Gaasielektrijaamad: autonoomne energiaallikas laias energiavahemikus

Gaasikolbst kaasaskantavatest elektrijaamadest on saanud diiselkütuse ja bensiiniga töötavate mootorite suurepärane analoog. Kui tasuv on selliste elektrienergiaallikate kasutamine, kuidas neid oma kodus varustada ja milliseid nüansse peate nende kasutamisel arvestama, see artikkel räägib.

Gaaskolb-elektrijaamad

Elektrihinna tõus põhjustab uusi ettepanekuid autonoomsete energiaallikate turul. Uus sõna selles valdkonnas on maagaasil töötavad soojuselektrijaamad. Viimase 15 aasta jooksul on seda tüüpi käitiste tootmine peaaegu kahekordistunud ja kohaliku energiatootmise tehnoloogia on ise muutunud nii arenenud, et toodetud elektrienergia ühe kilovatti hind on odavam kui siis, kui seda tarbitakse linnavõrkudest. Lisateave gaasiküttel töötavate elektrijaamade eeliste kohta:

  1. Paigutuse mitmekülgsus. Gaasielektrijaamad ei vaja paigaldamiseks spetsiaalseid geoloogilisi ega klimaatilisi tingimusi. Oma suhteliselt väikese suuruse ja kaalu tõttu on eraldiseisva jaama paigaldamiseks vaja ainult ettevalmistatud betoonalust. Kriitiline pole ka asjaolu, et neil puudub suur veevarustus..
  2. Vastupidavus. Erinevad tootjad tagavad erineva eluea. Üldiselt töötavad jaamad ilma suurema remondita 30 aastat ja paljude täidesaatvate üksuste asendamisega – kuni 100 aastat.
  3. Täisautomaatne töörežiim. Sisseehitatud elektrooniline juhtseade, mida leidub peaaegu kõigis paigaldustes, reguleerib automaatselt kütusevarustust ja jälgib reaalajas seadme tervist. Hoolduspersonali roll taandub parameetrite operatiivsele ümberlülitamisele, jälgimisele ja juhtimisele.
  4. Lai võimsusvahemik. Gaasiga mini-elektrijaamad saavad elektrit pakkuda nii energiamahukatele ettevõtetele kui ka väikesele maamajale. Sõltuvalt versioonist tagavad nad elektrienergia tootmise alates 5 kW kuni mitu megavatti..
  5. Võimalus kasutada varundusallikana. Peaaegu iga elektrijaam saab olla varustatud ATS ja automaatse käivitusseadmega. Paljud tootjad toodavad standardseid mooduleid varem installitud generaatorite uuendamiseks.
  6. Madal elektrienergia maksumus. Linnalistest võrkudest tarbitud elektrienergia maksumus sisaldab elektri elektriliinide kaudu transportimise ja alajaamade hoolduse kulusid. Gaasienergiakandja transportimine on palju odavam, seega on gaasielektrijaamades toodetud elektrienergia maksumus alla kahe rubla kilovatti kohta.
  7. Kütuse valiku vabadus. Elektrijaamad töötavad mis tahes tüüpi gaaskütusega, sealhulgas biogaasiga. See on oluline loomakasvatusettevõtete jaoks: metaanreaktori, rikastusjaama ja elektrijaama ühendamine üheks energiakompleksiks muudab tootmise energiavarudest sõltumatuks.

Gaasielektrijaamade tööpõhimõte

Seadme põhimõtte kohaselt jagunevad elektrijaamad kahte tüüpi: gaasiturbiin ja gaasikolb. Viimaste konstruktsioon on lihtsam, need ei vaja töö ajal kallist hooldust ja on gaasi paigaldamisel kõige ökonoomsem variant. Pealegi pole neil maksimaalse võimsuse piiranguid. Gaasiturbiini elektrijaamad on tehniliselt arenenumad ja keerukama ehitusega, kuid vähem ökonoomsed: nende kasutamine on õigustatud ainult tööstusliku tootmise mastaabis. Nende peamine eelis on üksuste kõrge kulumiskindlus ja täielik vähenõudlikkus kütuse tüübi suhtes: mõnel juhul võib kasutada isegi söetolmu, kuid vaja on spetsiaalset moodulit kütuse segu valmistamiseks.

