Gaz santralleri: geniş bir güç aralığında otonom enerji kaynağı

Gaz pistonlu taşınabilir enerji santralleri, dizel yakıt ve benzinle çalışan birimlerin mükemmel bir analogu haline geldi. Bu tür elektrik kaynaklarının kullanımı ne kadar karlı, evinizi onlarla nasıl donatacağınız ve bunları kullanırken hangi nüansları göz önünde bulundurmanız gerektiğini, bu makale anlatacak..

Elektrik fiyatlarındaki artış, özerk enerji tedarik kaynakları pazarında yeni tekliflerin ortaya çıkmasına neden oluyor. Bu alandaki yeni bir kelime, doğalgazla çalışan termik santrallerdir. Geçtiğimiz 15 yıl içinde, bu tür tesislerin üretimi neredeyse iki katına çıktı ve yerel elektrik üretim teknolojisi o kadar sofistike hale geldi ki, üretilen elektriğin bir kilovatlık maliyeti, kentsel ağlardan tüketildiğinden daha ucuza geldi. Gazla çalışan elektrik santrallerinin faydaları hakkında daha fazla bilgi:

1. Çok yönlülük yerleştirme. Gaz santralleri, kurulum için özel jeolojik veya iklimsel koşullar gerektirmez. Nispeten küçük boyutu ve ağırlığı nedeniyle, bağımsız bir istasyonun kurulumu için yalnızca hazırlanmış bir beton taban gereklidir. Onlar için büyük miktarda su kaynağının olmaması da kritik değil..
2. Dayanıklılık. Farklı üreticiler farklı kullanım ömrünü garanti eder. Genel olarak, istasyonlar 30 yıl boyunca büyük onarımlar olmadan ve bir dizi yürütme biriminin değiştirilmesiyle – 100 yıla kadar çalışır..
3. Tam otomatik çalışma modu. Hemen hemen tüm kurulumlarda bulunan yerleşik elektronik kontrol ünitesi, yakıt beslemesini otomatik olarak düzenler ve ünitenin sağlığını gerçek zamanlı olarak izler. Servis personelinin rolü operasyonel anahtarlama, izleme ve parametrelerin kontrolüne indirgenmiştir..
4. Geniş güç aralığı. Gaz mini elektrik santralleri, hem enerji yoğun işletmelere hem de küçük bir kır evine elektrik sağlayabilir. Versiyona bağlı olarak, 5 kW’tan birkaç megawatt’a kadar elektrik üretimini garanti ederler..
5. Yedek kaynak olarak kullanma yeteneği. Hemen hemen her elektrik santrali bir ATS ve otomatik başlatma ünitesi ile donatılabilir. Birçok üretici, önceden kurulmuş jeneratörleri yükseltmek için standart modüller üretir.
6. Düşük elektrik maliyeti üretildi. Kentsel şebekelerden tüketilen elektriğin maliyeti, elektrik hatları ile ulaşım ve trafo merkezlerinin bakım maliyetlerini içerir. Bir gaz enerjisi taşıyıcısını taşımak çok daha ucuzdur, bu nedenle gaz santralleri tarafından üretilen elektriğin maliyeti kilovat başına iki rubleden azdır..
7. Yakıt seçiminde özgürlük. Enerji santralleri, biyogaz dahil her tür gaz yakıtla çalışır. Bu, hayvancılık çiftlikleri için geçerlidir: bir metan reaktörü, bir zenginleştirme tesisi ve bir enerji santralini tek bir enerji kompleksinde birleştirmek, üretimi enerji kaynaklarından bağımsız hale getirecektir..

Gaz santrallerinin çalışma prensibi

Cihazın çalışma prensibine göre santraller iki türe ayrılır: gaz türbini ve gaz pistonu. İkincisi daha basit bir tasarıma sahiptir, çalışma sırasında pahalı bakım gerektirmez ve bir gaz tesisatı için en ekonomik seçenektir. Dahası, maksimum güçte neredeyse hiç sınırlamaları yoktur. Gaz türbinli enerji santralleri teknolojik olarak daha gelişmiş ve tasarım açısından daha karmaşıktır, ancak daha az ekonomiktir: kullanımları yalnızca endüstriyel üretim ölçeğinde haklıdır. Başlıca avantajları, ünitelerin yüksek aşınma direnci ve yakıt türüne karşı tam bir iddiasızlıktır: bazı durumlarda kömür tozu bile kullanılabilir, ancak yakıt karışımını hazırlamak için özel bir modül gereklidir..

