Запуск газопоршневой установки. Общий принцип работы

Газопоршневые установки / электростанции /станции предназначены для производства электричества и дешёвой тепловой энергии.Среди типовсиловых агрегатов, газопоршневые установки отличает простота, надежность конструкции и самый высокий электрический КПД. Электрический КПД современных газопоршневых установок, типа MWM, при работе на российском природном газе (газ считается очень хорошим) составляет ~ 41- 44%

Стоимость основного силового генерационного оборудования в структуре цены газопоршневой электростанции составляет лишь 50-60%. Остальные деньги тратятся на массу дополнительного оборудования, проектные, строительно-монтажные (СМР) и пусконаладочные работы (ПНР).

Во избежание очень больших и незапланированных расходов настоятельно рекомендуется строить электростанции именно «под ключ». Самый разумный поступок будущего владельца автономной электростанции - это обращение в инжиниринговую компанию , которая начинает строительство электростанции с разработки проекта, получения условий по обеспечению газовым топливом и заканчивает её сдачей в эксплуатацию, с последующим сервисом, обучением персонала и поставкой расходных материалов.

Кроме того, следует добавить, что инжиниринговые компании, в отличие от официальных дилеров не связаны обязательствами с какой либо маркой , брендом или типом электростанции . Подбор газопоршневого и вспомогательного оборудования ведется непредвзято и оптимально, с учетом всех клиентских потребностей. Либо инжиниринговая компания может специализироваться на поставке одного - двух проверенных брендов, что для заказчика вконечном итоге тоже является благоприятным фактором.

При заключении сделки по покупке сложно-технического оборудования, такого как газопоршневые установки, требуется консультация специалистов .

При строительстве электростанции «под ключ» желателен сторонний и независимый экспертный надзор , который вам позволит сэкономить значительные денежные средства.

варианты топлива

На рынке имеются более сложные и дорогие газопоршневые станции / установки , работающие на двух видах топлива. Это позволяет значительно повысить безопасность и надежность автономного энергоснабжения. В качестве топлива в подобных газопоршневых установках используется природный газ и дизельное топливо.

При работе на попутном нефтяном газе требуется его подготовка, как впрочем и для любой другой электростанции.

Если Вы когда либо услышите или прочтёте, что подготовка ПНГ не нужна, то это скорее всего заявление некомпетентное или, что хуже, просто обман потребителей. Качество работы газопоршневых установок на попутном газе без подготовки не всегда корректно, иногда наблюдаются детонации и перегрев силовых агрегатов, что может привести к выходу из строя отдельных узлов. Стоимость капитального ремонта газопоршневых установок составляет ~30% от первоначальных затрат на приобретение силового оборудования. Такой ремонт нужен через 7-8 лет непрерывной эксплуатации.

В некоторых случаях при работе на газообразном топливе конструкторы газопоршневых установок используют 10-15% пилотного (запального) жидкого топлива (дизельного топлива).

Минимальное давление подачи топливного газа на входе в газопоршневую станцию , для избегания дерейтинга составляет ~ 0,05-5.5 бар , в зависимости от мощности и фирмы-изготовителя ГПЭС .

Способность газопоршневых установок работать с низким давлением газа выгодно отличает их от микротурбин и газовых турбин, для работы котрых необходим мощный, дорогостоящий компрессор, в свою очередь сам потребляющий значительные количества энергии и топлива.

Газопоршневые установки представлены в широкой гамме однотопливных дизельных двигателей единичной электрической мощностью от 0,05 МВт до 17-20 МВт, работающих на дизельном топливе, мазуте, сырой нефти. Становится актуальным использование в газопоршневых электростанциях , в качестве недорогого топлива других видов газа.

Газопоршневые установки / электростанции /станции -
сроки поставки

Время изготовления газопоршневых агрегатов на заводе , составляет не более 8-10 месяцев с момента подписания контракта. Некоторое время уходит на транспортировку оборудования газопоршневой станции и таможенные процедуры, а монтаж и пусконаладочные работы занимают от 1 до 3 месяцев.

Газопоршневые станции мощностью до 50 МВт могут быть введены в эксплуатацию в сроки 14-16 месяцев - все зависит от конкретных условий заказчика. Для газопоршневых электростанций мощностью 120-150 МВт строительство и запуск займут около двух лет. Как правило, такие мощные поршневые электростанции поставляются в страны третьего мира.

Сегодня у большинства первоклассных производителей газопоршневых станций общее время до запуска в коммерческую эксплуатацию составляет 12-16 месяцев.

Как быстро окупается ГПУ?

