядка 50 тысяч локальных электростанций суммарной мощностью 17 млн. кВт (8% от общей установленной в России мощности), вырабатывающих до 50 млрд. кВт/ч и потребляющих около 17 млн. тонн условного топлива в год. Большая часть установок — дизельные. При этом в стране действует государственная программа по энергосбережению и эффективному использованию энергоресурсов. О том, что Россия является участницей Киотского протокола и по идее должна все силы бросать на сокращение эмиссии СО₂, в данном контексте даже упоминать неловко. Об экологических последствиях такого энергоснабжения лучше вообще промолчать.

 

Децентрализация и энергобезопасность

Проблемы, связанные с централизованным энергообеспечением, заставляют не только бизнес, но и муниципальные власти искать резервные источники электричества и развивать локальную энергетику. Государство со своей стороны также сочло нужным поддержать это направление в целях «повышения надежности, безопасности и эффективности энергетической системы страны». Естественно, заговорили и о привлечении в малую генерацию современных технологий, обеспечивающих высокий КПД, малые выбросы и низкую эмиссию СО₂, а также позволяющих более эффективно использовать энергоресурсы за счет когенерации.

Для решения этой задачи (при координации Минэнерго) формируется специальная программа — технологическая платформа распределенной генерации. В рамках этой программы, по словам генерального директора Агентства по прогнозированию балансов в энергетике Игоря Кожуховского, определен перечень приоритетных технологий, в том числе оборудования, работающего на газовом топливе, — микротурбинные (МТУ), газопоршневые (ГПУ) и газотурбинные (ГТУ) установки малой мощности, которые «невозможно представить без автоматизации, без интеллектуализации энергообеспечения».

Следует отметить, что ГПУ и ГТУ пришли в российскую малую генерацию достаточно давно. И в свое время — лет 40—50 назад — это был огромный шаг вперед по всем параметрам в сравнении со старым добрым дизелем. Однако сегодня эти установки уже не вполне отвечают современным требованиям к качеству вырабатываемой энергии, надежности, удобству эксплуатации, эффективности и экологичности. Вполне логичной реакцией на растущие потребности рынка стало появление микротурбин — технологии нового поколения, которая дала долгожданный импульс развитию распределенной генерации в нашей стране.

 

Микротурбинная революция

Впервые на мировом рынке энергооборудования микротурбины появились в начале 90‑х годов. Технология была представлена компанией Capstone Turbine Corporation, созданной Беном Розеном, одним из основателей всемирно известной фирмы Compaq — лишнее подтверждение того, насколько тесно связаны современная энергетика и компьютерные технологии. Символично, что и на российский рынок в начале 2000-х микротурбины пришли благодаря IT-компании «БПЦ». Хотя ранее она никак не была связана с энергетикой, ставка на инновации не подвела ее руководителей и идейных лидеров. Сегодня «БПЦ» — ведущий поставщик энергоэффективных технологий и оборудования в России и СНГ. Это одна из немногих в нашей стране компаний, которая владеет всеми необходимыми ресурсами и знаниями для реализации проектов малой генерации на базе микротурбинных установок.

Как и любая знаковая инновация, микротурбины сначала на мировом, а затем и на российском рынке столкнулись с консерватизмом потребителей и скепсисом производителей конкурентного оборудования. Однако вскоре их преимущества стали очевидны, и установки Capstone получили широкое распространение. На сегодняшний день по всему миру эксплуатируется более 5000 микротурбинных установок, из них более 500 — в России. МТУ используются для обеспечения качественной энергией самых разных объектов — таких как муниципальные образования, торговые и развлекательные комплексы, школы и больницы, стадионы и аквапарки, предприятия транспорта и связи, жилые дома и промышленные предприятия всех отраслей.

Изюминка микротурбины Capstone заключается в применении технологии воздушного подшипника, благодаря которой удалось исключить трение деталей. Соответственно, отпадает необходимость в использовании смазочных материалов и жидкостного охлаждения — турбина в рабочем состоянии раскручивается до 96 тысяч оборотов в минуту и в буквальном смысле висит в воздухе. За счет этого существенно снижается риск механических поломок, и потребность в сервисном обслуживании возникает не чаще одного раза в год при общем сроке эксплуатации до капитального ремонта порядка восьми лет. Такими возможностями на сегодняшний день не может похвастаться другое оборудование. Несмотря на то что данная технология была известна еще советским ученым, воплотить ее в коммерческом продукте и перейти к его серийному производству удалось только американцам. На это ушло более десяти лет и двухсот миллионов долларов. Зато теперь микротурбины Capstone являются признанным мировым лидером по самым низким выбросам вредных веществ в атмосферу, которые в сотни раз ниже, чем у газопоршневых или дизельных генераторов. Поэтому им отдают предпочтение при реализации проектов в природоохранных зонах, где к оборудованию предъявляются предельно жесткие требования, в частности при энергообеспечении современных спортивных сооружений и курортов, таких как «Красная Поляна» в Сочи, «Игора» в Ленинградской области, Центр зимних видов спорта «Жемчужина Сибири» в Тюмени. Микротурбины обладают самой высокой эффективностью использования топлива в режимах когенерации и тригенерации, минимальными эксплуатационными расходами, работают в полностью автоматическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего персонала и могут управляться удаленно через Интернет. Поэтому они активно применяются для энергоснабжения необслуживаемых объектов — радиорелейных станций и линейных частей газопроводов. Как отмечает Валерий Игнатенко, главный энергетик всесезонного курорта «Игора», который микротурбины обеспечивают теплом и электроэнергией с 2006 года, «благодаря длительным межсервисным интервалам, отсутствию масла и охлаждающей жидкости, высокой степени автоматизации микротурбин расходы на их эксплуатацию в несколько раз ниже альтернативных решений на основе газопоршневых или газотурбинных установок». А за счет снижения эксплуатационных издержек и себестоимость выработки электроэнергии микротурбинами на 15—30% ниже, чем у других видов оборудования.

