Газопоршневая электростанция (ГПЭС) представляет собой адаптивную к электрическим нагрузкам, мощную и надёжную, генерирующую одновременно электричество и тепловую энергию установку, которая бесперебойно функционирует в любых климатических условиях.
Об этих качествах свидетельствует многолетнее практическое использование газопоршневых установок на многочисленных промышленных предприятиях РФ, в сфере ЖКХ и в других отраслях экономики, где жизненно необходимы недорогое электричество и тепловая энергия.
Для ясного представления можно сравнить функционирующие силовые агрегаты газопоршневой электростанции с автомобильными двигателями, работающими на газовом топливе. Хорошо известно, насколько предсказуемы эти двигатели, отлаженные в технических аспектах и выгодные в эксплуатации, прежде всего, с экономической точки зрения.
Показатель электрического КПД газопоршневой электростанции является высоким и особенно это заметно в сравнении с генерацией электроэнергии на турбинах, имеющих КПД ~30-35%. Этот важный параметр для ГПУ составляет ~43-44%, и это не предел.
В реальности на производство 1 кВт электроэнергии на газопоршневой электростанции (ГПЭС) потребуется примерно на 30-40%(!) меньше топливного газа, чем при эксплуатации какого-либо газового турбогенератора. В это трудно поверить, но, тем не менее и сегодня остаются востребованы газовые турбины с низким КПД, в пределах 10-12 %. Это объясняется дешёвым видом топлива, (например, это попутный нефтяной газ без предварительной подготовки) и структурой потребления производимой энергии. При таком невысоком КПД акценты в генерации делаются прежде всего на утилизации попутного газа и получении тепловой энергии.
Технические характеристики газопоршневых электростанций
Газопоршневые электростанции представлены в широком ассортименте моделей (отдельных блоков газовых двигателей) в диапазоне единичной электрической мощности от 5 кВт до 20 МВт. Такая вариативность выбора мощности составных силовых узлов газопоршневой генерации позволяет подобрать оборудование под конкретные цели. Таким образом, путем набора газопоршневых двигателей, в рамках единого энергокомплекса, потребитель может получить любую заданную величину установленной электрической мощности. Кстати, это дает возможность увеличивать мощность газопоршневой электростанции по этапам, например, при увеличении производственных мощностей промышленного предприятия.
Заказчик современного газопоршневого оборудования должен знать, что практически все модели ГПЭС могут функционировать в когенерационном режиме, с одновременной выработкой электроэнергии и дешёвого тепла (режим ТЭЦ-ТЭС).
На выходе из силовых агрегатов температура выхлопных газов достигает 390-400ºС. Через теплообменники и теплоноситель можно использовать высокую температуру отработанных газов по технологии когенерации для отопления и ГВС. Пропорция между произведёнными электричеством и тепловой энергией составляет примерно 1:1. Таким образом, из 2 МВт установленной электрической мощности получается 2 МВт тепловой энергии. В этой конфигурации газопоршневой электростанции топливо расходуется самым оптимальным образом.
Акцентируем: тепловая энергия обходится потребителю фактически бесплатно!
Газопоршневые электростанции имеют следующие особенности:
- коэффициент насыщенного пара у ГПЭС составляет в среднем 0,65. Пар используется в производственных целях (технологические нужды, отопление цехов и пр.);
- наличие жидкостной системы охлаждения. Обычно система охлаждения наполняется водой. Для нормальной работы системы требуется несложная химическая водоподготовка. При небольшой мощности газопоршневой электростанции система охлаждения заполняется качественным антифризом. В поршневых установках мощностью до 10 кВт иногда применяется воздушное охлаждение, но как правило, это резервные энергоблоки, расчитанные на непродолжительное время работы;
- уровень расхода моторного масла составляет в среднем 0,5 кг/ч на 1 МВт производимой мощности ГПЭС и это немного, если посчитать стоимость моторного масла и его расход на один произведённый киловатт электроэнергии. Мощные станции укомплектованы автоматизированными системами пополнения двигателей моторным маслом. Лубриканты хранятся в специально оборудованных емкостях. Датчики контроля функционируют на постоянной основе и выдают сигнал тревоги при недостаточном уровне масла;
Затраты на моторное масло несущественны. На 1 кВт расходуется ~10 копеек.
Среди специфического оборудования для мощных газопоршневых электростанций следует выделить штатные лаборатории. В небольшом, подготовленном помещении контролируется химический состав и качество расходных материалов, того же самого моторного масла, с целью продления возможности его использования и вычисления пропорции нового добавляемого масла. В штатных лабораториях, которыми комплектуются некоторые современные газопоршневые электростанции существует возможность проверки на качество и технической воды, уходящей в теплосеть. Подобные проверки продлевают работу насосного оборудования, сохраняется в порядке теплообменники и трубопроводы.
Безопасность и экологичность ГПЭС
ГПЭС на 100% соответствует экологическим стандартам безопасности, благодаря применению выхлопных катализаторов. Высота дымовой трубы для отвода выхлопных газов коррелирует с рядом факторов. Во-первых, это существующие показатели концентрации вредных веществ в окружающей среде. Во-вторых, учитывается показатели эмиссии от самой газопоршневой электростанции. Данные показатели в ГПЭС являются экологичными и безопасными для окружающей среды. Природный газ не выделяет при сгорании большого количества вредных веществ и это факт, всем давно известен.
При работе ГПЭС уровень шума составляет в среднем 70-80 дБ. Эта задача решается применением сэндвич-панелей и современных шумопоглощающих акустических материалов. В некоторых проектах требуется монтаж эластичных виброопор для силовых агрегатов.
