Электростанции на попутном нефтяном газе. Электростанции на нефти


Решения на сложных видах топлива

Отдельное направление в деятельности АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» – производство электростанций, работающих на попутном нефтяном газе (ПНГ). Попутный нефтяной газ – это газ, растворенный в нефти, и выделяющийся из неё при сепарации.

Несмотря на кажущееся обилие вариантов утилизации ПНГ, реально на небольшом удаленном месторождении рассматриваются лишь следующие:

  1. подготовка газа и подача его с использованием компрессорных станций в магистральный газопровод;
  2. выработка тепловой и электрической энергии с использованием газопоршневых или газотурбинных агрегатов;
  3. комбинированный вариант: выработка тепловой и электроэнергии на месторождении для обеспечения собственных нужд и транспорт излишков газа потребителю.
При анализе технико-экономических показателей различных вариантов важно учитывать капитальные вложения, эксплуатационные затраты и другие показатели с учетом всего срока эксплуатации месторождения. Производство электроэнергии один из наиболее эффективных способов утилизации ПНГ. Этот вариант позволяет не только хотя бы частично решить проблему утилизации газа, но и вернуть вложенные в проект деньги, получив при этом прибыль за счет сокращения затрат на покупку электроэнергии.  Создание локальных энергогенерирующих мощностей для обеспечения собственных потребностей и повышения экономичности и надежности энергообеспечения стало одним из перспективных направлений развития отечественной энергетики. С 2001 года АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» ввела в эксплуатацию 18 объектов, где в качестве топлива используется ПНГ. В состав данных проектов помимо основного оборудования входит разработка систем подготовки топливного газа и утилизации тепла. Сегодня АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» с уверенностью решает самые сложные задачи в области утилизации ПНГ АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» готова предложить комплексные решения на базе газопоршневых и газотурбинных агрегатов «под-ключ», для различных составов ПНГ, в т.ч. с высоким содержанием сероводорода. Комплексные системы подготовки ПНГ разработанные АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» позволяют поддерживать работоспособность и эффективную работу генерирующего оборудования даже при серьезных изменениях состава и качества ПНГ, неизбежных во время добычи.

ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА ШАХТНОМ МЕТАНЕ

Многие ассоциируют шахтный метан с опасным спутником добычи угля. Однако при правильной утилизации шахтный метан становится перспективным и ценным видом топлива.Этот газ имеет  много названий: шахтный газ, рудничный газ, угольный метан, но наиболее распространенное название этого газа – шахтный метан. Этот газ бесцветен, не имеет запаха, с воздухом образует взрывоопасные смеси. Кроме метана в шахтный газ также могут входить углекислый газ, азот, кислород и другие элементы.По оценкам экспертов, одним из перспективных, местных  источников энергии является шахтный (угольный) метан – высококачественный и экологический чистый энергоноситель.  В настоящий момент в «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» разработаны технологические и технические решения для применения шахтного газа в качестве топлива для выработки электроэнергии. Компанией реализован проект для АО «Воркутауголь» на проектирование, производство, поставку и строительство блочно-модульной газопоршневой теплоэлектростанции, работающей на шахтном метане. ГПТЭС предназначена для автономного теплоэлектроснабжения шахты «Северная». Электрическая и тепловая мощности станции составляет 16 МВт. Проект газопоршневой электростанции удостоен высшей награды в номинации «Лучший проект в области альтернативной энергетики» в рамках национальной премии «Малая энергетика-большие достижения», организованной Ассоциацией малой энергетики Урала в городе Челябинске, заслужил Почетный Диплом и серебряную медаль на конкурсе «Лучший экспонат» в номинации «Разработка и внедрение нового технологического оборудования для угольной промышленности», проводившемся в рамках XХII Международной специализированной выставки «УГОЛЬ РОССИИ И МАЙНИНГ-2015», проходившей в городе Новокузнецке. Объемы выделяемого газа зависят от способа добычи угля, дальности нахождения от выработки газоносных массивов, геологических и физических свойств пластов. Шахтный газ является прекрасным энергетическим топливом. Однако его теплотворная способность в значительной степени зависит от концентрации в нем метана. 

Шахтный газ, в зависимости от способа каптажа, обладает несколькими особенностями:

  1. загрязнен угольной пылью. Широкое распределение примесей по линейным размерам – от 0,01 до 1000 мкм.
  2. при использовании водокольцевых вакуумнасосов имеет 100 % влажность.
  3. при использовании роторных газодувок имеет температуру до +125 оС.
  4. независимо от способа каптажа имеет низкое давление на выходе из вакуум-насосной станции (от 0,2 до 0,4 бар. изб.). Из этого вытекает применение газопроводов большого диаметра – от 200 до 600 мм.
Данные особенности были учтены специалистами АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» при разработке технологии газоподготовки для АО «Воркутауголь». Комплект поставки включает две газопоршневые теплоэлектростанции (ГПТЭС) производства АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» мощностью 6 и 10 МВт соответственно, созданных на базе двигателей MWM единичной мощностью 2МВт, блоки подготовки газа, систему утилизации тепла, а также автоматизированную систему управления электростанции (АСУ ТП). 

Сегодня проблема утилизации шахтного газа при угледобыче приобретает все большее значение в рамках возрастающей необходимости решения проблем климата, экологии, защиты окружающей среды и безопасности производства. Исходя из представленной информации абсолютно очевидно, что использование шахтного газа для целей генерации – это достаточно сложная инженерная задача, требующая помимо проектирования и строительства самой электростанции, разработки систем газоподготовки и оптимизации режимов работы станции. Высокий инжиниринговый потенциал компании «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» и многолетний опыт работы позволяет специалистам компании разрабатывать решения для каждого конкретного объекта, учитывая его эксплуатационные особенности и индивидуальные требования заказчика.

ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА СЫРОЙ НЕФТИПроблема обеспечения топливом энергетических объектов в отдаленных регионах России остается весьма актуальной. Как правило, в отдаленных районах используется дизельное топливо, завоз которого осуществляется на огромные расстояния, зачастую по бездорожью или вертолетами. Такое горючее, достигнув потребителя, обходится ему очень дорого. Между тем большинство регионов России обладают своими природными углеводородными ресурсами, которые выгодно использовать для выработки электроэнергии.Использование в качестве топлива для генерирующего оборудования сырой нефти и высоковязких остатков переработки нефти позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы при получении электрической и тепловой энергии. При остановке двигателя и остывании тяжелого углеводородного топлива резко увеличивается его вязкость, и повторный запуск двигателя становится невозможным. Поэтому пуск и остановку двигателя, работающего на высоковязких сортах топлива, необходимо производить только на легком дизельном топливе. Разработанные специалистами «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» системы топливоснабжения и комплекс специальных мероприятий позволяют избежать проблем при использовании такого топлива в двигателях внутреннего сгорания. 

ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА БИОТОПЛИВЕ

Одним из новых направлений деятельности компании являются проекты, связанные со строительством котельных и ТЭС на биотопливе. К нему относятся отходы деревообрабатывающей промышленности, животноводства, растениеводства или газы, образующиеся в результате различных процессов разложения биомассы.

Применение биотоплива для генерации электроэнергии и тепла позволяет снижать их себестоимость за счет использования дешевого местного топлива и уменьшать объемы неликвидной биомассы, представляющей угрозу для экологии.

В зависимости от доступности того или иного вида топлива АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» определит технологии и состав оборудования, необходимое для его подготовки и сжигания, выполнит проект, построит ТЭС «под ключ».

В качестве разработанных решений для лесопильных и деревообрабатывающих производств предлагаются теплоэлектростанции, в которых происходит сжигание древесных отходов в твердотопливных котлах с термомасленным и водяным контурами.

Тепло с водяного контура используется в отопительной системе и для промежуточного подогрева термомасла.

Высокопотенциальное тепло термомаслянного контура направляется в теплообменник-парогенератор турбины, работающей по циклу Ренкина (ORC — Organic Renkin Cycle), в котором в качестве рабочего тела применяется специальная органическая жидкость. Избыток тепла в конденсаторе утилизируется в отопительном контуре или «сухой» градирне. Преимущества ORC цикла по сравнению с традиционным паротурбинным циклом:

• Отсутствие сложной и дорогой химводоподготовки воды для получения пара;

• Отсутствие расхода пара на собственные нужды — в обычном паровом цикле дополнительно до 10 % на деаэрацию и другие потребности;

• Длительная безостановочная работа с минимальным обслуживанием («безлюдная технология») и значительно меньшие эксплуатационные расходы.

Примеры реализованных проектов:

www.energostar.com

Электростанции на сырой нефти

sirneft.jpgПроблема обеспечения топливом энергетических объектов в отдаленных регионах России остается весьма актуальной. Как правило, в отдаленных районах используется дизельное топливо, завоз которого осуществляется на огромные расстояния, зачастую по бездорожью или вертолетами. Такое горючее, достигнув потребителя, обходится ему очень дорого. Между тем большинство регионов России обладают своими природными углеводородными ресурсами, которые выгодно использовать для выработки электроэнергии.

Таким образом, использование в качестве топлива для генерирующего оборудования сырой нефти и высоковязких остатков переработки нефти позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы при получении электрической и тепловой энергии. 

Однако при этом необходимо учитывать особенности такого топлива:

• высокая вязкость: поскольку топливная аппаратура дизелей рассчитана на работу с топливом вязкостью не более 10…12 сСт, то высоковязкие топлива необходимо нагревать до температуры, достаточной для обеспечения такой вязкости;

• при работе на сырой нефти, которая является многофракционным видом топлива, необходимо решить вопрос отделения легких летучих фракций, чтобы в двигатель подавалась после нагрева только жидкая фракция топлива;

• содержание механических примесей и воды требуют фильтрацию топлива; также для уменьшения негативных последствий наличия вредных примесей в топливе применяют выпускные клапаны из жаропрочной легированной стали с наплавкой, охлаждаемые седла клапанов, для постоянной притирки устанавливаются клапаны с механизмом поворота;

• в высоковязких топливах и сырой нефти более высокое содержание соединений серы, ванадия, алюминия и т.п. вредных примесей, которые усиливают коррозию деталей двигателя и снижают его моторесурс;

• в связи с наличием сложных углеводородов в топливе сгорание их в двигателе неполное, это вызывает сажеотложение в выхлопном тракте, особенно в турбине. 

При остановке двигателя и остывании тяжелого углеводородного топлива резко увеличивается его вязкость, и повторный запуск двигателя становится невозможным. Поэтому пуск и остановку двигателя, работающего на высоковязких сортах топлива, необходимо производить только на легком дизельном топливе. 

Разработанные специалистами ОАО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» системы топливоснабжения и комплекс специальных мероприятий позволяют избежать проблем при использовании такого топлива в двигателях внутреннего сгорания. 

В качестве примера электростанции, использующей в качестве топлива сырую нефть, ниже представлены материалы технического проекта ОАО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА»  на электростанцию на базе электроагрегата производства ОАО «Коломенский завод».

Электростанция имеет параметры, представленные в таблице.

 

Таблица – Параметры электростанции

Основные параметры

Единица 

измерения
Значение
Номинальная мощностькВт1650
Максимальная мощность в течение 1 часакВт1815
Номинальная мощность обеспечивается при условиях: - атмосферное давление - температура окружающего воздуха - относительная влажность воздуха

кПа 

(мм. рт. ст.) 