Срок окупаемости ГПУ зависит от нескольких факторов, таких как мощность энергоцентра, его стоимость, стоимость газа, стоимость электро,- и тепловой энергии и т.д. Но в среднем газопоршневая установка окупается в срок от одного года до трех лет, при постоянном использовании. Предлагаем произвести расчет окупаемости газопоршневой установки с вашими параметрами.

Сколько стоит кВт при использовании ГПУ?

Стоимость одного киловатта электроэнергии, полученной от ГПУ, можно рассчитать по упрощенной формуле: Стоимость = Стоимость газа / Расход ГПУ на 1кВт + Стоимость обслуживания за период / Количество выработанных киловатт за этот период; (без учета тепловой энергии).

Рассмотрим эту формулу на нескольких реальных примерах:

Бумажная фабрика, с. Чалтырь, ГПУ Tedom D1200 с двигателем MWM TCG2020V12

Стоимость газа (6,23 руб.) х Расход ГПУ на 1 кВт (0,242 куб. м 3) + Стоимость обслуживания за период (135 000 руб. в месяц) / Количество выработанных киловатт за этот период (691 200 кВт) = 1 руб. 70 коп.

Казино Шамбала, с. Щербиновская, ГПУ Tedom D800 х 2 с двигателем MWM TCG2016V16

Стоимость газа (7,68 руб.) x Расход ГПУ на 1 кВт (0,246 м 3) + Стоимость обслуживания за период (166 400 руб. в месяц) / Количество выработанных киловатт за этот период (921 600 кВт) = 2 руб. 07 коп.

Более точные значения с учётом заданных параметров вы можете получить воспользовавшись расчетом окупаемости ГПУ - рассчитать.

Можно ли отсоединиться от сети при своей ГПУ?

Можно. Но нужно правильно рассчитать мощность энергоцентра работающего в острове и предусмотреть резервирование в случае аварийных ситуаций. Например, если мощность объекта по третьей категории равна 1,5 МВт, из них первая категория 89 кВт, то рекомендуется установить две машины по 1 МВт и дизельный генератор на 100 кВт.

Какова гарантия на газопоршневые установки?

Стандартный срок гарантийных обязательств составляет двадцать четыре месяца, за этот период обычно выявляются все случаи заводских браков и недоработок. Если у заказчика есть дополнительные пожелания по продлению срока гарантии - это выполнимо, мы можем предложить условия расширенной гарантии на наше оборудование.

Каков срок службы ГПУ?

Общий срок службы ГПУ составляет 240 000 м/ч (30 лет), при этом каждые 80 000 м/ч (10 лет) проводится капитальный ремонт двигателя с заменой всех основных узлов.

Газопоршневая или газотурбинная установка?

На сегодняшний момент возможными приводами генераторов для децентрализованных мини-ТЭЦ являются газовые поршневые (ГПД) и турбинные двигатели (ГТД).

Очень важными для будущих владельцев станций являются вопросы расхода топлива и эксплуатационных затрат, которые напрямую связаны с выгодами, которые получит владелец и со сроком окупаемости оборудования станции.

Рисунок 1.

Удельный расход топлива на выработанный кВт·ч меньше у газопоршневой установки, причем при любом нагрузочном режиме. Это объясняется тем, что КПД поршневых машин составляет 36…45%, а газовых турбин - 25…34%.

Рисунок 2.

Эксплуатационные затраты на электростанцию с поршневыми машинами ниже, чем на электростанцию с газовыми турбинами. Резкие скачки на графике ГТД - капитальные ремонты двигателя. У эксплуатационных затрат ГПД таких скачков нет, капитальный ремонт требует значительно меньше финансовых и людских ресурсов.

Сравнение турбинных и поршневых двигателей для применения на мини-ТЭЦ показывает, что установка газовых турбин наиболее выгодна на крупных промышленных предприятиях, которые имеют значительные (больше 20 МВт) электрические нагрузки. Мировой опыт показывает непригодность ГТЭС малой мощности для нужд малой энергетики.

Какой мощности мне нужна ГПУ? Сколько ГПУ нужно? Куда можно установить ГПУ?

Правильный подбор ГПУ, определение места установки, определение мощности и т.д. могут осуществить только квалифицированные специалисты, имеющие опыт в эксплуатации и понимающие общие принципы работы собственной генерации, поэтому мы предлагаем вам сделать предпроектную проработку бесплатно, окажем консультации и поможем в выборе оборудования. Для этого начните с заполнения опросного листа .

Что происходит при превышении нагрузки над мощностью ГПУ? (сеть, load shedding)

В случае увеличения нагрузки потребления выше мощности ГПУ (например, при пусковых нагрузках производственного оборудования) автоматика позволяет компенсировать недостающую мощность из сети.

