Эксперт Эксперт: Эксперт № 39 (2013)

Проект Няганской ГРЭС берет начало в 80-х годах прошлого века (отсюда и устаревшее уже название: Няганская государственная районная электростанция). Тогда из-за потребностей растущей нефтедобычи регион столкнулся с сильнейшим энергодефицитом. Тюменской области требовалось увеличить выработку электроэнергии в пять раз.

Побочный продукт добычи нефти — попутный нефтяной газ (ПНГ), практически бесплатный энергоресурс, имеющийся в огромных количествах. Для его переработки по всей области начали возводить тепловые электростанции. Так возник монстр советской тепловой генерации — Сургутская ГРЭС-2, самая крупная тепловая электростанция в России и вторая в мире, мощностью 5,6 ГВт. Для сравнения: мощность самого крупного энергообъекта России, Саяно-Шушенской ГЭС, — 6,4 ГВт, мощность крупных АЭС — по 4 ГВт.

Сургутской ГРЭС повезло: ее начали строить несколько раньше Няганской, и к 1985 году в Сургуте успели пустить в эксплуатацию первую турбину ГРЭС-2. К этому времени в болотистой тайге около Нягани советские строители успели только вырубить несколько десятков гектаров леса, построить дорогу и отсыпать площадку. При этом место выбрали крайне удачно: недалеко от города, куда подходила железная дорога, а также река Нягань-Юган, воды которой необходимы для технических нужд станции. Рядом проходит магистральный трубопровод «Газпрома» Уренгой—Помары—Ужгород. Тогда считалось, что природный газ из этого трубопровода может быть неким резервным вариантом для НГРЭС. Но в середине 80-х стоимость нефти сильно упала, бюджет СССР затрещал по швам, и стройку в Нягани заморозили.

Высокотехнологичная Няганская ГРЭС — крупнейшая теплоэлектростанция «Фортума» в России

Фото предоставлено FORTUM

Энергетический хайтек

Глубину советской инженерной мысли смоги оценить лишь двадцать лет спустя, и то западные бизнесмены. Fortum возродил проект, вернувшись на советский долгострой.

Конечно, от былой идеи сжигания попутного нефтяного газа было решено отказаться. Во-первых, для такого газа необходимо специальное оборудование. Во-вторых, проблема и с самим газом — его нужно доставить с месторождений, а это сложно. Например, совместный завод «Роснефти» и «Сибура» по очистке ПНГ в Нягани, запущенный в 1993 году, до сих пор недозагружен из-за нехватки сырья. Происходит это во многом из-за новых технологий. Нефтяники научились не сжигать газ на факелах либо отправлять на переработку, как это было раньше, а закачивать обратно в пласт. Это повышает нефтеотдачу, к тому же не надо тратиться на строительство газопроводов.

В итоге НГРЭС подключили к магистральному газопроводу «Газпрома», и оттуда станция уже выбирает нужный ресурс — природный газ. Именно на такой газ рассчитаны парогазовые установки (ПГУ) компании Siemens, установленные финнами. Использование технологии ПГУ позволяет заметно повысить КПД няганской теплоэлектростанции.

Обычные газовые турбины, не ПГУ, способны использовать для генерации электричества не больше 50% энергии топлива. При этом остаточное тепло (например, горячих выхлопных газов) в результате сжигания на таких установках тратится впустую. Однако в установках ПГУ горячий отработанный газ подается на котел, где вырабатывается пар, который, в свою очередь, помогает газовой турбине вращать генератор. Объединение двух циклов в парогазовой установке приводит к повышению общей эффективности станции. Если электростанция с ПГУ производит только электроэнергию, теоретически может быть достигнут КПД 60%. Если же оставшееся тепло использовать для отопления жилья, то КПД такой станции может достигать 80%.

Эффективность НГРЭС пока составляет лишь 58%: станция в ближайшее время будет работать только на производство электроэнергии. Договоренностей с администрацией города Нягань о поставках тепла в дома местных жителей у Fortum пока нет, сейчас идут переговоры. При этом излишнее тепло со станции выводить нужно. В результате Fortum решил построить гигантские «холодильники» — 80-метровые градирни. Это стало самым сложным во всей стройке. Градирни НГРЭС — самые северные в мире и по замыслу проекта должны работать в экстремальных условиях перепада годовых температур в 80˚С. Конечной, главной проблемой оказалось обеспечить работоспособность градирен при экстремальных зимних морозах Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО). Для этого в основании градирни использованы специальные створки, которые в случае сильных морозов можно закрыть. Также в стенки охлаждающих градирен встроена система зимнего отопления — уникальный для мировой теплоэнергетики случай.