ЭНЕРГОПЕРЕХОД запросы оператора сети. Четыре из семи турбин оснащены специальными сцеплениями. Генераторы оснащены муфтами, которые могут отсоединять их от турбин, чтобы те могли работать как синхронные конденсаторы. В этом случае сетевой оператор платит станции за синхронизацию и вращение генератора, без подключения к силовой турбине. И это обеспечивает стабилизацию сети. Как только требуется электроэнергия, турбины могут быть включены в сеть в течение 10 минут, чтобы компенсировать перебои в генерации или системе передачи на любом участке сети. Программное обеспечение используется для быстрого доведения турбины до синхронной скорости, чтобы можно было без затруднений включить или отключать турбину. После отключения генератор продолжает вращаться. С экономической точки зрения технология, использующая существующее оборудование, весьма эффективна. В ходе модернизации можно установить дополнительное сцепление для турбины за пару недель. Необходимо отметить, что существующие генераторы, как правило, устанавливаются вблизи центров нагрузки. В большинстве случаев имеются точки, где они могут поддерживать реактивную мощность и обеспечивать поддержку напряжения. Поскольку турбина не работает в синхронном режиме конденсации, отсутствует сжигание топлива и, следовательно, нет выбросов. Пиковые газовые турбины играют важную роль в поддержании стабильности сети, обеспечивая инерцию и реактивную поддержку. Эти установки могут обеспечить резервную мощность, когда возобновляемые источники энергии по какой-либо причине не функционируют, например в периоды экстремального снижения температуры или при появлении других катаклизмов. В ином случае, они обеспечат синхронную поддержку конденсации и напряжения, которые будут всегда востребованы в сетях нового поколения, поскольку все большая доля возобновляемых активов будет интегрирована в общую сеть. По данным Европейской ассоциации электроэнергетики Eurelectric, к 2030 году до 80% электроэнергии в ЕС может быть произведено без использования ископаемого топлива.
Генератор, превращенный в синхронный конденсатор, с исходной мощностью 625 МВА, с жидкостным охлаждением. Впервые в Европе установлен на угольной электростанции компанией GE. Проект был выполнен в течение семи месяцев с момента заключения контракта до синхронизации. Заказчик смог обеспечить на новой установке более 500 МВАр реактивной мощности.
Статья подготовлена на базе материалов renewableenergyworld.com и ge.com. The Chemical Journal Ноябрь 2021
25
ТЕНДЕНЦИИ
Возобновляемый метанол на старте Основные признаки нового направления — ориентация на энергетический сектор и неуклонный рост
Энергетический парк TransAlta Bluewater, где с 2020 года компанией Advanced Chemical Technologies ведется производство метанола из углекислого газа.
26
Ноябрь 2021 The Chemical Journal
ТЕНДЕНЦИИ
Маргарита Гусева
В
озобновляемый метанол — метанол второго поколения, получаемый из возобновляемых источников энергии, в основном из биомассы и промышленных отходов. Он является важным сырьем для производства биодизеля, может быть переработан в химическое сырье или добавлен в моторное топливо. Глобальный рынок возобновляемого метанола, по данным Allied Market Research, оценивался в 3,3 млрд $ в 2019 году и, по прогнозам, достигнет 5,3 млрд $ к 2027 году, продемонстрировав среднегодовой темп роста 5,8%. Производство возобновляемого метанола аналогично производству обычного метанола, однако вместо монооксида углерода используется диоксид углерода. Он обладает высоким октановым числом благодаря высокому соотношению водорода и углерода и помогает сдерживать парниковое воздействие на окружающую среду. Рост мирового рынка возобновляемого метанола обусловлен увеличением выбросов двуокиси углерода в сочетании с жесткими экологическими нормами, направленными на снижение воздействия двуокиси углерода. Ожидается, что этот фактор будет стимулировать спрос на возобновляемый метанол, который уже применяется в транспортном и промышленном секторах. Кроме того, ожидается, что преобразование сельскохозяйственных и промышленных отходов в возобновляемый метанол создаст потенциальные