Генераторы с газовым двигателем против дизельных генераторов
- Подробности
- Опубликовано 02.02.2018 22:34
Традиционно выбор генераторов для силовых аварийных систем мощностью 150 кВт или выше был в пользу оборудования, работающего на дизельном двигателе вместо газовых двигателей. Но благодаря технологическим новшествам реальность изменилась - появились более мощные генераторы с газовыми двигателями, а затраты снизились.
Генераторы с газовым двигателем против дизельных генераторов
Оба предлагают преимущества, которые следует учитывать при проектировании аварийной системы. Наиболее выдающимся преимуществом генераторов, работающих с газовым двигателем, является длительное время работы, которое позволяет постоянно поставлять природный газ (редко прерывается).
На фото изображен газовый генератор SDMO GZ25, мощностью 25 кВт, данные генераторы выпускаются до 400 кВт. Сравнить технические характеристки, выбрать и купить генератор можно здесь https://rotorsnab.ru/katalog/elektrostansya/gazovyj-generator/
Для сравнения, дизельные генераторы могут обеспечить резервное питание в отдаленных местах, где нет газовой инфраструктуры. В резервных или аварийных операциях мощностью 150 кВт и более дизель-генераторы позволяют снизить капитальные затраты на киловатт, чем газогенераторы.
Сравнение с точки зрения хранения и поставки топлива
Генераторы, которые используют дизельные двигатели, могут представлять несколько экологических недостатков, связанных с хранением топлива и надежностью в поставках.
Очевидное преимущество использования дизельного топлива в отдаленных местах без доступа к газоснабжению. Однако, поскольку он хранится в течение длительных периодов времени, загрязнение представляют собой серьезную проблему.
Согласно Exxon Mobile, дизель может храниться до года без ухудшения, если он хранится в чистой, свежей и сухой среде. Более длительные периоды требуют периодической фильтрации и добавления стабилизаторов и биоцидов.
Без надлежащего технического обслуживания топливо будет загрязнено водой и биомассой. Вода поступает в резервуар в виде влаги через вентиляционные отверстия и конденсируется, накапливаясь в нижней части контейнера. Если влажность попадает в двигатель, это может привести к потере мощности, потере смазки, коррозии или засорению фильтров.
Напротив, природный газ постоянно подается через местную газовую инфраструктуру, поэтому хранение не является проблемой. Что касается сжиженого газа, его можно хранить на месте в течение многих лет, более экономично и безопасно, чем дизельное топливо.
Надежность в поставках топлива
Во многих случаях перебои в подаче электроэнергии вызваны плохими погодными условиями и серьезными природными явлениями, что приводит к блокировке улиц и всей инфраструктуры, что затрудняет или делает невозможным пополнить дизельное топливо для генераторов. Те, кто проектирует небольшие цистерны для противодействия проблемам с загрязнением топлива и отказом двигателя, могут столкнуться с риском потери топлива в случае чрезвычайной ситуации.
Экологические проблемы
Интерес компаний к знанию воздействия углеродного следа растет во всем мире. Это связано со всеми сферами бизнеса, включая аварийные генераторы. В этом смысле дизельное оборудование сталкивается с новыми проблемами, такими как тот факт, что они выделяют больше оксида азота, чем газовые двигатели, и что они постоянно исследуются для снижения воздействия на окружающую среду.
Ограничение топлива и экологические риски хранения большого количества дизельного топлива на месте являются значительными проблемами. Необходимо создать специальные конструкции и установить системы безопасности и контроля для предотвращения утечек и разливов.
Из-за этого, установки более 150 кВт требуют более низких капитальных затрат, чем газовое оборудование, но управление хранением дизельного топлива, надежность поставок и экологические риски, как правило, уменьшают эту дифференциацию затрат.
Технологические изменения в генераторах с газовыми двигателями
Газогенераторы становятся все более популярными благодаря технологическим достижениям, таким как оптимизация оборотов двигателя (RPM), синхронных или параллельных устройств оборудования и двухтопливных двигателей (комбинированный дизель и газ). Вышеизложенное снижает стоимость преимуществ дизельных генераторов.
Оптимизация оборотов двигателя
В настоящее время аварийные генераторы с дизельным двигателем работают на 1 тыс. 800 об / мин, когда 30 лет назад они делали это на 1 тыс. 200 об / мин.
Аналогичным образомгазогенераторы мощностью до 150 кВт перешли от 1 тыс. 800 об / мин до 2 тыс. 300, 3 тыс. И 3 тыс. 600 об / мин.
Увеличение скорости этих газовых двигателей автомобильного типа дает ряд преимуществ, таких как улучшение переходных характеристик, снижение нагрузки и износа деталей подшипников двигателя и увеличение плотности мощности (кВт / м 2 ).
Самое главное, что эта тенденция означает большую мощность двигателя при меньших затратах.
Синхронные или параллельные генераторы.
В настоящее время несколько газогенераторов могут быть подключены синхронно с использованием оптимизированных двигателей RPM для обеспечения более высоких мощностей. Таким образом, решения с привлекательными затратами могут быть предложены в качестве альтернативы дизельному оборудованию с одним крупным двигателем.
Решения параллельной или синхронной связи всегда предлагали соответствующие преимущества, в том числе гибкость, масштабируемость и избыточность. Эти решения были ограничены объектами с критическими процессами и крупными проектами в несколько кВт, в основном из-за ограничений плат и панелей управления (затраты, пространство, надежность и сложность).
Сегодня производители уменьшили стоимость и сложность использования цифрового контроллера в каждом генераторе, который контролирует все функции, что значительно повышает производительность и надежность. Некоторые из них имеют интегрированные платы синхронизации, что устраняет необходимость использования внешних плат и панелей и их соответствующих затрат.
Например, сегодня три генератора мощностью 300 кВт, работающих параллельно, могут заменить дизель-генератор мощностью 1 тыс. КВт по более низкой цене, что обеспечивает комплексную избыточность. С мощностью в 1 тыс. КВт, отказ генератора оставил бы здание без резервного питания. В случае отказа одного из 300 кВт-генераторов в параллельной или синхронной системе наиболее критичные нагрузки будут распределены и защищены другими двумя генераторами.
Эффективность и выбросы CO2
Чтобы оценить экологическую проблему в широком смысле и сравнить газогенераторы с теми, которые используют дизельное топливо, необходимо знать неотъемлемые затраты, чтобы иметь возможность использовать каждое топливо на месте, включая затраты на добычу, транспортировку, рыночные цены и стоимость киловатт-часа генератора. В свою очередь, необходимо учитывать соответствующие выбросы CO2.
В сравнении с данными за 2008 год было отмечено, что на 100 кВт сжигало на 23% более эффективно, чем аналогичный генератор с газовым двигателем; что стоимость его производства за киловатт-час была почти вдвое, а выбросы CO2 были на 16 процентов выше.
Кроме того, исторически, газогенераторы добились более низких затрат за киловатт-час, чем их дизельные двигатели в малой и средней мощности.
Учитывая технологические достижения, связанные с газогенераторами, и их преимущества с точки зрения надежности и стоимости, клиенты могут быть более заинтересованы в рассмотрении решений на основе газа в ситуациях, когда они обычно покупают дизельное оборудование.
Выводы
Газовые генераторы становятся все более привлекательными для аварийных применений, даже более 150 кВт. Преимущества дизельного топлива с точки зрения инвестиционных затрат и тепловой эффективности по отношению к газу были смягчены проблемами обслуживания и надежности хранения дизельного топлива на месте в течение длительного времени.
Кроме того, несколько технологических достижений, которые позволяют использовать газовое оборудование большей мощности, позволяют им конкурировать по стоимости и мощности, чем их дизельные аналоги.
Кроме того, тот факт, что газовые двигатели предлагают меньше загрязняющих выбросов, чем дизельные двигатели, может привлечь компании, стремящихся сократить свои выбросы и воздействие на окружающую среду.
Дизельные генераторы будут продолжать обслуживать рынок аварийных установок, так как нет решения, которое идеально подходит для всех типов применений. Газогенераторы становятся более конкурентоспособными по стоимости и более экологически чистые альтернативы для нескольких применений, даже выше, чем 150 кВт.