Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Быстрая энергия мобильных электростанций

20 сентября 2018 г.


Каким образом можно переместить электростанции в труднодоступную местность – туда, где существующей инфраструктуры недостаточно для применения стандартных энергетических решений? В портфолио энергетических решений Siemens – мобильные модульные электростанции, которые могут быть адаптированы к нуждам стремительно развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Америки.

Это решение задачи о курице и яйце. Что в первую очередь необходимо для индустриализации – электростанция или тип поселения и коммерческой активности, создающие потребность в электростанции? В случае, когда темп развития относительно невысок, инфраструктура может развиваться поступательно и, таким образом, удовлетворять постепенно возрастающий спрос. Однако во многих государствах ситуация отличается кардинально. Темпы роста настолько высоки, что поступательное развитие инфраструктуры недопустимо.

«Если посмотреть на страны, находящиеся на пике развития, то окажется, что потребность в электроэнергии очень быстро превышает местные возможности генерации, – говорит Тилман Хариг, глава департамента предложений и выполнения заказов, распределённая генерация, концерн Siemens (Tilman Harig, Siemens’ Head of Proposals and Order Implementation, Distributed Generation). В таких случаях основная задача заключается в максимально быстром развитии инфраструктуры».

Быстрое подключение к энергосети

Это влечёт за собой особенно серьёзные вызовы. «Развивающиеся регионы нуждаются не только в силовых установках, которые могут быть быстро доставлены (это лишь один из аспектов), но и тех, которые могут быть оперативно установлены и введены в эксплуатацию, – говорит Хериг. – И здесь на первый план выходят мобильные и модульные решения, позволяющие быстро и стабильно вырабатывать электричество».

Концепт «Быстрая энергия» (Fast Power) предполагает доставку электричества в быстро развивающиеся регионы. При этом он применим ещё и тогда, когда необходимо удовлетворить скачкообразный спрос на дополнительную мощность в развитых регионах, к примеру, быстрорастущий спрос на кондиционеры, а значит и периодические пиковые нагрузки в городских центрах.

«Этот принцип особенно нагляден в странах Юго-Восточной Азии и на островах региона, – отмечает Хариг. – Однако концепция также может быть применена в Африке и Латинской Америке». Fast Power создан на основе стандартизированных протестированных модулей, которые можно оперативно транспортировать и устанавливать, вводить в эксплуатацию, гибко модифицировать и адаптировать, добавляя модули при необходимости. Цель – получить подключённую к энергосети электростанцию не позднее чем в течение шести месяцев с момента заключения контракта.

Адаптируемая к сложным условиям

Многое зависит от фактических условий на локации. Если они особенно благоприятны (иными словами, если все требующие временных затрат приготовления на локации завершены к моменту заключения контракта) и при условии, что оборудование может быть беспрепятственно подсоединено к существующей инфраструктуре, электростанция может быть введена в эксплуатацию и подключена к энергосети менее чем за шесть месяцев. Однако все может быть с точностью до наоборот. «Если местность необходимо сначала подготовить – например, осушить болото или соблюсти все требования сейсмозащиты на вулканическом острове, работы могут занять больше времени, – рассказывает Хариг. – В конечном счёте мы не можем влиять на специфические условия участка строительства».

При этом Siemens может влиять на степень гибкости и адаптивности самих электростанций, которые максимально оптимизированы, что гарантирует генерацию энергии и поставку её в энергосеть даже в суровых условиях. Дело в том, что одной лишь доставки электростанции в порт страны назначения недостаточно для удовлетворения потребностей заказчика. Особое значение при выполнении заказа имеет доставка станции из ближайшего порта до участка строительства.


По всему маршруту

«Fast Power разработан с учётом специфики транспортировки на большие расстояния по всему маршруту следования, – поясняет Хариг. – В том числе специфических условий в стране назначения». Ключевым моментом здесь является то, что мобильные электростанции имеют высокую плотность энергии. Это означает, что их размер и вес малы по сравнению с их мощностью, что значительно упрощает транспортировку. К примеру, для установки модульной электростанции на базе SGT-400 и турбины с мощностью 10 – 15 мегаватт требуется передвижной подъёмный кран с грузоподъёмностью всего в 5 – 10 тонн. Часто тяжёлой строительной техники и оборудования на участке строительства просто не хватает. Решения Fast Power от Siemens как раз и разработаны для регионов, не имеющих хорошо развитой инфраструктуры. Это касается не только электрооборудования, но и транспортных путей и наличия техники. Другой отличительной особенностью Fast Power является широкое портфолио электростанций различных классов напряжения – от 50 мегаватт и ниже. Последнее означает, что такие решения можно реализовать в регионах, где оборудование более мощных мобильных электростанций невозможно.

Газовые турбины для гибкого использования

Ключевым компонентом электростанции являются газотурбинные установки, которые, в зависимости от требований, могут быть промышленными или аэродеривативными. Такие турбины работают на бензине или нефти, что очень важно, ведь такое топливо, как бензин или сжиженный природный газ, не всегда доступно на территориях, где применяются решения Fast Power – в том числе отдалённых районах, особенно остро нуждающихся в дополнительной электрогенерации.

