Іван Жданов: Збільшення діапазону регулювання гідроагрегатів «Укргідроенерго» підвищує стійкість енегосистеми

Іван Жданов: Збільшення діапазону регулювання гідроагрегатів «Укргідроенерго» підвищує стійкість енегосистеми

Одна з найбільших генеруючих компаній України та ключовий гравець на ринку допоміжних послуг ПрАТ «Укргідроенерго» реалізує на сьогодні масштабну програму модернізації гідроагрегатів вже існуючих ГЕС та ГАЕС на Дніпрі та Дністрі, а також будує четвертий гідроагрегат найбільшої в Європі Дністровської ГАЕС. Під час модернізації гідроагрегатів спеціалісти компанії та підрядні організації досягають збільшення строку служби обладнання, підвищують його коефіцієнт корисної дії, усувають можливі негативні наслідки для екології басейну річок, а крім того – суттєво збільшують діапазон регулювання. В рамках Програми розвитку гідроенергетики до 2026 року, нещодавно компанія завершила реконструкцію та розпочала дослідну експлуатацію модернізованого гідроагрегату №2 Київської ГАЕС.

Про тонкощі процесу модернізації гідрогарегатів, виробничі показники оновленого обладнання та значення гідроенергетики для сталої роботи енергосистеми України в інтерв’ю для ExPro розповів директор Департаменту з реалізації проекту «Реконструкція. II черга» компанії «Укргідроенерго» Іван Жданов.

Які технологічні рішення були реалізовані під час реконструкції другого гідроагрегату Київської ГАЕС?

За рахунок чого вдалося збільшити потужність та ККД гідроагрегату? Перше, що було зроблено - спроектовано нове робоче колесо з іншими лопатками, які дозволили дуже суттєво підвищити коефіцієнт корисної дії (ККД). Інший важливий аспект – був розширений діапазон регулювання. Це дуже важливо для роботи агрегату, зокрема, та енергосистеми загалом, щоб був більший діапазон регулювання.

Як змінився діапазон регулювання саме на цьому гідроагрегаті?

До реконструкції діапазон регулювання був 60-100%, тобто гідроагрегат міг змінювати свою потужність на вимогу диспетчера в діапазоні потужності 24,9-46,8 МВт, після реконструкції ми збільшили діапазон на 20%, на сьогодні він становить 40-100%. Таким чином, тепер гідроагрегат може змінювати свою потужність в межах 18,7- 46,8 МВт. Для енергосистеми більш важливим поняттям є не саме значення потужності, а швидкість її набору. Цей агрегат має набирати потужність від повної зупинки до максимального значення за 5 хвилин. Під час запуску реконструйований агрегат на Київській ГАЕС включився за 3 хвилини та 42 секунди.

В чому полягає екологічний аспект модернізації гідроагрегату?

Основні агрегати та вузли, що обертаються, і яким було потрібне мастило для зменшення тертя, замінені на водяні. Для їх роботи вода береться з Дніпра, робиться її очистка, після чого вона подається на підшипник. Така ж екологічна модернізація стосується й інших гідроагрегатів? Саме так. Наприклад, на Київській ГЕС встановлений інший тип гідроагрегатів, там є поворотне колесо, тому, там все ж таки невелика кількість мастила необхідна для змащування металічних частин. Тут мастила нема, є лише на приводах сервомоторів, які розташовані в будівлі ГАЕС.

Які інші гідроагрегати компанії проходять на сьогодні реконструкцію?

На цій станції, наступний – це шостий агрегат. На Кременчуцькій ГЕС в грудні під реконструкцію буде виведений гідроагрегат №4, на Канівській ГЕС зараз п’ять гідроагрегатів проходять етап реконструкції, на Середньодніпровській ГЕС – один агрегат, на ДніпроГЕС-2 – один агрегат, на ДніпроГЕС-1 – три агрегати.

Як зараз проходить будівництво четвертого гідроагрегату Дністровської ГАЕС?

Наша компанія робить все, щоб змонтувати гідроагрегат. Вже змонтовано майже 80% обладнання, зібрана камера робочого колеса, вже збирається турбіна.

На коли запланований перший пуск гідроагрегату, його дослідна експлуатація?

На наступний рік.