°С %

100 (750) 

27 

60

Номинальная частота вращенияоб/мин1000
Род тока-

трехфазный 

переменный

Номинальное напряжениеВ10500
Номинальная частота токаГц50
Степень автоматизации по  ГОСТ 50783-95-третья
Система запуска-

воздушный 

цилиндровый

Минимальная температура охлаждающей жидкости и масла°С 8
Топливо-

дизельное  по   

ГОСТ 305-82 

подготовленная нефть

Удельный расход топливаг/кВт*ч222
Расход маслакг/ч1,73
Габаритные размеры: - Длина - Ширина - Высота

мм 

мм 

мм

12192 

4876 

5750

Сухая массакг65000

www.energostar.ru

электростанции на сырой нефти Видео

Высоковольтные дизельные электростанции VETZ. 750об/мин

4 г. назад

Высоковольтная дизельная электростанция VETZ. http://www.vetz.ru АД1120-Т10000-1Р. Мощность 1МВт., 10кВ., открытая на раме...

Дизельные электростанции генераторы VETZ. Высоковольтные 2МВт.

4 г. назад

Высоковольтная дизельная электростанция VETZ. Мощность 2МВт., 6.3кВ., в контейнере. Двигатель MTU (Германия), Гене...

Дизельные генераторы электростанции VETZ. Высоковольтные. 2МВт.

4 г. назад

Высоковольтная дизельная электростанция VETZ. Мощность 2МВт., 6.3кВ., в контейнере. Двигатель MTU (Германия), Гене...

Крупнейшие техногенные катастрофы за последние несколько лет

3 г. назад

Крупнейшие техногенные катастрофы за последние несколько лет. Москва, 9 июня. Техногенные катастрофы...

За 5 месяцев и 33 рейса танкеры перевезли миллион тонн нефти с Ямала

1 г. назад

Один миллион тонн нефти с Новопортовского месторождения в Мурманск перевезли танкеры «Совкомфлота». С...

Топливо в Катангский район успели завезти до закрытия зимника

3 мес. назад

Больше 3000 тонн нефтепродуктов для дизельных электростанций и больше 1000 тонн сырой нефти для теплоисточник...

Дизельные генераторы электростанции VETZ. Высоковольтные. 1МВт. 6.3кВ.

4 г. назад

Высоковольтная дизельная электростанция VETZ. http://www.vetz.ru ЭД1000-Т6300-3РН Мощность 1000 кВт., 6.3кВ., в контейнере...

Отопление на щепе, пеллетах Опыт Австрии для России

4 г. назад

Видео будет интересно для тех, чей бизнес связан с производством тепловой энергии, жкх, лесопереработкой....

Русский реактор нефти

6 г. назад

Наилучшие доступные технологии (НДТ) России. ГОСТ Р 54097-2010 Каждая дымовая труба выбрасывает в атмосферу...

Дизельные электростанции VETZ. 800кВт. Высоковольтные.

4 г. назад

Высоковольтная дизельная электростанция VETZ. http://www.vetz.ru АД800-Т6000-3РН Мощность 800 кВт., 6кВ., в контейнере Двига...

Энергетика России (Нефть).mov

6 г. назад

Это видео о переработке нефти, истории её использования, получении и экономической выгоде для страны экспо...

Cостав с нефтью полыхает в Канаде

3 г. назад

Cостав с нефтью полыхает в Канаде Фото:TravisLupickУточняется, что загоревшийся состав принадлежит компании-...

Высоковольтные дизельные электростанции VETZ. 1.6МВт. Отгрузка

4 г. назад

Высоковольтная дизельная электростанция VETZ. Мощность 1.6МВт., 6.3кВ., в контейнере. Двигатель MTU (Германия),...

Что такое водород. Расскажем о водороде. Как производят, транспортируют и используют водород

7 мес. назад

Что такое водород? Водород это первый элемент в периодической системе, состоящий из одного протона. Это...

Высоковольтные дизельные электростанции 500кВт. VETZ

4 г. назад

Высоковольтная дизельная электростанция VETZ. Мощность 500кВт., 6.3кВ., в контейнере. Двигатель Perkins(Великобрита...

Скоростное бурение лунок 2013 год.

5 г. назад

На предприятии ТНК-Нягань 30 марта 2013 года прошло первенство по подледному лову, победителем стала команда...

Вращающийся адиабатический газогенератор 16МВт _ Проверка работоспособности гидропривода

2 г. назад

В России имеются огромные запасы дешевого топлива: низкокалорийные угли, торф, горючие сланцы и пр. Также...

Увеличение мощности производства золота

7 г. назад

Увеличение мощности производства золота до 1 тонны АО «ГОК Торт Кудык» запущено во втором полугодии 2010...

Дизельные генераторы VETZ. Высоковольтные. 1000кВт.

4 г. назад

Высоковольтная дизельная электростанция VETZ. http://www.vetz.ru АД1000-Т6300-3РН Мощность 1000 кВт., 6.3кВ., в контейнере...

Высоковольтные дизельные электростанции VETZ. 1МВт.

4 г. назад

Высоковольтная дизельная электростанция VETZ. Мощность 1МВт., 6.3кВ., в контейнере на шасси. Двигатель MTU (Герма...

Узбекистан, МАГАТЭ и «Росатом» обсуждают проект строительства АЭС

7 дн. назад

ИСТОЧНИК https://www.trend.az/business/energy/2921214.html Правительство Узбекистана, российская корпорация «Росатом» и Между...

videohot.ru

Электростанции на попутном нефтяном газе. Утилизация ПНГ

Электростанции на попутном газе, обладают большим ресурсом работы, производят меньше шума и более безопасны для экологии. Получение электрической энергии, используя природный газ, считается более выгодным с экономической точки зрения по сравнению с дизельными электростанциями.  А по мощности вырабатываемой электроэнергии они относятся ко второй ступени, уступая газовым генераторам.

