Gascentrales: een autonome energiebron met een breed vermogensbereik

Draagbare krachtcentrales met gasveer zijn een uitstekende analoog geworden van eenheden die op diesel en benzine werken. Hoe winstgevend het gebruik van dergelijke elektriciteitsbronnen is, hoe u uw huis ermee kunt uitrusten en met welke nuances u rekening moet houden bij het gebruik ervan, zal dit artikel vertellen.

Gasveerkrachtcentrales

De stijging van de elektriciteitsprijzen geeft aanleiding tot nieuwe voorstellen op de markt van autonome energiebronnen. Een nieuw woord op dit gebied zijn thermische centrales die worden aangedreven door aardgas. In de afgelopen 15 jaar is de productie van dit soort installaties bijna verdubbeld, en de technologie van lokale energieopwekking zelf is zo geavanceerd geworden dat de kosten van één kilowatt opgewekte elektriciteit goedkoper zijn dan wanneer deze wordt verbruikt uit stedelijke netwerken. Meer over de voordelen van gasgestookte elektriciteitscentrales:

  1. Veelzijdige plaatsing. Gascentrales vereisen geen speciale geologische of klimatologische omstandigheden voor installatie. Vanwege het relatief kleine formaat en het gewicht is alleen een voorbereide betonnen basis nodig voor de installatie van een autonoom station. Het ontbreken van een grote watervoorziening voor hen is ook niet kritisch..
  2. Duurzaamheid. Verschillende fabrikanten garanderen een verschillende levensduur. Over het algemeen functioneren de stations zonder grote reparaties gedurende 30 jaar en met de vervanging van een aantal uitvoerende eenheden – tot 100 jaar.
  3. Volledig automatische bedrijfsmodus. De ingebouwde elektronische regeleenheid, die in bijna alle installaties wordt aangetroffen, regelt automatisch de brandstoftoevoer en bewaakt de toestand van de eenheid in realtime. De rol van het servicepersoneel wordt gereduceerd tot operationeel schakelen, bewaken en regelen van parameters.
  4. Breed vermogensbereik. Minikrachtcentrales op gas kunnen zowel energie-intensieve bedrijven als een klein landhuis van elektriciteit voorzien. Afhankelijk van de uitvoering garanderen ze de productie van elektriciteit van 5 kW tot enkele megawatts..
  5. De mogelijkheid om als back-upbron te gebruiken. Vrijwel elke energiecentrale kan worden uitgerust met een ATS en automatische startunit. Veel fabrikanten produceren standaardmodules voor het upgraden van eerder geïnstalleerde generatoren.
  6. Lage kosten van opgewekte elektriciteit. De kosten van elektriciteit die wordt verbruikt door stedelijke netten omvatten de kosten van het transport via elektriciteitsleidingen en het onderhoud van onderstations. Het is veel goedkoper om een ​​gas-energiedrager te vervoeren, dus de kosten van elektriciteit opgewekt door gascentrales zijn minder dan twee roebel per kilowatt.
  7. Vrijheid in de keuze van brandstof. Energiecentrales werken op elk type gasvormige brandstof, inclusief biogas. Dit is relevant voor veehouderijen: door een methaanreactor, een verrijkingsinstallatie en een energiecentrale te combineren tot één energiecomplex wordt de productie onafhankelijk van de energievoorziening.

Het principe van de werking van gascentrales

Volgens het principe van het apparaat zijn energiecentrales onderverdeeld in twee typen: gasturbine en gaszuiger. Deze laatste hebben een eenvoudiger ontwerp, vergen geen duur onderhoud tijdens bedrijf en zijn de meest economische optie voor een gasinstallatie. Bovendien hebben ze bijna geen beperking in maximaal vermogen. Gasturbinekrachtcentrales zijn technologischer en complexer qua ontwerp, maar minder economisch: het gebruik ervan is alleen gerechtvaardigd op de schaal van industriële productie. Hun belangrijkste voordeel is de hoge slijtvastheid van de eenheden en volledige pretentieloosheid van het type brandstof: in sommige gevallen kan zelfs kolenstof worden gebruikt, maar een speciale module voor het bereiden van het brandstofmengsel is vereist.

