12 August 2026, 18:26
Redacţia PiataAuto.md
Nici turbinele cu gaze, nici turbinele cu abur, nu sunt tehnologii noi, ba dimpotrivă, sunt cunoscute demult şi fost cizelate în timp să atingă cea mai mare eficienţă posibilă fizic şi economic. Asemenea turbine sunt folosite preponderent în centrale electrice şi pot atinge cel mai mare randament atunci când funcţionează împreună în centralele termice, într-o formulă de două turbine cu gaze şi una cu abur, ca în cazul noii centrale Mintia din România. Două turbine de gaze folosesc gazul drept combustibil pentru a fi puse în mişcare mecanică, generând electricitate, iar căldura degajată de ele e captată apoi şi direcţionată spre a treia turbină, cu abur, care mai produce electricitate adiţională. Graţie acestei forme combinate, randamentul sistemului poate depăşi 64-65%, tinzând chiar spre 67% în unele cazuri. Dacă cele două tipuri de turbine se folosesc separat, pierderile de căldură sunt mari şi randamentul e mult mai mic. Turbinele cu abur sunt folosite la centralele nucleare, spre exemplu, unde circuitul de apă e încălzit de reactor, iar aburii propulsează turbina. Ei bine, din acea energie termică generată de reactor, doar circa 33% se transformă în electricitate prin turbinele cu abur, restul pierzându-se prin căldură şi răcirea reactorului. Şi dacă sursa de căldură pentru circuitul cu abur vine de la arderea gazului, randamentul unei turbine cu abur mai mici ajunge la maxim 35% în scenarii idealiste. Însă acum, pe piaţa producătorilor de turbine mari, există o cerere uriaşă de turbine cu gaze, care face ca aceştia să aibă rânduri de aşteptare pentru 5 ani înainte şi mai mult. Iar asta împinge piaţa la revenirea la tehnologia arhaică a folosirii doar turbinelor cu abur, în sisteme cu randament redus. Compania americană Babcock & Wilcox tocmai a anunţat un parteneriat uriaş cu germanii de la Siemens Energy pentru producţia a 20 de turbine cu abur. Şi deoarece tehnologia are un randament mic într-o asemenea formulă arhaică, emisiile generate doar de acest parteneriat vor fi echivalente cu emisiile a peste 2,6 milioane de maşini anual.
De unde vine cererea uriaşă pentru turbine cu gaze în lume, de ce această tehnologie care arde gaz şi emite CO2 a devenit atât de solicitate? Ei bine, construcţia noilor centrale termice clasice generează o cerere foarte limitată, deci nu ea e cauza creşterii fulminante. Creşterea vine de la centrele de date noi, care se construiesc într-un număr uriaş în lume şi mai ales peste ocean. Multe din aceste centre de date au dimensiuni uriaşe şi necesităţi de putere care echivalează cu nivelul unor ţări mici sau chiar medii. Şi atunci aceste centre trebuie să-şi creeze propriul sistem energetic.
Există centre de date care contractează energie din surse regenerabilă, sau chiar îşi construiesc centrale geotermale proprii. Unele centre de date au avizate şi construcţia de reactoare nucleare proprii — într-atât de mare sunt necesităţile de energie.
Doar că reactoarele nucleare, chiar dacă generează efectiv zero emisii CO2 în atmosferă, durează mult în timp până sunt construite. Şi centralele geotermale la fel, pentru că au nevoie de forări meticuloase în adâncime şi multe lucrări complexe. Iar pentru construcţia de centre noi de date se duce o adevărată cursă. E nevoie noi şi noi centre de date, mai puternice, şi preferabil construite cât mai repede. Tocmai de asta, se optează pe larg şi pentru soluţii aplicate de obicei la centrale termice. Turbinele cu gaze au fost opţiunea numărul 1 din această categorie pentru mulţi dezvoltatori şi primii care au plasat volume mari de comenzi le-au şi primit sau urmează să le primească în curând. Dar apoi volumul de comenzi a crescut tot mai mult şi producătorii de turbine cu gaze mari care nu sunt foarte mulţi în lume, chiar dacă au fabrici dispersate la nivel global au ajuns să adune rânduri mari de comenzi. Aceste rânduri au ajuns acum să depăşească 5 ani la unii dintre ei. Soluţia care părea rapidă nu mai e foarte rapidă, iar dezvoltatorii de centre noi de date nu-şi prea pot permite luxul de a aştepta 5 ani până vor avea turbinele livrate şi montate la sediul centrului de date. E nevoie de ceva mult mai rapid.
