Плавучие электростанции

Энергетические баржи и корабли изящно решают задачи электроснабжения
02.05.2020
Виктор Санников

В декабре 2019 года на Чукотке заработала плавучая атомная электростанция «Академик Ломоносов» электрической мощностью 70 МВт. Корабль, оснащённый двумя ледокольными атомными реакторами, снабжает электроэнергией город Певек и в перспективе заменит Билибинскую АЭС (48 МВт), которая была запущена в эксплуатацию в далёком 1974-м.

Сегодня во всём мире действует лишь одна плавучая АЭС, но тепловых электростанций на баржах и кораблях насчитывается под сотню. На них обычно устанавливаются аэродеривационные газовые турбины или дизель-генераторы (чаще всего двухтопливные) либо газопоршневые агрегаты. В качестве топлива можно использовать как трубопроводный, так и сжиженный природный газ, дизель, биодизель и мазут. Топливо бункеруется или поступает с берега по трубопроводу. На баржах, как правило, располагается и повышающая подстанция, что помогает сократить размеры береговой инфраструктуры.

В последние годы в связи с бумом на рынке сжиженного природного газа началось строительство крупных энергетических барж мощностью 470 МВт и выше, имеющих прямо на борту блоки регазификации и газохранилища. Появились и плавучие парогазовые установки с энергоблоками мощностью до 250 МВт.

Гибридная плавучая электростанция компании Becker Marine Systems
имеет блок регазификации СПГ

ТЭС, смонтированные на баржах, лишены собственного движителя, а потому перемещаются с помощью буксиров. Корабельные варианты оснащены всем оборудованием, необходимым для самостоятельного плавания, имеют каюты для капитана и судовой команды. Существуют также неплавучие конструкции - «энергетические причалы». Их доставляют по морю баржами и устанавливают на дно у берега для постоянной эксплуатации.

На всякий случай

Из-за чрезвычайных происшествий, например сильных ураганов, целые регионы и острова могут остаться без электроснабжения. Самым быстрым способом нормализовать ситуацию нередко оказывается доставка на место мобильной электростанции. Кстати, именно с такими целями в 1931 году был создан один из первых в мире энергетических кораблей - «Джакона». Идея заказать её постройку на верфи в Вирджинии пришла президенту американской компании «Агустаэнерго» после сильной зимней бури, когда в штате вышли из строя основные линии электропередачи. В подобных случаях корабль должен был причалить вблизи обесточенного района и подключиться к локальной сети, чтобы энергетики могли скорее восстановить энергоснабжение. В летние месяцы «Джакона» швартовалась в курортной зоне, где энергопотребление подскакивало в жаркие дни. На корабле были два паровых котла и два турбогенератора мощностью 10 МВт каждый.

Коммерческая генерация

Как показывает зарубежная практика, возможность построить электростанцию на верфи, спустить её на воду и пригнать на место эксплуатации весьма востребована в энергетике. Например, в заливе около Нью-Йорка на протяжении уже почти полувека работает ГТЭС «Гованус» (оператор - генерирующая компания Astoria), насчитывающая четыре энергобаржи, на которых размещены 32 ГТУ суммарной мощностью 640 МВт. С учётом цен на аренду земли в Нью-Йорке размещение теплоэлектростанции на воде более чем оправдало себя.

Siemens переходит от концептов энергетических барж к их конструированию

В 2019 году концерн Siemens подписал с компанией Astoria контракт на строительство двух новых энергетических барж SeaFloat мощностью примерно по 305 МВт (имеют по четыре турбины SGT-A65), которые заменят все четыре энергобаржи на ГТЭС «Гованус». Удельный расход топлива сократится наполовину, объёмы атмосферных выбросов также будут существенно уменьшены. Как отмечают представители Siemens, новые турбины запускаются из холодного состояния за десять минут, используя энергию, запасённую в электрохимическом аккумуляторе. Энергоблоки смогут эффективно работать в режиме покрытия пиковых нагрузок.