возможности для роста рынка в ближайшие годы. Биомасса является основным источником получения возобновляемого метанола. Поэтому ожидается, что рынок создаст благоприятные возможности для роста благодаря применению метанола как в растворителях, так и в химическом сырье. Кроме того, высокооктановые топливные эфиры, такие как МТБЭ, используемые в производстве биодизеля, вероятно испытают повышенный спрос со стороны автомобильного и транспортного сегментов. Ожидается, что рост спроса на производство формальдегида из метанола для нужд лакокрасочной промышленности и строительства также будет The Chemical Journal Ноябрь 2021
стимулировать рынок возобновляемо- Энергетический сектор станет в ближайшей перспективе очень емким го метанола. Главным препятствием к быстрому и наиболее прибыльным сегментом. Ожидается, что текущие события в «зеросту объемов производства станет отсутствие инфраструктурных объектов. леном» направлении будут способствоНапротив, растущие экологические вать росту спроса на возобновляемый менормы по сокращению выбросов танол и, следовательно, росту рынка. парниковых газов в сочетании с активным финансированием НИОКР Региональный разрез в данном сегменте, как ожидается, Азиатско-Тихоокеанский регион прибудут стимулировать рост рынка. несет производителям возобновляемого По видам сырья метанола наибольший доход и, по оценкам, будет расти ежегодно на 5,4%. Выбросы CO2 станут наиболее заметВедущие поставщики технологий ным источником сырья для производ- производства метанола образуют партства возобновляемого метанола. нерства для продвижения возобновляеНа основе сырья рынок сегменти- мых технологий производства метанола. руется на сельскохозяйственные от- Среди них Geely Holdings и Zixin Indusходы, отходы лесного хозяйства, твер- trial Co, которые строят производства дые бытовые отходы, выбросы CО2 возобновляемого метанола в Китае. и другие. Сегмент твердых бытовых Китай подписал соглашение с компаотходов внес наибольший вклад в объ- нией Enerkem о строительстве 100 предем мирового рынка возобновляемого приятий по производству современного метанола в 2019 году. ТБО все чаще ис- биотоплива к 2035 году. пользуется для производства возобЯпония является крупным потребиновляемого метанола. телем возобновляемого метанола и вноЕжегодно в мире производится око- сит значительный вклад в развитие техло 1,3 млрд тонн ТБО, и ожидается, что нологии его производства. В 2019 году к 2025 году этот показатель увеличится на Азиатско-Тихоокеанский регион до 2,2 млрд тонн. и Европу в совокупности приходилось Использование отходов для произ- около 79 %, причем доля АТР составляла водства возобновляемого метанола по- около 61%. Ожидается, что в Северной зволяет эффективно утилизировать не- Америке и Европе в течение прогнозперерабатываемый мусор и снизить ного периода будут наблюдаться значинагрузку на свалки. тельные ежегодные темпы роста — 7,7% и 6,7% соответственно.
По видам применения
В зависимости от направления дальнейшей переработки, рынок делится на следующие сегменты: формальдегид, диметиловый эфир и метил-третбутиловый эфир, бензин, растворители и другие. Кроме того, возобновляемый метанол используется в качестве источника энергии для электростанций, а также в качестве автомобильного или судоходного топлива. Кроме того, он может быть использован в качестве компонента химических продуктов. По направлениям конечного использования мировой рынок возобновляемого метанола подразделяется на химическое, транспортное и энергетическое.
Ведущие игроки Наиболее заметными участниками рынка являются Advanced Chemical Technologies, Basf SE, Carbon Recycling International (CRI), Enerkem, Fraunhofer, Innogy, Nordic Green, OCI N.V., Serenergy A/S и Sodra. Чтобы повышать конкурентоспособность, компании применяют различные стратегии — запуск производства нового продукта, партнерство, слияние и поглощение. Так, компания Advanced Chemical Technologies начала производство метанола из углекислого газа в энергетическом парке TransAlta Bluewater с 2020 года. Это позволит компании динамично увеличивать объемы сбыта, забирая потребителей из новых секторов рынка. 27