Nowa turbina gazowa z Chin odmieni globalny rynek energetyczny

Chińska gigantyczna turbina gazowa klasy F o mocy 300 MW pomyślnie przeszła pierwszy test zapłonu 7 października w dzielnicy Lingang w Szanghaju. Składa się z 5 głównych systemów i ponad 50 000 komponentów, wszystkie pochodzące od krajowych dostawców.
Szanghaj – zdjęcie poglądowe /Fot. Unsplash

Szanghaj – zdjęcie poglądowe /Fot. Unsplash

Maszyna może generować prawie 450 000 kW mocy na godzinę, a jej budowa jest kamieniem milowym dla Chin. Kiedy 8 lat temu rozpoczynano projekt, Azjaci byli podobno 30 lat za Zachodem w tej technologii. Teraz turbina opracowana przez China United Gas Turbine Technology Co. może generować energię elektryczną dla budynków, a także zasilać okręty wojenne.

Czytaj też: Przełom w energetyce. Ta turbina może odmienić całe farmy wiatrowe

Mo Jingfei, dyrektor działu zarządzania nauką i technologią w China United Gas Turbine Technology, podkreślił moc wytwórczą jednostki:

Szacuje się, że w konfiguracji cyklu kombinowanego pojedynczy zestaw tego sprzętu mógłby wygenerować około 450 000 kilowatów na godzinę – co odpowiada 1/8 średniego godzinnego zużycia energii elektrycznej w Pekinie.

Chiny twierdzą również, że turbina jest zdolna do pracy w wysokiej temperaturze, wysokiej korozji i wysokim naprężeniu, co czyni ją przydatną w przypadku potężnych elektrowni. W porównaniu ze sprawnością generacyjną na poziomie 35–46 proc. dla konwencjonalnej energii cieplnej, sprawność wytwórcza elektrowni o cyklu kombinowanym może osiągnąć 55 proc. i może być połączona z nową energią, aby lepiej sprostać wymaganiom użytkowników w zakresie regulacji szczytowej.

Ta turbina gazowa może zmienić globalny rozkład sił w branży energetycznej

Turbiny gazowe to jedne z kluczowych urządzeń stosowanych w energetyce i przemyśle lotniczym. Ich głównym zadaniem jest zamiana energii zawartej w paliwie (najczęściej gazie ziemnym lub lotniczym) na energię mechaniczną, a w dalszej kolejności na energię elektryczną lub ruch w maszynach. Turbiny gazowe wykorzystują procesy termodynamiczne, takie jak sprężanie, spalanie i rozprężanie gazów.

Czytaj też: Największa turbina wiatrowa na świecie postawiona w rekordowym tempie

W porównaniu do tradycyjnych elektrowni węglowych i olejowych, turbiny gazowe emitują znacznie niższe poziomy zanieczyszczeń. Ich emisja dwutlenku węgla stanowi ok. połowę emisji elektrowni węglowych. Mogą pracować nieprzerwanie przez długi czas w środowiskach o wysokiej temperaturze, ciśnieniu i potencjale korozyjnym. Na podstawie temperatur roboczych, jednostki o dużej wytrzymałości są klasyfikowane do klas E, F, G/H i J, przy czym klasa F reprezentuje główny globalny model działający w temperaturze około 1400oC.

Chińska turbina gazowa klasy F przetestowana w Szanghaju /Fot. Xinhua

Opracowanie ogromnych turbin gazowych o bardzo wysokiej temperaturze jest powszechnie uważane za ogromne wyzwanie inżynieryjne. Przez około sześć dekad globalny rynek ciężkich turbin gazowych był zdominowany przez producentów z USA, Niemiec i Japonii, a chiński przemysł turbin gazowych zmagał się z wyzwaniami późnych graczy, takimi jak złożoność projektu i ograniczony dostęp do zastrzeżonych zagranicznych technologii.

Największą obecnie działającą turbiną gazową jest SGT5-8000H produkowana przez niemiecką firmę Siemens. Waży 390 ton – mniej więcej tyle samo, co Airbus A380 – a jej moc 375 MW jest równa łącznej mocy silnika turbodoładowanego 1300 samochodów Porsche 911. Jednak precyzja jej łopatek rdzenia jest utrzymywana na poziomie grubości włosa.

W 2012 r., chiński rząd uruchomił krajowy program strategiczny skoncentrowany na silnikach lotniczych i turbinach gazowych. W 2014 r. duże przedsiębiorstwa, w tym dawna China Power Investment Corporation, połączyły siły, aby utworzyć firmę w Szanghaju, która miała przewodzić wysiłkom rozwojowym poprzez niezależne działania projektowe i strategiczną współpracę technologiczną. W 2017 r. stała się ona China United Gas Turbine Technology Co., której powierzono zadanie kierowania krajowymi inicjatywami badawczo-rozwojowymi, od badań podstawowych po produkcję prototypów i walidację.