Кроме того, автоматика ГПУ способна, в островном режиме, осуществлять ступенчатый набор нагрузки для обеспечения более стабильной работы двигателя, при этом ГПУ сама определяет временные интервалы включения групп нагрузок (на начальном этапе настройки задается приоритет групп нагрузок), и алгоритмы включения/отключения. Это позволяет при дефиците мощности не останавливать энергоснабжение по аварийному событию перегрузки, а отключить наименее значимые потребители, данный режим работы автоматики называется "load shedding".

Что происходит, если потребление меньше расчетного?

Автоматика установки выбирает оптимальный режим работы оборудования, а при параллельной работе двух и более машин, используются алгоритмы регулирования, которые обеспечивают оптимальную и равномерную нагрузку на агрегаты, их ротацию в работе и одинаковую наработку по часам.

Можно ли продавать лишнее тепло и электроэнергию?

Да, в большинстве случаев даже не требуется получение тарифа на продажу электроэнергии и согласования с региональной диспетчерской службой. Более подробную информацию Вы можете получить, обратившись к нашим специалистам.

ГАЗОПОРШНЕВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ - это промышленное оборудование, для получения не дорогой электрической и тепловой энергии. Каждая газопоршневая когенерационная электростанция использует газопоршневой двигатель, работающий на различных видах газа с содержанием метана от 50%. Компания «АГТ» производит строительство электростанций, пакетирование и предлагает газопоршневые электростанции всех производителей: России, Китая, Европы. В разделе расписан принцип работы, преимущества, информация с производства газопоршневых станций.

Работа газoпоршнeвых элeктрoстанций

Работа газопоршневых электростанций заключается в сжигании газа и получении электрической и тепловой энергии. Для получения не дорогой электроэнергии и бесплатного тепла во время работы газопоршневых электростанций должна быть подключена система утилизации тепла. Практически все существующие модели газопоршневых установок могут работать в режиме когенерации . Это обстоятельство дает возможность использовать их как основу для создания мини-ТЭЦ . При этом мощности выдаваемой газопоршневыми установками электрической и тепловой энергии приблизительно равны. Газопоршневые станции размещаются в контейнерах или специальных помещениях предназначенных для их эксплуатации в непрерывном режиме. Работа газопоршневых электростанций с системой когенерации является самой эффективной и выгодной на сегодняшний день.

Гaзoпoршневые элeктростaнции - прoизводствo - «АГТ»

Производство газопоршневых электростанций - это установка на единую фундаментную раму газопоршневого двигателя и синхронного генератора переменного тока, которые позволяют получить 3 кВт электрической энергии из 1 м³ при одинаковой стоимости последних.

Газопоршневые электростанции производства компании «АГТ» включают в себя пакетирование, изготовление контейнера или быстровозводимого здания, электрических шкафов с автоматикой, систем охлаждения и сопутствующего оборудования:

• Производство газопоршневых электростанций в контейнерах соответствуют российским стандартам и выполняются квалифицированными специалистами. Контейнерные газопоршневые станции должны располагаются вблизи потребителя, для минимальной протяжки сетей и трубопроводов;
• Производство быстровозводимых модульных зданий под газопоршневые электростанции мало подвержены действию внешних факторов, что повышает надежность энергопитания;
• Производство жидкостных систем охлаждения позволяет управлять потоком охлаждающей среды, ведь они укомплектованы автоматическими клапанами и термостатами. Теплообменник – первая ступень утилизации тепла. Котел утилизатор выхлопных газов – вторая;
• При производстве газопоршневых станций обязательно устанавливается автоматическая доливка масла, она позволяет следить за уровень и долить при необходимости.

Производя качественные, надежные и недорогие газопоршневые станции, компания «АГТ» учитывает потребность покупателей в современном обслуживании. Высокая культура обслуживания, гибкость в принятии решений, продуманный механизм оплаты и оказание широкого ряда дополнительных услуг, включая оперативную доставку и консультирование по вопросам выбора оптимальной модели электростанции, дают возможность максимально плодотворно реализовать эту задачу.

