Биогазовые электростанции Guascor: опыт применения

В. С. Беляков, С. С. Чернышев – ЗАО «Автономный энергосервис»
А. А. Троицкий – ООО «Турбомашины»

Использование возобновляемых источников энергии во всем мире – набирающий силу процесс. Одним из видов топлива, которое применяются все чаще, – это биогаз. Для выработки электрической и тепловой энергии широко используются газопоршневые энергоблоки. Компания Guascor активно применяет такие установки для реализации биогазовых проектов.

Активное внедрение возобновляемых источников энергии, в частности эффективное использование биогаза, находит свое отражение в многочисленных программах по развитию малой энергетики. Одним из таких примеров является программа по развитию малой энергетики на возобновляемых источниках энергии (SREP), которую инициировало Правительство Малайзии. Она предусматривает максимальную поддержку частных компаний, которые на своих предприятиях внедряют технологии по производству энергии с использованием возобновляемых источников. Часть вырабатываемой энергии продается в энергосети, которые эксплуатируются компаниями Tenaga Nasional Berhard (TNB) и Electricity Sdn Bhd (SESB). Это делается для того, чтобы повысить эффективность производства энергии на ископаемых видах топлива, а также сократить финансовую нагрузку, которая ложится на TNB и SESB при производстве, передаче и распределении электроэнергии.
В качестве примера реализации этой программы можно привести сотрудничество компании Guascor и правительства Малайзии в нескольких проектах.
Программа SREP предусматривает использование в качестве топлива отходов при переработке сельскохозяйственной продукции, поскольку это приносит тройную выгоду на макроуровне: сокращение вредных выбросов в атмосферу, снижение расходов на утилизацию отходов и мусора, а также снижение расходов на импорт энергоносителей.
Такие отходы, как жмых после отжима пальмового масла, обладают достаточной энергетической ценностью и необходимой влажностью, что обеспечивает возможность производства биогаза для электростанций. Данная технология – это существенная альтернатива традиционным видам топлива при производстве электроэнергии.
Электростанция, построенная в г. Сандакан, состоит из двух биогазовых энергоблоков Dresser-Rand Guascor SFGLD 560. Блок по производству биогаза из пальмового жмыха был поставлен и введен в эксплуатацию компанией Veolia Water Solutions & Technology (Малайзия). Сточные воды после производства пальмового масла также направляются в метантенки для выработки биогаза, использующегося в качестве топлива для электростанции общей мощностью 2 МВт. Преимуществами такого проекта являются:
•    снижение вредных выбросов в атмосферу (метан, парниковые газы и т.д.);
•    надежное энергоснабжение предприятия;
•    максимальное использование местных природных ресурсов;
•    обеспечение дополнительных рабочих мест для квалифицированного персонала.
Аналогичный проект был реализован компанией Dresser-Rand в рамках контракта с PT Musin Mas для фабрики по производству пальмового масла в Индонезии, г. Суматра. Его целью было снижение затрат на электроэнергию, а также снижение выбросов метана в атмосферу при производстве пальмового масла.
Биогаз получают в результате анаэробного брожения отходов технологических процессов и сточных вод в метантенках. Он предварительно очищается в реакторах и осушается в чиллерах, после чего используется в качестве топлива для электростанции мощностью 900 кВт. В состав станции входит биогазовый энергоблок Dresser-Rand Guascor SFGLD 560. Электростанция работает в простом цикле в параллель с существующими дизель-генераторными установками.
Компания Dresser-Rand является одним из ведущих мировых производителей и поставщиков энергетического оборудования. Она предлагает заказчикам эффективные и экологически чистые технологии и решения, которые применяются на энергетических, нефтегазовых, промышленных рынках.
В 2010 г. правительство Малайзии запустило программу по перестройке национальной экономики, в рамках которой реализуется 131 проект по повышению эффективности предприятий. Одним из них является проект по утилизации свалочного газа на полигоне Cypark и создание индустриально-энергетического парка в непосредственной близости к полигону. В составе энергоцентра работают биогазовая электростанция и установка по утилизации мусора. Станция включает два биогазовых энергоблока Dresser-Rand Guascor HGM 240, а также установку по подготовке топливного биогаза. Вырабатываемая электроэнергия используется для нужд предприятия и продается в национальную энергосеть. Проект реализован компанией Pajam EPP.
Партнером правительства Малайзии и других стран по созданию систем электроснабжения с активным применением газопоршневых электростанций когенерационного цикла является компания Guascor. Одно из направлений деятельности компании – совместная реализация подобных проектов с подготовкой всех систем станции, нацеленных на работу со 100 %-й базовой загрузкой и выдачей электроэнергии в сеть. Для этого применяются многоагрегатные электростанции (до 160 единиц), которые максимально быстро вводятся в эксплуатацию и принимают на себя электрическую и тепловую нагрузку.
