Сейчас в лаборатории испытывается установка мощностью 2,5 кВт, сообщила ОДК 1 октября. Опытно-промышленные испытания 20-киловаттной версии пройдут «в условиях, приближенных к реальным», где именно, компания не уточнила. По ее словам, реальных промышленных образцов такого оборудования в России нет.
Твердооксидный топливный элемент преобразует химическую энергию топлива в электричество напрямую, через электрохимическую реакцию. Электролитом служит твердая керамика, проводящая ионы кислорода. Горения нет, поэтому выбросы угарного газа и оксидов азота заметно ниже. Углекислый газ остается: при работе на углеводородах основные выбросы, по данным ОДК, – вода и CO2.
ОДК заявляет КПД выше 50%. Тепло установки пойдет на нагрев воды. Когенерация улучшает экономику там, где электричество и тепло нужны одновременно и постоянно.
Помимо газораспределительных пунктов и промыслов, компания называет удаленные поселки, ЦОД, объекты ЖКХ, больницы и школы. На промыслах установка может превращать попутный газ в электроэнергию для собственных нужд. По расчету ИРТТЭК, 20 кВт при КПД 50% – это около 35 тыс. кубометров газа в год в пересчете на природный. Для утилизации попутного газа объем символический. Ниша такой установки – питание небольших удаленных потребителей на промысле и в газовых сетях.
Топливная гибкость связана с высокой рабочей температурой. Углеводородное топливо преобразуется внутри системы, и зависимость от внешнего источника водорода снижается. Та же температура повышает требования к материалам, теплоизоляции и режимам запуска.
Мировой опыт показывает основные ограничения твердооксидных установок: долгий выход на рабочую температуру, деградация элементов, чувствительность к частым пускам и остановкам, необходимость очищать топливо от примесей. Для промыслов особенно важен допустимый состав попутного газа, а он заметно различается между месторождениями.
ОДК называет межсервисный интервал свыше 8000 часов, это около 11 месяцев непрерывной работы, и срок службы установки 30 лет. Ресурс самого стека до замены не раскрыт, хотя экономику определяет именно он. 30 лет – это около 260 тыс. часов, а ресурс стеков у коммерческих производителей измеряется десятками тысяч часов. Неизвестны также расчетная стоимость киловатта, продолжительность запуска, допустимое содержание сернистых соединений и доля уже изготовленных компонентов 20-киловаттной установки.
Испытания 2027 года должны показать, работает ли установка на реальном газе и выдерживает ли длительную нагрузку вне лаборатории. Для сравнения с газопоршневыми агрегатами и дизельными генераторами понадобятся стоимость выработки, ресурс стека и затраты на подготовку топлива. Пока проект остается лабораторной разработкой малой распределенной генерации.
