Средняя загрузка парогазовых установок комбинированного цикла в США выросла с 40% в 2008 г. до 57% в 2022 г., следует из данных Управления энергетической информации (EIA). Помимо увеличения доступности сырья, произошедшего в результате сланцевой революции, важную роль сыграло внедрение установок нового поколения, повышающих эффективность использования природного газа для выработки электроэнергии.
Всего в США действуют четыре типа объектов газовой электрогенерации: к первому типу относятся упомянутые парогазовые теплоэлектростанции (ТЭС), в которых используются парогазовые и газотурбинные двигатели; ко второму типу – газотурбинные установки, в которых турбину вращают газообразные продукты сгорания топлива; к третьему типу – паровые турбины, которые в качестве рабочего тела (термин из термодинамики) используют пар, образующийся при нагреве воды с помощью сжигания газа; наконец, к четвертому типу относятся двигатели внутреннего сгорания, которые применяются преимущественно в промышленности.
Среди всех четырех типов наиболее распространены парогазовые установки, одним из критериев эффективности которых является объем тепловой энергии, необходимый для выработки 1 киловатт-часа (кВт*ч) электричества. Установкам классов B, D и E, которые внедрялись в США в 1990-е гг., требовалось в среднем 8 тыс. британских тепловых единиц (БТЕ) тепловой энергии для производства 1 кВт*ч электричества. В свою очередь, установки класса F первого поколения (2000-е гг.) расходовали в среднем 7,3 тыс. БТЕ тепловой энергии для выработки 1 кВт*ч электроэнергии, а установки класса F второго поколения (2010-е гг.) – 7 тыс. БТЕ на 1 кВт*ч. Наконец, аналогичный показатель для парогазовых установок классов H и J, которые стали внедряться в 2010-е гг., составляет 6,7 тыс. БТЕ на 1 кВт*ч.
Парогазовые установки этих классов различаются и по средней электрической мощности. Так, мощность установок классов B, D и E составляет от 80 мегаватт (МВт) до 110 МВт, тогда так для установок класса F первого поколения этот показатель варьируется от 160 МВт до 190 МВт, а второго поколения – от 200 МВт до 225 МВт. Наконец, мощность установок классов H и J находится в диапазоне от 265 МВт до 340 МВт.
По данным EIA, в 2022 г. средняя загрузка парогазовых установок, введенных в строй в период с 2010 по 2022 гг., составляла 64%, тогда как для установок, вводившихся в эксплуатацию в 2000-2009 гг. и 1990-1999 гг., она была равна 55% и 35% соответственно. При этом в структуре мощности парогазовых ТЭС свыше половины приходится на установки, подключенные к сети в период с 2000 по 2006 гг., в том числе в качестве ответа на частые блэкауты конца 1990-х. Это во многом объясняет, почему средняя по США загрузка парогазовых ТЭС в 2022 г. была близка к техническим возможностям установок класса F первого поколения, которые внедрялись как раз в 2000-е гг.
Впрочем, на загрузку парогазовых установок большое влияние оказывает и упомянутая доступность сырья. По оценке экспертов ассоциации «Глобальная энергия», средняя цена газа на Henry Hub, ключевом газовом хабе США, снизилась с $228 за тыс. куб. м в 2022 г. до $89 за тыс. куб. м по итогам первых девяти месяцев 2023 г., тогда как средняя загрузка парогазовых установок за тот же период выросла с 57% до 60%.
