Инновационные микротурбины для надежного энергоснабжения ключевых отраслей экономики

Современный мир диктует новые правила в части эффективного построения нефтяных месторождений. Согласно Парижского соглашения о декарбонизации (в рамках «Рамочной конвенции ООН об изменении климата») принятого 12 декабря 2015 г., страны-участники (включая Казахстан) согласовали движение к общей цели – «приложить усилия» по снижению выбросов CO2, а также удержать рост глобальной средней температуры (которая сейчас ежегодно только растёт). Таким образом наша cтрана приняла программу по снижению эмиссий в окружающую среду от угольных электростанций с целью минимизации углеродного следа.

Одним из решений данной задачи, можно считать внедрение инновационных и высокоэкологичных Микротурбин «Capstone Green Energy».

Принцип работы и технические особенности микротубинных установок Capstone

Микротурбины Capstone — это современное инновационное оборудование для автономного энергоснабжения потребителей, сочетающее в себе отличные технические и эксплуатационные характеристики.

Микротурбины Capstone — это современное инновационное оборудование для автономного энергоснабжения потребителей, сочетающее в себе отличные технические и эксплуатационные характеристики.

Capstone Green Energy — ведущий мировой производитель экологически чистых микротурбинных энергетических систем, первым представивший на мировом рынке микротурбинные электростанции. Их уникальные потребительские свойства отмечены многочисленными наградами. На разработку инновации ушло порядка 10 лет и около 200 млн. долларов.

Модельный ряд микротурбинных установок представлен от 65 – 1000 кВт, возможно применение микротурбин в кластере – одновременная параллельная работа нескольких установок.

1. Уникальной конструктивной особенностью двигателя является применение воздушных подшипников, за счет которых достигается рекордная скорость вращения вала — 96 000 оборотов в минуту. Эта инновация дает возможность отказаться от использования масел и прочих лубрикантов;
2. Благодаря отсутствию трущихся частей межсервисный интервал составляет 8000 моточасов (1 раз в год), что существенно выше по сравнению с аналогами, что в свою очередь снижает эксплуатационные затраты;
3. Эластичность к нагрузке (способность без снижения ресурса работать в диапазоне 7-100% от номинальной мощности);
4. Низкие эмиссии в окружающую среду: рабочие температуры снижают уровень выбросов окислов азота, благодаря чему уровень выбросов СO и NO_x не превышает 9 ppm, что позволяет отнести микротурбины к экологически чистой – «зелёной технологии»;
5. Система охлаждения. Генератор и двигатель охлаждаются набегающим потоком воздуха, что исключает необходимость организации системы жидкостного охлаждения и повышает надежность оборудования в процессе эксплуатации;
6. Автоматизация. Комплекс систем микротурбины полностью автоматизирован – может функционировать без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

В совокупности эти свойства обеспечивают надежную работу оборудования и позволяют минимизировать время технического обслуживания. Срок до капитального ремонта микротурбин составляет до 60 000 часов, а регламентные сервисные работы производятся один раз в год (каждые 8000 моточасов).

Таким образом технология газовоздушного подшипника примененная в микротурбинах, гибкость к электрической нагрузке, минимальный уровень выбросов в окружающую среду – снижают эксплуатационные затраты предприятия и делает решение особенно эффективным на месторождениях с попутным нефтяным газом, учитывая повышенное внимание общества и государства к экологии.

Внедрение Микротурбин Capstone в новые или действующие проекты, даёт возможность получения высоких рейтингов ESG, что является мировым трендом в сфере экологии.

Опыт применения технологии на объектах и месторождениях Казахстана

Данная технология имеет опыт эксплуатации на Магистральных Газопроводах республики Казахстан с 2013 года. Более 80 микротурбин (30-800 кВт единичной мощностью) внедрено на «Газопроводе Бейнеу-Бозой-Шымкент» и «Сарыарка» в качестве основного источника электроснабжения, режим работы 24/7/365.

В 2019 году на месторождении «Акжар Восточный» (Актюбинская область) внедрена в качестве пилотного проекта блочно-комплектная электростанция на базе микротурбинной установки Capstone C1000S номинальной выходной электрической мощностью 1000 кВт.

Основной целью внедрения электростанции являлось – надежное гарантирование электроснабжение нефтегазового месторождения и утилизация попутного нефтяного газа. Схема топливоподачи на данном объекте предполагает применение только центробежного газосепаратора (для очистки от механических примесей и влаги) на устьевом газе.

Такое решение существенно снизило затраты на газоподготовку и показало неприхотливость и высокие показатели работоспособности оборудования на неподготовленном топливе.

Одним из эффектов от внедрения стала существенная оптимизация затрат на экологические штрафы при эмиссии в окружающую среду, что внесло свой вклад в политику декарбонизации проводимую Мировым сообществом.

Итоги и выводы

На сегодняшний день, когда в легкой доступности глобальная сеть – интернет, многие компании стоят перед выбором среди десятков поставщиков оборудования. Как же все-таки определить и на что смотреть, дабы избежать горький опыт применения предложенных решений?

Первый и основной критерий выбора поставщика является референс лист компании

Компания «Synergy Astana» основана в 2009 году и приняла участие в таких крупных проектах, как магистральный газопровод «Бейнеу-Бозой-Шымкент», «Сары-Арка» и Нефтегазовое месторождение «Акжар Восточный».

Адаптированные технические решения, под самые разные условия эксплуатации, разработаны нашими высоко квалифицированными специалистами, которые проходят ежегодное обучение на заводе изготовителя.

Наличие сервисной службы и склада запасных частей в Казахстане позволяет, минимизировать простои оборудования.

Говоря об эффективном и современном построении нефтяных месторождений, мы до сих пор подчеркивали основные аспекты, которых должны придерживаться не только крупные компании, но и набирающие обороты предприятия.

Выработка энергии, путём утилизации вредного газа, низкие выбросы NOxCO₂ и надежное локальное энергоснабжение в совокупности говорят о современном и мудром подходе в создании осознанного государства.

Выше перечисленные преимущества отражают выгодное сотрудничество с компанией ТОО «Synergy Astana» и  эффектное применение Микротурбинных автономных энергостанций на нефтяных месторождениях.