Tocmai de asta, printre constructorii de centre de date există acum o adevărată goană a inventivităţii în a găsi surse şi tehnologii de generare a energiei, care să poată fi produse şi livrate rapid. Motoarele mari cu combustie sunt o alternativă foarte populară, dar şi ele au rânduri mari deja. Aşa s-a ajuns ca o companie ca Boom Aerospace, care a creat un nou motor cu reacţie pentru avionul hipersonic de pasagerii Boom Overture, pe care-l pregăteşte de lansare, să lanseze în decembrie o turbină pentru producţia de electricitate pentru centrele de date, de 42 MW putere electrică, inspirată din motorul cu reacţie al avionului supersonic pe care-l dezvoltă.
Foto: Noua turbină Boom Aerospace pentru centrele de date
Şi tot acest fenomen a făcut şi compania Babcock & Wilcox, despre care vorbim azi, să semneze acordul cu Siemens, despre care vorbim azi. Babcock & Wilcox e un integrator de tehnologie energetică pentru centrele de date şi e cea care vine cu soluţiile şi construcţia sistemelor energetice pentru acestea atunci când apar proiectele noilor centre de date. Ei bine, motivaţi de problema timpilor mari de livrare a turbinelor cu gaze pe piaţă, ei au creat un produs energetic pe care-l numesc FastPower, adică putere rapidă, sugerându-se astfel termenul de livrare mult mai mic.
Produsul FastPower se bazează pe acordul încheiat cu Siemens acum, prin care Babcock & Wilcox a comandat producţia a 20 de turbine cu abur a câte 50 MW fiecare, cu un calendar de livrări care va începe în aproximativ 2 ani. Având acest contract, Babcock & Wilcox poate vinde dezvoltatorilor de noi centre de date soluţia de a avea turbinele livrate, montate şi pornite în operare în decursul a maxim 24, ceea ce le aduce un avantaj de 3 ani câştigaţi faţă de rândul de comenzi existent la turbinele cu gaze.
Ei bine, prin această comandă plasată la Siemens, germanii vor produce cele 20 de turbine cu abur, cu o putere cumulată de 1 GW. Iar aceste turbine vor ajunge în centrele de date ca parte dintr-un sistem simplu, unde există un cazan uriaş de apă, numit şi boiler, şi un circuit de abur. Boilerul e efectiv încălzit cu gaz, prin flacără, iar aburul rezultat circulă spre turbina cu abur, punând-o în mişcare, iar ea, ataşată la un generator, produce electricitate. E un ciclu Clausius-Rankine clasic, cunoscut demult.
Randamentul mecanic interior al turbinei cu abur e unul foarte bun, de fapt, ajungând la 84-87%, însă randamentul întregului circuit de funcţionare e mult mai mic şi ajunge la aproximativ 30-35%. Tocmai de asta, în centrale termice cu rol primar de a produce electricitate, ele sunt cooptate de obicei cu turbinele cu gaze, pentru a funcţiona în ciclu combinat. În ciclu separat ele sunt incluse de obicei doar la centralele a căror rol primar e furnizarea de încălzire centralizată şi apă caldă, iar turbina cu abur face uz de căldura degajată, care ar fi altfel pierdută. O asemenea formulă are din nou randament sporit. Şi, în fine şi la centralele nucleare prezenţa lor e perfect justificată. Dar conceperea unei centrale care să producă electricitate şi care să aibă doar turbină cu abur e de obicei considerată o soluţie ineficientă şi arhaică.