Гaзопоршневыe электростанции - производители - «АГТ»

Производители газопоршневых электростанций представлены на рынке России в большом количестве. Ведь на изготовлении газопоршневых станций специализируются многие современные мировые производители. Они выпускают множество вариантов исполнения такого оборудования, ориентируясь на потенциальные потребности рынка. Газопоршневые электростанции российского производства отличаются не высокой стоимостью и дешевыми расходными материалами. Компания «АГТ» является партнером завода-изготовителя НПП Энергия (Россия). Газопоршневые станции производители, которых находятся в Европе и Америки отличаются высоким качеством и надежностью, Китая и Кореи низкой ценой. В настоящее время установки широко используются для обеспечения электрической и тепловой энергией таких объектов, как промышленные предприятия или небольшие населенные пункты, самые популярные бренды:

• ГПУ Европа Jenbacher, MWM , MAN, Wilson (Perkins),Wartsila, Waukesha, Cummins, Guascor
• ГПУ Россия ВАЗ, ЯМЗ, ММЗ
• ГПУ Китай Capstore, Cummins, Deutz, Shengli, Googol,
• ГПУ Америка Caterpillar
• ГПУ Корея Doosan
• ГПУ Турция Aksa

Газoпоршнeвые элeктростанции Китай

Газопоршневые электростанции произведенные в Китае по качеству с каждым днем приближаются к европейским аналогам. Надо учитывать, что стоимость самой электростанции, запасных частей и расходных материалов ниже любых аналогов. Газопоршневая станция из Китая в качестве топлива может использовать магистральный природный газ-метан низкого или среднего давления, попутный нефтяной газ, пиролизный газ, угольный газ.

Газопоршневые электростанции Европа

Газопоршневые электростанции из Европы – это самое качественное и надежное оборудование, которое поставляется в Россию. Газопоршневые станции европейских производителей имеют высокую стоимость по сравнению с Китайскими аналогами, но они на деле доказали свою безотказную работу и долгую эксплуатацию на многих предприятиях в России.

• 315 GFBA, 315 кВт
• 1160 GQKA, 1160 кВт
• 1370 GQMA, 1370 кВт
• 1540 GQNA, 1540 кВт
• 1750 GQNB, 1750 кВт

• GC 119 N5, 119 кВт
• GC 182 N5, 165 кВт
• GC 201 N5, 201 кВт
• GC 232 N5, 232 кВт
• GC 357 N5, 357 кВт
• GC 420 N5, 420 кВт
• GB772 N5, 772-849 кВт
• GB1165 N5, 1165-1286 кВт
• GB1560 N5, 1560-1718 кВт
• GB1948 N5, 1948-2145 кВт

Газопоршневые электростанции Россия

Компания «АГТ» предлагает газопоршневые электростанции российского производителя НПП «Энергия». а сегодняшний день ГПУ производства Россия, набирают высокую популярность, ведь их стоимость значительно ниже европейских и азиатских аналогов. Компания НПП «Энергия», производит электростанции открытого типа на раме, контейнерного исполнения и в шумопоглащающем корпусе. За основу берутся газопоршневые двигатели следующих брендов ВАЗ 10-35 кВт, ЯМЗ 50-250 кВт, ММЗ 50 кВт, TOYOTA, HEMI 40-150 кВт, DEUTZ 150-400 кВт.

Газопоршневые электростанций - пакетирование

Компания «АГТ» производит пакетирование на любые газопоршневые электростанции, согласно нормам и техническим условиям контролирующих органов. Пакетирование газопоршневых станций – это не простая задача, ведь в нее входит целый комплекс следующих работ:

• сборка ГПУ, соединение двигателя и синхронного генератора, изготовление стальной рамы
• производство теплового модуля согласно характеристикам установки, состоящего из теплообменников и экономайзера
• сборка силовых шкафов, вспомогательных устройств, расширительных модулей на базе контроллеров ComAp;
• установка системы зажигания двигателя;
• установка элементов газовой системы;
• подключение силового шкафа автоматического генераторного выключателя к основному оборудованию электростанции;

Возможности ГПУ после сборки и пакетировки:

• Автоматическая точная прямая синхронизация с сетью.
• Автоматическое регулирование напряжения генератора.
• Удалённый мониторинг и управление электростанцией.
• Электрические защиты генератора.
• Температурные защиты двигателя.

Компания «АГТ» занимается проектированием, непосредственно по нормативом, где будет располагаться энергетический объект. Производит строительство под ключ, согласование и подключения к центральной энергосети с последующей сдачей контролирующим органам, исходя из технических условий.

Газопоршневые электростанции - принцип действия

В принципе действия газопоршневых электростанций заложен метод получения электрической энергии из тепловой, путем сгорания топлива. Современные газопоршневые электростанции работают по следующему принципу: в камере силового агрегата сгорает топливная смесь, образуя энергию, которая доходит до поршневой группы. При помощи коленчатого вала энергия передается на генераторный блок, который отвечает за вырабатывание электричества. Силовые агрегаты таких электростанций демонстрируют одинаковую эффективность работы на попутном газовом топливе и на природном газе. При функционировании газопоршневого электрогенератора можно получить два типа энергии: электрическую и тепловую. Этот процесс известен как когенерация. При эксплуатации подобных электростанций их владельцы получают качественное отопление помещений и горячую воду для использования в быту, производственных целях. Отдельные модели генераторов оснащены технологией для получения холода. Функция тригенерации необходима для поддержания низких температур в складских помещениях, цехах.