Gaasiturbiini elektrijaamad (GTE)

GTE alus on gaasiturbiin, mis on paigutatud reaktiivmootoriga mootori põhimõttele. See on silindriline põlemiskamber, kus asub peamine gaasiturbiini tiivik. Kõrgrõhu õhu- ja kütuseaurud sisenevad kambrisse, kus need süttivad. Kütuse põlemisel moodustub kuumade gaaside voog, mis põhjustab turbiini pöörlemise. See omakorda edastab pöörlemise kompressorile ja generaatorile, pakkudes seeläbi elektritootmist..

Gaaskolb-elektrijaamad

On iseloomulik, et turbiini elektrijaamad toodavad peaaegu kaks korda rohkem soojusenergiat kui elekter. Seetõttu kasutatakse neid sageli koostootmisjaama komponendina, paigaldades heitgaasisüsteemi soojuskatla, tagades sellega mitte ainult elektrienergia tootmise, vaid ka soojusvarustuse suurtes kogustes ja minimaalsete kuludega..

Gaasi kolb-elektrijaamad (GGE)

Gaasikolbjõujaamades on kineetilise energia allikaks sisepõlemismootori põhimõttel töötav masinaüksus. Kütusevarustust teostab pihusti ja seda juhib elektrooniline juhtseade, tänu millele on kolbjõujaamadel piisavalt kõrge kasutegur. Gaasikolvisüsteemi oluliseks puuduseks on suure müra ja vibratsiooni tase töö ajal, mis on tingitud suure hulga liikuvate osade olemasolust. Nende mootorite eeliseks on nende kõrge kohanemisvõime erinevatele režiimidele ja koormustasemetele, mida ei saa saavutada gaasiturbiinijaamades, mis töötavad peaaegu konstantse võimsusega..

Gaaskolb-elektrijaamad

Gaasikolb-elektrijaamade kasutamise eelis individuaalses talus

Autonoomsed gaasitootjad pakuvad suurt huvi nii üksikettevõtjatele kui ka erasektori, suvilate ja väikeste linnastute elanikele. Praktikas õigustavad gaasiküttel töötavad elektrijaamad nende kasutamist täielikult ja nende tasuvus on saavutatav väga eeldatava aja jooksul. Ainus puudus on tõsiste investeeringute vajadus, lisaks on järgmised nüansid:

  1. Peamiselt kasutatakse gaasikolviseadmeid.
  2. Tasuvusaeg on seda madalam, mida suurem on tehase tegelik võimsus.
  3. Paigaldamiseks on vaja eraldi maatükki.
  4. Jagatud kasutamise korral on vaja väljaarendatud infrastruktuuri.
  5. Ilma kvalifitseeritud hoolduseta pole paigaldiste kasutamine võimatu.

Autonoomsed gaasielektrijaamad ja koostootmisjaamad võib jagada kolme rühma.

Madala võimsusega gaasigeneraatorid

Väliselt on need sarnased bensiiniga, neil on sarnane tööpõhimõte ja toodetud elektrienergia maksumus on kõrgeim. Neid saab kaitsta igasuguse ilmaga korpuse kujul või selleks on vaja spetsiaalset ruumi. Neid ei kasutata peamise elektrienergia allikana, välja arvatud väga vähesed erandid. Selliste generaatorite valiku valivad kodumajapidamised ja tootmistöökojad, kes vajavad varutoiteallikat ja saavad rajatise maagaasi. Mõeldud villitud kütuse jaoks, kuid seda funktsiooni kasutatakse harva. Erinevalt võimsamatest installatsioonidest on neil pideva töötamise olulised piirangud (6-10 tundi). Samuti on puudus toodetud elektri madala kvaliteediga.