Gaz türbini enerji santralleri (GTE)

GTE’nin temeli, jet uçak motoru prensibine göre düzenlenmiş bir gaz türbinidir. Ana gaz türbini çarkını barındıran silindirik bir yanma odasıdır. Yüksek basınçlı hava ve yakıt buharları tutuştukları odaya girer. Yakıtın yanması sürecinde, türbinin dönmesine neden olan bir sıcak gaz akışı oluşur. Sırasıyla, kompresöre ve jeneratöre dönüşü ileterek güç üretimi sağlar..

Türbinli elektrik santrallerinin elektrikten neredeyse iki kat daha fazla ısı enerjisi üretmesi karakteristiktir. Bu nedenle, egzoz sistemine bir atık ısı kazanı takılarak genellikle bir CHP tesisinin bir bileşeni olarak kullanılırlar, böylece sadece elektrik üretimi değil, aynı zamanda büyük hacimlerde ve minimum maliyetle ısı temini de sağlarlar..

Gaz pistonlu enerji santralleri (GGE)

Gaz pistonlu enerji santrallerinde kinetik enerji kaynağı, içten yanmalı motor prensibiyle çalışan bir makine ünitesidir. Yakıt beslemesi bir enjektör tarafından gerçekleştirilir ve hangi pistonlu güç santrallerinin yeterince yüksek bir verime sahip olması nedeniyle bir elektronik kontrol ünitesi tarafından kontrol edilir. Gaz piston sisteminin önemli bir dezavantajı, çok sayıda hareketli parçanın varlığından dolayı çalışma sırasında yüksek gürültü ve titreşim seviyesidir. Bu motorların avantajı, neredeyse sabit güçte çalışan gaz türbini tesislerinde elde edilemeyen çeşitli modlara ve yük seviyelerine yüksek uyarlanabilirlikleridir..

Bireysel bir çiftlikte gaz pistonlu enerji santralleri kullanmanın avantajı

Otonom gaz jeneratörleri, hem bireysel girişimciler hem de özel sektör sakinleri, kulübeler ve küçük kümelenmeler için büyük ilgi görüyor. Uygulamada, gazla çalışan elektrik santralleri kullanımlarını tamamen haklı çıkarır ve geri ödemeleri çok öngörülebilir bir sürede elde edilebilir. Tek dezavantajı, ciddi yatırım ihtiyacıdır, ayrıca aşağıdaki nüanslar vardır:

1. Gaz pistonlu üniteler esas olarak kullanılır.
2. Geri ödeme süresi ne kadar düşükse, tesisin gerçek kapasitesi o kadar yüksek.
3. Kurulum ayrı bir arsa gerektirir.
4. Paylaşımlı kullanım durumunda gelişmiş bir altyapı gereklidir.
5. Kurulumların kalifiye bakım olmadan işletilmesi imkansızdır.

Otonom gaz santralleri ve CHP santralleri üç gruba ayrılabilir.

Düşük güçlü gaz jeneratörleri

Dışarıdan benzine benzerler, benzer bir çalışma prensibine ve üretilen elektriğin en yüksek maliyetine sahiptirler. Her türlü hava koşuluna dayanıklı kasa şeklinde korunabilirler veya özel bir oda gerektirebilirler. Çok az istisna dışında ana elektrik kaynağı olarak kullanılmazlar. Bu tür jeneratörlerin seçimi, yedek bir elektrik kaynağına ihtiyaç duyan ve tesise doğal gaz tedariği olan özel haneler ve üretim atölyeleri tarafından seçilir. Şişelenmiş yakıt için tasarlanmıştır, ancak bu özellik nadiren kullanılmaktadır. Daha güçlü kurulumların aksine, sürekli çalışma konusunda önemli sınırlamaları vardır (6 ila 10 saat). Ayrıca üretilen elektriğin kalitesinin düşük olması dezavantajına sahiptir..

Temel özellikleri:

1. Motor tipi: Zorlamalı soğutmalı tek silindirli dört zamanlı karbüratör.
2. Jeneratör tipi: genellikle asenkron tek veya üç fazlı kendinden tahrikli jeneratör.
3. Güç çıkışı: 20 kW’a kadar.
4. Yakıt: doğal gaz, propan-bütan.
5. Kontrol: analog kontrol ünitesi, röle koruması, çoğu modelde otomatik transfer anahtarı.
6. Devreye alma: bir dakikadan az.
7. Maliyet: 2000 – 10000 $ arası.

