К вопросу проектирования и строительства электростанций IPP

А.Г. Кузьмина – Группа компаний «НАТЭК»

Успех реализации энергетического проекта может быть обеспечен при условии взвешенного и ответственного выбора разработчика проекта и инжиниринговой компании, отвечающей за выполнение работ.

Устойчивый экономический рост, строительство новых объектов и модернизация существующих производственных мощностей влекут за собой увеличение объемов энергопотребления. По данным РАО ЕЭС, ежегодный прирост энергопотребления в стране составляет 8%, причем по регионам он значительно отличается.
Увеличение потребления энергии на фоне износа генерирующих мощностей, электрических сетей и оборудования подстанций создает серьезную проблему энергодефицита. И она может быть решена только за счет строительства новых мощностей, модернизации электросетей и внедрения систем эффективного энергопотребления, причем и то и другое необходимо делать с применением передовых технологий и решений.
Темпы роста энергопотребления обусловили формирование долгосрочных планов развития генерирующих мощностей за счет серьезных инвестиционных программ и проектов. Важно учитывать, что большая часть инвестиционных проектов (более 55%) – новое строительство. По разным оценкам специалистов, в период 2008-2009 гг. на стадию реализации должно выйти около 30 объектов генерации, и это только по проектам ТГК и ОГК.
Очевидно, что проекты строительства генерирующих мощностей требуют эффективного управления инвестиционной деятельностью, включая вопросы управления генподрядными работами и закупками основного технологического оборудования. При этом положение дел на рынке основного силового оборудования, несмотря на проблемы, связанные с большим количеством контрактов на поставку, далеко не самое узкое место проекта.
Спрос на услуги в области инжиниринга, по мнению участников рынка, будет расти лавинообразно, одновременно будет увеличиваться спрос на услуги высококвалифицированных специалистов в области управления проектами, проектировщиков, а также монтажников, эксплуатирующего персонала. При этом следует отметить, что сектор инжиниринговых услуг находится лишь в стадии формирования, отсюда очевидные проблемы:
•    ограниченные возможности проектных организаций и слабая инженерная подготовка специалистов подрядных организаций;
•    кадровое и технологическое обеспечение большинства подрядных организаций не отвечает сложности проектов и срокам их реализации;
•    несоблюдение сроков контрактных обязательств приводит к тому, что итоговая стоимость реализации проекта увеличивается в несколько раз.
Чтобы избежать данных проблем, основными «игроками» на этом рынке должны стать компании «полного цикла» (и международный опыт является тому подтверждением). Это компании, имеющие успешный опыт реализации проектов по договорной модели ЕРС/ЕРСМ и обеспечивающие финансовые гарантии исполнения контрактных обязательств. Как правило, у них есть собственные проектные решения, квалифицированный персонал, налажены отношения с поставщиками оборудования.
Положение на рынке энергетического инжиниринга подтверждает тенденцию создания вертикально интегрированных холдинговых структур, объединяющих проектные, строительно-монтажные и наладочные предприятия. Одним из немногих примеров процесса создания и развития профильных направлений деятельности является Группа компаний «НАТЭК». Следует отметить, что она далеко не новичок на рынке: в течение семи лет компания развивает базовые направления деятельности, что обеспечивает успешную реализацию проектов в области энергетического строительства.
При реализации проектов не бывает второстепенных задач и малозначимых процессов, но тем не менее, учитывая высокую степень сложности энергетического строительства, можно выделить несколько ключевых этапов, выполнение которых и определяет сроки и стоимость выполнения проекта. В создании любого объекта, а энергетического в особенности, ключевым и важнейшим этапом является проектирование. Участники этого процесса должны обладать высоким уровнем профессионализма, иметь собственные передовые разработки, опираться на нормативно-техническую базу и применять современные технологии проектирования.
В связи с этим в составе Группы компаний образован специализированный проектный центр – ООО «НАТЭК-Энерго Проект». Он создан на базе двух проектных организаций, имеющих успешный опыт комплексного проектирования и давно зарекомендовавших себя на рынке. В его штате работает более шестидесяти инженеров-проектировщиков всех специальностей, необходимых для создания комплексных энергетических и промышленных проектов. Наряду с опытными, высококвалифицированными специалистами, прошедшими многолетнюю школу в области промышленных и оборонных отраслей, в составе компании и молодые специалисты, с профессиональным интересом перенимающие опыт старших коллег.