Gaaskolb-elektrijaamad

Peamised omadused:

  1. Mootori tüüp: Ühesilindriline neljataktiline sundjahutusega karburaator.
  2. Generaatori tüüp: tavaliselt asünkroonne ühe- või kolmefaasiline isetegevusgeneraator.
  3. Võimsus: kuni 20 kW.
  4. Kütus: maagaas, propaan-butaan.
  5. Juhtimine: enamikes mudelites analoog juhtseade, releekaitse, automaatne ülekandelüliti.
  6. Kasutuselevõtt: vähem kui üks minut.
  7. Maksumus: alates 2000 dollarist kuni 10000 dollarini.

See on ainus gaasigeneraatori tüüp, mida saab vaevata liigutada. Seda kasutatakse sageli nendel ehitusobjektidel, kus toite puudub, või põllusündmuste ajal. Mobiilside kasutamine on kaasaskantava elektrijaama kõrge hinnaga, mis muudab sel juhul bensiinikütuse kasutamise mõistlikumaks..

Keskmise võimsusega modulaarsed elektrijaamad

Need on suurte mõõtmetega masinaplokid, neid saab avada või piirata heli summutava kaitseümbrisega. Neid kasutatakse peamiselt äärelinna elamukooperatiivide, kontori- ja väiketootmis- ja kaubanduskeskuste, ladude peamise või varuallikana. Selliste elektrijaamade tootlikkus on küllaltki kõrge ja toodetud elektrienergia maksumus on võrreldav linnavõrgust saadava elektriga..

Gaaskolb-elektrijaamad

Peamised omadused:

  1. Mootori tüüp: V-tüüpi karburaator või sissepritsega mootor, 6-16 silindriga, õhuliini ventiilide ja vesijahutusega.
  2. Generaatori tüüp: asünkroonne kolmefaasiline harjadeta generaator iseergutusega.
  3. Väljundvõimsus: kuni 1 MW.
  4. Kütus: maagaas, biometaan, propaan-butaan.
  5. Juhtimine: digitaalne kontroller, kombineeritud mitmetasandiline kaitse, automaatne ülekandelüliti, enesediagnostika. Töö on täielikult automatiseeritud.
  6. Väljund nimivõimsusel: kuni üks tund.
  7. Maksumus: alates 10 000 dollarist kuni 250 000 dollarini.

Selle klassi gaasikolvid on elurajoonide ja energiamahukate ettevõtete autonoomse energiavarustuse kõige ratsionaalsem meetod. Kehtestatud mootoritundide piirmäär võimaldab neid pidevalt kasutada, peatudes hoolduse jaoks kaks korda aastas ühe päeva jooksul. Elektrijaamad on varustatud eraldi moodulitega gaaskütuse ettevalmistamiseks ja siseruumides asuvate jaotusseadmete jaoks esmaseks lülitamiseks.

See seade on täiesti paigal ja paigaldamise korral vajab see vibratsiooni, kütusemahutite, gaasi väljatõmbe- ja ventilatsioonisüsteemide kompenseerimiseks spetsiaalselt selleks ette nähtud kohti või ehitisi, mis on varustatud ettevalmistatud betoonalusega. Tänu kütusevarustuse automaatsele reguleerimisele on toodetud elektrienergia maksumus oluliselt madalam kui võrgus.

Energiakompleksid ja mini-CHP

Kuigi gaasiküttel töötavatel elektrijaamadel on võimalus töötada koostootmise režiimis alates 100 kW elektrienergiast, tuleks suurimat kasutegurit oodata mitme megavatti potentsiaaliga energiakompleksidelt. Need paigaldised on miniatuursed soojuse ja elektri koostootmisjaamad, mis on varustatud sooja vee või aurukatelde või soojuspumpadega. Ressursside kokkuhoiule keskendunud kõige arenenumate energiasüsteemide puhul kasutatakse samaaegselt mitut soojuse eemaldamise taset: heitsoojuskatel, ökonomaiser ja madala potentsiaaliga soojuseemaldusahel.

