Природный газ в Беларуси используется практически повсеместно, потому вопросы энергосбережения при его доставке потребителю особенно актуальны. Белорусские разработчики из компании-резидента технопарка БНТУ "Политехник" создали энергосберегающую установку, которая использует перепады давления газа в газотранспортной системе для производства электроэнергии. Этот проект вошел в Государственную программу инновационного развития Беларуси на 2016-2020 годы. Журналисты БЕЛТА побывали в технопарке и узнали, какое применение энергосберегающая установка найдет на белорусских предприятиях.
Резидент СЭЗ "Минск" научно-инжиниринговый центр "Энерготех" работает в сфере энергетики и машиностроения. Молодые разработчики несколько лет назад пришли со своими идеями в технопарк, получили поддержку и начали развивать свой инновационный проект. "В Беларусь тогда начали приходить такие технологии, как солнечная и ветряная энергетика. Но наши климатические условия не позволяют энергоисточникам на базе солнца и ветра стабильно работать и обеспечивать высокую экономическую эффективность. Тогда мы задумались: почему бы не использовать то, что у нас уже есть - поток природного газа в трубопроводах? Эта энергия используется не полностью, а если найти ей применение, можно значительно сэкономить", - сказал директор центра Кирилл Левков.
Дело в том, что для доставки природного газа от места добычи к потребителю повышается давление в газотранспортной системе. На это затрачивается до 10% газа. Затем давление снижают, а затраченная на перекачку энергия рассеивается. "Мы задались вопросом, как же эту энергию вернуть. Изучили рынок и обнаружили, что существуют только установки, предназначенные для работы на больших объектах, таких как, например, Минская ТЭЦ-4, где проходят сотни тысяч кубометров газа в час и можно вырабатывать мегаватты электронергии. Но таких объектов немного. А при этом есть тысячи других, более мелких, где эта энергия теряется, а ведь ее можно сберечь. Это газораспределительные станции, газорегуляторные пункты и установки, которых только в Беларуси насчитывается несколько тысяч. Мы начали разрабатывать устройство для решения этой задачи с учетом всех особенностей газотранспортных систем", - добавил Кирилл Левков.
Первый образец энергосберегающей установки был создан для подтверждения теории и проверки расчетов. Он работал не на газе, а на сжатом воздухе, вырабатывая до 15кВт·ч электроэнергии. После успешной апробации концепции разработчики приступили к созданию образцов установки для работы в газотранспортной системе.
Специалисты разработали модельный ряд малых установок "ТурбоСфера", которые могут работать на самых разных объектах - от газотранспортных компаний до промышленных предприятий и производителей тепловой и электрической энергии. Такие установки также называют турбодетандерами. "Применение данного решения на объектах газотранспортной системы позволит повысить эффективность использования природного газа. Мы подсчитали, что если обеспечить во всем мире возвращение затраченной в газотранспортных системах энергии с помощью таких установок, то можно полностью удовлетворить потребность в электроэнергии такой страны, как Беларусь. Вот почему мы этим занимаемся и считаем это очень перспективным", - отметил директор центра.
Инновационность технологии заключается в том, что в одной установке разработчикам удалось совместить сразу три: теплообменник, электрогенератор и турбину. У турбины низкая частота вращения, что сделало ее более безопасной и позволило добиться автономной работы установки: она не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Установка позволяет вырабатывать электроэнергию с помощью вторичных энергоресурсов, без потребления топлива. С ее помощью также можно решить актуальную для газовой промышленности задачу по обеспечению автономности энергоснабжения удаленных объектов. "Наша технология позволяет получать 10 кВт·ч на каждую тысячу кубометров газа. С ее помощью можно компенсировать до 15% собственных нужд объектов ЖКХ или промышленных предприятий в электроэнергии, а также обеспечить на 100% автономное электроснабжение объектов в газотранспортной системе, таких как газораспределительные станции", - рассказал Кирилл Левков.
Работа над проектом велась при тесном взаимодействии с концерном "Белтопгаз" и УП "Минсккоммунтеплосеть". Сейчас создаются установки для УП "Минсккоммунтеплосеть", предприятия "Полоцк-Стекловолокно" и для ПАО "Газпром".
Ведется работа и с зарубежными компаниями. "Идут переговоры с руководством энергетических компаний и промышленных концернов России. С польским оператором "Газ-Систем" мы работаем над запуском пилотных проектов и развитием данной технологии. Встречались и с представителями газотранспортных компаний Германии", - отметил директор центра.
У разработчиков уже есть международная патентная заявка и несколько белорусских патентов. "Наш проект развивается на международном уровне: мы являемся резидентами не только технопарка БНТУ "Политехник", но и российского инновационного центра "Сколково". Мы работаем как одна команда, но основные работы выполняются в Беларуси. При поддержке "Сколково" в прошлом году прошли сертификацию в Таможенном союзе, теперь стремимся к получению международных сертификатов. Недавно стали резидентами свободной экономической зоны "Минск", - добавил Кирилл Левков.
Проект стал одним из победителей конкурсной программы ExpoLive к ЭКСПО-2020 в Дубае, которая организована правительством Объединенных Арабских Эмиратов. "Они организовали конкурс и создали фонд, где выделили средства на лучшие инновации со всего мира. Было собрано более 600 заявок со всего мира, и наш проект вошел в число 20 победителей - единственный из СНГ и Восточной Европы. Сейчас программа развивается, мы с ними сотрудничаем", - рассказал директор центра.
В Беларуси основную поддержку проекта осуществляет Мингорисполком. При его участии в Минске создается инновационное производство энергосберегающих установок. "Сейчас у нас есть совместная с УП "Минсккоммунтеплосеть" производственно-испытательная база, где осуществляется сборка, испытание, отработка образцов установок. А создаваемый производственно-технический комплекс будет ориентирован на производство наиболее сложных и трудоемких деталей, которые требуют особого контроля качества. Основные детали и узлы мы будем делать сами, но по-прежнему будем сотрудничать с предприятиями-партнерами из сфер машиностроения и промышленности, а также с организациями НАН Беларуси", - заявил Кирилл Левков.
Сейчас разработчики изготавливают энергосберегающие установки "ТурбоСфера" мощностью от 15 кВт для промышленных, коммунальных объектов и энергетики, а также 5-11 кВт - для объектов газотранспортной системы. Создан и образец установки мощностью 55 кВт. Планируется наращивать мощности до 400 кВт. Поначалу специалисты планируют производить около 10 установок в год, а затем наращивать объемы производства. "Все наши достижения - заслуга целой команды, которая постоянно растет. Мы привлекаем как опытных специалистов, так и студентов и аспирантов", - отметил директор центра.
Первым белорусским предприятием, на котором будет применяться инновационная установка, станет УП "Минсккоммунтеплосеть". Энергосберегающие технологии заработают на объекте в этом году.