Вы здесь

Газопоршневая электростанция – как её построить без головной боли «под ключ» и за адекватные деньги? Обязательная вводная информация покупателям – гид

Газопоршневая электростанция это энергоэффективный, независимый, локальный, генерирующий комплекс для одновременной выработки электрической и тепловой энергий.

Газопоршневая электростанция основывается на базе двигателей внутреннего сгорания, механически соединенных с генераторами переменного тока.

Газопоршневая электростанция позволяет в автономном, «островном» режиме получать электроэнергию и тепло, а в некоторых случаях и холод. Сокращенное название газопоршневых электростанции, который часто встречается это:газопоршневые установоки (ГПУ) и газопоршневые электростанции (ГПЭС).

В печати, либо в интернете, автономные газопоршневые электростанции могут называться мини-ТЭЦ, но правильнее будет аббревиатура, то есть сокращение, мини-ТЭС, то есть Тепловая ЭлектроСтанция. Основным видом топлива является природный газ.

Простейшая газопоршневая электростанция - установка небольшой мощности, ориентировочно от 10 до 100 кВт, имеет один двигатель внутреннего сгорания. Обычно такие маломощные установки используются в качестве основного элемента систем резервного энергоснабжения. Запускаются они при исчезновении электроэнергии в сети, через АВР – автоматический ввод резерва.

В более мощных газопоршневых электростанциях (до 50 МВт), о которых, собственно, пойдёт речь, рассчитанных на постоянную работу, как правило, используется несколько силовых агрегатов, позволяющих гибко реагировать на изменяющиеся электрические нагрузки, с одновременной экономией расхода газового топлива. Несколько газопоршневых установок в структуре одного единого энергокомплекса, с учётом равномерного распределения нагрузки, в значительной степени, позволяет продлевать и моторесурс газовых двигателей. Топливом для двигателя является природный газ, биогаз, или например попутный нефтяной газ (ПНГ).

Краткое описание этих видов топлива, применительно к использованию на газопоршневых электростанции, будет ниже.

Функционирование газопоршневой электростанции в режиме ТЭС – ТЭЦ, в котором вырабатывается одновременно два вида энергии – электричество и тепло – называется когенерацией.

Газопоршневая электростанция, при необходимости, позволяет также получать из тепловой энергии дополнительный ресурс – холод. Такая технология называется тригенерацией (требуется дополнительная поставка абсорбционно-холодильных машин - АБХМ).

Устройство газопоршневой электростанции на примере современных изделий от немецкой компании MWM

Как было написано выше, основным, базовым узлом газопоршневой электростанции является первоклассный, высокотехнологичный газовый двигатель MWM, установленный на одной раме с генератором переменного тока и соединенный с ним через крутильно-упругую муфту. В свою очередь, рама закреплена на фундаменте, с использованием эластичных элементов - антивибрационных опор.

Установка оснащается электронными и механическим управляющим оборудованием (система TEM – MWM), необходимым для функционирования всего энергокомплекса. Съем и сбор информации, необходимой для системы управления, осуществляется через датчики давления, температуры, импульсов, детонации, частоты вращения и др.

В процессе конструирования газопоршневых установок MWM инженерами преследуется цель получить наивысшее значение электрического КПД, с одновременным сохранением надежности работы и длительности эксплуатации оборудования в целом.

Так выглядят газопоршневые установки MWM:

Газопоршневые установки в комплектации, согласно требованиям заказчика, устанавливаются внутри специального всепогодного контейнера, в конструкции которого предусмотрены элементы звукоизоляции и вентиляции, либо монтируются в открытом виде, на раме с генератором и фундаменте стационарно, в быстровозводимом здании.

Для обеспечения должных условий эксплуатации ГПУ, а также требований нормативно-технической документации, электростанция оснащается необходимыми системами и вспомогательным оборудованием.

Основные системы и элементы инженерного обеспечения и безопасности:

  • система топливного снабжения;
  • система подачи и хранения моторного масла;
  • система вентиляции;
  • тепловые модули;
  • система управляющей автоматики;
  • система удаленного управления и контроля основных параметров;
  • система охранно-пожарной сигнализации и пожаротушения;
  • система звукоизоляции
  • система сбора и архивации параметров.

Принцип работы газопоршневой электростанции

Природный газ (метан) поступает в газопоршневой двигатель внутреннего сгорания. В процессе горения топлива образуется механическая энергия, которая передается через вал на генератор и где преобразуется в электрическую энергию заданных параметров.

Произведённая электроэнергия посредством силовых линий направляется на распредустройство, с последующей передачей по силовому кабелю до приёмного узла электросети предприятия-потребителя.

В процессе функционирования газопоршневой установки образуется значительное количество тепловой энергии.

Источниками тепловой энергии являются:

  • система охлаждения двигателя,
  • выхлопные газы,
  • система смазки.

Тепловая энергия отбирается посредством теплообменников и котлов системы утилизации тепла. Собранная таким образом энергия, посредством теплоносителя, направляется по теплотрассе в сеть потребителя. При неполной востребованности, полученного таким образом, сателлитного тепла от электростанции, производится его утилизация, посредством сухих градирен.

В техническом задании заказчик указывает точки подключения к системе энергообеспечения своего предприятия. Места расположения узлов подключений определяются в процессе выполнения проектирования тепловой электростанции.