Якими технічними характеристиками володіє гідроагрегат Київської ГАЕС (станція) для регулювання енергосистеми?

Гідроагрегату знадобилося всього три хвилини для того, щоб розкрутитися, набрати синхронних обертів, отримати збудження і синхронізуватися з мережею. Зазначу, що агрегат перекачує в секунду 80 куб м води. Верхня водойма Київської ГАЕС дозволяє працювати всіма шістьма агрегатами десь дві години і двадцять хвилин. Там невелика верхня водойма, але ще є можливість додатково працювати до 30 хв (скидувати воду) завдяки аварійному запасу. Цей запас зроблений для того, щоб якщо в енергосистемі буде якесь відключення, він був використаний як джерело, яке дасть енергію для відновлення всієї системи. Це зручний механізм, який нічого фактично не потребує, адже є запас води. В такій ситуації спочатку в роботу запускається один гідроагрегат, завдяки чому можливо повністю автономно заживити всю станцію, після чого, інші агрегати можуть вмикатися по команді диспетчера. Такі схеми розвороту «з нуля» є на всіх станціях.

Як проходить сертифікація обладнання компанії для надання допоміжних послуг?

У нас зараз підписаний договір для проходження сертифікації. В цьому аспекті варто зазначити, що є первинне, вторинне та третинне регулювання, наша компанія може виконувати всі ці послуги, але нам потрібно це підтвердити в ході сертифікації. Також, завдяки тому, що ми збільшили діапазон регулювання по багатьом гідроагрегатам, у нас виросла загальна доступна потужність, яку можна використати для регулювання. Для енергосистеми це зручно, адже підвищується градація регулювання.

Що можна сказати про виконання проекту Канівської ГАЕС?

На сьогодні все питання полягає у залученні інвестора, але канівський проєкт – найбільш підготовлений. По ньому проведена експертиза, є затвердження з боку Кабінету Міністрів України, міжнародне ТЕО, але немає фінансування. Зараз «Укргідроенерго» вживає заходів із залучення інвестицій на найкращих умовах згідно з українським законодавством.

Яку роботу проводить компанія для інтеграції української енергосистеми в ENTSO-E?

Ми вже давно враховуємо вимоги для інтеграції в ENTSO-E. Серед енергетиків України, ми перші хто запровадив на всіх гідростанціях сучасну автоматизовану систему управління (SCADA). Технічно, з диспетчерського пульту компанії можна увімкнути будь-який агрегат на будь-якій нашій станції з отриманням всієї інформації. Також ми технічно поєднані з «Укренерго», в результаті чого системний оператор може безпосередньо в автоматичному режимі управляти нашими агрегатами. На сьогодні дві станції по два агрегати працюють в режимі СРЧП (автоматичної системи регулювання частоти та потужності – ред.).

Яке співвідношення щодо регулювання частоти та потужності займають послуги «Укргідроенерго» та перетоки з РФ?

Зараз діапазон, який ми покриваємо – це діапазон до 300 МВт зміни потужності. Ви говорили про розширення діапазону регулювання.

Якщо порівняти зі світовими тенденціями, досвідом європейських країн, діапазон регулювання у 60% потужності – це гарний показник?

Це класичний показник, але на сьогодні складається тенденція виготовлення гідроагрегатів з більш широким діапазоном.

Модернізація гідроагрегатів австрійською компанією Andritz Hydro дає таке ж збільшення діапазону регулювання? В чому переваги австрійського підрядника перед українськими виробниками?

Головний аспект – екологічний, адже реконструйований гідроагрегат отримає нові екологічні характеристики. Окрім того, матиме меншу масу. Зменшення маси агрегату дозволяє зменшити час розгортання агрегату, також вони змінили форму робочого колеса, підвищивши ККД та розширивши діапазон.

Який діапазон регулювання забезпечить компанія Andritz Hydro?

Від 40 до 100% від встановленої потужності.

А на станціях, які компанія планує збудувати, передбачається максимізувати діапазон регулювання?

На Канівській ГАЕС є теоретичне бажання реалізувати діапазон регулювання від -1000 МВт до +1000 МВт. Реально такі агрегати вже є. Є гідроагрегат потужністю 180 МВт, який може працювати в діапазоні -180 МВт до +180 МВт без зупинки і без «мертвих зон».

Автор: Дмитро Сидоров