Газовая энергетика Сахалина

Начать, однако, придется, с небольшого «технического ликбеза». Чем, собственно говоря, ТЭЦ отличается от ГТЭС? А та и другая – от ГРЭС? Да-да, аналитический журнал «Геоэнергетика» убежден, что признак культурного воспитания любого человека это не только умение отличать по одному абзацу Толстого от Паустовского, понимать импрессионистов и кубистов, с трех нот узнавать, где опера, а где – оперетта. Мы живем в XXI веке, веке техники и энергии, потому минимальные знания об этих отраслях просто обязаны иметь. В конце концов, нет в этом ничего такого уж сложного. Вот посмотрите сами.

ГРЭС и ТЭЦ – конденсационные электростанции. Там и там есть котел, в котором горит то или иное топливо – газ, уголь, мазут. В том же котле имеется трубопровод, в который под большим давлением подают воду. Вода мгновенно закипает, превращаясь в пар, который нагревается еще сильнее – до 540 градусов. С такой температурой и под давлением от 13 до 25 МПа пар по специальному трубопроводу покидает котел,  чтобы поступить на турбину. В турбинном отделении давление, наоборот, очень низкое. В результате потенциальная энергия пара, сильно нагретого и сжатого, превращается в  энергию вращения (кинетическую энергию). Вращается турбина, работает генератор, электростанция дает ток, пар уходит в конденсатор, где охлаждается, снова превращаясь в воду, которая снова пойдет в котел. Это – ГРЭС, поскольку пар используется только для выработки электроэнергии.

А в теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) пар используют еще и для того, чтобы забрать у него остатки температуры для нагрева сетевой воды, которая передается на тепловые пункты и приходит к нам в батареи и в краны. На ТЭЦ есть возможность перекрывать тепловые отборы пара – ну, вот не надо нам летом греть батареи, правда? Меньше энергии ушло на нагрев воды – больше энергии ушло на выработку электроэнергии. Такие вот «энергетические качели». Согласитесь – ничего сложного, аббревиатуры становятся более понятными.

Давайте теперь посмотрим еще и на третью аббревиатуру – ГТЭС, газо-турбинная электростанция. Тут вообще нет воды – этим, собственно говоря, такой тип электростанции и отличается от ГРЭС и ТЭЦ. В камеру сгорания под большим давлением подается воздух, туда же, тоже под высоким давлением, подается природный газ. Смесь воспламеняется. После ее сгорания образуется поток раскаленных газов, который и подается на турбину, которая заставляет работать генератор – все то же самое, но никакой воды, никакого пара. Соответственно, значительно меньше капитальные затраты, но выше расход топлива. Крайний Север, острова – вот те места, где ГТЭС находит применение. Но, если научиться забирать попутную тепловую энергию ГТЭС на нагрев сетевой воды – получаем вполне приличный вариант теплоэлектроцентрали, способной обеспечить небольшие города и электричеством, и теплом. В таком случае КПД выше, большой расход газа становится более оправданным, меньше становятся сроки окупаемости.

С аббревиатурами разобрались, теперь можно спокойно приступить  к рассмотрению одной из идей российско-японского моста, касающейся Сахалина. Генерация для Японии на острове по проекту – Сахалинская ГРЭС-2, Южно-Сахалинская ТЭЦ и Ногликская ГТЭС. Уголь, газ и вода и просто газ.

Что из себя представляет Южно-Сахалинская ТЭЦ? Довольно замысловато с собственниками, надо отметить. Южно-Сахалинская ТЭЦ-1 входит в состав ОАО «Сахалинэнерго», «Сахалинэнерго» является дочерним предприятием «РАО Энергетические системы Востока», 87% акций в котором принадлежат «РусГидро». Как возникла и почему сохраняется такая вот «пирамида» – это сразу две отдельные и большие истории, речь не о них. Давайте просто зафиксируем, что Сахалинская ГРЭС, Сахалинская ГРЭС-2 и вот Южно-Сахалинская ТЭЦ-1 контролируются, управляются и получают развитие под руководством государственного концерна РусГидро. Это позволяет понять, почему проект российско-японского моста сделан именно «РусГидро» и почему этот проект более реалистичен, чем проекты конкурентов.

Сахалинская ГРЭС, Сахалинская ГРЭС-2 и Южно-Сахалинская ТЭЦ-1

Как понятно из названия, ТЭЦ расположена в Южно-Сахалинске, обеспечивая электроэнергией практически весь юг острова. 14 из 19 муниципальных образований, в которых проживают 430 тысяч человек и промышленные предприятия – вот такое количество потребителей. Станция довольно молодая, первый энергоблок принят в эксплуатацию в декабре 1976-го, состоял этот блок из котлоагрегата БКЗ-320-140-3 и турбины ПТ-60-130/13. Как вы понимаете, оборудование было нашего производства, ведь в советские времена импортом в такой чувствительной отрасли, как энергетика, особо не баловались. Сахалину были нужны электричество и тепло, потому ТЭЦ в столице острова вводили в строй весьма энергично. В 1979 году было окончено строительство первой очереди ТЭЦ – 3 котла и две турбины выдавали 115 МВт электрической генерации. Чуть отдышавшись, приступили ко второй очереди, в 1986 году Южно-Сахалинская ТЭЦ-1 давала уже 225 МВт. Прибавка была обеспечена четырьмя котлами БКЗ-320-140-5 и двумя турбинами Т110/120-130 – опять же, разумеется, отечественного производства.  И все эти котлы работали на угле – собственно говоря, других энергетических ресурсов в те времена на Сахалине просто не было.

