Все любят отпуск. Но в этом и заключается проблема: популярные туристические направления по всему миру переполнены посетителями. Работники Лувра в Париже недавно объявили забастовку, заявив, что страдают от переутомления. В Венеции, Италия, а также на ряде греческих островов крупнейшим круизным лайнерам теперь запрещено причаливать, а туристам, приезжающим на один день, приходится платить новые туристические налоги. Другие популярные островные направления, такие как Карибский бассейн, хотя и не перегружены пока, также демонстрируют сильный рост. По данным государственного совета по туризму, в 2024 году количество пассажиров авиарейсов в Пуэрто-Рико увеличилось на 8%, а количество посетителей на круизных лайнерах — на 10%, что является новым рекордом для этой территории США. Это оказало реальное давление на способность острова удовлетворить весь свой спрос на энергию.

Эта территория США также все еще восстанавливается после ураганов, обрушившихся на остров в 2017 и 2022 годах, которые подорвали способность острова удовлетворять не только туристический спрос на энергию, но и местный спрос. По данным Бюро статистики труда США, в прошлом году рост занятости в сфере досуга и гостеприимства превысил 5%, достигнув 101 000 работников. В целом энергопотребление Пуэрто-Рико значительно восстановилось после минимумов 2020 года, увеличившись с 238 трлн БТУ до 280 трлн БТУ в 2023 году. Выбросы острова следовали той же динамике, увеличившись с 16 до 19 млн метрических тонн за тот же период, согласно данным EIA.

Поскольку Пуэрто-Рико сталкивается с классической энергетической трилеммой, заключающейся в попытке увеличить и расширить доступное электроснабжение, выбирая при этом решения, которые были бы одновременно доступными и более устойчивыми, Управление электроэнергетики Пуэрто-Рико (PREPA) осознало необходимость модернизации своих электростанций. По словам Джона Ингхэма, руководителя стратегического направления в секторе энергетики подразделения GE Vernova, занимающегося авиационными турбинами, передовые авиационные турбины помогут Пуэрто-Рико решить эту дилемму, обеспечивая стабильную частоту в энергосистеме, способствуя удовлетворению растущего спроса и создавая платформу для более эффективного развития возобновляемых источников энергии.

«Я только что представил пример Пуэрто-Рико на конференции, объяснив, как нестабильное солнечное энергоснабжение острова может выиграть от установки турбин на базе авиационных двигателей», — говорит Ингхэм. «Они доказали свою эффективность в обеспечении стабильности энергосистемы». Он отмечает, что для островов и других небольших территорий, стремящихся к более высокому уровню проникновения возобновляемых источников энергии, критически важно, чтобы энергосистема работала с плавной частотой. «Частота — это единственное, что удерживает всех в энергосистеме вместе».

Путь к возобновляемым источникам энергии

Согласно Закону о государственной энергетической политике Пуэрто-Рико, PREPA планирует получать 40 % электроэнергии из возобновляемых источников к 2025 году, 60 % — к 2040 году и 100 % — к 2050 году, как сообщает EIA. Несмотря на текущие проблемы, острову уже удалось увеличить долю возобновляемых источников энергии с 800 млн кВт·ч в 2020 году до 1,1 млрд кВт·ч в 2023 году. В процентном выражении это значительный прогресс, но возобновляемые источники энергии по-прежнему составляют лишь чуть более 5% от общего объема выработки электроэнергии в Пуэрто-Рико.

Создание базы из эффективных газотурбинных установок на природном газе является ключом к достижению долгосрочной цели острова — декарбонизации энергетики к середине века.

Благодаря своей готовности к работе сразу после подключения (plug-and-play) газотурбинная установка LM2500XPRESS, созданная на основе авиационных технологий, может выступать в качестве временного источника электроэнергии, а впоследствии использоваться в качестве постоянного источника для поддержки роста доли возобновляемых источников энергии. Фото: GE Vernova. Вверху: Сан-Хуан, Пуэрто-Рико. Источник: Jacob Boomsma/Shutterstock 

На этой неделе GE Vernova заключила соглашение с пуэрториканской компанией RG Engineering о поставке шести газотурбинных установок LM2500XPRESS, созданных на базе авиационных двигателей. LM2500 представляют собой уникальный вид мобильной инфраструктуры, особенно подходящий для удовлетворения потребностей таких мест, как Пуэрто-Рико, поскольку они были разработаны для эффективной работы в сложных регионах с менее современными энергетическими системами. Они имеют модульную конструкцию и были специально разработаны для простой и быстрой установки. «Модульность настолько высока, что каждая из установок поставляется с завода в полностью собранном виде», — говорит Ингхэм. «Вместо 130 электрических соединений у LM2500XPRESS всего 25 кабелей, и все они заранее нарезаны. Каждый разъем обозначен этикеткой, и вам остается только подключить их».