Режимы работы электростанции

Согласно условиям проектирования, газопоршневая электростанция может функционировать в трёх режимах относительно внешних сетей:

  • Автономный режим — внешние сети не используются, электроснабжение осуществляется от газопоршневой электростанции в «островном» режиме. Основной функцией газопоршневой электростанции в автономном режиме является поддержка постоянного уровня напряжения независимо от текущей нагрузки. Выходное напряжение в автономном режиме - главный параметр, который поддерживается автоматикой генерирующего оборудования. В данном варианте энергоснабжения необходима резервная установка, например силовые агрегаты работающие на альтернативном топливе – дизельном. Мощность этого резервного агрегата расчитывается проектом. Соответственно, должны быть оборудованы резервуары хранения вспомогательного вида топлива, опять-таки в расчётных объемах, но как правило, на серьезных объектах дизельный агрегат или агрегаты должны удерживать систему автономного энергоснабжения в рабочем состоянии в течение трёх суток

  • Параллельный режим — газопоршневая электростанция одновременно подключается параллельно к внешней электросети и к электрической сети предприятия, с присоединенными потребителями. Мощность потребления - нагрузка потребителей энергии никак не влияет на параметры сети. Газопоршневая электростанция при таком соединении оказывается подключенной параллельно к источнику напряжения и может передавать электрическую мощность в направлении локальной нагрузки и сети в любом количестве (в силу низкого внутреннего сопротивления сети), в пределах собственной выходной мощности. Все газопоршневые установки комплекса автоматически синхронизируются с сетевым напряжением и постоянно отслеживают его параметры, дабы избежать перетоков. В России работа газопоршневой электростанции параллельно с общей электросетью в настоящее время практически не встречается, из-за отсутствия коммерческого интереса сетевых компаний на передачу энергии в сеть и нет также соответствующих тарифов по оценивающих данный режим.

  • Параллельный режим работы с электросетью - «следование за нагрузкой»

Имеется возможность подключения газопоршневой электростанции для работы параллельно с электросетями, но без отдачи производимой электроэнергии в сеть.

«Следование за нагрузкой» – так называется этот режим работы

Основное топливо – природный газ – метан, но есть варианты

Наиболее распространенным и эффективным видом топлива для газопоршневой электростанции является природный газ.

В Российской Федерации природный газ при этом наиболее доступен. В своей основе – это метан CH4 – простейший углеводород.

Другие возможные виды газообразного топлива для ГПЭС:

  • биогаз,
  • свалочный газ мусорных полигонов,
  • попутный нефтяной газ,
  • коксовый газ,
  • сжиженный газ.

Биогаз, получаемый путём анаэробного брожения органических веществ, например силоса или органического мусора, в метатенках - это тот же самый метан, но с примесями оксида углерода, водорода и азота.

Биогаз добывают и на свалках, где органические отходы отделяются при поступлении мусора на полигон утилизации бытовых и коммунальных отходов. Возможно получение биогаза на очистных сооружениях.

Свалочный газ – опять же, в своей основе – метан, образующийся в массивах мусора на полигонах ТКО – ТБО, и собирают его через специальные забуренные или заложенные изначально скважины-шахты.

Попутный газ (ПНГ) может добываться вместе с нефтью, так как он растворён в ней или его можно получить в процессе переработки нефти на НПЗ.

Попутный нефтяной газ имеет достаточно разнящиеся составы, но основным газом в нём опять же, как правило, является метан, часто вместе с пропаном и бутаном.

При использовании альтернативных видов газообразного топлива необходим предварительный анализ газа, проверка состава и параметров газа на соответствие требованиям завода-изготовителя.

Далеко не все марки газопоршневых установок могут корректно и надежно работать без детонации, перегрева и сбоев на описанных выше видах газа. Установки компании MWM имеют специальную серию газовых силовых агрегатов серии TCG, предназначенных для работы на альтернативных видах газа.

Буква G в названии серии двигателей MWM означает, что агрегат сконструирован и рассчитан для работы именно на газовом топливе.

В газопоршневых установках MWM этой серии осуществляется регулировка зажигания и подачи топлива отдельно в каждом цилиндре, дабы избежать эффекта детонации и перегрева двигателя, с учётом изменяющегося в процессе работы состава газа.

Тем не менее, даже столь совершенным газопоршневые установкам, как MWM необходима станция подготовки, где например, из биогаза будут удаляться оксид углерода, азот, водород.

Также требуется сушка газа, с целью повышения калорийности топлива и очистка его от механических примесей.

Технический холдинг «Электросистемы» имеет отличные пилотные проекты в России по работе электростанций на биогазе.

Являясь официальным дилером немецкой компании MWM холдинг «Электросистемы» использует в качестве основных агрегатов в газопоршневых электростанциях надёжные немецкие двигатели MWM.

В 2020 году в эксплуатацию сдана ультрасовременная, тепловая электростанция в Московской области, мощностью 10 МВт, она работает на биогазе, получаемом на мусорном полигоне ТБО в Московской области.

Метановое число - индекс детонационной устойчивости газа

Основным критерием для газового топлива, используемоего в газовых двигателях электростанций MWM, является детонационная стабильность: газовая смесь не должна произвольно воспламеняться до момента зажигания, а после зажигания не должна происходить бесконтрольная детонация смеси за счет самовоспламенения.

Этот вопрос не актуален для стандартного природного газа.

Выше уже говорилось о том, что это, по сути, чистый метан.

Вопрос по детонации возникает в большей степени касательно других видов газа, таких как биогаз, свалочный газ мусорных полигонов или например коксовый газ.

Эта задача, как правило, решаема.

Для определения детонационных качеств газа используется метановое число. Метановое число показывает, в какой степени детонационная стойкость исследуемого горючего газа в двигателе соответствует детонационной стойкости эквивалентной смеси метана и водорода.

Техническая деталь: система автоматического управления TEM непрерывно подбирает оптимальный режим работы газового двигателя MWM в зависимости от значения метанового числа.