Быстро и качественно

Энергетические баржи - удобный инструмент для ускоренного развития новых регионов, особенно когда речь идёт об островах и труднодоступных морских побережьях. Строительство электростанции в промышленном центре на корабельной верфи завершится быстрее, чем где-нибудь вдали от цивилизации, а пригнать баржу на место можно за пару недель.

Для удобства прямо на барже устанавливается опора высоковольтной ЛЭП

В Индонезии - а это крупнейший архипелаг, насчитывающий 17 тысяч островов, - энергетические баржи широко используются в качестве постоянных и временных (пока строятся наземные электростанции) источников энергии. К ним удобно подвозить топливо, которое в стране в любом случае доставляют по воде.

В прошлом веке многие государства Юго-Восточной Азии (особенно Филиппины), Южной Америки и Карибского бассейна из-за быстрого роста экономики сталкивались с острой нехваткой электроэнергии и в результате были вынуждены воспользоваться плавучими электростанциями.

Это акватория

Подобная ситуация обычно складывается в странах, где долго пренебрегают энергетической инфраструктурой и нет эффективных механизмов для финансирования долгосрочных энергетических проектов. В какой-то момент государственные энергокомпании обращаются к частному сектору и иностранным инвесторам как к «палочке-выручалочке». Заключаются договора о долгосрочной закупке электроэнергии на условиях, что инвестор сам построит электростанцию и сам же будет её эксплуатировать. И если государство не может или не хочет дать гарантии соблюдения подобных соглашений, зарубежные инвесторы предпочитают использовать мобильные электростанции на баржах. С юридической точки зрения эти объекты (как и морские корабли, приписанные к определённому порту и плавающие под национальным флагом) подпадают под действие Международного морского права, и инвесторы понимают, что смогут вернуть свой производственный актив, если местная энергокомпания вдруг откажется от исполнения обязательств по контракту.

Находясь на воде, плавучая электростанция подпадает под нормы
Международного морского права

В 2018 году энергокомпания NAWEC (Гамбия) подписала двухгодичное соглашение на покупку мощности 30 МВт с турецкой Karpowership, владеющей целым флотом энергетических барж суммарной мощностью около 4 ГВт. Этот флот составлен в основном из переоборудованных балкеров (судов для перевозки насыпных грузов), на которых установлено подержанное и новое энергетическое оборудование.

Гибкие решения

Плавучую электростанцию можно взять в лизинг или заказать на специализированных предприятиях (Power Barge Corporation, MAN Energy Solutions, Burmeister & Wain Scandinavian Contractor, Wärtsilä, Kawasaki, Mitsubishi Heavy Industries и др.). Типовые конструкции отработаны, и если двигатели и электрогенераторы уже есть в наличии, то энергобаржа мощностью 100 МВт будет построена и поставлена в течение полугода. Важно, что работа по подготовке причала и подводке линии электропередачи может идти параллельно со строительством самой электростанции.

Энергобаржи обещают серьёзный выигрыш в зоне вечной мерзлоты, где все сооружения, в том числе электростанции, приходится размещать на сваях, а доставка тяжёлых грузов возможна только в зимний сезон.

Плавучие электростанции часто оснащаются
многотопливными двигателями

В обжитых регионах интерес к энергетическим баржам подогревается распространением возобновляемых источников энергии, которые способны свести на нет прибыльность традиционной топливной генерации. В таком случае генерирующая компания сможет перегнать плавучую электростанцию в другой регион или просто продать её, вернув часть ранее вложенных средств.

Рачительный нефтегаз

Ещё одно направление для применения энергетических барж - морская нефтегазодобыча. Например, Национальная нефтяная корпорация Ганы для утилизации природного газа с месторождения Тано использует энергетическую баржу мощностью 140 МВт, построенную компанией Westinghouse.

Не секрет, что в связи с ухудшением ресурсной базы нефтяные компании вынуждены разрабатывать всё более мелкие месторождения, сокращая капитальные затраты. И вместо того чтобы строить энергокомплекс на морской технологической платформе или на берегу, можно взять в аренду, пригнать и поставить на якорь небольшую энергетическую баржу.

Источник: Энерговектор

Читайте другие наши материалы