Из последних наиболее интересных проектов, реализованных компанией, заслуживает внимания энергетический центр комплекса зданий Правительства Московской области, расположенный в непосредственной близости от МКАД – на 65-66 км.
Установленная электрическая мощность энергоцентра составляет 30,1 МВт, тепловая – 44 МВт. Строительство энергоцентра осуществлялось на полную проектную мощность, а ввод основного технологического оборудования был разбит на два этапа. В соответствии с проектом, в составе первой очереди установлены и работают шесть модулей блочной ТЭС на базе газопоршневых агрегатов типа JMC 620 GS-N.LC электрической мощностью по 3010 кВт и тепловой – по 2846 кВт (производства Jenbacher AG, Австрия). Пиковые тепловые нагрузки покрываются двумя водогрейными котлами типа THW-I NTE 90/80/10 бар.
Работой каждого энергетического модуля управляет отдельная АСУ, входящая в состав модуля. Комплексное управление работой энергоцентра обеспечивает общестанционная система АСУ ТП.
Для аварийных ситуаций, а также для питания ответственных электроприемников собственных нужд при стартовом пуске электростанции предусмотрена блочно-контейнерная ДЭС мощностью 200 кВт.
Основное вид топлива для энергоцентра – природный газ от магистральных сетей, в качестве аварийного используется дизельное топливо (для ДЭС и пиковых котлов).
В энергоцентре реализован принцип тригенерации – комбинированная выработка электроэнергии, тепла (утилизированного от систем двигателя и отходящих продуктов сгорания топлива, а также от газовых котлов) и холода. Для выработки холода применяются абсорбционные бромисто-литиевые холодильные машины (АБХМ). При этом основные АБХМ установлены в зданиях, потребляющих холод, кроме холодильной машины собственных нужд для кондиционирования воздуха в офисной части здания энергоцентра.
Основной сложностью при проектировании энергоцентра было наличие очень ограниченной площадки для размещения ТЭС. Здание размерами в плане 30x60 м, дымовая труба высотой 60 м из тринадцати стволов, ДЭС, газораспределительный пункт и инженерные коммуникации расположены на площадке (формы неравнобедренной трапеции) 7000 м2. Несмотря на компактность размещения, проектировщикам удалось при соблюдении всех нормативных требований органично вписать энергоцентр в комплекс прилежащих административных, общественных и торговых зданий (не нарушая общий вид контурами основного корпуса и многоствольной дымовой трубы).
Все генерирующее оборудование размещено в едином машинном зале, на одной отметке. Сухие охладители-драйкуллеры расположены на крыше здания, на отметке 9 м. Здание ТЭС – металлокаркасное, с обшивкой панелями типа «сэндвич». Для защиты прилегающей территории от шума охладителей на крыше устроен шумозащитный экран.
Выдача электрической мощности сторонним потребителям и на собственные нужды энергоцентра предусмотрена через РУ-10 кВ. Защита генераторов выполнена на аппаратуре в шкафах управления модулями, поставляемыми вместе с генераторами.
Станция работает в островном режиме. На случай аварии в комплексе зданий Правительства предусмотрено питание от городских сетей по отдельной линии. Тепловые и электрические сети от энергоцентра выходят через проходной подземный коллектор. Энергоцентр введен в эксплуатацию в сентябре 2007 года.
В настоящее время закончено проектирование и ведется строительство другого подобного энергоцентра в г. Лобня. С учетом успешного опыта размещения объекта на ограниченной площадке, этот энергоцентр также «вписан» на минимальной площади. Он будет снабжать электроэнергией и теплом промышленную зону г. Лобня, включая таких потребителей, как «Тетра пак» и других, а также жилищно-коммунальный сектор города. Избыточное тепло будет утилизироваться в существующую муниципальную котельную, практически выработавшую назначенный ресурс.
Энергоцентр формируется на тех же газопоршневых агрегатах – JMC 620 GS-N.LC в количестве 12 штук. Электрическая установленная мощность станции составит 36,12 МВт, а тепловая, с учетом утилизаторов и пиковых котлов, – 72 МВт. Существенным отличием в проектировании данного энергоцентра является компоновка машинного зала в двух уровнях, позволившая сократить размеры здания в плане и развить его в высоту. На втором этаже установлены теплообменники отработавших газов двигателей (утилизаторы).