Модули также широко используются в случае повышенной генерации электроэнергии из возобновляемых источников. Объем энергии, полученной от ветроустановки или солнечной батареи, всегда непрогнозируем. Любые колебания необходимо компенсировать за счёт энергии из других источников и, таким образом, обеспечивать стабильность энергосети.

«Чем больше в сети энергии из возобновляемых источников, тем больше точечных компенсаций необходимо, к примеру, если ветер внезапно стих или солнце зашло за тучу», – поясняет Хариг. Аэродеривативные газотурбинные установки здесь как нельзя кстати, ведь включаются очень быстро, могут оперативно отреагировать на любые колебания даже во время пиковых нагрузок и обеспечить необходимое повышение или снижение генерации.

Золотая середина между стандартизацией и гибкостью

Итак, модули доставлены до участка строительства. Следующая задача – подсоединить их к энергосети в кратчайшие сроки. «Предварительно все модули проходят предпусковой контроль, что исключает необходимость привозить большую команду специалистов для ввода их в эксплуатацию», – говорит Хариг. Модульность и стандартизация электростанций обуславливают высокую скорость завершения работ.

Сначала необходимо адаптировать Fast Power к характерическим условиям, к примеру, климатическим, на месте. «Обычно на локациях климат либо жаркий и сухой, либо жаркий и влажный, – говорит Хариг. – Это означает, что адаптация установки к этим условиям – 80% работы».

Настройка подразумевает поиск золотой середины, идеального баланса между стандартизацией и гибкостью в сценариях, для которых и был создан Fast Power. Как правило, помимо классических производителей энергии целевой рынок также включает промышленных потребителей, использующих электричество или технологический пар, к примеру, предприятия цементной промышленности. «Это ещё один рынок, который мы обслуживаем, – говорит Хариг. – Однако такие заказчики в целом нуждаются в более кастомизированных решениях для своих предприятий». Концепт Fast Power имеет несколько другой фокус. «Здесь основной упор делается на стандартизированные конфигурации, что позволяет нам оперативно предоставить необходимое решение и быстро подключить установку к энергосети», – поясняет Хариг. Как ни важна гибкость, приоритет один – иметь возможность применить Fast Power в отдалённых и малодоступных регионах, либо в ситуации, когда существующей энергосети срочно необходима дополнительная мощность.

Острова Юго-Восточной Азии

Юго-Восточная Азия и, особенно, Индонезийский архипелаг и прилегающие островные цепочки являются регионами, где Fast Power находит широкое применение. Причины очевидны. Многие острова расположены вдали от основных центров экономического и промышленного развития, но при этом должны пользоваться плодами такого развития – иметь возможность предоставлять стабильное энергоснабжение как населению, так и индустриальному сектору. Особенно просто использовать решения Fast Power в морской среде – ближайший порт всегда располагается неподалёку; таким образом, в стране назначения, инфраструктура которой все ещё недостаточно развита, транспортировку организовать гораздо проще, нежели в регионах, лежащих вдали от морского побережья.

То же относится и к поставкам сжиженного газа. Нефтегазовые компании работают над развитием инфраструктуры и активно используют дистрибуционный танкерный флот. Это означает, что сжиженный газ передаётся с крупных ожижительных установок на малые дистрибуционные суда. Острова, в свою очередь, нуждаются лишь в сравнительно небольшой прибрежной структуре распределения. Благодаря наличию морской среды, перспективному развитию системы поставок сжиженного природного газа, стремительному экономическому росту и государственной стабильности, Юго-Восточная Азия особенно подходит для применения решений Fast Power.

Адаптация к локальным условиям

Разумеется, надёжность оборудования чрезвычайно важна. Однако в случае с Fast Power, ещё большее значение приобретает их низкая чувствительность к перебоям в работе, ведь конечной целью является генерация энергии в отдалённых и труднодоступных регионах. Газотурбинные установки мобильных электростанций – апробированная на практике технология, их надёжность и износостойкость доказана. Более того, в каждом регионе мира у Siemens есть локальные поставщики сервисных услуг. «Мы обучаем наших партнёров и заказчиков на местах всем необходимым навыкам проведения технического обслуживания и ремонта в процессе эксплуатации Fast Power, – говорит Хариг. – Мы работаем в тесном взаимодействии и сотрудничестве».

Адаптивность решений Fast Power не исчерпывается лёгкостью транспортировки и введения в эксплуатацию. Если электростанции более не используются на своей первичной локации, нет никаких причин, чтоб не начать эксплуатировать их на новом месте. «Естественно, мобильное решение предусматривает возможность оперативной транспортировки электростанции на другую локацию, – говорит Хариг. – Быстрая энергия остаётся таковой во всех аспектах своей работы и на протяжении всего эксплуатационного цикла Fast Power».