На сегодняшний день выбор электростанций на попутном нефтяном газе достаточно широк, производители предлагают газовое оборудование с разной мощностью и источником сырья. Выбор зависит от потребностей и возможностей покупателя.

Природный газ служит одним из нестандартных источников электроэнергии, его используют в качестве топлива на специальных электростанциях, устанавливаемых на небольших промышленных объектах или населенных пунктах для бесперебойного энергоснабжения. Подобный способ получения электрической энергии с экономической точки зрения считается более выгодным по сравнению с дизельными электростанциями.

Новые технологии в производстве

Одна  из последних разработок в области использования электростанций на ПНГ – установка мощностью в 100 кВт. Ее предназначение - обеспечение автономного снабжения электроэнергией производственных, коммерческих и жилых объектов. Данная разработка единственная в своем роде для России, пока подобных аналогов в серийном производстве нет.

Конструктивные возможности позволяют использовать попутный нефтяной газ в роли топлива, что способствует отказу от сжигания природного газа, повышает экологическую безопасность процессов добычи нефти, дает возможность использования электрической энергии для собственных нужд предприятий.

Преимущества использования попутного газа

  1. Экономическая эффективность: себестоимость производства электрической энергии с помощью ПНГ в 2 раза дешевле  чем из сетевых тарифов, при этом возможно освобождение от налога на имущество в отношении энергоустановки на срок 3 года, дополнительная выгода образуется от применения повышающего коэффициента к норме амортизации, при этом инвестиции окупаются в среднем за 2-4 года;
  2. Энергоэффективность:  утилизация ПНГ позволяет получить максимальную отдачу природной энергии, используя возможности топлива на 90 процентов.
  3. Надежность энергоснабжения: возможность создавать внутренние резервы и работать независимо от централизованной сети и загруженности энергосистемы;
  4. Низкие эксплуатационные затраты: в работе не используются масла, охлаждающие жидкости, лубриканты, между обслуживанием длительные межсервисные интервалы;
  5. Модульность и компактность: для электростанций на попутном нефтяном газе характерны небольшие размеры, возможность сборки блоками согласно требуемой мощности, быстрое подключение дополнительных блоков к уже функционирующей станции.

gasturbina.ru

Применимость ветро-солнечной энергетики в качестве альтернативного источника электроснабжения нефтяных объектов компании

В настоящее время для электроснабжения нефтедобывающих объектов ПАО «Газпром нефть» при обустройстве отдаленных месторождений чаще всего применяются электростанции собственных нужд, использующие в качестве топлива нефтяной газ.

Руководствуясь корпоративным принципом «Безопасность и забота об экологии» и стремясь к постоянному совершенствованию путем поиска новых технологий, компания «Газпром нефть» рассматривает возможность использования альтернативной и экологически чистой электроэнергетики, основанной на преобразовании природной энергии ветра и солнца.

Среди альтернативных источников электроэнергии наиболее популярными в мире являются ветро-солнечные (гибридные) электростанции (рис. 1), с точки зрения надежности они более стабильны, чем ветровые или солнечные электростанции в отдельности [1, 2].

Рис. 1. Условная схема (а) и внешний вид (б) ветро-солнечной электростанции (ВЭУ – ветроэнергетическая установка)

Сочетание использования энергии солнца и ветра в данных установках позволяет в течение календарного года обеспечивать потребителей электроэнергией практически при любых погодных условиях.

— В пасмурную погоду или ночью, когда нет солнца, но есть ветер, основным источником электроэнергии являются ветрогенераторные установки.

— В солнечную погоду, когда ветер стихает, увеличивается доля выработки электроэнергии фотоэлектрическими панелями.

— В случае отсутствия благоприятных условий (например, пасмурная безветренная погода, ночное время суток без ветра) питание потребителей осуществляется от аккумуляторных батарей, входящих в состав электростанции. При достаточной ветро-солнечной активности, когда энергия потребителям поступает от ветрогенераторов и солнечных панелей, избыток вырабатываемой в это время электроэнергии запасается в аккумуляторных батареях и может расходоваться для покрытия дефицита мощности при неблагоприятных погодных условиях.

Ветро-солнечные электростанции имеют техническую перспективу использования в компании преимущественно в тех районах, где солнечные и ветровые потенциалы достаточно высоки для выработки электроэнергии. В большинстве регионов России среднегодовая скорость ветра не превышает 5 м/с. Ветровые зоны с наибольшим энергетическим потенциалом расположены в основном на побережье и островах Северного Ледовитого океана от Кольского п-ова до Камчатки. Около 30 % экономического потенциала ветроэнергетики сосредоточено на Дальнем Востоке, 14 % – в Северном экономическом районе, около 16 % – в Западной и Восточной Сибири.

Потенциал использования солнечной энергии на территории нашей страны также неоднороден. Уровень солнечной радиации значительно варьируется: от 810 кВт⋅ч/м2 в год в отдаленных северных районах до 1400 кВт⋅ч/м2 в год в южных районах. На уровень солнечной радиации оказывают влияние и большиесезонные колебания: на широте 55° солнечная радиация в январе составляет 1,69 кВт⋅ч/м2, июле – 11,41 кВт⋅ч/м2 в день. Условные зоны ветро-солнечной активности приведены на рис. 2 [1].

