Фахівці ПГТУ пропонують використовувати потенційну для виробництва електроенергії.
В даний час промисловим комплексом України споживається ~ 35 млрд. м3 природного газу в рік, і лише на одноразове стиснення його від тиску р1 = 0,1 МПа до р2 = 3 МПа витрачається ~ 1000 МВт (а це третина потужності Запорізької АЕС). Для його транспортування по трубопроводах використовуються компресорні станції, що підвищують, які встановлюються через кожні 100 - 150 км, а газ на кожній з них стискається до ~ 3 МПа. У собівартості природного газу вартість витраченої електроенергії складає ~ 10 %. Маріупольський промисловий район (ВАТ "ММК ім. Ілліча", ВАТ "МК "Азовсталь", інші промислові і комунальні підприємства м. Маріуполя) споживає ~ 11 млн. м3 в добу природного газу.
Оскільки підприємства природний газ дуже високого тиску не використовують, а технічно подати його при низькому тиску неможливо, то майже вся електроенергія, витрачена на стиснення, втрачається марно.
Існує 2 способи зниження тиску газів. Найбільш поширеним є дроселювання у вузькому перетині. В цьому випадку за рахунок тертя тиск падає, але ентальпія відновлюється до первинного значення. Процес є ізоентальпним. При дроселюванні температура газу, як правило, знижується. Термодинамічно дроселювання - гранично необоротний процес, при якому відбувається зниження тиску без здійснення корисної роботи. Процес дроселювання має одну перевагу - простота способу регулювання витрати і тиску.
Другий спосіб зниження тиску - політропне розширення в газовій турбіні. Цей спосіб знайшов застосування в криогенній техніці, а також при використанні надмірного тиску доменного газу для виробництва електроенергії. У ідеальному випадку (розширення без тертя) всю електроенергію, витрачену раніше на стиснення газу, можна повернути. Реально із-за наявності тертя і інших необоротних втрат (нерозрахунковий режим закінчення, втрати на удар потоку, додаткове тертя, викликане зволоженням газу при розширенні і т.д.) повернути можна 40 - 50 % первинних витрат електроенергії на стиснення газу.
У Маріупольському промисловому районі, як і в інших промрайонах України, другий спосіб зниження тиску на газопроводах не застосовується. Навіть на нових трасах використовується малоефективний спосіб регулювання витрати і тиску - дроселюванням газу. Так, на вході в Маріупольський промисловий район встановлені газорозподільні станції - ГРС-1 (МКР Східний) і ГРС-2 (пос. Мирний). Їх призначення - дроселювати газ меткомбінатам з 2,7 - 3 МПа до 0,6 - 0,8 МПа, а підприємствам комунального господарства м. Маріуполя - до 0,15 МПа. Таким чином, велика частина з приведеної енергії стиснення (~ 31 МВт) безповоротно втрачається при дроселюванні.
Технологічна пропозиція передбачає розробку високоефективної технології енергозбереження, яка забезпечується шляхом заміни існуючих дросельних пристроїв на газопроводах природного газу (що підводиться, наприклад, до Маріуполя по північній нитці з боку пгт. Волноваха або з боку м. Таганрога) розширювальними газовими турбінами. При реалізації пропозиції капітальні витрати невеликі, експлуатаційні - дуже малі, а повернення витраченої електроенергії, наприклад, в Маріупольському промисловому районі може досягати 12 - 15 МВт. У масштабах України можна повернути 400 - 500 МВт витраченої на стиснення природного газу електроенергії.
Мета пропозиції - на прикладі Маріупольського промислового району повернути без істотних капіталовкладень і без використання додаткових ресурсів 40 - 50 % (залежно від пори року - зима, літо) електроенергії, витраченої на стиснення природного газу. Розширювальні турбіни може виготовляти Полтавський турбомоторний завод, Миколаївський суднобудівельний або Харківський турбінний заводи, які в даний час не завантажені (буде потрібно 200 - 250 турбін для промислових районів України).
Споживачі: Промислові райони, металургійні комбінати і інші підприємства, споживаючі великі об'єми природного газу. У пропонованих схемах розширення природного газу в безкомпрессорних (турбодетандерних) турбінах вироблятиметься додаткова електроенергія, яка може споживатися підприємствами прилеглого промислового району.
Географія передбачуваного ринку: Україна, країни Ближнього і Далекого зарубіжжя.
Правова охорона: Технологічна пропозиція патентоспроможно. Схема використання потенційної енергії стислого газу в розширювальних турбінах у принципі відома, але пропоноване технічне рішення, що має істотні відмінності, може бути забезпечено правовою охороною.
Пропоновані умови реалізації технологічної пропозиції: Вартість робіт по реалізації технологічної пропозиції (виконавці - Приазовський державний технічний університет, Укргипромез, Промелектропроєкт) складає 200 тис. грн., термін виконання - 2 роки. Технологічна пропозиція може широко тиражуватися: для кожного промислового району повинна передбачатися розробка конкретної схеми використання потенційної енергії природного газу.