После того, как на шельфе Сахалина одно за другим стали открывать месторождения газа, газового конденсата и нефти, появился проект перевода Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 с угля на газ. Программу газификации Сахалина вообще и Южно-Сахалинской ТЭЦ в частности разрабатывали в Газпроме в конце нулевых, курировал этот проект премьер-министр России Путин В.В. Вместе с губернатором Сахалина весной 2010 года Путин принял участие в открытии первенца программы газификации – газораспределительной станции «Дальнее». С этого момента один котлоагрегат за другим стали реконструировать под сжигание газа, закончив эту работу осенью 2013 года. Особенность стареньких котлов, которые стали теперь уже «новенькими» в том, что их можно без особых усилий снова перевести на уголь. Как официально сообщают энергетики, «основным ресурсом Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 является природный газ, резервным – уголь».

То, что РусГидро спроектировало и строит Сахалинскую ГРЭС-2 и называется реальной диверсификацией. Время сейчас рыночное, котировки цен угля и газа «пляшут» как хотят, но цена электроэнергии для сахалинских потребителей, по замыслу, в среднем меняться просто не должна. В случае реализации программы российско-японского энергомоста это будет относиться и к цене экспортируемой электроэнергии, так что подход, как нам кажется, совершенно рациональный.

Но на газификации имевшихся котлов развитие Южно-Сахалинской ТЭЦ не остановилось.  29 августа 2012 года «Сахалинэнерго» (читать как РусГидро) ввело в эксплуатацию энергоблок №5. Запаса энергии, выдаваемой на-горА обновленными котлами, вполне хватило для того, чтобы установить две дополнительные турбины. И вот это уже импортные агрегаты, американские, от General Electric, суммарной мощностью в 91 МВт. С этого момента у энергетической системы центральной части Сахалина появился штатный резерв мощности, теперь ремонтами можно заниматься более-менее спокойно: остановка турбины не приведет к дефициту электроэнергии. Кроме того, это позволило уменьшить нагрузку на Сахалинскую ГРЭС, что для этого почти «музейного экспоната» весьма полезно. В 2013 году, как только последний из имеющихся на ТЭЦ котлов стал газовым, в эксплуатацию ввели блок №4. Это еще три газотурбинных агрегата от General Electric, обеспечивающие 139 МВт электроэнергии. На сегодняшний день Южно-Сахалинская ТЭЦ-1 – это 455 МВт электрической мощности и 761 Гкал/час мощности тепловой.

Американское оборудование в буквальном смысле слова встроено в оборудование станции. Турбины от GE – это почти турбины «Боинга», разве что работающие не на керосине, а на газе. В силу такого вот «происхождения» они очень маневренны, их можно быстро разогнать и столь же быстро сбросить обороты. С учетом сахалинского климата это весьма востребовано, но для этого турбинами нужно уметь управлять. И сахалинские энергетики вполне освоили это инженерное искусство при помощи программно-технического комплекса «Торнадо», разработанного новосибирской компанией «Модульные системы Торнадо». «Американцы» не производят тепловую энергию, но на ТЭЦ это никого не смутило, поскольку с турбинами совмещены котлы-теплообменники, в которых происходит обогрев сетевой воды для нужд города Южно-Сахалинск. Совмещены с техническими требованиями американцев и все системы очистки воды, ведь в котел нельзя подавать не фильтрованную воду, из нее должны быть удалены все вредные химические соединения. А еще Южно-Сахалинская ТЭЦ-1 обеспечена всем необходимым для подготовки природного газа: его нужно обогреть, ему нужно добавить давление. КПД американской техники составляет 41%, это очень высокий показатель для турбин, и наши инженеры умеют делать все для того, чтобы КПД не потерял ни одного процента.

Южно-Сахалинская ТЭЦ-1, Фото: kommersant.ru

По каким причинам в РусГидро уверены, что Южно-Сахалинская ТЭЦ-1 сможет стать участником российско-японского энергомоста? Газ на станцию идет с месторождения Сахалин-2, запасов его вполне достаточно, чтобы построить вторую очередь ТЭЦ. Газопровод уже имеется, оборудование для подготовки газа, для подготовки воды в России уже умеют производить. Следовательно, вторая очередь ТЭЦ может обойтись дешевле, чем первая, ведь территория станции, занимающая почти 50 гектаров, имеет практически всю необходимую инфраструктуру. О том, как и что с турбинами, надо ли бояться санкций США против России в этом случае – чуть ниже, а пока переместимся на север Сахалина.