Благодаря функции «plug-and-play» турбины могут сначала служить временным источником питания, но впоследствии использоваться в качестве постоянного источника, легко переходя из временного режима в режим постоянной работы. Это может удовлетворить потребности Пуэрто-Рико: с одной стороны, остров испытывает ограничения по мощности в краткосрочной перспективе — то есть ему нужна новая энергия «вчера» — но в более долгосрочной перспективе территории необходимо достичь более высоких уровней надежной энергии для поддержки более эффективного роста возобновляемых источников энергии. Возможности LM охватывают эту потребность — от первоначального развития до более высокой цели поддержки роста возобновляемых источников энергии для сокращения выбросов углерода.

Думайте локально

«От Карибского бассейна до Тихого океана островные государства используют уникальную возможность переосмыслить свои энергетические системы», — говорит Мидхат Мираби, управляющий директор по новым авиационным установкам в GE Vernova. «На протяжении десятилетий эти регионы полагались на технологии поршневых двигателей, работающих на дизельном топливе и мазуте (HFO), которые, хотя и надежны, имеют низкую инерцию и высокий уровень выбросов, что создает проблемы для стабильности и устойчивости энергосистемы».

Но ситуация быстро меняется, добавляет Мираби. «Мы видим, как такие острова, как Пуэрто-Рико, Багамы и Гаити, переходят к более устойчивым, быстрым и стабильным энергетическим решениям с использованием газотурбинных установок авиационного происхождения. В этих более отдаленных регионах операторы электростанций обеспечивают будущее своих активов, внедряя отказоустойчивые технологии с более низким уровнем выбросов углерода».

Мираби сравнивает это с трансформацией, происходящей «за счетчиком» в дата-центрах по всей территории США, где время безотказной работы, гибкость и сокращение выбросов имеют критическое значение. «Аэродеривативные турбины GE Vernova занимают уникальное положение, позволяющее ответить на вызовы сегодняшнего дня, сочетая скорость, маневренность и поддержку энергосистемы таким образом, что операторы электростанций могут уверенно и экологично лидировать».

LM2500XPRESS может запускаться с холодного состояния до полной мощности за пять минут или меньше, а благодаря камере сгорания с низким уровнем выбросов (DLE) она может сдерживать выбросы оксидов азота (NOx) до низких уровней. После сгорания опциональная система селективного каталитического восстановления (SCR) может удалять типичные выбросы через каталитический нейтрализатор, преобразуя NOx в водяной пар и азот, и способна снизить выбросы после сгорания до 2,5 частей на миллион, что делает ее одной из самых низкоэмиссионных технологий газовых турбин, доступных сегодня.

Развитие возобновляемых источников энергии может стать проблемой для небольших регионов, которые не могут легко получить доступ к стабильным крупным энергосетям. Даже с эффективными газотурбинными установками многие из этих регионов по-прежнему будут зависеть от импорта сжиженного природного газа (СПГ). Однако в качестве платформы для развития возобновляемых источников энергии эти установки на базе авиационных двигателей уже доказали свою эффективность, и крупные экономики, такие как Германия, также использовали их для обеспечения более широкого внедрения ветровой и солнечной энергии. Ингхэм говорит, что речь идет не о конкуренции между природным газом и возобновляемыми источниками энергии, а скорее о системе взаимного усиления. Дэн Бруйетт, бывший министр энергетики США, говорит, что «природный газ является важным партнером для поддержания надежности энергосистемы и внедрения большего количества возобновляемых источников энергии».

«Я думаю, что это блестяще», — отмечает Ингхэм. «Потому что вам действительно нужна эта поддержка для увеличения использования возобновляемых источников энергии».

Источник