...

Плинске електране: аутономни извор енергије у широком распону напајања

Овај WordPress пост илуструје значај и предности гасних електрана у широком спектру снабдевања енергијом. Покривање потреба за энегријом великог броја фирми, домаћинства и битних инфраструктурних система, плинске електране стварају аутономни извор енергије који нуди поузданост и стабилност. Онај што чини плинске електране посебно ефикасним је њихова способност да се снабдеју искључиво гасом, што делује као заштитни механизам када је за друге изворе енергије оптерећење превелико или има прекиде. Покривајући широк спектар напајања, плинске електране су предводници састанка потражње за енергијом, што их чини неопходним сегментом унапређивања инфраструктуре и одрживог развоја. Алати и механизми које користимо да задовољимо наше потребе за енергијом можда се мењају, али плинске електране су осигурање наше снабдеваности у будућности.

Садржај препоруке



Преносне електране на клип са гасом постале су изврстан аналогни агрегат који раде на дизел гориво и бензин. Колико је исплативо коришћење таквих извора електричне енергије, како да опремите свој дом њима и које нијансе треба да узмете у обзир при њиховом коришћењу, овај чланак ће рећи.

Електране на плинске клипове

Раст цијена електричне енергије доводи до нових приједлога на тржишту аутономних извора енергије. Нова реч у овој области су термоелектране које се напајају природним гасом. У посљедњих 15 година производња оваквих инсталација готово се удвостручила, а сама технологија локалне производње енергије постала је толико савршена да су трошкови једног киловата произведене електричне енергије јефтинији него када се троше из урбаних мрежа. Више о предностима електрана на гас:

  1. Свестраност смештаја. Електране на гас не захтевају посебне геолошке или климатске услове за уградњу. Због релативно мале величине и тежине, за постављање самосталне станице потребна је само припремљена бетонска подлога. Недостатак велике залихе воде за њих такође није пресудан..
  2. Трајност. Различити произвођачи гарантују различит радни век. Генерално, станице раде без већих поправки 30 година, а са заменом одређеног броја извршних јединица – до 100 година.
  3. Потпуно аутоматски режим рада. Уграђена електронска контролна јединица, која се налази у скоро свим инсталацијама, аутоматски регулише довод горива и надгледа здравље уређаја у реалном времену. Улога сервисног особља своди се на оперативно пребацивање, надгледање и контролу параметара.
  4. Широк распон снаге Плинске мини електране могу обезбедити струју и енергетски интензивним предузећима и малој сеоској кући. У зависности од верзије, они гарантују производњу електричне енергије од 5 кВ до неколико мегавата..
  5. Могућност коришћења као резервног извора. Скоро свака електрана може бити опремљена АТС и аутоматским покретањем. Многи произвођачи производе стандардне модуле за надоградњу раније инсталираних генератора.
  6. Ниски трошкови произведене електричне енергије. Трошак електричне енергије која се троши из урбаних мрежа укључује трошкове њеног транспорта кроз далеководе и одржавање трафостаница. Много је јефтиније превозити енергетски носач гаса, тако да су трошкови електричне енергије произведене од електрана на гас мање од две рубље по киловату.
  7. Слобода у избору горива. Електране раде на било којој врсти гасовитих горива, укључујући биоплин. Ово је релевантно за сточна газдинства: комбиновање метанског реактора, постројења за обогаћивање и електране у један енергетски комплекс учиниће производњу независном од снабдевања енергијом.

Принцип рада гасних електрана

Према принципу уређаја, електране су подељене у две врсте: гасна турбина и гасни клип. Потоњи су једноставнијег дизајна, не захтевају скупо одржавање током рада и најекономичнија су опција за плинску инсталацију. Штавише, скоро да немају ограничења у максималној снази. Термоелектране на гасне турбине су више технолошких и сложенијих у дизајну, али мање економичне: њихова употреба је оправдана само на нивоу индустријске производње. Њихова главна предност је висока отпорност на хабање јединица и потпуна непретенциозност према врсти горива: у неким случајевима се може користити чак и угљена прашина, али потребан је посебан модул за припрему мешавине горива..

Термоелектране на гасне турбине (ГТЕ)

Основа ГТЕ-а је гасна турбина, смештена по принципу мотора за млазни авион. То је цилиндрична комора за сагоревање у којој се налази главно пропелеро турбина. Зрак и паре високог притиска улазе у комору где се запали. У процесу сагоревања горива формира се млаз врућих гасова, због чега се турбина окреће. Она, са своје стране, преноси ротацију на компресор и генератор, пружајући тако производњу електричне енергије..