Преимущества газопоршневых электростанций

Многолетний опыт эксплуатации газопоршневых станций выявляет их преимущества и недостатки. Что бы минимизировать продажу неисправного оборудования компания «АГТ» проводит приемку электростанций на производственных площадках заводов-изготовителей. В которую включается многочасовое испытание ГПУ под нагрузкой и предпродажная подготовка. Каждая газопоршневая электростанция имеет сертификаты и разрешения на применение в РФ. Представленные в каталоге фирмы газопоршневые электростанции являются продукцией лучших зарубежных и российских производителей. Эти установки изготавливаются в условиях высокоавтоматизированного производства с использованием передовых технологий на базе оригинальных конструкторских решений. Важный аргумент в пользу приобретения установок в нашей компании наличие гарантийных обязательств заводов-изготовителей. Цена на современную газопоршневую электростанцию зависит от ее производителя, характеристик. Газопоршневая электростанция способна обеспечить непрерывное функционирование любого объекта. В составе такой электростанции предусмотрен производительный генераторный блок синхронного типа. Характерными преимуществами газопоршневых станций являются:

• отличные эксплуатационные и технические показатели;
• превосходные массогабаритные показатели;
• повышенные надежность и эргономичность конструкции;
• широкий спектр исполнений;
• наличие системы автоматической защиты;
• минимальные эксплуатационные расходы;
• легкость и оперативность техобслуживания;
• расширенный срок безремонтной эксплуатации;
• оптимальная цена.

Компания ООО «АГТ» предлагает купить газопоршневые электростанции по курсу 1$=30 рублей. В наличии более 30 установок, новых (на консервации), без наработки.
Со всеми вариантами вы можете ознакомиться в разделе

Газопоршневые портативные электростанции стали отличным аналогом агрегатов, работающих на дизельном топливе и бензине. Насколько выгодно использование таких источников электроэнергии, как оборудовать ими свой дом и какие нюансы нужно учитывать при их использовании, расскажет эта статья.

Рост цен на электроэнергию порождает новые предложения на рынке Новое слово в этой сфере - тепловые электростанции, работающие от природного газа. За последние 15 лет производство установок такого рода выросло почти вдвое, а сама технология локальной выработки электроэнергии стала настолько совершенной, что себестоимость одного киловатта выработанного электричества выходит дешевле, чем при потреблении его от городских сетей. Подробнее о преимуществах газовых электростанций:

1. Универсальность размещения. Газовые электростанции не требуют специальных геологических или климатических условий для установки. Благодаря относительно небольшим размерам и весу, для монтажа автономной станции требуется лишь подготовленное бетонное основание. Отсутствие большого запаса воды для них также не критично.
2. Долговечность. Разные производители гарантируют разный срок эксплуатации. В общем случае станции работают без капитального ремонта от 30 лет, а с заменой ряда исполнительных узлов - до 100 лет.
3. Полностью автоматический режим работы. Встроенный блок электронного управления, который имеет место почти во всех установках, автоматически регулирует подачу топлива и контролирует исправность агрегата в реальном времени. Роль обслуживающего персонала сводится к проведению оперативных переключений, наблюдению и контролю параметров.
4. Широкий диапазон мощности. Газовые мини-электростанции могут обеспечить электричеством как энергоемкие предприятия, так и небольшой загородный дом. В зависимости от исполнения они гарантируют производство электричества в объеме от 5 кВт до нескольких мегаватт.
5. Возможность использования в качестве резервного источника. Практически любую электростанцию можно укомплектовать блоком АВР и автоматического запуска. Многие производители выпускают штатные модули для модернизации ранее установленных генераторов.
6. Низкая цена произведенного электричества. В стоимость электроэнергии, потребляемой от городских сетей, закладываются затраты на ее транспортировку по ЛЭП и на обслуживание подстанций. Гораздо дешевле транспортировать газовый энергоноситель, поэтому стоимость выработанной газовыми электростанциями электроэнергии составляет менее двух рублей за киловатт.
7. Свобода в выборе топлива. Электростанции работают от любого типа газообразного топлива, в том числе и от биогаза. Это актуально для животноводческих хозяйств: объединение метанового реактора, обогатительной установки и электростанции в один энергетический комплекс сделает производство независящим от поставок энергии.