Рис. 2. Условные зоны среднегодовой ветровой (а) и солнечной (б) активности России

Таким образом, в России применение в составе автономного источника питания какой-либо одной из генерационных установок: ветрогенератов или фотоэлектрических панелей, может быть не всегда оправдано вследствие непостоянства и нерегулируемости источников возобновляемой энергии.

Применимость ветро-солнечной энергетики в качестве основного источника питания нефтяных объектов компании

В настоящее время проанализирована принципиальная возможность применения ветро-солнечной энергетики на нефтедобывающих объектах компании, где основными потребителями электроэнергии являются:

— высоковольтные электродвигатели насосных установок систем подготовки и транспорта нефти;

— высоковольтные электродвигатели насосных станций системы поддержания пластового давления;

— электродвигатели погружных насосных установок нефтяных и водозаборных скважин;

— система электрообогрева промысловых и магистральных трубопроводов;

— промышленные и ремонтные базы, вахтовые жилые поселки.

Компания предъявляет высокие требования к надежности и бесперебойности электроснабжения данной категории потребителей с целью: недопущения остановки и нарушения сложного технологического процесса, на восстановление которого в случае перебоев в электроснабжении необходимы большие временные затраты; предотвращения экологической катастрофы и опасности возникновения угрозы для жизни и здоровья обслуживающего персонала; исключения возможной остановки добычи и недоотпуска нефтяной продукции.

Для обеспечения требуемого уровня надежности электроснабжения потребителей в компании должны применяться взаиморезервируемые источники питания, обеспечивающие круглосуточное покрытие нагрузки в любое время года, а также стабильную подачу энергии при кратковременных увеличениях нагрузки в связи с пуском мощных электродвигателей.

Ветро-солнечные электростанции, рассматриваемые в качестве основных источников электроэнергии для объектов компании, должны обеспечивать надежность электроснабжения данных потребителей.

В настоящее время наиболее серьезными недостатками, ставящими под сомнение целесообразность применения ветро-солнечных электростанций в качестве основных источников питания, являются следующие.

— Ветро-солнечная энергетика относится к нерегулируемым источникам энергии, выработка электроэнергии которого напрямую зависит силы ветра и солнечного излучения (факторов, отличающихся большим непостоянством в регионах присутствия компании).

— Невозможность точного прогнозирования производства электроэнергии и изменения мощности электростанции.

— Необходимость использования земельных участков большой площади, в десятки раз превышающих площади для традиционных источников питания (например, удельная площадь для традициционных газопоршневых и газотурбинных электростанций составляет 0,06–0,08 га/МВт, для ветро-солнечных электростанций этот показатель достигает 1 га/МВт). Данное обстоятельство ведет к увеличению площадей земельного отвода, объемов инженерной подготовки в труднодоступных районах.

— Установленная мощность ветро-солнечной электростанции в несколько раз превышает необходимую установленную мощность традиционных источников при одинаковых подключаемых нагрузках. В составе ветро-солнечной электростанции необходимо предусматривать большое число солнечных панелей и ветрогенераторов, суммарная мощность которых в условиях непостоянства ветро-солнечной активности должна обеспечивать объекты электроэнергией в нормальном режиме и параллельно накапливать ее в блоках аккумуляторных батарей для гарантированного питания потребителей при неблагоприятных погодных условиях.

— Ветро-солнечные электростанции большой установленной мощности существенно отстают от традиционных источников по экономическим показателям. Сегодня удельная стоимость строительства электростанции на основе альтернативных источников энергии в России составляет ориентировочно 100–120 млн руб/МВт, что в компании соизмеримо с удельной стоимостью строительства ГТЭС, равной 90–110 млн руб/МВт. Однако при соизмеримой удельной стоимости существенное увеличение общей стоимости строительства альтернативных электростанций возникает вследствие того, что их установленная мощность и число единиц генерирующего оборудования значительно превышают показатели традиционных источников.

— Применение ветро-солнечных электростанций в качестве основного источника питания энергоемких нефтяных объектов потребует дополнительных затрат на утилизацию нефтяного газа, ранее предполагаемого к использованию для выработки электроэнергии на газовых электростанциях.

В качестве примера в таблице приведены результаты краткой технико-экономической оценки применения ветро-солнечной электростанции в качестве основного источника питания для объекта с условной нагрузкой 1 МВт в сравнении с применением газопоршневой электростанции. Оценка была выполнена для двух электростанций, расположенных в разных регионах страны с разными показателями ветровой и солнечной активности: район г. Ноябрьска (ООО «Газпромнефть – Ноябрьскнефтегаз») и о. Сахалин (ООО «Газпромнефть - Сахалин»).

Проведенная оценка позволяет сделать вывод о том, что в настоящее время применение ветро-солнечных электростанций в качестве основных источников питания энергоемких объектов нефтяных месторождений по технико-экономическим показателям является нецелесообразным.

Параметры Электростанция
ветро-солнечная газопоршневая
г. Ноябрьск о. Сахалин г. Ноябрьск о. Сахалин
Установленная мощность, МВт 16 10,6 2,5 2,5
В составе генерирующего оборудования, число: солнечных панелей мощностью 300 Вт 20000 15000
ветрогенераторов мощностью 200 кВт 50 31
 газопоршневых электроагрегатов мощностью 500 кВт 5 5
Площадь, га 16 10,6 0,15 0,15
Капитальные вложения, млн руб. 1560 1040 220 220

Применимость ветро-солнечных установок малой мощности для удаленных вспомогательных объектов

Несмотря на существенное преимущество традиционных источников питания по сравнению с ветро-солнечными для энергообеспечения крупных потребителей, использование альтернативных источников энергии может стать наиболее рациональным и экономичным решением для объектов небольшой мощности (от 1 до 10 кВт), удаленных от основного источника питания на десятки и сотни километров.