Это позволяет избежать детонацию и перегрев, что значительно повышает моторесурс силовых агрегатов. Благодаря этой функции экономится газовое топливо и постоянно поддерживается низкий уровень вредных эмиссий в атмосферу.

Для обеспечения детонационной безопасности применяемых газов необходимо придерживаться метанового числа, указанного официальным дилером MWM, например компанией «Электросистемы». Специалисты всегда оперативно помогут разобраться с составом вашего газа и с его метановый числом.

Метановое число горючего газа можно определить с помощью газоанализаторов. Получить квалифицированную консультацию можно по многоканальному телефону: +7 (495) 649-81-79

СУТ – система утилизации тепла газопоршневой ТЭС

Процесс выработки тепловой энергии на электростанции называется когенерацией.

Для газопоршневой установки подключается система утилизации тепла выхлопных газов, системы охлаждения и смазки, с щитом управления. Он служит для мониторинга и управления технологическими и тепловыми процессами системы утилизации тепла ГПУ.

Через щит возможно как ручное так и автоматическое управление. СУТ служит для общей утилизации тепла, конструктивно размещена на раме и эксплуатируется вкупе с газопоршневой установкой. Возможен отбор тепловой энергии непосредственно с водяной рубашки газового мотора.

Отбор тепловой мощности из контура охлаждения газового двигателя осуществляется в теплообменнике, с учётом сохранения рабочей температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения силового агрегата. Для этой цели имеются регулирующие клапаны.

Съём тепловой мощности с выхлопных газов происходит через другой теплообменник - газожидкостный. Температура производимой воды, отдаваемой потребителю, находится в пределах 65-95ºС.

Вся сконцентрированная таким образом тепловая энергия, через сборный пункт направляется потребителям.

Общий объём тепловой энергии сопоставим с количеством вырабатываемой электроэнергии.

На 100% кВт полученной электроэнергии вырабатывается 100% – 110% тепла.

По технологическим потребностям предприятия – потребителя возможно производство пара от газопоршневых установок с заданными параметрами.

Посредством АБХМ можно получить хладоноситель с необходимой температурой - воду или незамерзающие растворы.

Для тепличных комплексов можно выдавать значительные объёмы углекислого газа, служащего питанием для растений.

Электричество, тепловая энергия, холод, углекислый газ – процесс одновременного их получения, носит название квадрогенерации.

Вообще, максимальная утилизация тепла, получаемого при выработке электроэнергии - одно из главных экономических бонусов и преимуществ строительства собственной газопоршневой электростанции.

Потому что из одной единицы газового топлива на самой хорошей электростанции получают примерно 40-45% электричества, а остальная энергия, в основном тепло.

Таким образом вы используете потенциал газового топлива по максимуму.

И это без учёта низкой стоимости вашей собственной электроэнергии!

В целях безопасности обеспечиваемого объекта, в структуру газопоршневой станции интегрируется пиковая котельная, способная при неработающих силовых агрегатах обеспечить должное количество тепловой энергии в любое время года. Как правило, пиковая котельная связна с системой управления газопоршневой электростанции автоматикой. Пиковая котельная должна иметь независимый запас топлива, то есть не связанный с основным – это например, газ хранящийся в газгольдере. Также котельная способна сглаживать возможные пики потребления тепловой энергии.

При средней годовой наработке система утилизации тепловой энергии на газопоршневой станции мощностью 10 МВт может сэкономить примерно 15.000.000 рублей и это минимум.

В данном случае, под экономией подразумевается сравнение способа получения тепловой энергии на газовой котельной, при цене топлива пять рублей, и при работе котельной 200 дней в году. А ведь бывает и так, что котельная работает круглогодично.

И, конечно, если тепловая энергия используется в технологических целях, то экономия может быть несоизмеримо выше. И эти цифры впечатляют. Особенно, если их соотносить к себестоимости производимой предприятием продукции.

Виды размещения газопоршневых электростанций

Вид и характер установки газопоршневой электростанци на площадке предприятия заказчика может быть различным.

В зависимости от требований заказчика и условий размещения автономной электростанции на предприятии выделяют два основных вида исполнения газопоршневых установок:

  1. Контейнерное исполнение — ГПУ со всем вспомогательным оборудованием и системами устанавливается внутри специального контейнера (один двигатель). Согласно техническому заданию может быть установлено различное число контейнеров с ГПУ, объединённых меж собою в единый энергокомплекс — ГПЭС
  2. Стационарное исполнение — ГПУ со всем вспомогательным оборудованием и системами устанавливаются на отдельных фундаментах в быстровозводимом здании (несколько двигателей).

Контейнерное исполнение газопоршневой электростанции ускоряет сроки запуска объекта генерации в эксплуатацию и уменьшает затраты на владение им.

Контейнер с ГПУ может быть смонтирован и запущен в работу в течение нескольких недель.

Стандартные размеры контейнеров позволяют быстро доставить генерирующий комплекс на объект заказчика различными видами транспорта. Простым путём добавления идентичных контейнеров можно достаточно быстро масштабировать мощность автономного энергокомплекса. Этот фактор желательно учитывать на предыдущих этапах, при выполнении проектных работ.

Газопоршневые электростанции стационарного типа проще обслуживать и проводить плановые сервисные работы. Здания такого типа, как правило должны быть оборудованны кран-балками.

Пример контейнерной газопоршневой электростанции производства технического холдинга «Электросистемы», Санкт-Петербург:

Внешний вид стационарной электростанции, построенной «под ключ» техническим холдингом «Электросистемы», Санкт-Петербург:

Во сколько же обойдётся один киловатт электроэнергии на собственной газопоршневой электростанции?