Gasturbine-energiecentrales (GTE)

De basis van de GTE is een gasturbine, opgesteld volgens het principe van een straalmotor. Het is een cilindrische verbrandingskamer waarin de belangrijkste gasturbine-waaier is ondergebracht. Lucht onder hoge druk en brandstofdampen komen de kamer binnen, waar ze ontbranden. Bij het verbranden van brandstof wordt een stroom hete gassen gevormd, waardoor de turbine gaat draaien. Het brengt op zijn beurt de rotatie over naar de compressor en generator, waardoor energie wordt opgewekt..

Gasveerkrachtcentrales

Kenmerkend is dat turbinecentrales bijna twee keer zoveel warmte-energie produceren als elektriciteit. Daarom worden ze vaak gebruikt als onderdeel van een WKK-installatie door een restwarmteketel in het afzuigsysteem te installeren, waardoor niet alleen elektriciteit wordt opgewekt, maar ook warmtetoevoer in een groot volume en tegen minimale kosten..

Gas-zuigercentrales (GGE)

In gaszuigercentrales is de bron van kinetische energie een machine-eenheid die werkt volgens het principe van een interne verbrandingsmotor. De brandstoftoevoer wordt verzorgd door een injector en wordt aangestuurd door een elektronische regeleenheid, waardoor zuigercentrales een voldoende hoog rendement hebben. Een belangrijk nadeel van het gaszuigersysteem is het hoge geluids- en trillingsniveau tijdens bedrijf door de aanwezigheid van een groot aantal bewegende delen. Het voordeel van deze motoren is hun grote aanpassingsvermogen aan verschillende modi en belastingsniveaus, wat niet kan worden bereikt in gasturbinecentrales die op vrijwel constant vermogen werken..

Gasveerkrachtcentrales

Het voordeel van het gebruik van gaszuigercentrales in een individuele boerderij

Autonome gasgeneratoren zijn van groot belang voor zowel individuele ondernemers als inwoners van particuliere sectoren, cottages en kleine agglomeraties. In de praktijk rechtvaardigen gasgestookte elektriciteitscentrales hun gebruik volledig, en hun terugverdientijd is binnen zeer afzienbare tijd haalbaar. Het enige nadeel is de noodzaak van serieuze investeringen, daarnaast zijn er de volgende nuances:

  1. Er worden voornamelijk gasveerunits gebruikt.
  2. De terugverdientijd is hoe lager, hoe hoger de werkelijke capaciteit van de installatie.
  3. Installatie vereist een apart perceel.
  4. Bij gedeeld gebruik is een ontwikkelde infrastructuur nodig.
  5. De werking van de installaties is onmogelijk zonder gekwalificeerd onderhoud.

Autonome gascentrales en WKK-centrales kunnen worden onderverdeeld in drie groepen.

Gasgeneratoren met laag vermogen

Uiterlijk lijken ze op benzine, ze hebben een vergelijkbaar werkingsprincipe en de hoogste kosten van opgewekte elektriciteit. Ze kunnen worden beschermd in de vorm van een weerbestendige behuizing of vereisen een speciale ruimte. Op enkele uitzonderingen na worden ze niet als de belangrijkste elektriciteitsbron gebruikt. De keuze voor dergelijke generatoren wordt gekozen door particuliere huishoudens en productiewerkplaatsen die een reservelektriciteitsbron nodig hebben en een aardgasvoorziening voor de faciliteit hebben. Ontworpen voor brandstof in flessen, maar deze functie wordt zelden gebruikt. In tegenstelling tot krachtigere installaties, hebben ze een aanzienlijke beperking bij continu gebruik (van 6 tot 10 uur). Hebben ook een nadeel in de lage kwaliteit van de opgewekte elektriciteit.