Gaaskolb-elektrijaamad

Peamised omadused:

  1. Mootori tüüp: 12 või enam silindrit, sundõhu sissepritsega, kahetasemelise jahutusringi ja soojusvahetiga väljalaskekollektoril.
  2. Generaatori tüüp: asünkroonne kolmefaasiline harjadeta generaator.
  3. Võimsus: üle 1 MW.
  4. Kütus: maagaas, biokütus, propaan-butaan, sellega seotud naftagaas.
  5. Juhtimine: täielikult automatiseeritud tööpost.
  6. Täisvõimsuse saavutamine: 4-5 tundi.

Energiakomplekside projekteerimine, tootmine ja paigaldamine toimub individuaalselt. Iga projekti ülesanne on rajatise soojuslike ja elektriliste koormuste suurim ühtlustamine kompleksi tootmisvõimsusega. Elektrijaamade ehitamine toimub tavaliselt võtmed kätte. Peamised tarbijad on elamukompleksid, energiamahukad ettevõtted, andmekeskused ja vahetuslaagrid. 1 kW toodetud energia maksumus – mitte rohkem kui poolteist rubla.

Väikesemahuline koostootmine

Gaasiliste kütustega töötavad mini-koostootmisjaamad hakkasid Venemaal ilmuma suhteliselt hiljuti, kuid on sellegipoolest näidanud suurepärast tõhusust. Praegu tegutseb Vene Föderatsiooni territooriumil enam kui 200 käitist, millest suurem osa asub kaugemates piirkondades. Mini-koostootmisjaama rajatise paigaldamise peamine argument on täieliku autonoomia nõue või põhitoiteliinidega ühendamise võimatus. Sel juhul võetakse majandusliku teostatavuse küsimus tagaplaanile..

Mini-CHP eeliseks on see, et jaam toodab elektrienergiat, mis on peaaegu pool võrgu hinnast. Soojusenergia on tootmises täiesti tasuta ja seetõttu koosneb selle tarbijaväärtus eranditult seadmete hoolduse ja transpordi kuludest väikeste vahemaade tagant..

Gaaskolb-elektrijaamad

Võimalus kasutada mini-koostootmisjaamu kõikjal on vaid aja küsimus. Nii et uue põlvkonna elamukomplekside ehitamise ajal pole tsentraliseeritud soojus- ja elektrienergiaallikatega ühendamise küsimus üldse seda väärt. Kuna nende ressursside kvaliteet ja varustusviis jätavad palju soovida, on uusehitised varustatud oma toitesüsteemidega, millest saavad kasu nii kinnisvaraomanikud kui ka kasutajad..

Kommunaalliinide rekonstrueerimine mini-CHP kasutamiseks on seotud paljude raskustega. Esiteks on see mahuinvesteeringute küsimus. 2 MW soojus- ja elektrikoormusega väikeettevõtte elektrivarustuse tööstuse ümberkorraldamine maksab administratsioonile 20 miljonit rubla. Madala jaotuse teiseks põhjuseks on oma insener-kommunikatsioonivõrgu puudumine: kui kesksest soojus- ja elektrivarustusallikast loobutakse, peab ettevõte kas kogu olemasoleva taristu välja ostma või oma looma. See on kasumlik ainult siis, kui energiaressursse müüakse kolmandatele osapooltele..

GGE generaatoriruumi seade

Paigaldamise ja kasutuselevõtmise töid ei saa iseseisvalt ja kõigi soovi korral teha, kui me ei räägi vähese energiatarbega generaatoritest. Kuid ruumi või saidi ettevalmistamine elektrijaama paigaldamiseks on üsna realistlik: see aitab osaliselt kokku hoida paigaldusorganisatsioonide kulukatel teenustel..

Avatud paigutus. Paigaldamisel paigaldusele, mille elektrienergia on üle 500 kW, tuleb paigaldada betoonplatvorm, mis on varustatud passiivse vibratsiooni summutamise vahenditega. Jõuseadme avatud asukoha peamine eelis on tõhus soojuse eemaldamine ja suitsu väljalaskesüsteemi vajaduse puudumine. Hoolduspersonali mugavuse suurendamiseks on juhtpaneelide ja mehaanilise ploki kohale ehitatud varikatus.