Современные, энергоэффективные автономные газопоршневые тратят на производство 1 кВт электричества порядка 0,23-0,35 м³/час газового топлива. При этом потребитель бесплатно получает бонус – примерно 1 кВт тепловой энергии.

В сегодняшних ценах на природный газ года из одного кубического метра газа (стоимостью 5 руб. за 1 м³) автономные электростанции вырабатывают примерно 3 кВт электричества и ~3 кВт тепловой энергии.

Себестоимость 1 кВт электроэнергии полученной от собственной электростанции равна 1,6 – 1,9 рубля.

Тариф же от энергосбытовой компании составляет 5 рублей, причем это плата только за электрическую энергию. Тепловая энергия стоит также дорого и оплачивается по отдельному тарифу.

Цена 1 кВт тепловой энергии составляет ~70 копеек в Московской области (2020 год). В различных регионах РФ эта цена зачастую ещё выше.

В месяц на отопление помещения площадью 1000 квадратных метров необходимо ~15 гигакалорий. 1 гигакалория равна 1163 кВт.

Длительность отопительного сезона тоже разная по регионам, но в среднем, не менее 6 месяцев. Эти цифры приведены для идеальной ситуации, без учёта реальных теплопотерь, которые легко могут увеличить потребление вдвое!

А если на предприятии в технологических целях нужен ещё и промышленный пар?

Экономия для предприятия, решившего построить собственную тепловую электростанцию, более, чем явная.

Как осуществляется строительство газопоршневых электростанций «под ключ» – стадии работ

Технический холдинг «Электросистемы», имеющий двадцатипятилетний практический опыт реализации таких проектов выполняет полный цикл работ от проектирования до сдачи готовой электростанции в эксплуатацию. Безусловно, предоставляется гарантия и сервисное обслуживание, а так же поставка расходных материалов.

Прежде всего, и это очень важно, что вы получаете весь объём поставки оборудования, комплекс работ и гарантий от одной известной, признанной, инжиниринговой компании, из одних рук, из «одного окна», при вашем минимальном участии в процессе и максимальной ответственности самого исполнителя.

География поставок технического холдинга «Электросистемы» газопоршневых установок обширна – компания с огромным практическим, отраслевым опытом работает по всей стране.

После доставки оборудования мы произведём монтаж, пуско-наладочные работы и сдачу в эксплуатацию, а также обеспечим качественный стабильный сервис. Месторасположения потребителя не имеет значения, мы работаем везде – вы быстро получаете готовую, качественную и надёжную электростанцию в точные сроки.

Одно из конкурентных преимуществ технического холдинга «Электросистемы» – наличие собственных производственных мощностей по изготовлению и комплектации контейнерных газопоршневых установок различной мощности. Наш завод располагается в Санкт-Петербурге, впрочем как и головной офис. Имеются филиалы в Москве и других крупных городах России.

Получить квалифицированную консультацию можно по многоканальному телефону: +7 (495) 649-81-79

На всех этапах производства работают специалисты, которые прошли обучение за рубежом, сертификацию в надзорных органах РФ и имеют прикладные, практические знания в данной сфере. Вся продукция сертифицирована в России.

Этапы строительства газопоршневой электростанции

Как уже упоминалось выше, для снижения рисков разного рода и соблюдения сроков выполнения работ, идеально доверить строительство газопоршневой электростанции одной, но известной на рынке инжиниринговой компании, без привлечения сторонних подрядчиков.

Этапы выполнения работ по строительству газопоршневой электростанции «под ключ»:

  • согласование,
  • проектирование,
  • производство и комплектация,
  • монтаж и строительство, пуско-наладочные работы,
  • сервисное обслуживание и поставка расходных материалов.

Проектирование

Проектные работы являются, по сути, виртуальным «фундаментом» строительства газопоршневой электростанции.

В реальной жизни приходилось наблюдать проекты электростанций с грубейшими ошибками, такими, например, как неправильное расположение мощной газопоршневой электростанции относительно местной розы ветров - уходящие из трубы дымовые газы и пар от градирен в зимнее время часто перекрывали взлётно-посадочную полосу небольшого, но оживлённого, близлежащего аэропорта!

Поэтому при строительстве электростанции в одном из новых, крупнейших аэропортов юга РФ проектировщики и инженеры технического холдинга «Электросистемы» безусловно учитывали погодные условия, направление и характер и статистику направления основных ветров в данной местности.

Часто при проектировании встречались ошибки при выборе количества и единичной мощности газопоршневых установок, когда например, основными выбирались лишь два силовых агрегата, но мощностью по 14 мегаватт, что никоим образом не учитывало, и тем более корректно, характер меняющихся суточных нагрузок, поэтому ради удовлетворения периодически возникавшей одномегаваттной нагрузки, приходилось запускать «монстра» в 14 МВт!

В Московской области приходилось видеть, как однажды компания сэкономила деньги на системе подготовки воды для тепловой электростанции – спустя всего лишь три года с начала эксплуатации пришлось менять несколько километров труб и элементов отопительной системы предприятия.

В одном из проектов, при строительстве газопоршневой электростанции, изначально отсутствовали фильтры на подающем топливном газопроводе – это тоже оказалось дорогостоящей ошибкой.

Большая удаленность от основного потребителя, якобы из-за шумового воздействия, в другом проекте, так же оказалась в конечном итоге довольно недешёвой ошибкой – пришлось закупать и устанавливать дополнительные трансформаторные подстанции (ТП). А ведь с устранением избыточных шумов электростанции можно было разобраться гораздо дешевле!