В настоящее время как вновь открываемые, так и разрабатываемые месторождения часто находятся в удаленных и труднодоступных районах. В связи с этим возникает необходимость строительства протяженных трубопроводов для транспорта добываемых углеводородов до точек сдачи в существующие трубопроводные системы. Сложившаяся в последние годы конъюнктура рынка для сохранения и обеспечения рентабельности разработки месторождений требует поиска решений по оптимизации затрат на строительство и эксплуатацию производственной инфраструктуры.

В качестве одного из вариантов оптимизационных мероприятий рассматривается применение ветро-солнечных электростанций малой мощности для автономного электроснабжения линейных объектов с небольшой нагрузкой электроприемников (1–10 кВт), таких как [1, 2]:

— площадки электрифицированных узлов запорной арматуры на трубопроводах внешнего транспорта нефти и газа;

— станции электрохимической защиты от коррозии;

— системы обнаружения утечек транспортируемой среды;

— станции линейной телемеханики и связи.

Традиционно электроснабжение линейных потребителей трубопроводов выполняется от вдольтрассовой высоковольтной линии ВЛ 6(10) кВ с установкой в районе расположения электропотребителей комплектных транформаторных подстанций КТП 6(10)/0,4 кВ. Протяженность ВЛ в большинстве случаев равна протяженности трубопроводов и может составлять как десятки, так и сотни километров. В случае применения автономных источников питания (АИП) строительство протяженных высоковольтных электрических сетей не требуется, так как АИП малой мощности размещаются в непосредственной близости от электроприемников на единой либо смежной площадке. Основные типы ветро-солнечных энергоустановок малой мощности приведены на рис. 3.

Рис. 3. Типовые ветро-солнечные энергетические установки малой мощности, применяемые в России

По результатам технико-экономических расчетов, выполненных ООО «Газпромнефть НТЦ» в рамках концептуальных проектов обустройства месторождений компании, выявлен ощутимый потенциал экономии совокупных затрат на строительство системы электроснабжения линейных объектов при применении АИП на базе ветро-солнечных электростанций малой мощности по сравнению с использованием ЛЭП. В частности, для электроснабжения линейных объектов нефтепровода внешнего транспорта с месторождений проекта Чона и системы транспорта жидких углеводородов проекта «Сахалин-3» потенциальная экономия совокупных затрат составила более 1 млрд руб. за счет применения альтернативных источников питания вместо традиционных вдольтрассовых ВЛ.

Однако, несмотря на экономическую привлекательность использования альтернативной энергетики для электроснабжения линейных объектов, у данного направления также имеется ограничение. Прежде всего, это природно-климатические условия района строительства объектов. В регионах распространения многолетнемерзлых грунтов прокладка трубопроводов предусматривается, как правило, в надземном исполнении с системой электрообогрева, мощность которой может достигать нескольких мегаватт. Для подключения КТП системы электрообогрева в данном случае наиболее целесообразно использование централизованного электроснабжения с передачей электроэнергии по вдольтрассовой ВЛ, к которой также могут быть подключены и линейные потребители. Стоимость строительства АИП на базе ветро-солнечных электростанций генерируемой мощностью не менее 1 МВт в настоящее время существенно выше, чем стоимость строительства традиционной системы электроснабжения.

Таким образом, одним из наиболее вероятных направлений применения ветро-солнечных электростанций малой мощности в компании является вспомогательная инфраструктура трубопроводов внешнего транспорта нефти преимущественно подземной прокладки, не предусматривающих в технологическом режиме работы использования системы электрообогрева.

Заключение

Оптимальным вариантом применения ветро-солнечных электростанций на объектах компании является их использование в качестве АИП удаленных линейных объектов небольшой мощности (электрифицированных узлов запорной арматуры подземных трубопроводов внешнего транспорта, станции электрохимической защиты, станции линейной телемеханики и связи и др.).

Учитывая непрерывное улучшение технических характеристик создаваемых генерирующих установок на базе возобновляемых источников энергии [3, 4], требуются постоянный мониторинг развития данного направления и ежегодная актуализация оценки применимости таких установок на объектах компании.

Список литературы

1. Голубев С.В. Возобновляемые источники энергии в энергетике газовой отрасли. Перспективы и аспекты применения ВИЭ на объектах ПАО «Газпром» //Газовая промышленность. – 2016. – № 12/746. – С. 72-76.

2. Инновационные решения в создании информационно-управляющей системы линейной телемеханики конденсатопровода «Юрхаровское месторождение – Пуровский ЗПК»/Р.М. Минигулов, Г.Б. Грибанов, А.Р. Степанов [и др.]// Сфера нефтегаз. – 2011. – № 3. – С. 36-38.

3. Aerogreen: перспективы развития ветро-солнечной энергетики/В.В. Федчишин, А.С. Данилова, И.И. Разнобарский, К.В. Забелина//В сб. Технико-экономические проблемы развития регионов: материалы научно-практической конференции с международным участием. – Иркутск: Иркутский национальный исследовательский ун-т, 2015. – С. 77-85.

4. Григораш О.В., Корзенков П.Г. Автономные системы электроснабжения на возобновляемых источниках энергии// Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2013. – № 93. – С. 646-658.

Авторы статьи:  О.А. Туровин, Е.Н. Огнев, А.Е. Кочнев Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ») Источник:  Журнал «PROнефть»

ntc.gazprom-neft.ru

Электростанции на попутном нефтяном газе

Компания ОАО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» реализует новый проект на попутном нефтяном газе. На базе двигателей Cummins, предназначенных для энергоснабжения Северо-Ледового месторождения, фирма осуществляет производство и поставку двух инновационных газопоршневых электростанций Звезда-ГП1500-ВК-02-М3 единичной мощностью 1500 кВт. Комплект поставки включает блок подготовки газа, вспомогательный модуль резервной ДЭС мощностью 280 кВт с ГРЩ, а также модуль операторный и модуль двухконтейнерного ЗРУ 6,3 кВ.