Принцип действия газовых электростанций

По принципу устройства электростанции разделяют на два типа: газотурбинные и газопоршневые. Последние имеют более простую конструкцию, в процессе эксплуатации не нуждаются в дорогостоящем обслуживании и являются наиболее экономичным вариантом газовой установки. При этом они почти не имеют ограничения в максимальной мощности. Газотурбинные электростанции более технологичны и сложны по своей конструкции, но менее экономичны: их применение оправдывает себя только в масштабах промышленного производства. Главное их достоинство - высокая износостойкость узлов и полная неприхотливость к виду топлива: в отдельных случаях может быть использована даже угольная пыль, но требуется специальный модуль подготовки топливной смеси.

Газотурбинные электростанции (ГТЭ)

Основа ГТЭ - газовая турбина, устроенная по принципу реактивного самолетного двигателя. Она представляет собой цилиндрическую камеру сгорания, в которой размещено основное рабочее колесо газовой турбины. В камеру поступают воздух и пары топлива под высоким давлением, где они воспламеняются. В процессе сжигания топлива образуется поток раскаленных газов, который заставляет турбину вращаться. Она в свою очередь передает вращение на компрессор и генератор, обеспечивая таким образом выработку электроэнергии.

Характерно, что турбинные электростанции производят тепловой энергии почти вдвое больше, чем электрической. Поэтому их часто используют как составляющую ТЭЦ путем установки в вытяжной системе котла-утилизатора, обеспечивая таким образом не только выработку электроэнергии, но и теплоснабжение в большом объеме и по минимальной стоимости.

Газопоршневые электростанции (ГПЭ)

В газопоршневых электростанциях источником кинетической энергии является машинный блок, работающий по принципу двигателя внутреннего сгорания. Подача топлива осуществляется инжектором и контролируется электронным блоком управления, за счет чего поршневые электростанции имеют достаточно высокий КПД. Существенным минусом газопоршневой системы является высокий уровень шума и вибрации при работе из-за наличия большого числа подвижных частей. Преимуществом этих двигателей можно назвать высокую адаптивность к различным режимам и уровням нагрузки, чего невозможно достичь в газотурбинных установках, работающих практически на постоянной мощности.

Преимущество использования газопоршневых электростанций в индивидуальном хозяйстве

Автономные газогенераторы вызывают большой интерес и у индивидуальных предпринимателей, и у жителей частных секторов, коттеджей и небольших агломераций. На практике газовые электростанции полностью оправдывают свое применение, а их окупаемость достижима во вполне обозримые сроки. Единственным минусом можно назвать необходимость серьезных капиталовложений, кроме того, существуют следующие нюансы:

1. Преимущественно используются газопоршневые установки.
2. Срок окупаемости тем ниже, чем выше действительная мощность станции.
3. Для установки требуется отдельный земельный участок.
4. В случае коллективного пользования необходима развитая инфраструктура.
5. Работа установок невозможна без квалифицированного обслуживания.

Автономные газовые электростанции и ТЭЦ можно разделить на три группы.

Газогенераторы малой мощности

Внешне схожи с бензиновыми, имеют похожий принцип действия и наибольшую стоимость генерируемого электричества. Могут иметь защиту в виде всепогодного кожуха или требуют специального помещения. Не используются в качестве основного источника электроэнергии за очень редкими исключениями. На выборе таких генераторов останавливаются частные домовладения и производственные мастерские, нуждающиеся в резервном источнике электроэнергии и имеющие подвод на объект природного газа. Рассчитаны на баллонное топливо, но эта возможность редко используется. В отличие от более мощных установок имеют существенное ограничение на непрерывную работу (от 6 до 10 часов). Также имеют недостаток в низком качестве генерируемой электроэнергии.

Основные характеристики:

1. Тип двигателя: Одноцилиндровый четырехтактный карбюраторный с принудительным охлаждением.
2. Тип генератора: обычно асинхронный одно- или трехфазный генератор с самовозбуждением.
3. Выдаваемая мощность: до 20 кВт.
4. Топливо: природный газ, пропан-бутан.
5. Управление: аналоговый блок управления, релейная защита, АВР в большинстве моделей.
6. Ввод в работу: менее одной минуты.
7. Стоимость: от $2000 до $10000.

Это единственный тип газовых генераторов, который можно без усилий перемещать. Его часто задействуют на тех объектах строительства, где отсутствует электроснабжение или во время выездных мероприятий. За мобильное применение приходится расплачиваться высокой ценой портативной электростанции, которая делает использование бензинового топлива в таком случае более рациональным.