Електране на плинске клипове

Карактеристично је да турбине електране производе скоро двоструко више топлотне енергије од електричне енергије. Због тога се често користе као компонента СПТЕ уградњом котла за отпадну топлотну енергију у издувни систем, чиме се обезбеђује не само производња електричне енергије, већ и опскрба топлином у великој количини и уз минималне трошкове..

Електране на реципрочни погон (ГГЕ)

У клипним електранама на плин, извор кинетичке енергије је машинска јединица која ради на принципу мотора са унутрашњим сагоревањем. Довод горива врши се убризгавачем, а контролише га електронска управљачка јединица, због које клипне електране имају довољно високу ефикасност. Значајан недостатак система за клип са плином је висок ниво буке и вибрација током рада због присуства великог броја покретних делова. Предност ових мотора је њихова велика прилагодљивост различитим режимима и нивоима оптерећења, што се не може постићи у постројењима за плинске турбине које раде готово константном снагом..

Електране на плинске клипове

Предност употребе гасних клипних електрана на појединачној фарми

Аутономни произвођачи гаса од великог су интереса како за индивидуалне предузетнике, тако и за становнике приватног сектора, викендица и малих агломерација. У пракси, електране на плин у потпуности оправдавају њихову употребу, а њихов повраћај трошкова је могуће остварити у врло догледном времену. Једини недостатак је потреба за озбиљним улагањем, осим тога, постоје следеће нијансе:

  1. Углавном се користе плинске клипне јединице.
  2. Период отплате је мањи, што је већи стварни капацитет постројења.
  3. За уградњу је потребно засебно земљиште.
  4. У случају заједничке употребе, потребна је развијена инфраструктура.
  5. Рад инсталација је немогућ без квалификованог одржавања.

Аутономне гасне електране и СПТЕ могу се поделити у три групе.

Генератори за мале снаге

Споља су слични бензинским, имају сличан принцип рада и највећи трошак произведене електричне енергије. Могу се заштитити у облику временског омотача или захтевати посебну просторију. Они се не користе као главни извор електричне енергије са врло мало изузетака. Избор таквих генератора бирају приватна домаћинства и производне радионице којима је потребан резервни извор електричне енергије и снабдевање природним гасом из објекта. Дизајниран за гориво у боцама, али се ова функција ретко користи. За разлику од снажнијих инсталација, они имају значајно ограничење у непрекидном раду (од 6 до 10 сати). Такође имају недостатак у ниском квалитету произведене електричне енергије.

Електране на плинске клипове

Главне карактеристике:

  1. Тип мотора: Једноцилиндрични четворотактни расплињач са присилним хлађењем.
  2. Тип генератора: обично асинхрони једнофазни или трофазни самобудљиви генератор.
  3. Излазна снага: до 20 кВ.
  4. Гориво: природни гас, пропан-бутан.
  5. Управљање: аналогна управљачка јединица, релејна заштита, аутоматски прекидач за пренос код већине модела.
  6. Пуштање у рад: мање од једне минуте.
  7. Цена: од 2000 до 10000 долара.

Ово је једина врста генератора гаса која се без икаквих потеза може померати. Често се користи на оним градилиштима на којима нема напајања електричном енергијом или током теренских догађања. Мобилна употреба долази на рачун високе цене преносне електране, што у овом случају чини употребу бензинских горива ефикаснијим..

Електране средње снаге модуларног типа

То су машински блокови великих димензија, могу бити отворени или ограничени заштитним кућиштем које апсорбује буку. Користе се углавном као главни или резервни извори електричне енергије за приградске стамбене задруге, канцеларијске и мале индустријске и трговачке центре, складишта. Продуктивност таквих електрана је прилично висока, а трошкови произведене електричне енергије упоредиви су са електричном енергијом из градске мреже..

Електране на плинске клипове

Главне карактеристике:

  1. Тип мотора: карбуратор В или типа или убризгавајући мотор са 6-16 цилиндара, надземним вентилима и воденим хлађењем.
  2. Тип генератора: асинхрони трофазни генератор без четкица са само-побудом.
  3. Излазна снага: до 1 МВ.
  4. Гориво: природни гас, биометан, пропан-бутан.
  5. Контрола: дигитални контролер, комбинована вишеслојна заштита, преклопник за аутоматски пренос, самодијагностика. Рад је у потпуности аутоматизован.
  6. Излаз на називну снагу: до једног сата.
  7. Цена: од 10.000 до 250.000 УСД.