Технологические стоки при производстве пальмового масла и выделяющийся при этом метан крайне негативно воздействуют на окружающую среду. Для их утилизации компания Dresser-Rand построила две электростанции PKS Tandun и PKS Sei Tapung в Индонезии.
В качестве топлива используется биогаз, получаемый в процессе анаэробного разложения отходов, собранных в специальных прудахотстойниках. Электростанция PKS Tandun обеспечивает электроэнергией предприятие по обработке орехов, PKS Sei Tapung – фабрику по производству пальмового масла, а также установку по изготовлению пальмовых пеллет. Станции созданы на базе энергоблоков Dresser-Rand Guascor SFGLD 560. Мощность каждой из них составляет 900 кВт. Они работают в параллель с существующими дизельными энергоблоками. Электростанции PKS Tandun и PKS Sei Tapung ежегодно утилизируют, соответственно, более 148,6 тыс. м3 и 139,2 тыс. м3 технологических стоков, а выбросы СО2 в атмосферу сокращены на 15,6 тыс. тонн и 14,8 тыс. тонн.
Выбросы парниковых газов в атмосферу и экономия затрат на электроэнергию являются важными факторами для промышленных предприятий, и в частности при производстве пальмового масла. Компания Musim Vass Group предпринимает активные шаги для снижения выбросов метана, который в 21 раз активнее, чем углекислый газ.
Технологические стоки при производстве пальмового масла представляют собой вязкую коричневую жидкость, в состав которой входят твердые частицы, масло и жир. Традиционно такие стоки хранились в открытом прудуотстойнике, где и происходило анаэробное разложение, однако при этом в атмосферу выбрасывалось большое количество парниковых газов. В рамках проекта отстойники были накрыты плотным полиэтиленовым материалом для улавливания метана, который и используется в качестве топлива для электростанции.
В состав станции, построенной в г. Пеканбару (провинция Риау, Индонезия), вошли два биогазовых энергоблока Dresser-Rand Guascor SFGLD 560. Она оснащена также резервными дизель-генераторами. Электростанция работает в параллель с существующим паротурбинным энергоблоком в островном режиме в составе энергосети предприятия. Ввод станции позволил полностью отказаться от приобретения электроэнергии у национальной энергосети. Избытки электроэнергии продаются близлежащему предприятию по обработке орехов (800 кВт·ч), а также используются для нужд жилого комплекса (200 кВт·ч).
Диапазон предлагаемого оборудования Dresser-Rand включает электростанции когенерационного цикла, биогазовые энергоблоки, гибридные электростанции (солнечные батареи и дизель-генераторные установки), блоки утилизации мусора и биомассы, паровые турбины. Компания также разрабатывает передовые технологии для утилизации ископаемых и возобновляемых источников энергии. Производственные центры компании Dresser-Rand расположены в США, Франции, Великобритании, Испании, Германии, Норвегии и Индии. Более чем в 150 странах находятся центры технической поддержки и обслуживания.
Газопоршневые установки Guascor стабильно работают на биогазе – топливе с низким метановым индексом, поэтому их применение эффективно в составе биогазовых электростанций.
Потенциал производства биогаза в мире огромен: это и газ мусорных полигонов, очистных сооружений, биогаз, получаемый из сельскохозяйственных отходов и отходов животноводства. По всему миру с каждым годом растет популярность биогазовых мини-ТЭС. В Европе наибольшее количество таких установок расположено в Германии. На территории бывшего СССР в данном вопросе значительно продвинулась Латвия, где эксплуатируется более 50 био-ТЭС и несколько станций находятся на стадии строительства.
В России технологии с использованием биогаза только начинают развиваться, хотя существует огромный потенциал – освоение мусорных полигонов, большое количество птицефабрик, животноводческих и молочных ферм. Таким образом, биогазовые мини-ТЭС имеют у нас широкие перспективы в ближайшем будущем.
Оборудование Guascor эксплуатируется в России и странах СНГ более 15 лет. Это электростанции простого и когенерационного цикла, работающие на природном и попутном газе, биогазе сточных вод. Компания предлагает решения полного цикла на базе заводских контейнеров для различных заказчиков – промышленных предприятий, муниципальных ТЭС, тепличных хозяйств, нефтегазовых проектов. Заказчик может использовать практически весь накопленный опыт и ресурсы компании – это разработка индивидуальных решений, поставка оборудования в минимальной комплектации или решения «под ключ», обучение технического персонала партнеров и заказчиков. На настоящий момент в линейке газопоршневых установок Guascor 14 моделей, представляющих все пять поколений газовых приводов. Они отличаются простым и экономичным обслуживанием. Более 90 % деталей различных моделей являются взаимозаменяемыми. Это позволяет увеличить срок эксплуатации двигателей, оптимизировать процесс обслуживания. Компания Guascor производит практически все основные расходные элементы, что значительно снижает их стоимость для потребителя и позволяет производить оборудование для работы практически на всех видах газа. Турбины и Дизели