Электростанции модульного типа средней мощности

Представляют собой машинные блоки больших размеров, могут быть в открытом исполнении или же ограничены защитным шумопоглощающим корпусом. Преимущественно используются в качестве основных или резервных источников электроэнергии для загородных жилищных кооперативов, офисных и небольших производственных и торговых центров, складов. Производительность таких электростанций довольно высока, а стоимость выработанной электроэнергии сопоставима с электричеством от городской сети.

Основные характеристики:

1. Тип двигателя: V-образный карбюраторный или инжекторный двигатель с 6–16 цилиндрами, верхним расположением клапанов и водяным охлаждением.
2. Тип генератора: асинхронный трехфазный бесколлекторный генератор с самовозбуждением.
3. Выдаваемая мощность: до 1 МВт.
4. Топливо: природный газ, биометан, пропан-бутан.
5. Управление: цифровой контроллер, комбинированная многоуровневая защита, АВР, самодиагностика. Работа полностью автоматизирована.
6. Выход на номинальную мощность: до одного часа.
7. Стоимость: от $10000 до $250000.

Газопоршневые агрегаты такого класса являются наиболее рациональным методом автономного обеспечения электроэнергией жилых массивов и энергоемких предприятий. Установленный лимит моточасов позволяет использовать их на постоянной основе, останавливая дважды в год на одни сутки для проведения технического обслуживания. Электростанции комплектуются отдельными блоками подготовки газообразного топлива и ЗРУ для первичной коммутации.

Это оборудование является полностью стационарным и при установке требует специально оборудованных площадок или зданий, оснащенных подготовленным бетонным основанием, компенсирующим вибрацию, топливными бункерами, системами газоудаления и вентиляции. Благодаря автоматическому регулированию подачи топлива, стоимость выработанной электроэнергии значительно ниже сетевой.

Энергетические комплексы и мини-ТЭЦ

Хотя газопоршневые электростанции включают возможность работы в режиме когенерации начиная от 100 кВт электрической мощности, наибольшей эффективности следует ожидать от энергетических комплексов, имеющих потенциал в несколько мегаватт. Данные установки представляют собой миниатюрные теплоэлектроцентрали, укомплектованные водогрейными или паровыми котлами, либо тепловыми насосами. Самые продвинутые энергетические комплексы, ориентированные на ресурсосберегащую работу, используют одновременно несколько уровней снятия тепла: котел-утилизатор, экономайзер и контур снятия тепла низкого потенциала.

Основные характеристики:

1. Тип двигателя: 12 и более цилиндров, с принудительным нагнетанием воздуха, двухуровневым охладительным контуром и тепловым утилизатором на выпускном коллекторе.
2. Тип генератора: Асинхронный трехфазный бесколлекторный генератор.
3. Выдаваемая мощность: свыше 1 МВт.
4. Топливо: природный газ, биотопливо, пропан-бутан, попутный нефтяной газ.
5. Управление: полностью автоматизированный оперативный пост.
6. Выход на полную мощность: за 4–5 часов.

Проектирование, изготовление и монтаж энергетических комплексов производятся индивидуально. Задачей каждого проекта является наибольшая гармонизация тепловых и электрических нагрузок объекта с производственной мощностью комплекса. Строительство электростанций осуществляется, как правило, под ключ. Основные потребители - жилые комплексы, энергоемкие предприятия, дата-центры и вахтовые поселки. Стоимость 1 кВт произведенной энергии - не более полутора рублей.

Когенерация в малых масштабах

Мини-ТЭЦ, работающие на газообразном топливе, начали появляться в России относительно недавно, но тем не менее продемонстрировали превосходную эффективность. На сегодняшний день на территории РФ действуют более 200 установок, большая часть которых размещена в отдаленных регионах. Основной аргумент для установки мини-ТЭЦ на объекте - требование полной автономности или невозможность подключения к магистральным линиям энергообеспечения. В этом случае вопрос об экономической целесообразности выводится на второй план.

Преимущество мини-ТЭЦ заключается в том, что станция производит электрическую энергию, которая почти вдвое дешевле сетевой. Тепловая же энергия и вовсе является бесплатной в производстве, а потому ее потребительская стоимость состоит исключительно из затрат на обслуживание оборудования и транспортировку на небольшие расстояния.

Перспектива использования мини-ТЭЦ повсеместно - всего лишь вопрос времени. Так, при строительстве жилых комплексов нового поколения, вопрос о подключении к централизованным источникам тепла и электроэнергии вовсе не стоит. Поскольку качество и режим подачи этих ресурсов оставляют желать лучшего, новостройки комплектуются собственными энергосистемами, от чего выигрывают и владельцы объектов недвижимости, и их пользователи.