Гасне клипне јединице ове класе су најрационалнија метода аутономног снабдијевања електричном енергијом стамбених подручја и енергетски интензивних предузећа. Успостављена граница радних сати мотора омогућава им да се користе стално, заустављајући се два пута годишње током једног дана ради одржавања. Електране су опремљене засебним јединицама за припрему гасовитих горива и унутрашњим расклопним уређајима за примарно пребацивање.

Ова опрема је потпуно непомична и када је уграђена захтева посебно опремљена места или зграде опремљене припремљеним бетонским постољем да надокнади вибрације, канте за гориво, системе за одвод гаса и вентилацију. Захваљујући аутоматској регулацији снабдевања горивом, цена произведене електричне енергије знатно је нижа од мреже.

Енергетски комплекси и мини-ЦХП

Иако електране на гас садрже могућност рада у когенерацијском режиму почевши од 100 кВ електричне снаге, највећу ефикасност треба очекивати од електрана с потенцијалом од неколико мегавата. Ове јединице су минијатурне комбиноване термоелектране опремљене бојлерима са топлом водом или паром или топлотним пумпама. Најнапреднији енергетски системи, усредсређени на рад који штеди ресурсе, користе више нивоа уклањања топлоте истовремено: бојлер, економизер и круг за уклањање топлоте малог потенцијала.

Електране на плинске клипове

Главне карактеристике:

  1. Тип мотора: 12 и више цилиндара, са присилним убризгавањем ваздуха, двостепеним расхладним кругом и измењивачем топлоте на испушном разводнику.
  2. Тип генератора: Асинхрони трофазни генератор без четкица.
  3. Излазна снага: преко 1 МВ.
  4. Гориво: природни гас, биогориво, пропан-бутан, придружени нафтни гас.
  5. Управа: потпуно аутоматизовано оперативно место.
  6. Потпуна снага: 4-5 сати.

Пројектирање, производња и уградња енергетских комплекса врши се индивидуално. Задатак сваког пројекта је највеће усклађивање топлотних и електричних оптерећења објекта са производним капацитетима комплекса. Изградња електрана се обично изводи по принципу „кључ у руке“. Главни потрошачи су стамбени комплекси, енергетски интензивна предузећа, дата центри и кампови смена. Трошак 1 кВ произведене енергије – не више од једног и по рубаља.

Мала когенерација

Мини-СПТЕ-ове које раде на гасовитим горивима почеле су да се појављују у Русији релативно недавно, али су ипак показале одличну ефикасност. Данас на територији Руске Федерације делује више од 200 инсталација, од којих се већина налази у удаљеним регионима. Главни аргумент за инсталирање мини-ЦХП у објекту је захтев за потпуном аутономијом или немогућношћу прикључења на главне водове. У овом случају, питање економске изводљивости доводи се у позадину..

Предност мини-СПТЕ је у томе што станица производи електричну енергију, што је скоро половина трошкова мреже. Топлотна енергија је потпуно бесплатна у производњи, па се њена потрошачка вредност састоји искључиво од трошкова одржавања и транспорта опреме на кратке удаљености..

Електране на плинске клипове

Могућност коришћења постројења за мини-ЦХП свуда је само питање времена. Дакле, приликом изградње стамбених комплекса нове генерације питање повезивања са централизованим изворима топлоте и електричне енергије уопште не вриједи. Како квалитет и начин снабдевања овим ресурсима остављају пуно за пожељно, нове зграде су опремљене сопственим електроенергетским системима, од којих имају користи и власници некретнина и њихови корисници..

Реконструкција комуналних водова за употребу мини-ЦХП повезана је са бројним потешкоћама. Пре свега, ово је питање обимних капиталних инвестиција. Реструктурирање индустрије напајања за мало предузеће са топлотним и електричним оптерећењем од 2 МВ коштаће администрацију 20 милиона рубаља. Други разлог за слабу дистрибуцију је проблем недостатка сопствене мреже комуналних услуга: ако централни извори топлотне и електричне енергије буду напуштени, предузеће ће морати или откупити целу постојећу инфраструктуру или створити сопствену. То је исплативо само ако се енергетски ресурси продају трећим потрошачима..

