Преимущества выработки электроэнергии на газовых двигателях внутреннего сгорания и их сравнение
На фоне волны целей по созданию двухуглеродных источников энергии и развития распределенной энергетики, производство энергии с использованием газовых двигателей внутреннего сгорания становится основным выбором для таких сценариев, как промышленные парки, центры обработки данных и больницы. Это не единственное решение для производства электроэнергии, но оно выделяется как наиболее сбалансированный вариант с точки зрения общей экономической эффективности, гибкости и экологичности.
I. Производство электроэнергии с помощью газового двигателя внутреннего сгорания: краткий обзор основных преимуществ.
Работая на природном газе, биогазе, промышленных хвостовых газах и различных других горючих газах, он приводит в действие генератор через поршневой двигатель внутреннего сгорания для производства электроэнергии. Высокоэффективный, экологически чистый и легко развертываемый, он также поддерживает комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ), что делает его «универсальным выбором» для распределенной энергетики.
Пять незаменимых преимуществ
1. Высочайшая эффективность выработки электроэнергии.
КПД выработки электроэнергии на одном блоке достигает 40–42 %, при этом у моделей среднего и высшего класса этот показатель постоянно превышает 40 %. В режиме ТЭЦ общий коэффициент использования энергии превышает 85%, что намного превышает показатели газовых турбин и дизель-генераторных установок.
2. Быстрый старт-стоп и мощное регулирование пиковых значений.
Способный достигать полной нагрузки в течение нескольких минут после холодного запуска, он может часто запускаться и останавливаться и точно отслеживать изменения нагрузки, выступая в качестве «блока быстрого реагирования» для регулирования пиковых нагрузок в сети и аварийного электропитания.
3. Исключительная универсальность топлива
Помимо природного газа, можно использовать такие виды топлива, как биогаз, свалочный газ, метан и промышленные хвостовые газы, превращая отходы в энергию, одновременно снижая затраты и выбросы углерода.
4. Гибкое развертывание и экономичность инвестиций.
Диапазон мощности одного блока 300–4000 кВт, модульная сборка, небольшая занимаемая площадь, низкие требования к месту размещения, а также быстрая доставка и ввод в эксплуатацию.
5. Низкий уровень выбросов углерода, экологичность и простота обслуживания.
По сравнению с установками, работающими на дизельном топливе или угле, выбросы CO₂ сокращаются примерно на 30 %, выбросы NOx — более чем на 50 %, практически без выбросов серы и пыли. Минимальное накопление углерода и низкий износ делают техническое обслуживание таким же простым, как «обслуживание автомобиля».
Газовый двигатель внутреннего сгорания против дизельного генератора
КПД : Газовый двигатель внутреннего сгорания (40–42%) > Дизель (30–40%)
Стоимость : Стоимость газа: 0,12–0,2 долларов США/кВтч, дизельное топливо: 0,3–0,45 долларов США/кВтч.
Воздействие на окружающую среду : Газ чище, без черного дыма и с меньшим уровнем шума.
Срок службы : Газовые агрегаты имеют более длительный срок службы и более стабильную долгосрочную работу.
Вывод : с точки зрения долгосрочного использования, экологических преимуществ и общей экономической эффективности газовые двигатели внутреннего сгорания являются явным победителем.
Газовый двигатель внутреннего сгорания против газовой турбины
КПД : Газовая турбина (25–35%) < Двигатель внутреннего сгорания (40–42%); Газовые турбины с комбинированным циклом обеспечивают более высокую эффективность, но требуют более высоких инвестиций, большей занимаемой площади и большей сложности.
Гибкость : двигатели внутреннего сгорания запускаются и останавливаются быстрее и сохраняют эффективность при низких нагрузках.
Стоимость : двигатели внутреннего сгорания имеют более низкие первоначальные затраты и более короткие циклы развертывания, тогда как для реализации проектов газовых турбин обычно требуется 2–4 года.
Сценарии применения : Газовые турбины подходят для крупномасштабных баз; Двигатели внутреннего сгорания предпочтительнее для проектов распределенной, средней и малой мощности и быстрого развертывания.
Газовый двигатель внутреннего сгорания против фотоэлектрической/ветровой энергии
Стабильность : энергия ветра и солнца зависит от погодных условий; Двигатели внутреннего сгорания обеспечивают круглосуточное стабильное электроснабжение.
Надежность : может служить резервным источником питания и работать в изолированных сетях, чего ветровая и солнечная энергия не могут обеспечить независимо.
Взаимодополняемость : ветер/солнечная энергия + газовый двигатель внутреннего сгорания = идеальное партнерство, при этом двигатели внутреннего сгорания обеспечивают резерв для прерывистой возобновляемой энергии.
II. Почему газовые двигатели внутреннего сгорания являются современным «оптимальным решением»
Газовые двигатели внутреннего сгорания не являются ни «самыми дешевыми», ни «самыми современными», но они представляют собой самый надежный выбор:
Достаточно высокая эффективность при контролируемых затратах
Быстрый старт-стоп и гибкая диспетчеризация
Широкая топливная адаптация и соответствие экологическим стандартам.
Быстрое развертывание и простое обслуживание
Возможность независимой работы, взаимодополняемость с возобновляемыми источниками энергии и ТЭЦ.
III. В каких сценариях обязательно следует выбирать газовые двигатели внутреннего сгорания?
Промышленные парки и заводы : ТЭЦ обеспечивает электроэнергию + пар/горячую воду за этап Видео-презентация 1 , что обеспечивает значительную экономию средств.
Центры обработки данных, больницы и торговые центры : надежное резервное питание + снижение пиковых нагрузок, гарантирующее нулевой риск перебоев в подаче электроэнергии.
Свалки, животноводческие фермы и очистные сооружения : прямое использование биогаза/свалочного газа для производства электроэнергии с возможными субсидиями.
Удаленные районы и острова : работа в изолированной сети, независимо от внешних энергосетей.
Интеграция возобновляемых источников энергии : действует как «стабилизатор» фотоэлектрической/ветровой энергии, уменьшая сокращение ветровой и солнечной энергии.
В рамках более широких тенденций распределенной энергетики и стратегии двойного углерода газовые двигатели внутреннего сгорания представляют собой общий выбор для предприятий, стремящихся снизить затраты, правительств, стремящихся сократить выбросы, и сетей, обеспечивающих стабильное энергоснабжение.
Если у вас есть потребности в производстве электроэнергии, пожалуйста, свяжитесь с нами. В зависимости от ваших требований к мощности, типа топлива, условий на объекте и бюджета мы разработаем для вас индивидуальный план выбора.