Переустройство линий инженерного обеспечения для использования мини-ТЭЦ связано с рядом трудностей. В первую очередь - это вопрос об объемных капиталовложениях. Реструктуризация отрасли энергообеспечения малого предприятия с тепловой и электрической нагрузкой в 2 МВт обойдутся администрации в 20 млн. рублей. Вторая причина низкого распространения - проблема отсутствия собственной сети инженерных коммуникаций: при отказе от центральных источников тепло- и электроснабжения предприятию придется либо выкупать всю имеющуюся инфраструктуру, либо создавать собственную. Рентабельно это только при условии продажи энергоресурсов сторонним потребителям.

Устройство комнаты генераторной для ГПЭ

Монтажные и пуско-наладочные работы провести своими силами не удастся при всем желании, если только речь не идет о генераторах малой мощности. Но подготовить помещение или площадку для установки электростанции вполне реально: это поможет частично сэкономить на дорогостоящих услугах монтажных организаций.

Открытое размещение. При монтаже установки с электрической мощностью более 500 кВт потребуется устройство бетонной площадки, оборудованной средствами пассивного виброгашения. Главный плюс открытого размещения энергоблока - эффективный отвод тепла и отсутствие необходимости в устройстве систем дымоудаления. Для повышения удобства работы обслуживающего персонала над оперативными панелями и механическим блоком сооружают навес.

Установка в помещении. Потребность в полной изоляции энергетической установки зависит от климатического исполнения оборудования. Помещение должно иметь продвинутую систему приточно-вытяжной вентиляции и пожаротушения. Система дымоудаления представлена спаренными общим коллектором дымососами. Потребуется установка вытяжной трубы, пропускная способность и высота которой выбирается в соответствии с рекомендациями производителя оборудования. Требования к зданиям тепловых электростанций регламентируется СНиП II-58–75.

Подключение и эксплуатация

Питание электростанции осуществляется либо от баллона через специальный редуктор, либо магистральным газом, давление которого соответствует требуемым параметрам. Для подключения к магистрали следует зарегистрировать электростанцию как дополнительный газовый прибор, что делается по стандартной процедуре с внесением изменений в проект домового газоснабжения.

К электрической сети газогенератор подключается через двухпозиционный переключатель, если сама установка не включает блок АВР, либо же через ограничитель мощности, автоматический выключатель или линейный разъединитель с комплексом РЗАиТ. Очень полезно организовать на линии генератора внутренний узел учета прямого включения или на токовых трансформаторах - это поможет контролировать стоимость генерируемой электроэнергии и оперативно отслеживать расход топлива.

В процессе эксплуатации важно соблюдать предписанный режим работы, выраженный в числе моточасов в сутки. Электростанции свыше 100 кВт имеют постоянный режим работы на протяжении 361 дня в год, менее мощные могут работать от 6 до 20 часов в сутки. Во время работы практически все параметры контролируются автоматически, в случае неисправности либо остановится двигатель, либо генератор отключит подачу напряжения. Дальнейшая диагностика проводится в соответствии с руководством по эксплуатации.

Техническое обслуживание и допуск

Большинство газопоршневых установок мощностью до 5 МВт не требуют постоянного присутствия оперативного персонала. Наблюдение и контроль параметров можно наладить через линию беспроводной связи, но периодический осмотр нужно проводить лично. Техническое обслуживание станции заключается в проведении плановых ремонтов силами специалистов сервисных компаний и поддержании нормального уровня масла в двигателе. Самостоятельное вмешательство в конструкцию станции не допускается условиями гарантийного обслуживания. Все что требуется от владельца - остановить работу генератора на время планового ремонта или транспортировать маломощную станцию до сервисного центра при необходимости.

Заключение

Отрасль локального производства электрической и тепловой энергии считается потенциальной для развития на глобальном уровне. Выработка энергии таким способом является существенным вкладом в сбережение мировых запасов ископаемого топлива и даст достаточно времени на полный переход к добыче электричества и тепла из возобновляемых источников.

Главная проблема локального использования электростанций - поддержание экологической безопасности в черте городской застройки. Но и этот недостаток очень легко устранить при использовании установок, сорбирующих продукты горения природного газа

Для рядовых же граждан газовые электростанции предоставляют отличную возможность снизить цену на электроэнергию практически вдвое, а при необходимости пользоваться почти бесплатным централизованным отоплением.

Редрик Шухарт (Adlynx), рмнт.ру