Газопоршневые электростанции и цены
Конечная стоимость ГПЭС связана с типом модели, выдаваемой мощностью и укомплектованностью. Цены на установки лежат в диапазоне 499-1999 евро за 1 МВт установленной электрической мощности. Цены также связаны с объемами сопутствующих работ при вводе газопоршневой электростанции в эксплуатацию. Вы всегда можете быстро узнать предварительную стоимость вашей конфигурации газопоршневой электростанции, обратившись по контактным телефонам, указанным на сайте. Заказчик имеет возможность воспользоваться услугами строительства электростанции «под ключ». Сервис по обслуживанию силовых агрегатов является стандартным предложением для потребителя.
Использование услуг одной компании, строящей «под ключ», позволит заказчику минимизировать незапланированные расходы. Эффективным решением данного вопроса выступает обращение клиента в специализированную инжиниринговую компанию с хорошим послужным списком. Организация разработает оптимизированный проект, обеспечит техническое подключение объекта к газопроводу и введёт систему в эксплуатацию. Квалифицированные специалисты оказывают последующее обслуживание объекта независимой генерации, обучают рабочий персонал и налаживают стабильные поставки расходных материалов со складов на территории РФ.
Компания-поставщик выполняет заказы любого уровня сложности. Выбор ГПЭС осуществляется на основании технических (ТЗ) и организационных требований клиента. Все консультации предоставляются на бесплатной основе.
Газопоршневые электростанции с разными типами топлива
Газопоршневые электростанции могут работать на нескольких видах газового топлива. Распространенными вариантами являются:
- Газ природного происхождения. На территории стран постсоветского пространства ГПУ-ГПЭС работающие на природном газе (метане) распространены более всего. При этом надо отметить высокое качество российского магистрального газа.
- Нефтяной газ попутного типа - ПНГ. Данный вариант также востребован, но в нефтегазодобывающих регионах. Однако для корректной работы оборудования на ПНГ потребуется тщательная подготовка газа и соответствующая настройка и комплектация газопоршневой электростанции. Наша компания это делает.
- Дизельное топливо, судовой мазут и природная нефть без обработки.
- Неподготовленный попутный газ. Использование топлива имеет ряд недостатков. Это касается рисков детонации смеси, частого перегрева двигателей и преждевременного износа основных узлов и деталей. В результате владелец потратит дополнительные средства на капитальное восстановление техники.
- Биогаз – перспективный вид топлива на территории Российской Федерации, с установкой газопоршневых электростанции непосредственно на мусорных полигонах ТБО – ТКО. Добывается биогаз способ сепарации поступающих мусорных отходов на органические и неорганические. Путём брожения органики в анаэробной среде, в метатенках, происходит процесс выделения метана, который используется в качестве основного топлива для газопоршневых станций. В этой отрасли наша компания имеет ряд успешных проектов утилизации газа, получаемого на мусорных полигонах.
- Свалочный газ – газ используется для электростанции после соответствующей подготовки. Свалочный газ имеет отличия по происхождению от биогаза. Свалочный газ получают из пробуренных скважин или заблаговременно обустроенных шахт. Основной состав – метан.
Соблюдение условий эксплуатации служит непременной основой длительной работы ГПЭС. Чтобы избежать детонации и перегрева оборудования, а значит преждевременного его выхода из строя, необходимо постоянно отслеживать метановое число, поступающего газа в двигателе. На современных газопоршневых электростанциях с этим успешно справляются электронные системы управления. Это особенно касается биогаза и свалочного газа. Важно следить за минимальным давлением подачи газа в систему. Данный показатель не должен быть менее 0,05-5,5 бар. В противном случае в силовых агрегатах возникнет дерейтинг. Точная цифра давления зависит от мощности оборудования и марки.
Сроки поставки и запуска ГПЭС
Подписание контракта является точкой отсчета для выполнения взятых на себя обязательств. Заказчик обязан внести оговорённую сумму за выполнение изысканий и проектных работ, а исполнитель после их выполнения – начать поэтапную стройку ГПЭС. На запуск в эксплуатацию газопоршневой электростанции мощностью до 25-30 МВт уходит, как правило, не более полутора лет. При этом заказчик должен учитывать время транспортировки оборудования электростанции и его таможенное оформление. На это уходит от 1 до 3 месяцев. Монтаж оборудования и пусконаладка (ПНР) занимают 90-100 дней.
Запуск в работу менее мощных установок исчисляется месяцами, особенно быстро реализуются проекты с контейнерными ГПЭС, изначально имеющими высокую степень готовности. Если используются газопоршневые электростанции контейнерного типа, то запуск в эксплуатацию ТЭЦ-ТЭС происходит за несколько недель. Наша компания производит полностью комплектные контейнерные электростанции с газопоршневыми двигателями в Санкт-Петербурге. Имееются собственные производственные мощности
Контейнерные газопоршневые электростанции можно объединять в энергетические кластеры, с единым управлением, получая при этом требуемую мощность с гибким, и потому выгодным экономически, энергопотенциалом.
Топ производителей газопоршневых электростанций
При выборе ГПЭС желательно отдавать предпочтение известным брендам. Лучшими производителями данного оборудования считаются:
- LIYU (ЛИЮ);
- Cummins (Камминз);
- Jenbacher (Йенбахер);
- MAN (МАН);
- Waukesha (Вокеша).
В соотношении «цена-качество» лидерами среди газопоршневых электростанций являются немецкие установки от MWM — их прямой, и даже более лучший аналог LIYU (ЛИЮ), производства КНР.
Обращайтесь в нашу компанию – мы поможем с выбором газопоршневой установки и предоставим профессиональную консультацию.
