О. В.Свириденко, И.А. Веременко – ОАО «Доминанта-Энерджи»

На современном этапе развития российской экономики роль энергетики в обеспечении надежного и безопасного функционирования промышленных предприятий возрастает.
Состояние экономики страны и, в частности, энергетической отрасли характеризуется сегодня следующими основными особенностями:
•    увеличением доли перерабатывающих предприятий и внедрением на данных предприятиях новых энергоемких технологических процессов;
•    существенным ростом доли стоимости электроэнергии в общей себестоимости продукции промышленных предприятий, что заставляет собственников предприятий искать новые варианты электро- и теплоснабжения;
•    сверхнормативным износом основного оборудования большинства электростанций и электрических сетей, входящих в единую энергосистему, и отсутствием необходимых средств на ремонт или замену;
•    значительным дефицитом электроэнергии во многих промышленных районах России и длительными перерывами в электроснабжении объектов промышленности и сельского хозяйства;
•    отсутствием у большинства предприятий, использующих в производстве технологические процессы повышенной опасности, резервных (аварийных) источников электроэнергии, которые позволяли бы при прекращении электроснабжения от внешней энергосистемы безаварийно или с минимальным ущербом для предприятия остановить технологический процесс.
Сверхнормативный износ основного оборудования электростанций и электрических сетей, а также дефицит электроэнергии во многих промышленных районах России приводит к длительным перерывам в электроснабжении от централизованных энергетических систем. В результате многие промышленные предприятия, как государственные, так и частные, а также коммерческие структуры, банки, биржи и т.д. терпят большие убытки, и не только финансовые (например, космическая отрасль). Это все чаще заставляет потребителей самостоятельно решать проблему резервного или аварийного тепло- и электроснабжения, независимо от состояния внешних энергоисточников.
Наиболее ярким примером длительного перерыва в электроснабжении, приведшего к большим финансовым потерям, является авария в энергосистеме ОАО «Мосэнерго» в мае 2005 года. В результате данной аварии более 50% потребителей трех областей оставались без электроснабжения от двух часов до трех дней, а убытки потребителей превысили 1,7 млрд рублей.
Надо учитывать, что прекращение электроснабжения может привести не только к финансовым потерям, но и к человеческим жертвам (например, при проведении операций в медицинских учреждениях, при авариях на предприятиях нефтегазовой отрасли, химической промышленности и т.д.).
Вместе с тем, во многих регионах России (до 40% территории страны) отсутствует централизованное электроснабжение от единой энергосистемы. В таких регионах широко развиты системы автономного электроснабжения (САЭ) на базе дизельных, газопоршневых и газотурбинных электростанций. При отсутствии связи с внешней энергосистемой они в течение длительного времени обеспечивают электроэнергией и теплом объекты различного назначения – поселки нефтяников, газовиков, строителей, моряков и пограничников; буровые по добыче нефти и газа; промышленные объекты по перекачке и переработке нефти и газа; стартовые комплексы космической отрасли и др.
В последнее время из-за недостатка мощности в энергосистеме, что связано с низкой пропускной способностью существующих электрических сетей, интерес к созданию собственных САЭ появился и у инвесторов (застройщиков) новых жилых комплексов во многих российских регионах.
Особенность современного состояния большинства САЭ заключается в том, что в составе электростанций используются устаревшие автономные источники электроэнергии на базе дизельных, газопоршневых и газотурбинных электроагрегатов, которые, к тому же, давно выработали свой ресурс.
Модернизация таких электростанций с использованием электроагрегатов новых типов или капитальный ремонт установленного оборудования, по расчетам специалистов компании «Доминанта-Энерджи», а также многих заказчиков, экономически невыгодны.
Для большинства заказчиков экономически целесообразным является строительство рядом со старыми САЭ либо новых стационарных электростанций в зданиях из легкосборных конструкций, либо станций на базе модулей контейнерного исполнения с электроагрегатами зарубежного или отечественного производства.
Компания «Доминанта-Энерджи» специализируется на проектировании, поставке оборудования, строительстве и эксплуатации стационарных дизельных, газопоршневых и газотурбинных электростанций, теплоэлектростанций и котельных, а также систем автономного энергоснабжения на их основе мощностью от 10 до 200 МВт.
При проектировании и строительстве тепло- и электростанций используются дизельные, газотурбинные и газопоршневые электроагрегаты, котельные установки отечественного и зарубежного производства – ОАО «Звезда» (С.-Петербург) и Коломенского завода, компаний Cummins и Rolls-Royce (США), корпорации Wartsila (Финляндия), фирм Loos International, Viessmann и Danstocer (Германия) и других производителей.
Современные тенденции развития автономной энергетики потребовали от ОАО «Доминанта-Энерджи» перехода к созданию быстровозводимых блочно-контейнерных электростанций и стационарных станций в легкосборных строительных конструкциях на условиях «под ключ».
При разработке тепловых и электрических станций любого исполнения специалисты компании ориентируется на создание энергетического объекта как единого технологического комплекса, который включает:
•    источники тепловой и (или) электрической энергии, а также вспомогательное оборудование;
•    ограждающие конструкции (в контейнерном исполнении или в быстровозводимых зданиях);
•    устройства преобразования и распределения тепловой и электрической энергии (тепловые пункты, сетевые насосные станции, низковольтные и высоковольтные закрытые распределительные устройства, комплектные контейнерные трансформаторные подстанции и др.);
•    автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУ ТП) выработки электрической и тепловой энергии на тепло- и электростанциях;
•    вспомогательные помещения станции – мастерская по ремонту оборудования, склад запасных частей, бытовые помещения и т.д.
