Instalacja turbozespołu elektrowni w Grudziądzu

W okresie od stycznia do kwietnia na teren budowy elektrowni w Grudziądzu przetransportowano jej najważniejsze części. To ważące w sumie ponad 1100 ton główne elementy turbozespołu, czyli turbina gazowa, turbina parowa i generator. Dwie pierwsze części trafiły do Grudziądza z fabryk w Niemczech, a generator ze Stanów Zjednoczonych. Transport odbywał się zarówno drogą lądową, jak i wodną – morską i rzeczną. Montaż głównych maszyn rozpoczął się w maju, kiedy to posadowiono je na ich fundamentach. Prace mają zakończyć się wraz z rozpoczęciem testowego rozruchu bloku, który planowany jest w 2025 r.

Jak działają elementy turbozespołu

Turbina gazowa to najważniejszy element stanowiący źródło napędowe elektrowni. Jej zasada działania powoduje, iż jest urządzeniem bezpośrednio porównywalnym do silników odrzutowych używanych w lotnictwie. Zadaniem turbiny gazowej jest przekształcenie energii chemicznej paliwa (gazu ziemnego) w energię mechaniczną (obracającego się wału), która następnie wykorzystywana będzie do napędu generatora. Produktem pracy turbiny (jako efekt spalania paliwa) jest też energia cieplna gazów spalinowych, które kierowane do kotła odzysknicowego (HRSG) służą wytworzeniu pary wodnej o wysokim ciśnieniu i temperaturze. Ta z kolei wykorzystywana jest do napędu turbiny parowej. Wysoka efektywność pracy i zdolność do szybkich reakcji na zmiany zapotrzebowania na energię czynią turbiny gazowe kluczowymi elementami współczesnych systemów energetycznych.

Turbina parowa to maszyna, która pozwala przekształcić energię cieplną pary wodnej wyprodukowanej w kotle odzysknicowym (HRSG) na energię mechaniczną (obracającego się wału), która służyć będzie napędowi generatora. W elektrowni CCGT Grudziądz turbina parowa składała się będzie z dwóch odrębnych części – korpusów, będą to wspólny korpus wysoko i średnio prężnej części turbiny oraz odrębny korpus turbiny niskoprężnej. W przypadku jednowałowej konfiguracji turbozespołu, jak ma to miejsce w elektrowni w Grudziądzu, obie turbiny: gazowa oraz parowa napędzać będę wspólny generator.

Turbiny parowe są centralnym elementem wytwarzania energii w wielu typach elektrowni, zarówno konwencjonalnych jak i jądrowych. Ich rolą jest rozprężenie pary wodnej o wysokim ciśnieniu i temperaturze, która napędzając wirnik turbiny, ulega finalnie zamianie w wodę. Przemiana ta następuje w kondensatorze, urządzeniu końcowym znajdującym się na wylocie z turbiny parowej. Turbina parowa przyczynia się do efektywnego i stabilnego wytwarzania energii w elektrowni.

Generator to kluczowe urządzenie, które – dzięki usytuowaniu w centralnej części turbozespołu, napędzane jest z obu stron przez turbiny, zarówno gazową, jak i parową. Generator przekształca wytworzoną przez turbiny energię mechaniczną w produkt końcowy elektrowni, czyli energię elektryczną. Produkcja energii elektrycznej w generatorze następuje w wyniku obracania się wirnika generatora w polu magnetycznym, gdzie energia generowana jest zgodnie z zasadą indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Wirnik generatora elektrowni w Grudziądzu obracał się będzie z imponującą prędkością 50 obrotów na sekundę. Wynika to z jego konstrukcji i częstotliwości prądu w sieci, wynoszącej w Polsce 50Hz.

Generator elektrowni w Grudziądzu, dzięki synchronizacji z krajową siecią elektroenergetyczną, zapewniał będzie możliwość stabilizacji kluczowych parametrów jej pracy (mocy, częstotliwości i napięcia), zapewniając dyspozycyjne i bezpieczne dostarczanie energii dla odbiorców końcowych.

Prace zgodnie z harmonogramem

Umowa na budowę elektrowni w Grudziądzu zawarta została z jej generalnym wykonawcą (konsorcjum firm Siemens Energy i Metlen Energy & Metals S.A. [daw. Mytilineos S.A.]) w maju 2022 roku. Kamień węgielny pod budowę elektrowni wmurowano rok później, w maju 2023 roku. Od tego czasu, po upływie dwóch lat od zawarcia umowy powstały w Grudziądzu wszystkie najważniejsze fundamenty i budowle niezbędne dla zamontowania kluczowych urządzeń bloku. W zakresie dotychczas przeprowadzonych prac: posadowiono na fundamentach główne komponenty turbozespołu, przeprowadzono montaż ogromnych modułów tworzących kocioł odzysknicowy, zainstalowano na stanowisku pracy transformator blokowy, wybudowano rurociągi oraz zmontowano główną część konstrukcji chłodni wentylatorowej wody.

Setki pracowników każdego dnia kontynuują proces wznoszenia kolejnych budynków, konstrukcji, obiektów i instalacji dla dalszych urządzeń elektrowni. Poza terenem głównym, prace kontynuowane są również przy ul. Skowronkowej. Wykonawcy pracujący na rzecz budowy elektrowni realizują instalacje przesyłowe gazu, wody jak i energii elektrycznej. Spółka CCGT Grudziądz przygotowuje się ponadto we współpracy z Zarządem Dróg Miejskich w Grudziądzu oraz wykonawcą inwestycji drogowej do rozpoczęcia prac związanych z przebudową dróg publicznych, znajdujących się w otoczeniu powstającej elektrowni.

Znaczenie inwestycji w Grudziądzu

Inwestycja realizowana w Grudziądzu będzie jedną z największych oraz najnowocześniejszych tego typu elektrowni w Polsce, przyczyniającą się do zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego Polski oraz dekarbonizacji sektora wytwórczego energii.

Elektrownie gazowo-parowe charakteryzują się dużą elastycznością oraz możliwością szybkiego przejścia od stanu wygaszenia do pełnej wydajności. To cechy o kluczowym znaczeniu dla systemu elektroenergetycznego z rozwijającym się dynamicznie źródłami odnawialnymi. W przypadku zagrożenia deficytem mocy, np. ze względu na niesprzyjające dla produkcji z OZE warunki pogodowe, bloki typu CCGT mogą uzupełniać niedobory poprzez sprawne bilansowanie produkcji energii elektrycznej.

Z tego względu zarówno źródła odnawialne, jak i niskoemisyjne elektrownie gazowe stanowią dwa podstawowe filary strategii rozwoju Energi do końca 2030 roku, komplementarnej ze Strategią ORLEN2030.