Gasveerkrachtcentrales

Belangrijkste kenmerken:

  1. Motortype: Eencilinder viertakt carburateur met geforceerde koeling.
  2. Generatortype: gewoonlijk asynchrone eenfasige of driefasige zelf opgewekte generator.
  3. Uitgangsvermogen: tot 20 kW.
  4. Brandstof: aardgas, propaan-butaan.
  5. Besturing: analoge besturingseenheid, relaisbeveiliging, automatische omschakelaar in de meeste modellen.
  6. Inbedrijfstelling: minder dan een minuut.
  7. Kosten: van $ 2000 tot $ 10.000.

Dit is het enige type gasgenerator dat moeiteloos kan worden verplaatst. Het wordt vaak gebruikt op die bouwplaatsen waar geen stroom is of tijdens veldevenementen. Mobiel gebruik gaat ten koste van de hoge prijs van een draagbare krachtcentrale, waardoor het gebruik van benzinebrandstof in dit geval efficiënter wordt..

Modulaire krachtcentrales met gemiddeld vermogen

Het zijn machineblokken met grote afmetingen, ze kunnen open of begrensd worden door een beschermende geluiddempende omkasting. Ze worden voornamelijk gebruikt als de belangrijkste of reservebronnen van elektriciteit voor huisvestingscoöperaties in de voorsteden, kantoren en kleine industriële en winkelcentra, magazijnen. De productiviteit van dergelijke centrales is vrij hoog en de kosten van de opgewekte elektriciteit zijn vergelijkbaar met die van het stadsnet..

Gasveerkrachtcentrales

Belangrijkste kenmerken:

  1. Motortype: V-type carburateur of injectiemotor met 6-16 cilinders, kopkleppen en waterkoeling.
  2. Generatortype: asynchrone driefasige borstelloze generator met zelfexcitatie.
  3. Uitgangsvermogen: tot 1 MW.
  4. Brandstof: aardgas, biomethaan, propaan-butaan.
  5. Besturing: digitale controller, gecombineerde bescherming op meerdere niveaus, automatische omschakelaar, zelfdiagnose. Het werk is volledig geautomatiseerd.
  6. Uitgang op nominaal vermogen: tot een uur.
  7. Kosten: van $ 10.000 tot $ 250.000.

Gasveerunits van deze klasse zijn de meest rationele methode voor autonome levering van elektriciteit aan woonwijken en energie-intensieve bedrijven. Door de vastgestelde limiet van motoruren kunnen ze doorlopend worden gebruikt, waarbij ze twee keer per jaar een dag stoppen voor onderhoud. Energiecentrales zijn uitgerust met afzonderlijke units voor de bereiding van gasvormige brandstof en schakelinstallaties binnenshuis voor primaire schakeling.

Deze apparatuur is volledig stationair en vereist, indien geïnstalleerd, speciaal uitgeruste locaties of gebouwen die zijn uitgerust met een voorbereide betonnen basis om trillingen te compenseren, brandstofbakken, gasverwijdering en ventilatiesystemen. Dankzij automatische regeling van de brandstoftoevoer zijn de kosten van opgewekte elektriciteit aanzienlijk lager dan die van het netwerk.

Energiecomplexen en mini-WKK

Hoewel gasgestookte elektriciteitscentrales de mogelijkheid bieden om in warmtekrachtkoppelingsmodus te werken vanaf 100 kW elektrisch vermogen, mag het grootste rendement worden verwacht van energiecomplexen met een potentieel van enkele megawatt. Deze units zijn miniatuur warmtekrachtcentrales die zijn uitgerust met warmwater- of stoomketels of warmtepompen. De meest geavanceerde energiesystemen gericht op hulpbronnenbesparend werk gebruiken tegelijkertijd verschillende niveaus van warmteafvoer: een restwarmteketel, een economizer en een circuit met een laag potentieel warmteafvoer.

Gasveerkrachtcentrales

Belangrijkste kenmerken:

  1. Motortype: 12 en meer cilinders, met geforceerde luchtinjectie, een koelcircuit met twee niveaus en een warmtewisselaar op het uitlaatspruitstuk.
  2. Generatortype: asynchrone driefasige borstelloze generator.
  3. Uitgangsvermogen: meer dan 1 MW.
  4. Brandstof: aardgas, biobrandstof, propaan-butaan, bijbehorend petroleumgas.
  5. Beheer: volledig geautomatiseerde operationele post.
  6. Vol vermogen: 4-5 uur.