Însă anume asta vor face noile turbine Siemens în centrele de date cu sisteme energetice FastPower instalate de Babcock & Wilcox. Compania americană menţionează clar că soluţia e ineficientă, dar e rapidă. Partea bună e că Babcock & Wilcox construieşte aceste sisteme pentru ca ulterior în circuit să poată fi adăugate şi turbine cu gaze, pentru sporirea randamentului. Până atunci, însă, sistemele vor funcţiona cu boilere uriaşe, încălzite cu combustie de gaz, iar aburul va pune în mişcare turbina. Şi randamentul pe care-l putem estima, luând în considerare experienţa mare a celor de la Babcock & Wilcox, ar fi unul spre maxim posibil, de 35%. Aici trebuie să spunem că există randamente mai mari la turbinele cu abur, de până spre 37% şi mai mult, dar ele sunt posibile de obicei la turbine mai mari, nu la cele de 50 MW, ca aici. Turbinele cu gaze moderne ar fi mai eficiente, cele mai performante ajungând la 40-44%, ceea ce explică de ce ele sunt preferate pentru centrele de date cu presiune de timp.
Ei bine, partea care e cea mai uimitoare de aici vine abia când calculăm ce emisii CO2 vor genera aceste 20 de turbine cu aur contractate acu de la Siemens, când vor fi puse să opereze în cicluri atât de ineficiente, arzând gaz pentru a produce 1 GW de electricitate.
Vom estima un timp de funcţionare realist de 95% din orele unui an. La o asemenea utilizare, cele 20 de turbine vor produce 8,322 TWh de electricitate anual. La un randament de ciclu de 35%, asta înseamnă că va fi nevoie de 23,78 TWh de energie conţinută în gaz. În metri cubi, asta înseamnă cam 2,14-2,30 miliarde de metri cubi consumaţi anul. Putem lua drept referinţă 2,25 miliarde de metri cubi.
Arderea unei asemenea cantităţi de gaz va genera aproximativ 4,26 milioane de tone de CO2 anual. Nivel mediu de emisii a unei maşini noi cu motor cu combustie în Europa e de 1,62 tone de CO2 anual, conform datelor asociaţiei producătorilor de automobile din Europa, ACEA. Când divizăm 4.260.000 tone la 1,62 tone, obţinem un rezultat uluitor. Cele 20 de turbine vor emite anual cât 2,63 milioane de maşini noi europene!
În acelaşi timp, ACEA estimează că tot efortul industriei auto, cu tot cu popularizarea maşinilor electrice şi reducerea emisiilor celor cu combustie, aduce reduceri de emisii CO2 de circa 2,14 milioane de tone pe an în prezent. Deci, tot efortul pe care l-am făcut cu toţii în lumea auto din Europa ca să conducem maşini hibride sau electrice, ne-a dat evitarea unei cantităţi de emisii de două ori mai mici decât impactul de CO2 pe care-l vor aduce aceste 20 de turbine. În anul 2035, dacă se va ajunge la interdicţia totală a motoarelor cu combustie şi maşinile vor avea zero emisii şi vor ajunge treptat să le înlocuiască pe cele cu combustie, impactul calculat în evitarea emisiilor de CO2 e în 64 milioane de tone de CO2 anual. Putem considera că 4,26 milioane au fost anulate de comanda celor 20 de turbine de acum. Alte 1,65 milioane de tone mai revin comenzii despre car vorbeam săptămâna trecută pentru 24 de motoare V18 de la Everllence. Iar dacă ne mai amintim de rândul pentru 5 ani înainte la comenzi de turbine cu gaze, care totalizează 60 GW doar în turbine cu gaze, atunci restricţiile din lumea auto, cu tot cu normele Euro 7, par cel puţin făcute în zadar, efectul efortului fiind anulat de acest fenomen.
1
5,582
ŞTIRI DE CARE AŢI PUTEA FI INTERESAT