Турция первой построит электростанцию нового типа

Впервые в мире в одной электростанции одновременно будут задействованы три источника энергии — природный газ, ветер и солнце. В такой гибридизации туркам помогут партнёры из США.

Нужно подчеркнуть, что речь идёт именно о тесно интегрированной системе, а не простом размещении трёх разных видов электростанций на одной промышленной площадке (иллюстрация GE).

7 июня 2011 года было объявлено, что турецкая MetCap Energy Investments выбрала в качестве базы для своей инновационной электростанции недавно разработанную американской компанией GE технологию FlexEfficiency.

Это высокоэффективная газотурбинная электростанция, отличающаяся к тому же относительно простой и очень рациональной конструкцией, высокой ремонтопригодностью и выдающейся гибкостью в настройках.

GE сообщает, что разработанный ею комплекс FlexEfficiency 50 Combined Cycle Power Plant, работающий на газе, занимает квартал и обладает номинальными мощностью в 510 мегаватт при КПД в 61% (иллюстрация GE).

Суть же новой идеи такова: энергетическая установка на основе газовой турбины (как центральное ядро комплекса) будет дополнена термальной солнечной электростанцией и небольшой ветровой фермой. Причём дополнена так, чтобы у этих установок было максимальное количество общих узлов и систем.

Скажем, у солнечной и газовой частей станции будет единый общий генератор. Он сидит на одном валу с газовой и паровой турбинами. Для последней пар поставляет бойлер на солнечной башне (solar power tower), освещаемой зеркалами, а ещё — парогенератор, работающий за счёт тепла отработанных газов основной (метановой) турбины.

Заметим, идея скрещивания классической тепловой электростанции с альтернативной не нова. К примеру, прошлым летом в США заработала первая солнечно-угольная электростанция. Но теперь турки и американцы намерены соединить в одном объекте сразу и тепловую станцию, и солнечную, и ветровую.

Последняя тоже получит выгоду от интеграции — она будет использовать единые для всех трёх частей комплекса системы управления и подключения к энергетической сети, объясняет Technology Review.

За солнечную часть интернационального проекта отвечает партнёр GE — американская компания eSolar, уже построившая в Калифорнии солнечную башню Sierra SunTower (на снимке видно, что фактически установка содержит две соседние башни). Она производит всего 5 мегаватт электричества, но это единственная сейчас действующая коммерческая электростанция такого типа в США, поставляющая ток в сеть (фотографии eSolar).

Таким образом, FlexEfficiency извлекает несколько плюсов из идеи скрещивания технологий. Во-первых, снижается стоимость альтернативных источников. Та же солнечная электростанция в новом комплексе не нуждается в отдельном генераторе и аппаратуре управления, и даже в собственной паровой турбине, а использует те, что поставлены для электростанции на газе. Набор же ветряков исключает из своей стоимости всяческие трансформаторы и ЛЭП, да всё ту же контролирующую электронику.

Во-вторых, газовая составляющая комплекса может гибко реагировать на перемены в ветре и солнце, сглаживая колебания в выработке электричества от этих источников. Ведь для своей системы FlexEfficiency GE разработала стационарную газотурбинную установку, которая способна намного быстрее предшественниц менять вырабатываемую мощность, сохраняя высокий КПД даже при частичной нагрузке.

В основном здании электростанции показаны паровая турбина (жёлтая), генератор (зелёный) и газотурбинная установка (синяя). Ниже — те же самые агрегаты отдельно (иллюстрации GE).

Все три части предполагаемой станции так дополняют друг друга, что, по расчётам GE, новая «газово-альтернативная» электростанция сможет быть конкурентоспособной, то есть будет поставлять электричество по умеренной цене.

А ведь для альтернативной энергетики это как раз и есть одна из главнейших проблем — слишком уж велики обычно начальные затраты на возведение «зелёных» комплексов, будь то солнечные башни с зеркалами или армия ветряных мельниц.

Согласно пресс-релизу GE, передовая станция, реализующая комбинированный цикл с интеграцией возобновляемых источников (Integrated Renewables Combined Cycle), должна заработать в 2015 году. Располагаться она будет в турецком городе Караман (Karaman).

Эта электростанция должна развивать мощность в 530 мегаватт, из которых на ветер и солнце придётся 22 и 50 мегаватт соответственно. Расчётная общая эффективность турецкой станции составляет 69%.