Всегда должно быть тщательно проанализировано ТЭО проекта.

Грамотно и обоснованно подобраны все узлы, силовые агрегаты и компоненты.

Тщательно продуманный перспективный план развития объекта автономной генерации позволит сэкономить приличные денежные средства заказчика. Важен точный сбор данных от потребителя (заказчика) по электрическим нагрузкам, необходимы значения реальной пусковой мощности и характеристики запуска снабжаемого электроэнергией оборудования.

Поэтому проектирование газопоршневой электростанции является важнейшим этапом, которому должно уделяться значительное внимание и серьезный, обстоятельный подход.

В процессе проектирования газопоршневой электростанции следует тщательно изучать и прорабатывать три основных этапа:

  • рабочий проект электростанции.
  • технический проект ГПЭС,
  • техническое задание на проектирование,

Технический холдинг «Электросистемы», как одно из передовых инжиниринговых предприятий России, предоставляет качественные услуги в сфере проектирования объектов генерации разной степени сложности на основе двадцатипятилетнего опыта работ в данной отрасли и большого количества успешно реализованных проектов в России и странах СНГ.

Поставка оборудования

Комплектность оборудования ГПЭС MWM приводится в соответствие с техническим заданием заказчика и подготовленным по нему проектом.

С универсальным модельным рядом газопоршневых установок MWM можно легко получить любую мощность нового объекта генерации от 500 кВт до 50 МВт.

Желательно учитывать, что отдельные газопоршневые двигатели в общей структуре ГПЭС будут работать в «комфортной зоне», с нагрузками от 25 до 85% от единичной мощности.

Безусловно, при этом значим сам подбор количества силовых агрегатов энергокомплекса и их мощности.

Важным моментом является приоритет в комплектации оборудования, позволяющего надёжно работать в автономном режиме, без связи с внешней электросетью.

Специалисты холдинга «Электросистемы» дадут компетентные консультации, как разумно сэкономить деньги при приобретении генерирующих агрегатов и сопутствующего оборудования.

Технический холдинг «Электросистемы» является официальным дилером MWM – одним из ведущих брендов в сфере производства когенерационных газопоршневых установок автономного энергоснабжения, поэтому цены будут приемлемыми и адекватными.

Сборка контейнерных электростанций на собственном производстве в России

В компании «Электросистемы» для начала производства энергоблоков, то есть монтажа оборудования в термоизолированный, звукоизолированный, антивандальный блок-контейнер, необходимо объединить оборудование, связать узлы и все необходимые для работы вспомогательные системы внутри контейнера, установить сам силовой агрегат и электрогенератор на виброопоры, изготовить внутренние коммуникациии, трубопроводы и проложить их.

Необходим монтаж емкостей под технологические жидкости внутри и выхлопной системы с глушителем-катализатором (на крыше). На крыше контейнера газопоршневой установки также размещается котёл-утилизатор.

Требуется установить системы вентиляции, отвода конденсата, автоматического регулирования температуры воздуха внутри контейнера и блок пожарно-охранной сигнализации, установку внутреннего пожаротушения, а если необходимо, то и систему подогрева.

В отдельном отсеке размещается силовой щит и распредустройства.

Монтируется также рабочее и аварийное освещение.

По окончании производства мы имеем контейнер с газопоршневой установкой и всеми системами её жизнеобеспечения. Элементы конструктива и внешние поверхности контейнера окрашиваются согласно ТЗ заказчика по RAL.

Контейнерная электростанция снабжается стандартными транспортировочными узлами.

Обеспечивается возможность многократных перевозок электростанции.

На площадку заказчика блочно-контейнерная газопоршневая установка поступает в максимальной заводской готовности.

Все эти ответственные работы проходят под тщательным надзором инженеров компании «Электросистемы».

В конечном итоге, производится надлежащая упаковка контейнерной электростанции и её отправка транспортом на площадку для монтажа.

Строительно-монтажные работы

В рамках строительства газовой автономной электростанци, а вернее газопоршневого энергокомплекса, технический холдинг «Электросистемы» проводит и осуществляет полный перечень строительно-монтажных работ. Повсеместно эти работы называют сокращённо – СМР.

Безусловно, строительно-монтажные работы производятся, как при установке на площадке заказчика контейнерных ГПЭС, так и при строительстве стационарной тепловой электростанции.

В этих двух ситуациях разнятся характер и объёмы СМР.

Вначале проводятся инженерно-геодезические изыскания и тщательное изучение геоподосновы, анализируется грунт, наличие водных горизонтов и уточняется трассировка, с глубиной залегания, существующих разнородных подземных коммуникаций, с точной привязкой к географическим координатам месторасположения будущей электростанции.

Следующим этапом идут земляные работы, объём которых связан, в том числе, и с мощностью тепловой ГПЭС.

Как правило, с учётом относительно небольшой территории, которую занимают газопоршневые электростанции, земляные работы производятся сразу на всей площади.

После окончания земляных работ начинается строительство фундамента, который также, в значительной степени, зависит от мощности газопоршневой установки и от характера её исполнения.

Естественно, что для контейнерной ГПУ необходим более простой фундамент, и более основательный фундамент нужен для быстровозводимого здания стационарной газопоршневой электростанции. При этом разнятся объемы свайных работ и виды фундаментов. Следует учитывать глубину промерзания грунта и обязательно обустройство систем дренажа фундамента.

Весь объем строительно-монтажных работ при обустройстве газопоршневой электростанции обязательно должны проводить специалисты, имеющие соответствующую сертификацию и допуски.

Специалисты должны быть внесёнными в государственный реестр СРО. Информация об этом должна быть актуальной.