Ногликская ГТЭС не входит в состав РусГидро – это совершенно самостоятельная организация, совладельцами которой являются самоуправление и несколько предприятий самого поселка городского типа Ноглики. И обеспечивает ГТЭС с ее 48 МВт мощности только сам поселок и близлежащие территории, потому и удивляет островитян самой дешевой на Сахалине электроэнергией. Конечно, сказалось и то, что Ногликская ГТЭС поставляет электроэнергию, минуя «Сахалинэнерго» – чем меньше посредников, тем приятнее потребителям. Но в данном случае не это является самым важным. Важнее то, что эта электростанция самая юная на острове – ее вели в эксплуатацию в 1999 году, а еще важнее – то, что у нее не так много ЛЭП. «Сахалинэнерго» просто вынужденно собирать «подати» именно на реконструкцию линий электропередач. Про Советскую власть можно сказать много хороших слов, но из песни слова не выкинешь: в те годы при проектировании ЛЭП для Сахалина просто не учли сейсмическую активность и огромные ветровые нагрузки во время тайфунов. А вот сомнений в том, что расширение Ногликской ГТЭС вполне возможно, причем в самые сжатые сроки, сомнений не вызывает. Дело в том, что именно на территории Ногликского района реализуются шельфовые проекты «Сахалин-1» и «Сахалин-2», здесь добывается 90% всей добываемой на Сахалине нефти. В наступившем году должно закончиться проектирование новой очереди ГТЭС. К сожалению, в силу относительной закрытости ОАО «Ногликская ГТЭС» найти более объемную информацию пока не удалось, но, если проект российско-японского энергетического моста дойдет до реализации, мы обязательно узнаем все возможные подробности.

На наш взгляд, обзор нынешнего состояния энергетической системы Сахалина и ее ближайших перспектив показывает, что первый этап энергомоста, предусмотренный РусГидро, совершенно реален, нет тут никакого прожектерства или «шапкозакидательства». А последовательное развитие Сахалинской ГРЭС-2, Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 и Ногликской ГТЭС позволит решить и многие проблемы самого Сахалина: от развития угледобывающей промышленности до электрификации ТОРов, организация которых предусмотрена в комплексном плане развития Дальнего Востока.

Да, если обратили внимание, в статье несколько раз упоминаются газовые турбины от GE. Разумеется, автоматически возникает подозрение, что как раз вот и кроется «слабое звено» из-за пакетов санкций, которые вводит один за другим руководство США против России. Однако не столь давно были времена, когда многие терялись в догадках, где начинаются интересы США и где заканчиваются интересы Дженерэл Электрик. Сейчас, конечно, все несколько иначе, но «главные электрики» далеко не всегда подчиняются федеральному правительству, предпочитая собственную выгоду «хотелкам» политиков.

Производство General Electric, Фото: geready.com

ЗАО “Невский завод” производит центробежные и осевые компрессоры и нагнетатели, газовые и паровые турбины мощностью от 4 до 32 МВт, электроприводные нагнетатели от 4 до 12,5 МВт, комплексные воздухоочистительные устройства. Основным заказчиком предприятия является «Газпром» (около 70% договоров). ЗАО входит в состав АО “РЭП Холдинг” – промышленный актив АО “Газпромбанк”. РЭПХ осуществляет инжиниринговые разработки, комплексные поставки энергетического и электротехнического оборудования для газовой, нефтяной, металлургической и химической промышленности, для энергетики и электросетевого комплекса.

Производство АО “РЭП Холдинг”, Фото: reph.ru

Помимо Невского завода, в холдинг входят в том числе АО “Завод Электропульт” и собственный проектный институт — ЗАО “ИЭМЭТ”. К чему бы это? Да к суровой прозе жизни, конечно. С 2012 года завод выпускает турбины мощностью 32 МВт, входящие, в частности, в состав газоперекачивающих установок “Ладога”, локализованных на предприятии по технологии General Electric (GE). В модернизацию Невского завода в 2014 году вложено еще 1,5 млрд рублей, которые пошли на дальнейшую локализацию данной продукции. И в том же 2014 году  на всю линейку лицензионных турбин с General Electric были подписаны соглашения о 100-процентной передаче технологий. 32 мегаваттные турбины  – это, конечно, еще не Южно-Сахалинская ТЭЦ-1, но уже и не Ногликская ГТЭС, да и про проектный институт ИЭМЭТ забывать не стоит.

В общем, не решится GE – Россия найдет для этого проекта Ротенберга или их соратников по непростому ремеслу олигархии. Эксперимент с Сахалинской ГРЭС-2 наглядно продемонстрировал, что, если надо, Россия сможет сосредоточиться, пусть это и не выглядит так эффектно, как это  было при менеджере И.В. Сталине. Справимся!

Еще раз напомним, что Сахалин – это уголь, нефть, газ и газовый конденсат, лес, рыба, возможности для развития санаторно-курортного бизнеса. Да, это не Калининградская область в центре Европы и практически рядом с обеими нашими столицами. Но перспективы развития у Сахалина намного шире, не так ли? Европа – место хорошее, но Азия не менее интересна.

Фото: gazprom.ru