Современный этап развития нефтегазовых промыслов характеризуется их значительным удалением от энергетических и транспортных центров и появлением специфических требований к источникам электрической и тепловой энергии, а также к обустройству месторождений со стороны экологического законодательства России. Наличие собственного попутного нефтяного газа открывает перед нефтяными компаниями перспективу энергообеспечения месторождений на основе собственных ресурсов. Одним из важнейших требований к организации энергоснабжения добывающих и транспортирующих предприятий нефтяной отрасли является надежность. Перерыв в электроснабжении таких потребителей более 30 - 60 сек. может привести к перерыву в добыче нефти на время до нескольких часов. 

На протяжении последних лет «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» совершенствуется в направлении применения попутного газа в качестве топлива для газопоршневых двигателей с использованием инновационных разработок. Это направление создает дополнительный способ утилизации попутного нефтяного газа, одновременно обеспечивая значительную экономию финансовых затрат в условиях повышения тарифов на транспортировку газа и подачу электроэнергии. Кроме того, это улучшает экологическую обстановку и соответствует политике государства в направлении утилизации ПНГ. 

ОАО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» накоплен большой опыт строительства электростанций для нефтедобывающих компаний, позволяющий избежать ошибок при подборе комплектующих изделий, проектировании и монтаже. Технические параметры электростанций, произведенных фирмой, обеспечивают максимальную надежность и экономичность их работы. Отдельное направление деятельности компании - производство электростанций для нефтяной отрасли, работающих на попутном газе.

Утилизация ПНГ позволяет значительно сократить затраты на топливо и оптимизировать процесс нефтедобычи, а также соответствует направлению государственной политики последних лет в нефтедобывающей отрасли.

Как известно, ОАО «Газпром» предъявляет высокие технические требования к конструкции и режимам работы электростанций, запланированных к применению на объектах своих дочерних предприятий. В течение семи лет «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» совершенствовала качество своей продукции, и сейчас ее оборудование полностью соответствует отраслевым стандартам Газпрома. Компания - одна из первых, кто сертифицировал свои электростанции в СЦ «ВНИИГАЗ-Сертификат». 

К настоящему времени она поставила на объекты Газпрома более 200 дизельных и 30 газопоршневых электростанций суммарной мощностью порядка 200 МВт.

Попутный нефтяной газ – это побочный продукт нефтедобычи. В зависимости от района добычи, с 1 т нефти получают от 25 до 800 м³ попутного нефтяного газа (ПНГ). Из-за неподготовленности инфраструктуры для его сбора, подготовки, транспортировки и переработки, а также во избежание затрат на его утилизацию многие нефтяные компании просто сжигают ПНГ на факелах. Тем самым сильному загрязнению подвергается окружающая среда, кроме того, на предприятия накладываются штрафные санкции. 

Потери экономики России от сжигания попутного газа оцениваются приблизительно в 13 млрд долл./год. Недавно Министерство природных ресурсов и экологии РФ, а также Министерство промышленности и энергетики РФ потребовали от отечественных нефтяных компаний довести к 2011 - 2015 гг. утилизацию ПНГ до 95%. Сейчас в разработке находится закон, регламентирующий использование попутного газа нефтяными компаниями.

Одним из наиболее эффективных способов утилизации ПНГ является его применение в качестве топлива для электростанций. При приемлемом составе ПНГ данный способ достаточно выгоден. Так, электростанция с утилизацией тепла, работающая на ПНГ, при его учетной стоимости 300 руб. за 1000 м³, окупается за 3-4 года. В последнее время ведущие нефтяные компании активно развивают данное направление. 

На протяжении многих лет ОАО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» работает с нефтегазовыми компаниями в направлении использования попутного газа в качестве топлива для газопоршневых двигателей, что значительно сокращает топливные затраты и, соответственно, обеспечивает скорейший возврат инвестиций. Кроме того, это улучшает экологическую обстановку и соответствует политике государства в направлении утилизации ПНГ.

В области утилизации ПНГ «ЗВЕЗДА-ЭНЕРЕГЕТИКА» накопила обширный опыт комплексных решений, включающих системы подготовки топливного газа. На сегодняшний день изготовлены все модули, идет насыщение их оборудованием. Планируемая дата отгрузки - июнь 2009 г.

Компания оказывает полный спектр услуг по строительству энергоустановок на базе дизельных и газопоршневых двигателей, а также газовых турбин. За 7 лет произведено более 650 энергомодулей и 45 многоагрегатных стационарных теплоэлектростанций суммарной электрической мощностью свыше 520 МВт, тепловой мощностью - 52 МВт.

Автономные электростанции являются оптимальным решением как для крупных промышленных предприятий, так и для жилищной инфраструктуры удаленных районов страны и строящихся жилых массивов. Собственные источники теплоэлектроэнергии позволяют предприятиям быть независимыми от повышения тарифов на электроэнергию и тепло, наличия или отсутствия линий электропередач, обеспечивают бесперебойность и качество снабжения электроэнергией, а для удаленных городов и поселков зачастую являются единственным вариантом теплоэлектроснабжения. 

«ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» реализует проекты по обоим направлениям. На основе устройств утилизации тепла, разработанных нашей компанией, ее специалисты создают эффективные когенерационные энергоустановки, имеющие высокий КПД и успешно решающие проблемы электро- и теплоснабжения. Их использование выгодно и удобно при энергоснабжении как предприятий, так и населенных пунктов.