Имеются также отличия в организации системы вентиляции машинного зала. В отличие от первого объекта, в котором каждый двигатель имеет собственную приточную и вытяжную вентиляционную установку, ТЭС в г. Лобне оснащается центральной системой вентиляции, с раздачей приточного воздуха для двигателей по коробам.
Завершена предпроектная подготовка, и началось проектирование энергоцентра в г. Пущино для энергоснабжения предприятий, строящихся в новой промышленной зоне города, включая завод по производству инсулина, Дата-центр (центр хранения данных) и др. Следует отметить, что этот проект имеет ряд принципиальных технических особенностей, в первую очередь связанных с высокими требованиями потребителя к надежности энергоснабжения.
В связи с тем, что в данном проекте отсутствует возможность параллельной работы с сетью, и энергоцентр будет работать в автономном режиме, требовалось разработать план мероприятий для обеспечения надежности энергоснабжения потребителей. Был разработан вариант схемы электроснабжения от двух независимых источников (ГПЭС и ДЭС), оптимизирована внутренняя схема электро- и холодоснабжения Дата-центра, разработан алгоритм резервирования и схема включения резервного источника. По сути, в процессе разработки концепции энергоцентра появилась концепция создания единого комплекса производства-потребления электрической и тепловой энергии, соответствующая такому сложному, высокотехнологичному объекту, как Дата-Центр.
ООО «НАТЭК-Энерго Проект» в ближайшее время приступает к разработке концепции генерального плана развития промышленной зоны компании «ВАРЗ-400» (с установкой газотурбинной станции во Внуково) и ряда других проектов. При проектировании новых и модернизации существующих промышленных зон компания учитывает все особенности функционирования объектов и перспективы развития в соответствии с современными тенденциями индустриального развития территорий. Архитектурные решения, сочетающие в себе принципы территориального, технического и функционального зонирования, позволяют наиболее эффективно использовать имеющиеся ресурсы заказчика.
Кроме того, специалисты ООО «НАТЭК-Энерго Проект» участвовали в проектировании более 20 энергоцентров и 150 котельных различной мощности на базе отечественного и зарубежного оборудования, а также большого количества объектов промышленного назначения.
Среди них наиболее интересными действующими объектами являются:
•    установка на базе газопоршневого агрегата Olympian G16CM34 (компания Caterpillar, Inc.) для рыбоперерабатывающего производства в Москве. Электрическая мощность ГПЭС – 6,03 МВт, выходное напряжение 10 кВ;
•    энергоблок на базе оборудования Viessmann (Германия) для санатория «Родина» Управления делами Президента РФ в г. Сочи;
•    энергоцентр мощностью 8 МВт на базе двух газопоршневых агрегатов TCG2030V16 производства немецкой фирмы Deutz для завода по производству холодильников в г. Орске.
В стадии завершения находится проектирование ТЭС электрической мощностью 18,8 МВт на базе газотурбинных установок Taurus 60 GS компании Solar Turbines (США), с котлами-утилизаторами и пиковой котельной. Она обеспечит потребности в энергии жилого микрорайона в г. Железнодорожный Московской обл.
Спроектирован автоматизированный склад-холодильник с энергоблоком, предназначенный для хранения продуктов рыбопереработки в условиях глубокой заморозки. Энергоснабжение склада – автономное, от пристроенного к складу газопоршневого энергоблока мощностью 7 МВт.
Компания «НАТЭК-Энерго Проект» ориентирована на реализацию сложных крупномасштабных проектов в области энергетического и промышленного строительства, а также на реализацию экологических программ, использование возобновляемых и альтернативных источников энергии. В связи с этим специалисты компании применяют передовые технологии в области использования биогаза, попутного нефтяного газа, синтез-газа, получаемого при газификации угля, а также применения высокотемпературных модульных топливных ячеек.
Работая над сложными интегрированными проектами энергетического и промышленного строительства, компания опирается на эффективную систему управления, созданную в Группе компаний «НАТЭК» и открыта для сотрудничества с другими профессиональными участниками рынка. Высокое качество работы, понимание задачи эффективного использования инвестиционных затрат, соблюдение контрактных обязательств – базовые принципы, на которых строит партнерские отношения «НАТЭК-Энерго Проект». Турбины и Дизели