Gaasielektrijaamad

Paigaldamine siseruumides. Elektrijaama täieliku soojustamise vajadus sõltub seadmete klimaatilisest disainist. Ruumis peab olema täiustatud sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooni ning tulekustutussüsteem. Suitsu väljalaskesüsteemi esindavad ühise päisega paaristatud suitsuärastid. Vajalik on paigaldada korsten, mille läbilaskvus ja kõrgus valitakse vastavalt seadme tootja soovitustele. Soojusjaamade ehitistele esitatavaid nõudeid reguleerib SNiP II-58-75.

Ühendamine ja töö

Elektrijaama toidetakse kas silindrist spetsiaalse reduktori kaudu või põhigaasil, mille rõhk vastab nõutavatele parameetritele. Elektrivõrku ühendamiseks tuleb elektrijaam registreerida täiendava gaasiseadmena, mis toimub tavamenetluse kohaselt koos muudatustega kodumaise gaasivarustuse projektis.

Gaasigeneraator ühendatakse elektrivõrguga kaheasendilise lüliti kaudu, kui paigaldus ise ei lülita ATS-seadet sisse, või läbi toitepiiraja, automaatse lüliti või releekaitse- ja automatiseerimissüsteemiga liinide eraldaja. Generaatoriliini või voolutrafode otseseks sisselülitamiseks on väga kasulik korraldada sisemine mõõteseade – see aitab kontrollida toodetud elektrienergia maksumust ja jälgida kiiresti kütusekulu.

Gaasielektrijaamad

Töötamise ajal on oluline järgida ettenähtud töörežiimi, mida väljendatakse mootori töötundide arv päevas. Üle 100 kW võimsusega elektrijaamadel on püsiv töörežiim 361 päeva aastas, vähem võimsad saavad töötada 6 kuni 20 tundi päevas. Töötamise ajal jälgitakse peaaegu kõiki parameetreid automaatselt, rikke korral mootor seiskub või generaator lülitab pinge välja. Edasine diagnostika viiakse läbi vastavalt kasutusjuhendile.

Hooldus ja lubamine

Enamik gaasikolbjaamu võimsusega kuni 5 MW ei vaja töötava personali pidevat kohalolekut. Parameetrite jälgimist ja kontrolli saab luua traadita ühenduse kaudu, kuid perioodiline kontroll tuleb teha isiklikult. Jaama hooldus seisneb teenindusettevõtete spetsialistide plaaniliste remonditööde teostamises ja mootori normaalse õlitaseme hoidmises. Jaama kujunduse iseseisvat sekkumist ei võimalda garantiiteeninduse tingimused. Omanikult on vaja vaid peatada generaatori töö plaaniliste remonditööde ajal või vajadusel vedada vähese energiatarbega jaam teeninduskeskusesse.

Järeldus

Kohaliku elektri ja soojuse tootmistööstust peetakse arengupotentsiaaliks globaalsel tasandil. Sel viisil energia tootmine aitab märkimisväärselt kaasa fossiilkütuste maailma varude säästmisele ja annab piisavalt aega täielikuks üleminekuks taastuvatest energiaallikatest elektri ja soojuse kaevandamisele..

Elektrijaamade kohaliku kasutamise peamine probleem on keskkonnaohutuse säilitamine linnapiirkonnas. Kuid isegi seda puudust on väga lihtne kõrvaldada, kui kasutatakse seadmeid, mis absorbeerivad maagaasi põlemisprodukte.

Tavakodanike jaoks pakuvad gaasielektrijaamad suurepärast võimalust vähendada elektri hinda peaaegu poole võrra ja vajadusel kasutada peaaegu tasuta tsentraliseeritud kütet..

Hinnake artiklit
( Reitinguid pole veel )
Lisage kommentaare

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: