Газопоршневая электростанция: принципы и плюсы эксплуатации

Комбинированное энергопроизводство сегодня в тренде: в Европе 30% энергоресурсов вырабатываются когенерационными установками. Самые востребованные в малой энергетике – газопоршневые электростанции. В Украине установкой и обслуживанием газовых когенерационных систем занимается компания "КТС Инжиниринг" – официальный представитель концерна INNIO Jenbacher.

Как работает мини-ТЭЦ с газовым двигателем

Газопоршневая ТЭЦ – это высокотехнологичное автоматизированное оборудование, альтернатива традиционным электростанциям. Когенерационная установка предназначена для комбинированной генерации энергии: тепловой и электрической. Главный элемент – газогенератор для электростанции, который вырабатывает электроэнергию. Система также включает в себя поршневый двигатель, модуль управления и контроля, теплоутилизатор. ДВС работает на газе, причем подходит практически любой вид топлива: от привычного природного газа до газа сточных вод и биогаза.

Главное отличие газовой мини-ТЭЦ от стандартных электростанций состоит в том, что получаемое при охлаждении двигателя тепло не выводится в атмосферу, а утилизируется в теплообменниках с пользой: перерабатывается в пар или горячую воду и используется для нужд предприятия, отопления помещений и т. п. Одновременная выработка тепла и электричества, эффективное использование тепловой энергии повышают КПД газопоршневых установок до 90%.

Преимущества использования газопоршневых когенерационных установок

Когенерационные установки по экономичности, экологичности, эффективности намного опережают традиционные ТЭЦ. Мини-ТЭЦ различаются по типу генерирующих узлов: газопоршневые, газотурбинные и дизельные когенерационные установки. Самые востребованные среди них – газопоршневые электростанции, внедрением такого оборудования в Украине занимается компания KTS Engineering.

Клиентов привлекают весомые преимущества газовых электростанций:

1. Эффективность: КПД при выработке тепла – до 48%, при комбинированном производстве – 90%. Электрический КПД газовой турбины – 30%, традиционной ТЭЦ – 30–40%.
2. Экономическая выгода: себестоимость электроэнергии и тепла, которое производит собственная мини-ТЭЦ, в 2–3 раза ниже, чем тарифы на энергоносители внешних поставщиков. Окупаемость оборудования – 2–4 года.
3. Экологичность: при использовании газопоршневых генераторов выбросы CO₂ в атмосферу снижаются в шесть раз по сравнению с типовыми угольными электростанциями. Когенерационные установки работают на шахтном, коксовом, свалочном газе, биогазе, что способствует улучшению экологической обстановки.
4. Компактность и мобильность: генератор устанавливается внутри помещения, например в котельной в шумозащитном кожухе. Оборудование в контейнерах размещается снаружи.
5. Быстрый выход на пиковые нагрузки: газопоршневый двигатель запускается от старта до принятия нагрузки за 2–3 минуты, газовая турбина – за 14–16 минут. Двигатель можно останавливать и запускать без потерь в рабочих характеристиках неограниченное количество раз.
6. Широкая линейка мини-ТЭЦ: можно выбрать газогенератор нужной мощности – от 200 кВт до 10 МВт, когенерационную или тригенерационную (дополнительно генерирует холод) систему, вариант исполнения.

Газопоршневые электростанции универсальны в применении: используются в промышленности и агрокомплексе, обеспечивают потребность крупных предприятий, коммунальных и коммерческих объектов в энергоресурсах.