Уређај генератора за ГГЕ

Монтажне и пуштање у рад неће бити могуће самостално, уз сву жељу, уколико не говоримо о генераторима мале снаге. Али сасвим је могуће припремити собу или локацију за постављање електране: то ће помоћи да се делимично уштеде на скупим услугама инсталационих организација.

Отворени пласман. Када инсталирате инсталацију електричне снаге веће од 500 кВ, биће потребно уградити бетонску платформу опремљену средствима за пасивно пригушивање вибрација. Главна предност отвореног места јединице за напајање је ефикасно уклањање топлоте и непостојање потребе за димним системима. Да би се повећала практичност сервисног особља, над управљачким плочама и механичким блоком уграђује се надстрешница.

Електране на гас

Инсталација у затвореном. Потреба за потпуном изолацијом електране зависи од климатског дизајна опреме. Просторија мора да има напредни систем за довод и одвод вентилације и гашење пожара. Систем за одвод дима представљен је уређајима за одзрачивање дима упареним са заједничким заглављу. Биће потребно уградити димњак, чија је пропусност и висина одабрана у складу са препорукама произвођача опреме. Захтеви за зграде термоелектрана регулисани су СНиП ИИ-58-75.

Повезивање и рад

Електрана се напаја или из цилиндра преко посебног редуктора, или главним гасом, чији притисак одговара траженим параметрима. Да би се прикључила на главни, електрана мора бити регистрована као додатни гасни уређај, што се врши по стандардној процедури са увођењем измена у пројекат снабдевања кућним гасом..

Генератор плина је повезан са електричном мрежом преко двостраног прекидача, ако сама инсталација не укључује АТС јединицу, или преко граничника напајања, прекидача или линијског растављача са РЗАиТ комплексом. Веома је корисно организовати унутрашњу мерну јединицу за директно повезивање или на трансформаторе струје на линији генератора – ово ће вам помоћи у контроли трошкова генерисане електричне енергије и брзо пратити потрошњу горива.

Електране на гас

За време рада важно је придржавати се прописаног режима рада исказаног у броју радних сати мотора дневно. Електране веће од 100 кВ имају непрекидни режим рада 361 дан у години, а мање моћне могу радити од 6 до 20 сати дневно. Током рада, скоро сви параметри се аутоматски прате, у случају квара, или се мотор зауставља или генератор искључује напајање. Даљња дијагностика се врши у складу са упутством за употребу.

Одржавање и пријем

Већина постројења за гасни клип снаге до 5 МВ не захтевају стално присуство оперативног особља. Надгледање и контрола параметара може се успоставити путем бежичне везе, али периодичне инспекције морају се извршити лично. Одржавање станице састоји се у обављању редовних поправки од стране стручњака сервисних предузећа и одржавању нормалног нивоа уља у мотору. Независна интервенција у дизајну станице није дозвољена условима гаранције. Све што је потребно од власника је да прекине рад генератора током планираног поправка или по потреби транспортује станицу слабе снаге до сервисног центра.

Закључак

Индустрија локалне производње електричне енергије и топлотне енергије сматра се потенцијалним за развој на глобалном нивоу. Производња енергије на овај начин значајан је допринос очувању светских резерви фосилних горива и дат ће довољно времена за потпуни прелазак на екстракцију електричне и топлотне енергије из обновљивих извора..

Главни проблем локалне употребе електрана је одржавање безбедности животне средине у урбаном подручју. Али чак је и овај недостатак врло лако отклонити ако се користе инсталације које апсорбују производе изгарања природног гаса.

За обичне грађане, гасне електране пружају одличну прилику за смањење цене електричне енергије за готово половину, а по потреби и коришћење готово бесплатног централизованог грејања..

Оцените овај чланак
( Још нема оцена )
Slava Savetnik
Савети стручњака за било коју тему
Comments: 2
  1. Aleksandar

    Које су предности и мане коришћења гасних електрана као аутономних извора енергије? Како се оне упоређују са другим врстама енергије, као што су соларна и ветроенергија?

    Одговори
  2. Stefan Kostić

    Како функционишу плинске електране? Који су главни процеси и компоненте на којима се базира овај аутономни извор енергије? Како се осигурава широк распон напајања?

    Одговори
Додајте коментаре