152
Дослідження та випробування мікротурбін, здатних працювати як на природному газі, так і на водні, пропонують перспективні рішення для енергетичного переходу, створюючи основу для майбутньої водневої економіки.
Переваги модернізації існуючих установок
Будівництво нової газотурбінної електростанції потужністю 15 МВт займає близько шести років і коштує приблизно 31 мільйон доларів США. Натомість модернізація наявної інфраструктури для роботи з воднем значно скорочує витрати та час. Як зазначив Пітер Кутне, керівник відділу газових турбін Інституту технології спалювання DLR, така модернізація займає лише 1,5 року та коштує приблизно десяту частину від повної реконструкції.
Спалювання водню в мікротурбінах, спроєктованих для природного газу, є складним через високі температури горіння водню та його нижчу температуру спалаху. Це створює ризик пошкодження камери згоряння через інтенсивне нагрівання та ударні хвилі. Для вирішення цієї проблеми інженери розробили спеціальний пальник зі стабілізацією струменя. Його конструкція, яка передбачає кільцеве розташування форсунок, забезпечує змішування вихлопних газів із новою паливно-повітряною сумішшю. Це знижує температуру в камері, стабілізує полум’я та суттєво зменшує викиди оксидів азоту.
Пілотні випробування мікротурбін потужністю 100 кВт із модернізованою системою спалювання чистого водню були проведені в Лампольдсхаузені. Протягом 100 годин роботи система продемонструвала стабільну роботу, досягнувши повного діапазону навантажень. Як пояснила дослідниця DLR Мартіна Хохлох, висока хімічна реакційна здатність водню, хоча і створює виклики, була успішно врахована в новій конструкції камери згоряння.
Мікротурбіни, що працюють на водні, можуть знайти застосування у віддалених районах, де вони служать резервними джерелами енергії для об’єктів, таких як лікарні, пивоварні чи сміттєпереробні заводи. Завдяки масштабованості інноваційної технології, її можна адаптувати для турбін різної потужності, що сприятиме поступовому переходу до використання зеленого водню в енергетиці.