Ontwerp, fabricage en installatie van energiecomplexen worden individueel uitgevoerd. De taak van elk project is de beste harmonisatie van de thermische en elektrische belastingen van de faciliteit met de productiecapaciteit van het complex. De bouw van energiecentrales wordt in de regel turnkey uitgevoerd. De belangrijkste afnemers zijn wooncomplexen, energie-intensieve ondernemingen, datacentra en ploegenkampen. De kosten van 1 kW opgewekte energie – niet meer dan anderhalve roebel.

Kleinschalige warmtekrachtkoppeling

Mini-WKK-installaties die op gasvormige brandstoffen werken, begonnen relatief recent in Rusland te verschijnen, maar vertoonden niettemin een uitstekende efficiëntie. Tegenwoordig zijn er meer dan 200 installaties actief op het grondgebied van de Russische Federatie, waarvan de meeste zich in afgelegen regio’s bevinden. Het belangrijkste argument voor het installeren van een mini-WKK in de faciliteit is de vereiste van volledige autonomie of de onmogelijkheid om verbinding te maken met de hoofdstroomleidingen. In dit geval wordt de kwestie van de economische haalbaarheid op de achtergrond gebracht..

Het voordeel van een mini-WKK is dat het station elektrische energie produceert, wat bijna de helft is van de kosten van het net. Thermische energie is volledig gratis bij de productie en daarom bestaat de consumentenwaarde ervan uitsluitend uit de kosten van onderhoud van apparatuur en transport over korte afstanden..

Gasveerkrachtcentrales

Het vooruitzicht om overal mini-WKK-installaties te gebruiken, is slechts een kwestie van tijd. Dus bij het bouwen van wooncomplexen van de nieuwe generatie is de kwestie van aansluiting op gecentraliseerde bronnen van warmte en elektriciteit helemaal niet de moeite waard. Omdat de kwaliteit en de wijze van levering van deze middelen te wensen overlaat, worden nieuwe gebouwen uitgerust met hun eigen elektriciteitssystemen, waarvan zowel eigenaren van onroerend goed als hun gebruikers profiteren..

De reconstructie van nutsleidingen om mini-WKK te gebruiken gaat gepaard met een aantal moeilijkheden. Dit is allereerst de kwestie van volumetrische kapitaalinvesteringen. Het herstructureren van de stroomvoorzieningsindustrie voor een kleine onderneming met een thermische en elektrische belasting van 2 MW kost de administratie 20 miljoen roebel. De tweede reden voor de lage distributie is het probleem van het ontbreken van een eigen netwerk van technische communicatie: als de centrale bronnen van warmte- en stroomvoorziening worden verlaten, zal de onderneming ofwel de volledige bestaande infrastructuur moeten opkopen of een eigen infrastructuur moeten opzetten. Het is alleen winstgevend als energiebronnen worden verkocht aan externe consumenten..

Inrichting van een generatorruimte voor GGE

Alleen installatie- en inbedrijfstellingswerkzaamheden kunnen met alle wens worden uitgevoerd, tenzij we het hebben over laagvermogenaggregaten. Maar het is heel goed mogelijk om een ​​kamer of site voor te bereiden voor de installatie van een energiecentrale: dit zal helpen om gedeeltelijk te besparen op dure diensten van installatieorganisaties.

Open plaatsing. Bij het plaatsen van een installatie met een elektrisch vermogen van meer dan 500 kW, zal een betonnen platform moeten worden geïnstalleerd dat is uitgerust met middelen voor passieve trillingsdemping. Het belangrijkste voordeel van de open locatie van de aandrijfeenheid is een effectieve warmteafvoer en de afwezigheid van rookafvoersystemen. Om het gemak van het servicepersoneel te vergroten is er een luifel over de bedieningspanelen en het mechanische blok heen gebouwd.

