ПГУ “Водолей” не имеет мировых аналогов и построена на новых научных принципах и технических решениях. Ближайшим прототипом разработанной технологией является известный газопаровой цикл STIG с впрыском в газовую турбину воды и водяного пара от внешнего источника, но такие установки требуют специального комплекса водоподготовки для компенсации потерь воды с отработанными газами.

В основу технологии “Водолей” положен принцип впрыскивания пара в камеру сгорания газовой турбины, полученный из продуктов сгорания отходящих за счет утилизации их тепла. За счет этого достигаются высокий (до 45%) КПД установки, значительная экономия топливного газа, низкая – до 35 мг/нм3 эмиссия NOx и СО. При замене действующей в стране технологии производства электрической и тепловой энергии на технологию “Водолей” расходы топливных ресурсов сократятся в 1,56 – 1,6 раза. Стоимость установленного кВт электрической мощности 250-320 у.е. Окупаемость установки мощностью 25-30 МВт менее 3-х лет.
Парогазовая установка по технологии “Водолей” введена в эксплуатацию на компрессорной газоперекачивающей станции “Ставищанская”. Мощность установки – 16 МВт, экономия топливного газа 10-11 млн. М3/год. Внедрение технологии на компрессорных станциях ДК “Укртрансгаз” может дать экономию топливного газа более 1,5 млн. м3/год.
Направления использования и основные преимущества
На компрессорных станциях магистральных газопроводов для привода газоперекачивающих агрегатов:
- увеличение эффективного КПД компрессорных станций с 31 до 42,5%, и в дальнейшем до 45-47%;
- снижение затрат природного газа на собственные нужды на 28%, и в дальнейшем на 31,5 – 34%;
- снижение затрат природного газа на собственные нужды газоперекачивающих агрегатов газотранспортной системы Украины на 2,36-2,55 млрд м3 в год.
На ТЭЦ для производства электроэнергии и тепла на комбинированном топливе:
- затраты природного газа уменьшаются в 2,2 – 2,3 раза за счет повышения эффективности цикла и генерации части рабочего тела за сет использования твердого топлива.
На промышленных предприятиях для утилизации вторичных энергоресурсов:
- затраты природного газа на производство электрической и тепловой энергии уменьшаются в 2,5 – 3 раза за счет повышения эффективности цикла и использования вторичных энергоресурсов.


Сравнительные характеристики когенерационных технологий
Параметр | Газотурбинная когенерация | Бинарная когенерация | Когенерация «Водолей» | |||||||
Температура окружающей среды, 0С | Температура окружающей среды, 0С | Температура окружающей среды, 0С | ||||||||
+8 | -1,1 | -5,9 | +8 | -1,1 | -5,9 | +8 | -1,1 | -5,9 | ||
Электрическая мощность | мВт | 15,2 | 15,2 | 15,2 | 20,6 | 20,6 | 20,6 | 25,0 | 25,0 | 25,0 |
Тепловая мощность | мВт | 24,3 | 23,0 | 21,1 | 10,9 | 13,5 | 15,2 | 29,3 | 36,9 | 41,5 |
Электрический КПД | % | 32,62 | 32,70 | 32,73 | 43,6 | 42,7 | 41,96 | 41,69 | 41,19 | 40,8 |
КПД использования теплоты топлива | % | 85,7 | 84,0 | 82,1 | 67,64 | 71,5 | 74,03 | 93,87 | 87,0 | 86,0 |
Количество вырабаты-ваемой электри-ческой энергии | мВт·час | 15,2 | 15,2 | 15,2 | 20,6 | 20,6 | 20,6 | 25,0 | 25,0 | 25,0 |
Количество вырабаты-ваемой тепловой энергии | гКал/час | 24,3 | 23,0 | 21,1 | 10,9 | 13,5 | 15,2 | 29,3 | 36,9 | 41,5 |