Это обязательное и непреложное правило. Такие специалисты есть в техническом холдинге «Электросистемы».

Контейнерные электростанции устанавливаются на фундамент, а в стационарные, как правило быстровозводимые здания, из сэндвич панелей, также на отдельные фундаменты монтируются силовые газовые агрегаты с электрогенераторами. Далее осуществляется обвязка энергокомплекса всем необходимым оборудованием, подключается газопровод от газорегуляторного пункта (ГРП). Подводятся силовые линии электропередачи тепловые сети.

Если предусмотрено проектом, то строится трансформаторная подстанция (ТП), монтируются резервные дизель-генераторные установки (ДГУ), аварийная пиковая котельная, хранилище резервного топлива и диспетчерский пункт, со складом расходных материалов. Вся территория газопоршневой электростанции огораживается и благоустраивается.

Пусконаладочные работы – ПНР

Специалисты компании «Электросистемы» с 1994 года занимаются выполнением пуско-наладочных работ (ПНР) на газопоршневых электростанциях по всем регионам России.

Наладка и пусковые работы являются конечной стадией строительства газопоршневой электростанции. На этой стадии, под авторским надзором немецких инженеров MWM, проводятся мероприятия, включающие в себя тестирование – многочасовые испытания (72 часа), запуски-остановы оборудования, осуществляются тщательные проверки систем вспомогательного оборудования.

Тотальный контроль всех режимов работы газопоршневой электростанции на холостом ходу и проверка функционирования энергокомплекса под нагрузкой, выход на получение запланированных параметров – вот основные цели проведения пуско-наладочных работ.

Технический холдинг «Электросистемы» предоставляет полный комплекс ПНР на объектах любой степени сложности. Специалисты компании, производящие пусконаладку прошли обучение на заводе-изготовителе газопоршневых электростанций в Германии.

Удалённый мониторинг – дистанционное наблюдение за работой электростанции

Современные газопоршневые электростанции MWM способны работать без постоянного присутствия обслуживающего персонала: диспетчеров, энергетиков, механиков.

Дистанционное наблюдение за работой ГПЭС осуществляется из диспетчерского пункта, находящегося там, где удобно заказчику. Возможна функция подключения удалённого заводского контроля. Данные по режимам и параметрам нагрузок и работы газопоршневой электростанции в целом, можно архивировать для поддержки стабильной и безопасной эксплуатации. Электронный эксплуатационный журнал системы MWM TEM EVO с его функциями ведения протокола заменяет заполняемый вручную журнал работы электростанции. Все рабочие сообщения, важные для эксплуатации коммутационные операции и изменения параметров (до 84) вносятся в протокол с точными датами и временными отметками (до 600 событий).

Сигналы о выходах во внештатные и аварийные режимы незамедлительно передаются по всем каналам связи на диспетчерский пункт и отдельным ответственным лицам, даже в виде SMS сообщений, например, главному энергетику предприятия.

Технический холдинг «Электросистемы» предлагает заказчикам услуги мониторинга и контроля работы оборудования. Мониторинг работы электростанции в режиме он-лайн позволяет отслеживать техническое состояние оборудования, вовремя проводить плановые работы и сервисное обслуживание.

Все же следует объективно заметить, что в российской жизни, на газопоршневых электростанциях, даже с самым лучшим оборудованием, высшей, четвёртой степени автоматизации, обычно находятся «живые» люди: операторы, диспетчеры, специалисты. Таковы уж наши реалии, увы и ах.

Сервисное обслуживание

Поддержание газопоршневой электростанции в надлежащем техническом состоянии – процесс непрерывный, подразумевающий плановую основу проведения сервисных работ. Сервисные работы должны проводить специалисты прошедшие обучение, имеющие квалификацию и опыт выполнения соответствующих работ. Позитивным фактором, в данном случае, является обучение персонала, выполняющего сервис, на заводе-изготовителе данного оборудования ГПЭС.

Фактором надёжности является ситуация, когда инжиниринговая компания является официальным дилером поставляемого оборудования и, естественным образом, специализируется на нём.

Это как правило означает, что на территории Российской Федерации имеются склады расходных материалов, моторных масел, лубрикантов, запасных частей. Наличие складов официального дилера для потребителей означает прежде всего быстрое получение всех расходных материалов, компонентов и запасных частей в кратчайшие сроки и по адекватным ценам.

Потребитель не будет ждать недели и месяцы для получения каких-то простейших деталей, элементарных расходных материалов из-за заграницы.

Такие ситуации влекут за собой, либо фатальный простой газопоршневой установки, либо потерю моторесурса силовых агрегатов.

Для качественного выполнения сервисных работ по обслуживанию газопоршневой электростанции владельцам практичнее всего заключать соответствующие договоры с инжиниринговой компанией, строившей данный объект генерации. Подобный сервисный договор может иметь рамочную основу. В таком случае оплата по нему будет производиться каждый раз, когда специалисты по плану будут приезжать для выполнения сервисных работ на газопоршневой электростанции.

Для удобства с инжиниринговой компанией можно заключить абонентский договор.

В конце концов, такая инжиниринговая компания, как «Электросистемы» всегда пойдёт навстречу потребителю, его желаниям, если, например, потребуется обучение местного персонала, выполняющего сервисные работы.

В этом случае специалисты холдинга «Электросистемы» могут осуществлять авторский надзор выполнения профилактических и сервисных работ на электростанции. Соответственно, на все оборудование, поставляемые в рамках строительства электростанции официальным дилером MWM даются гарантии.

Бонусы, бенефиты, профиты – выгоды от владения тепловой автономной электростанцией

Мировыми лидерами по производству газопоршневых электростанций являются немецкие и американские компании.