Gascentrales

Binnenopstelling. De behoefte aan volledige isolatie van de energiecentrale hangt af van het klimatologische ontwerp van de apparatuur. De ruimte moet een geavanceerd toevoer- en afvoersysteem hebben, ventilatie- en brandblussysteem. Het rookafvoersysteem wordt vertegenwoordigd door rookafzuigers gecombineerd met een gemeenschappelijke header. Het is noodzakelijk om een ​​schoorsteen te installeren waarvan de doorvoer en hoogte worden geselecteerd in overeenstemming met de aanbevelingen van de fabrikant van de apparatuur. Vereisten voor gebouwen van thermische centrales worden gereguleerd door SNiP II-58-75.

Verbinding en bediening

De energiecentrale wordt aangedreven door een cilinder via een speciaal verloopstuk of door hoofdgas, waarvan de druk overeenkomt met de vereiste parameters. Om op het lichtnet aan te sluiten, moet de elektriciteitscentrale worden geregistreerd als een extra gastoestel, wat gebeurt volgens de standaardprocedure met de introductie van wijzigingen in het project van de binnenlandse gasvoorziening.

De gasgenerator is verbonden met het elektriciteitsnet via een tweestandenschakelaar, als de installatie zelf de ATS-unit niet inschakelt, of via een vermogensbegrenzer, een stroomonderbreker of een lijnscheider met een RZAiT-complex. Het is erg handig om een ​​interne meeteenheid te organiseren voor directe aansluiting of op stroomtransformatoren op de generatorleiding – dit helpt de kosten van opgewekte elektriciteit onder controle te houden en het brandstofverbruik snel te volgen.

Gascentrales

Tijdens het gebruik is het belangrijk om te voldoen aan de voorgeschreven bedrijfsmodus, uitgedrukt in het aantal motoruren per dag. Krachtcentrales van meer dan 100 kW hebben een continue bedrijfsmodus gedurende 361 dagen per jaar, minder krachtige centrales kunnen 6 tot 20 uur per dag werken. Tijdens bedrijf worden bijna alle parameters automatisch bewaakt, in het geval van een storing stopt de motor of sluit de generator de spanning af. Verdere diagnostiek wordt uitgevoerd in overeenstemming met de instructiehandleiding.

Onderhoud en toelating

De meeste gaszuigerinstallaties met een capaciteit tot 5 MW hebben geen constante aanwezigheid van bedienend personeel nodig. Monitoring en controle van parameters kan worden ingesteld via de draadloze verbinding, maar periodieke inspectie moet persoonlijk worden gedaan. Het onderhoud van het station bestaat uit het uitvoeren van geplande reparaties door de specialisten van servicebedrijven en het op peil houden van een normaal oliepeil in de motor. Onafhankelijke tussenkomst bij het ontwerp van het station is niet toegestaan ​​volgens de garantievoorwaarden Het enige dat de eigenaar nodig heeft, is om de werking van de generator tijdens een geplande reparatie stop te zetten of indien nodig een station met laag vermogen naar een servicecentrum te vervoeren.

Gevolgtrekking

De industrie voor lokale productie van elektriciteit en warmte wordt beschouwd als potentieel voor ontwikkeling op mondiaal niveau. Op deze manier energie opwekken levert een belangrijke bijdrage aan het behoud van de fossiele brandstoffenreserves in de wereld en geeft voldoende tijd voor een volledige transitie naar de winning van elektriciteit en warmte uit hernieuwbare bronnen..

Het belangrijkste probleem van het lokale gebruik van energiecentrales is het handhaven van de milieuveiligheid in het stedelijk gebied. Maar zelfs dit nadeel is zeer eenvoudig op te heffen bij gebruik van installaties die de verbrandingsproducten van aardgas absorberen.

Voor gewone burgers bieden gascentrales een uitstekende gelegenheid om de prijs van elektriciteit met bijna de helft te verlagen en, indien nodig, gebruik te maken van vrijwel gratis centrale verwarming..

Beoordeel dit artikel
( Nog geen beoordelingen )
Commentaar toevoegen

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

Gascentrales: een autonome energiebron met een breed vermogensbereik
Wat is een infraroodsauna