В нефтегазодобывающей отрасли и отдельных видах промышленности надежность энергообеспечения является одним из ключевых факторов эффективной работы. Простои в работе промыслов и промышленных предприятий определенной направленности ведут к огромным материальным затратам. 

Аварийные электростанции предназначены для контроля сети потребителя, автоматически переводятся в работу при исчезновении напряжения и обеспечивают потребителя электропитанием не ниже класса применения G3 по ГОСТ Р ИСО 8528-1-2005. Объявленная мощность станций соответствует основной мощности (PRP) по ГОСТ Р ИСО 8528-1-2005. Станции допускают непрерывную работу до 300 ч в режиме основной мощности и работу под нагрузкой 110% в течение 1 ч с периодичностью 12 ч в режиме ограниченной по времени мощности (LTR).

Фирма создает надежные системы аварийного энергоснабжения различной мощности и исполнения. За весь период профессиональной деятельности компания поставила на объекты заказчиков более 240 аварийных электростанций. Особенно они востребованы ОАО «Газпром»: свыше 85% поставляемых электростанций предназначены именно для аварийного или резервного энергоснабжения.

«ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» проектирует электростанции, оснащенные системой утилизации тепла. Такие когенерационные системы увеличивают КПД стандартной станции с 40 до 80-90%. Оборудование СУТ представляет собой комплекс теплообмена, в котором теплота, уносимая с отработавшими газами, а также отводимая от двигателя системой охлаждения, превращается в тепловую энергию циркулирующей воды. 

Недавно ОАО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» заключило договор с ОАО «Концерн Энергоатом» на производство и поставку на базе двигателей Cummins 4-х дизельных электростанций единичной мощностью 1600 кВт для резервного энергоснабжения Билибинской АЭС. Билибинская атомная теплоэлектроцентраль обеспечивает жизнедеятельность горнорудных и золотодобывающих предприятий Чукотки. Зимой, которая длится более 

10 месяцев в году, здесь круглые сутки темно, а температура иногда достигает - 55ºС. Однако у ОАО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» обширный опыт работы в данном регионе, а производимое предприятием оборудование уже не раз проходило испытание суровым северным климатом.

В комплект поставки входят 4 электростанции Звезда-1600ВК-02-МЗ с комплектом высоковольтных ячеек и АСУ электростанции. Изготовление АСУ собственного производства на основе импортных комплектующих известных производителей позволяет компании «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» предложить клиентам новый уровень сервиса, новые решения, сократить временные и материальные затраты заказчика. На сегодняшний день в стенах производственного комплекса предприятия были проведены испытания оборудования с участием представителей Заказчика. По результатам испытаний замечаний не выявлено, изготовленная продукция полностью соответствует заявленным требованиям. Планируемая дата отгрузки - середина июня 2009 г.

Источник: www.bigwest.by

silkyway.ru

Решения для газовой отрасли

Системы аварийного энергоснабжения для ПАО «Газпром»

АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» предлагает надежные системы аварийного энергоснабжения различной мощности и исполнения. Продукция АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» востребована крупнейшим российским нефтегазодобывающим концерном — ПАО «Газпром», предъявляющим высочайшие технические требования к конструкции и режимам работы электростанций, запланированных к применению на объектах дочерних предприятий. Более 85% электростанций, поставляемых компанией для нужд ПАО «Газпром», предназначены именно для аварийного или резервного энергоснабжения.

Участие в программах «Газпром» по комплексному освоению месторождений

АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» принимает активное участие в реализации одной из важнейших программ ПАО «Газпром» — комплексное освоение месторождений полуострова Ямал и прилегающих акваторий. В рамках этого проекта первоочередным объектом разработок являются залежи Бованенковского месторождения.

  • Для транспортировки газа в центральные районы России ведется строительство магистрального газопровода «Бованенково-Ухта» (МГБУ).
  • Основным источником энергоснабжения компрессорных станций МГБУ будут электростанции собственных нужд (ЭСН) производства АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА».

Автоматизированные системы управления собственной разработки

ЭСН имеют автоматизированную систему управления, разработанную специалистами компании «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА». При производстве АСУ применяются передовые технологии и комплектующие ведущих производителей, что позволяет создавать продукт, отвечающий самым высоким требованиям и стандартам качества.

Наши автоматизированные системы управления отвечают самым высоким требованиям и стандартам качества.

В первом квартале 2011 года на Унифицированные автоматизированные системы управления технологическими процессами многоагрегатных газопоршневых электростанций собственных нужд (АСУ ТП ЭСН) производства АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» было получено свидетельство об оценке соответствия энергетического оборудования Федеральным нормам промышленной безопасности и условиям эксплуатации на объектах ПАО «Газпром».

Преимущества унифицированных комплектов оборудования

Важным аспектом, существенно сокращающим сроки реализации проектов и значительно повышающим качество исполнения, являются унифицированные комплекты оборудования АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА». В ходе применения на локальных объектах данные комплекты были признаны лучшими по своим экономическим и эксплуатационным характеристикам.

Унифицированные комплекты оборудования «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» значительно повышают качество и сокращают сроки реализации проектов.

  • электростанции (ЭС), в том числе резервные ДЭС, с системами утилизации тепла и котельным оборудованием, мощностью от 200 кВт до 3 МВт;
  • комплексные блочно-модульные и стационарные электростанции мощностью от 1 до 100 МВт для использования в качестве основного источника электроснабжения на месторождениях и компрессорных станциях;
  • контейнерные и мобильные ДЭС единичной мощностью до 1600 кВт для энергообеспечения объектов строительства;
  • автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) многоагрегатных электростанций и поставку дополнительного оборудования в контейнерном исполнении.

www.energostar.com


Смотрите также