Немецкую промышленность всегда отличало внимание, уделяемое высокотехнологичному производству различных силовых установок, в данном случае газовых двигателей для электростанций.

Таким компаниям, как MWM, входящей на сегодня в Caterpillar Inc. и MAN удалось добиться на этом поприще блистательных технических достижений.

Собственно, ситуация с силовыми агрегатами для электростанций очень схожа с достижениями немецкого автомобилестроения и морского моторостроения, где технические характеристики, качество и надёжность двигателей всегда имели жизненно важное значение.

Чёткая, безупречная, а главное надёжная работа двигателя на океанском лайнере вполне сопоставима с задачами, которые возлагают на силовые агрегаты автономной газопоршневой электростанции.

Официальным дилером немецких газопоршневых установок MWM является инжиниринговая компания «Электросистемы» из Санкт-Петербурга.

Компании, ныне входящие в холдинг «Электросистемы», известны на российском рынке и в странах СНГ с 1994 года.

Что отличает газопоршневые установки MWM?

Это прежде всего высокий коэффициент полезного действия (КПД), который лежит диапазоне 43-44%.

Мы со школьной скамьи помним, что КПД паровоза, например, составляет всего 4%. То есть для производства одной и той же работы газопоршневой электростанции нужно в 10 раз меньше топлива.

Хорошим КПД для газотурбинных электростанций (ГТЭС) считается 30%.

Правда, следует отметить тот факт, что при работе на тридцатиградусной жаре КПД газотурбинной установки значительно снижается – это данность.

Картину с ГТЭС несколько скрашивают низкие среднегодовые температуры в большинстве регионов Российской Федерации.

Но, безусловно, есть сферы, где применение газотурбинных электростанций, особенно тепловых, вполне оправдано и целесообразно.

Российские производители поршневых установок свой электрический КПД стремятся не выпячивать. И на то есть причины. К сожалению, часто россияне попросту переделывают дизельные моторы для работы на газовом топливе. Такой подход порождает очень низкий моторесурс установки до капитального ремонта при весьма немаленькой цене на само оборудование.

Как вы видите, в наиболее выгодном положении оказывается владелец немецкой газопоршневой установки MWM, так как он, на один произведенный киловатт электрической энергии тратит гораздо меньше основного топлива, то есть газа. При соблюдении всех европейских экологических норм, кстати.

Техническая деталь: газовые моторы MWM комплектуются масляными фильтрами, которые не имеют ограничений в эксплуатации.

На газопоршневых установках MWM не требуется принятие дополнительных мер по очистке смазочного масла.

При этом цифры моторесурса силовых агрегатов MWM, сервисные, межремонтные интервалы просто несопоставимы с аналогичными параметрами газотурбинных установок и российских поршневых двигателей.

Эти совокупности, в целом, как ни парадоксально, дают сбалансированную, адекватную стоимость немецкой электростанции, при кажущейся высокой изначальной цене. Это естественным образом сказывается на прогнозируемости возврата потраченных денежных средств на приобретение собственного, автономного объекта генерации.

Экономика газопоршневых электростанций MWM экономна!

Причина строительства собственной газопоршневой электростанции донельзя банальна – многим бизнесменам хочется иметь на собственном предприятии дешёвую электроэнергию и фактически бесплатное тепло.

Снижение затрат на энергоснабжения предприятия дает ощутимый выигрыш в себестоимости выпускаемой продукции.

Безусловно, продукция на которую потратили меньше денег, которая обошлась предприятию дешевле, имеет более высокий конкурентоспособность на рынке.

Это станет ещё более важным фактором для различных энергоемких сфер мировой рыночной экономики, после того как закончится пандемия, вызванная вирусом COVID-19.

Естественно, построив свою собственную электростанцию, компании увеличивают свою капитализацию, то есть становятся дороже и привлекательней для инвестиций. И при этом прекращается бурное течение потока денег – невозвратных инвестиций в электроэнергетику, представленную гарантирующими поставщиками. То есть предприятие, при наличии собственной тепловой электростанции перестаёт отдавать свои деньги чужому дяде.

Также при наличии собственной электростанции из процесса ценообразования исчезает дорогостоящая транспортировка электроэнергии.

Ведь вы производите электроэнергию на месте, там, где она нужна.

Вы производите электроэнергию в тех объемах, в которых нуждаетесь.

Таким образом предприятие обретает свою энергонезависимость.

Цена одного выработанного киловатта на автономной газопоршневой электростанции в 2020 году не превышает 2 рублей.

При равномерных электрических нагрузках, с максимальным использованием потенциала тепловой энергии, себестоимость произведенного киловатта будет только уменьшаться.

Сроки возврата инвестиций в собственную газопоршневых электростанции от трёх до пяти лет, это зависит от равномерности нагрузок и как уже говорилось выше от возможности использовать тепловую энергию.

В этом вопросе никто не отменял прагматичных лизинговых схем, как может быть наиболее перспективных. Размышляя о реализации лизинговой схемы, уместно вспомнить, что предприятие прекращает платить бешеные деньги за электричество чужому дяде.

Стоимость – цены на газопоршневые электростанции

Преимущества газопоршневых электростанций для потребителя очевидны, но каждый владелец бизнеса умеет считать деньги, особенно свои, поэтому вопрос стоимости газопоршневых ТЭС всегда остается актуальным, по сути, одним из основных.

Из многолетнего, накопленного практического опыта инжиниринговой компании – технического холдинга «Электросистемы», осуществляющего строительство газопоршневых электростанции «под ключ», ориентировочная удельная стоимость строительства объекта собственной когенерации составляет около 600-650 евро за 1 кВт установленной мощности.