По словам президента ГК «БПЦ» Анатолия Логинова, «один киловатт электроэнергии в большинстве регионов страны сегодня обходится пользователям микротурбин от одного до полутора рублей, включая затраты на топливо и обслуживание генерирующего оборудования. При этом заказчик может бесплатно получать до двух кВт тепла или холода». Абоненты централизованной электросети о таких тарифах даже не мечтают. К тому же микротурбины эластичны к нагрузкам, то есть могут без всякого для себя ущерба работать при любой нагрузке — от 1 до 100%. Причем режим работы, соответствующий текущему потреблению, выбирается автоматически. Таким образом, обеспечивается оптимальный расход топлива и не возникает проблемы выработки излишков энергии, если нагрузка падает. А значит, нет и необходимости сбрасывать эти излишки в сеть. Может быть, для западных стран это не так уж и значимо, а вот российские предприятия, эксплуатирующие микротурбины, избавляются от очень серьезной головной боли. Кстати говоря, прогрессивные владельцы бизнеса, первыми оценившие преимущества микротурбин в промышленной эксплуатации, пошли дальше и стали применять их в частном секторе. Сегодня такая практика приобрела устойчивую тенденцию. Умный агрегат, который к тому же не создает ни шума, ни вибрации, стал предметом гордости многих хозяев загородных домов.

 

Все в топку

Пожалуй, к одному из главных достоинств микротурбин следует отнести их топливную всеядность. Они могут эффективно работать не только на традиционных природном и сжиженном газе, дизеле и керосине, но также и на попутном, шахтном и биогазе, что значительно расширяет сферу их применения. В частности, в последнее время микротурбинные установки привлекают все большее внимание нефтяников. Так, по словам генерального директора компании «Юпитер-А», владеющей лицензией на разработку Погромненского нефтяного месторождения, Сергея Дьяченко, «это оборудование может работать на попутном нефтяном газе без предварительной газоочистки, позволяя тем самым снизить капитальные затраты на этапе строительства энергоцентра и расходы на его последующую эксплуатацию». Сегодня микротурбинные электростанции действуют на объектах таких компаний, как «Газпром», ЛУКОЙЛ, ТНК-ВР, «Итера», «Новатэк», «Татнефть» и многих других. Не меньший интерес микротурбины представляют с точки зрения утилизации биологических отходов, превращая полученный из них биогаз в электричество, тепло и холод. Таким образом, их распространение способствует решению ключевых задач, поставленных перед распределенной генерацией в Энергетической стратегии до 2030 года — повышение эффективности использования местных энергоресурсов путем внедрения когенерации (и тригенерации), а также сокращение объемов потребления нефтепродуктов в качестве топлива.

 

Мировые тенденции и российские перспективы

По общим оценкам, мировое производство микротурбин будет увеличиваться. Соответственно активизируется конкуренция. Кроме Capstone, который остается бессменным лидером как мирового, так и российского рынка (здесь его доля выше 70%), подобное оборудование выпускают Ingersol Rand (США), Kohler (Германия), Turbec (Италия).

По оценкам экспертов, российский рынок микротурбинного оборудования растет на 20—30% ежегодно. При этом отечественных аналогов микротурбин на нем пока нет — они находятся в стадии разработки. Но есть перспектива, что в ближайшие годы производство микротурбин все-таки станет отечественным. Два года назад в Тутаеве (Ярославская область) построен завод компании «БПЦ», где уже осуществляется сборка комплектных электростанций на основе микротурбин и вспомогательного оборудования. Впрочем, целью производителя является не столько продвижение на отечественный рынок западных технологий в чистом виде, сколько их развитие, доведение до ума применительно к российским условиям, которые значительно сложнее и разнообразнее, нежели в Европе или Соединенных Штатах. По словам президента ГК «БПЦ» Анатолия Логинова, «в ближайшее время завод приступит к сборке самих микротурбин по лицензиям Capstone из импортных и отечественных комплектующих. Причем доля последних будет постепенно увеличиваться, и со временем объемы российского производства микротурбин превысят объемы импорта». К слову, трансфер передовых зарубежных технологий — верный способ поднять собственный уровень технологического развития. В свое время этим путем пошла Япония и вскоре перехватила у Европы и США пальму первенства в области инноваций. Столь блестяще повторить японский опыт в России, конечно, вряд ли получится, несмотря на все инновационные усилия государства, однако шанс использовать мировые технологии и управленческий опыт все же есть. Отечественные бизнесмены оценивают ситуация просто: мы уже сделали шаги в этом направлении, слово за государством. Тогда при надлежащей поддержке рациональный баланс «большого» и «малого» наконец-то приблизит нас к энергетике, которая сможет стать опорой экономики и энергобезопасности страны.

Светлана Громакова,

журнал "Большой Бизнес", №9 (84), сентябрь 2011 г.

Размещено компанией БПЦ Инжиниринг [05.05.2012]