ЭНЕРГОЦЕНТРЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ: ГАЗОТУРБИННЫЕ И ГАЗОПОРШНЕВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Энергоцентры собственных нужд (ЭСН) месторождений снабжают электроэнергией и теплом инфраструктуру нефтегазовых месторождений и производственных объектов, увеличивают энергоэффективность, рентабельность и экологичность добычи скважинной продукции. Обеспечение энергоавтономности месторождений считается сложной проблемой, предполагающей разработку и реализацию уникальных инженерных решений, анализ надежности и бережного отношения к окружающей среде, оценку эффективности, экономических и технических рисков, обоснования выбора генерирующего и технологического оборудования [1].

Наша страна является одним из мировых лидеров по добыче нефти. Вместе с тем, практически на любом месторождении нефти есть две проблемы – энергообеспечение и утилизация попутного нефтяного газа (ПНГ). Ведущие российские нефтяные компании развивают энергетические программы с применением газотурбинных технологий. Таким образом, решаются сразу две проблемы.

Многие месторождения оборудованы объектами на базе ГТЭС или ГТУ-ТЭЦ (ГТУ-ТЭС). Для топлива используется добываемый природный или попутный нефтяной газ.

Создание ЭСН позволяет решить следующие проблемы по повышению энергоэффективности:

1. покрытие электронагрузок при сетевых ограничений;
2. разработка тепловой мощности для объектов;
3. уменьшение расходов на энергоресурсы;
4. повышение объема рационального применения ПНГ [2].

Известными приводами генераторов для децентрализованных электростанций считаются газопоршневые (ГПД) и газотурбинные двигатели (ГТД). Выбор между данными двигателями зависит от расхода топлива и эксплуатационных затрат.

Удельный расход топлива меньше у газопоршневой установки при разной нагрузке (Рисунок 1), что объясняется высоким КПД у поршневых машин (36-45%), чем у газовых (25-34%).

Рисунок 1. Удельный расход топлива газопоршневого и газотурбинного двигателей

Эксплуатационные затраты у ГПЭС ниже, чем у ГТЭС (Рисунок 2). Это объясняется тем, что у ГТЭС дополнительные затраты идут на капитальный ремонт турбины, по сравнению с ГПЭС.

Рисунок 2. Эксплуатационные затраты на электростанцию мощностью 5 МВт

Считается, что газовые турбины более выгодны на крупных месторождениях с развернутой инфраструктурой, которые имеют электронагрузки свыше 20 МВт. Газопоршневые же агрегаты лучше для ЭСН небольших месторождений, а также для временных ЭСН [3].