Цены вполне коррелируются с вышеупомянутыми профитами, бенефитами и выгодами от владения собственной газопоршневой электростанцией. Элементарные расчёты доказывают это, а тщательно подготовленные бизнес-планы подтверждают на все 100%.

Отчасти действительно правило, что чем выше мощность электростанции, тем, в конечном итоге, дешевле стоимость одного установленного киловатта электрической мощности.

Технический холдинг «Электросистемы» строит электростанции фактически любой мощности – все зависит от потребностей предприятия и от их планов перспективного развития собственной, независимой системы энергоснабжения. Проконсультироваться по этому, наиболее волнующему, важному, ценовому моменту, как и по срокам строительства, можно по телефону: +7 (495) 649-81-79

Бесплатный многоканальный телефон 8(800) 555-05-37

Безопасность и экологичность – отличительные особенности газопоршневых электростанции – в этом нет никаких сомнений

В принципе, на сегодняшний день, самыми чистыми в отношении окружающей среды электростанциями считаются, как раз, газовые электростанции, как поршневые, так и турбинные.

Так или иначе, уместно вспомнить газовую плиту, работающую на кухне у многих, газовую колонку или газовый котёл. В случае работы газопоршневых электростанций прибавляется только лишь незначительное количество вредных веществ от сгорания моторного масла.

Кстати, у газопоршневых установок MWM самый низкий расход моторного масла среди сопоставимых по классу других двигателей – менее 0.1 г/кВт. Соответственно, более безвредные эмиссии.

Менять масло в газовых моторах MWM тоже приходится не так часто, как в других машинах – примерно после отработки 5000 часов.

Значительную роль в улучшении экологии, путём уменьшении количества парниковых газов, играют поршневые электростанции MWM работающие на биогазе.

Основной компонентой биогаза, свалочного газа является метан и если он просто улетучивается в атмосферу на мусорном полигоне, то это приводит к усугублению парникового эффекта.

Работа силовых агрегатов MWM на обедненной смеси также уменьшает содержание вредных выбросов в атмосферу.

Существует общепринятое мнение, согласно которому атомная электростанция дает самую чистую энергию, но при этом, она все же менее безопасна, нежели чем электростанция газовая. Хотя бы потому, что есть примеры таких масштабных, техногенных катастроф, как Фукусима и Чернобыль.

Расхожее мнение о чистоте ветрогенераторов – не более чем расхожее. При работе ветряной электростанции возникают мощные инфразвуки, которые убивают различных представителей фауны, либо изгоняют их из привычной среды обитания. Помимо этого, известным фактом является и то, что при работе ветряных генераторов гибнет множество птиц.

При работе газопоршневых двигателей электростанций MWM на стандартном природном газе выброс оксидов азота (NOx) не превышает 450мг/Нм3. Применяются эффективные катализаторы в системе отвода выхлопных газов.

Шумовое воздействие и дымовые трубы газопоршневых электростанций MWM

Основными источниками шумов от газопоршневой электростанции являются шумы при сгорании топлива внутри газового двигателя, механические шумы двигателя, шумы при всасывании топлива и выпуске отработавших газов. Вентиляторы, насосы и прочие вспомогательные приводы также могут повышать уровень шумов.

Меры по устранению шума проблематичны и дорогостоящи непосредственно на самом оборудовании, поэтому большинство защитных мероприятий направлено на радикальное снижение передачи шумов за пределы контейнера или агрегатного помещения стационарной ГПЭС.

Звукоизоляция при помощи сэндвич-панелей вкупе с акустическими плитами даёт отличные результаты.

Схожее решение осуществляется в уменьшении вибраций – при очень высоких требованиях возможно сооружение двойного фундамента под силовые агрегаты, с упругими элементами между ними.

Следует учитывать, что грунт с высоким расположением водоносных горизонтов способен передавать вибрации на более значительные расстояния и наоборот. Качественные глушители MWM способны уменьшить шум от выхода выхлопных газов на 60 дБ.

Техническая деталь: компания MWM использует глушители отражения и глушители поглощения. Глушители отражения гасят шумы в нижнем диапазоне звукового спектра (124 - 499 Гц), а глушители поглощения - эффективны против более высоких частот (249 - 999 Гц). Универсальный глушитель MWM сочетает в себе свойства обоих типов и поэтому гарантирует подавление шумов в широком диапазоне частот.

Добиться снижения уровня шума газопоршневой электростанции - адекватного принятым нормам - задача инжиниринговой компании, а отнюдь не заказчика, поэтому технический холдинг «Электросистемы» берёт её на себя и всегда последовательно решает. Никаких нареканий по данным вопросам не было. Тоже самое касается и установки дымовых труб, через которые выходят отработанные выхлопные газы электростанции.

В дымовых трубах электростанций MWM достаточно высокая скорость потока, что позволяет эффективно рассеивать незначительное количество вредных веществ на заданной высоте от земной поверхности.

Высота дымовых труб величина всегда расчётная – этим занимаются специалисты по техническому заданию заказчика.

Технический холдинг «Электросистемы» – ведущее инжиниринговое предприятие России, основным направлением деятельности которого является строительство объектов малой энергетики – газопоршневых электростанций «под ключ».

За 20 лет введено в эксплуатацию порядка ста газопоршневых установок в различных регионах РФ.

Технический холдинг «Электросистемы» - официальный российский дилер и сервис-партнер MWM.

Получить квалифицированную консультацию можно по многоканальному телефону: +7 (495) 649-81-79

Бесплатный многоканальный телефон 8(800) 555-05-37