Одновременно компания развивает направление по созданию стационарных и блочно-контейнерных электростанций с комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии (когенерационные станции или мини-ТЭЦ). Поэтому в состав электростанций вводятся источники тепловой энергии (газоводяные и водо-водяные утилизаторы) и системы утилизации тепла на их основе, позволяющие довести коэффициент полезного действия автономных энергоисточников до 75…85%. В настоящее время в ОАО «Доминанта-Энерджи» в стадии проектирования и строительства находится 14 электростанций, предназначенных для различных объектов заказчиков и эксплуатации в различных климатических зонах России. Все эти автономные источники энергии (АИЭ) предлагаются потребителям для создания собственных систем автономного энергоснабжения различного назначения.
Среди основных причин, побуждающих потребителей создавать собственные автономные источники энергии и системы автономного энергоснабжения на их основе, можно выделить следующие:
•    себестоимость электроэнергии от собственных АИЭ (особенно работающих на природном или попутном нефтяном газе) значительно ниже, чем стоимость покупаемой у энергосистемы электроэнергии;
•    стоимость строительства таких электростанций для многих предприятий соизмерима с величиной потерь в результате перерыва в электроснабжении длительностью более двух часов (а для таких, как космическая отрасль, – перерыва длительностью 15-30 мин);
•    надежность электроснабжения от автономного источника значительно выше, чем от энергосистемы, особенно если для АИЭ предусмотрен режим параллельной работы с внешней энергосистемой;
•    наличие АИЭ позволяет предприятиям обеспечить энергетический «суверенитет» и, как следствие, – экономическую независимость от постоянно меняющегося рынка электрической и тепловой энергии.
Исходя из опыта работы компании, оптимальным и экономически обоснованным решением является разделение процесса создания АИЭ на три основных этапа:
1.    Экономическое обоснование инвестиций в создание автономного источника или системы автономного энергоснабжения для нужд конкретного потребителя.
2.    Разработка рабочего проекта строительства автономного источника энергии или системы автономного энергоснабжения с утверждением его в надзорных органах (осуществляется при положительном результате расчетов на I этапе).
3.    Строительство АИЭ или системы автономного энергоснабжения согласно утвержденной проектно-сметной документации (при положительном результате работ по II этапу).
Это позволяет потребителям на первом и втором этапах оценить эффективность вложения инвестиций, определить сроки и стоимость строительства, избежав таким образом лишних финансовых затрат, связанных со строительством тепловой и (или) электрической станции.
Вместе с тем, в настоящее время потребители при создании АИЭ предпочитают строить тепловую и (или) электрическую станцию параллельно в два этапа – проектирование и строительство станции одновременно, а в некоторых случаях и в один этап (этап строительства). При таком подходе эффективность создания автономных источников оценивается потребителем самостоятельно (без привлечения специализированных организаций). В результате реальная стоимость строительства электростанции, как правило, оказывается значительно выше предполагаемой, а ожидаемая эффективность инвестиций – значительно ниже.
В связи с постоянным увеличением стоимости топлива на мировом рынке для традиционных источников электроэнергии, большинство заказчиков АИЭ выдвигают требование максимальной эффективности строящихся объектов. Это, в свою очередь, заставляет специалистов компании разрабатывать энергосберегающие технологии и технические средства, позволяющие максимально повысить эффективность использования первичного топлива и достигать максимального КПД строящихся энергетических объектов.
В зависимости от назначения объекта и требований заказчика, в составе проектируемых и строящихся компанией энергетических объектов применяются различные энергосберегающие технологии и технические средства.
Одним из наиболее эффективных способов энергосбережения и повышения эффективности использования первичного топлива является комбинированная выработка тепловой и электрической энергии, позволяющая повысить КПД автономной электростанции до 75…85%.
При использовании альтернативных видов топлива и технологий их подготовки капитальные затраты на строительство электростанции снижаются на 20…30%. Применение в составе теплоэлектростанций блоков подготовки попутного нефтяного газа позволяет увеличить мощность работающих АИЭ – затраты на закупку и строительство блока составляют при этом около 20% от стоимости одного электроагрегата. Это позволяет заказчикам повысить мощность электростанции на 15…20% и сократить также общие капитальные затраты.
Применяя автоматизированные системы управления технологическими процессами выработки и распределения электроэнергии на автономных электростанциях можно увеличивать моторесурс применяемых дизельных и газопоршневых двигателей на 20…30%. Соответственно, уменьшится срок окупаемости строительства теплоэлектростанций с 8 до 18 месяцев. Это достигается за счет сокращения времени работы первичных двигателей с нагрузкой менее 30…40% путем автоматического регулирования, в зависимости от общей нагрузки электростанции и числа работающих электроагрегатов. Такие АСУ ТП установлены на многих построенных компанией электростанциях.
Таким образом, строительство собственных автономных источников энергии и систем автономного энергоснабжения на их основе позволяет значительно снизить себестоимость тепловой и электрической энергии, использующейся для производства конкретного продукта, и, соответственно, – себестоимость выпускаемой продукции. Повышение надежности электроснабжения технологических процессов исключает (или минимизирует) потери от прекращения подачи энергии от внешних источников. Кроме того, удается в короткие сроки преодолеть дефицит тепловой и электрической энергии в своем регионе и обеспечить экономическую независимость от постоянно меняющегося рынка.
Тенденции развития автономной энергетики во всем мире показали ее конкурентоспособность с централизованными источниками тепловой и электрической энергии, особенно при их параллельной работе. Малая энергетика обеспечивает развитие промышленности и жилищно-коммунальной сферы в тех регионах России, где отсутствуют централизованные источники электрической и тепловой энергии.