Bu, zahmetsizce hareket ettirilebilen tek gaz jeneratörü türüdür. Genellikle güç kaynağının olmadığı şantiyelerde veya saha etkinlikleri sırasında kullanılır. Mobil kullanım, taşınabilir bir elektrik santrali için yüksek bir fiyatla gelir ve bu durumda benzin yakıtı kullanımını daha rasyonel hale getirir..

Orta güçlü modüler tip santraller

Büyük boyutlu makine bloklarıdır, koruyucu bir ses emici kasa ile açılabilir veya sınırlandırılabilirler. Genellikle banliyö konut kooperatifleri, ofis ve küçük üretim ve alışveriş merkezleri, depolar için ana veya yedek elektrik kaynağı olarak kullanılırlar. Bu tür santrallerin üretkenliği oldukça yüksektir ve üretilen elektriğin maliyeti şehir şebekesinden gelen elektrikle karşılaştırılabilir..

Temel özellikleri:

1. Motor tipi: V-tipi karbüratör veya 6-16 silindirli, üstten valfli ve su soğutmalı enjeksiyonlu motor.
2. Jeneratör tipi: kendinden uyarmalı asenkron üç fazlı fırçasız jeneratör.
3. Çıkış gücü: 1 MW’a kadar.
4. Yakıt: doğal gaz, biyometan, propan-bütan.
5. Yönetim: dijital kontrolör, birleşik çok düzeyli koruma, otomatik transfer anahtarı, kendi kendine teşhis. İş tamamen otomatiktir.
6. Nominal güce çıkış: bir saate kadar.
7. Maliyet: 10.000 – 250.000 ABD Doları.

Bu sınıftaki gaz piston üniteleri, yerleşim alanlarına ve enerji yoğun işletmelere en rasyonel otonom güç kaynağı yöntemidir. Belirlenen motor çalışma saati limiti, bakım için yılda iki kez durdurarak sürekli olarak kullanılmalarına izin verir. Enerji santralleri, gazlı yakıtın hazırlanması için ayrı ünitelerle ve birincil anahtarlama için kapalı şalt ile donatılmıştır..

Bu ekipman tamamen sabittir ve kurulduğunda, titreşimi, yakıt bidonlarını, gaz çıkarma ve havalandırma sistemlerini telafi etmek için özel olarak donatılmış alanlar veya hazırlanmış beton tabanla donatılmış binalar gerektirir. Yakıt beslemesinin otomatik olarak düzenlenmesi sayesinde, üretilen elektriğin maliyeti şebekeden önemli ölçüde düşüktür.

Enerji kompleksleri ve mini-CHP

Gazla çalışan elektrik santralleri, 100 kW elektrik gücünden başlayarak kojenerasyon modunda çalışma olasılığını içermekle birlikte, birkaç megawatt potansiyeline sahip güç komplekslerinden en yüksek verim beklenmelidir. Bu tesisatlar, sıcak su veya buhar kazanları veya ısı pompaları ile donatılmış minyatür kombine ısı ve enerji santralleridir. Kaynak tasarrufu sağlayan çalışmaya odaklanan en gelişmiş enerji sistemleri, aynı anda birkaç seviyede ısı giderimi kullanır: bir atık ısı kazanı, bir ekonomizör ve bir düşük potansiyelli ısı giderme devresi.

Temel özellikleri:

1. Motor tipi: Cebri hava enjeksiyonlu 12 veya daha fazla silindir, iki seviyeli soğutma devresi ve egzoz manifoldunda bir ısı eşanjörü.
2. Jeneratör tipi: Asenkron üç fazlı fırçasız jeneratör.
3. Güç çıkışı: 1 MW üzeri.
4. Yakıt: doğal gaz, biyoyakıt, propan-bütan, ilgili petrol gazı.
5. Yönetim: tam otomatik operasyonel gönderi.
6. Tam kapasiteye ulaşma: 4-5 saat.

Enerji komplekslerinin tasarımı, üretimi ve montajı ayrı ayrı yapılır. Her projenin görevi, tesisin termik ve elektrik yüklerinin kompleksin üretim kapasitesi ile en büyük uyumlaştırılmasıdır. Elektrik santrallerinin inşaatı genellikle anahtar teslimi olarak yapılmaktadır. Ana tüketiciler konut kompleksleri, enerji yoğun işletmeler, veri merkezleri ve vardiya kamplarıdır. 1 kW üretilen enerjinin maliyeti – bir buçuk ruble’den fazla değil.

Küçük ölçekli kojenerasyon

Gazlı yakıtlarla çalışan mini-CHP tesisleri nispeten yakın zamanda Rusya’da ortaya çıkmaya başladı, ancak yine de mükemmel verimlilik sergilediler. Bugün, çoğu uzak bölgelerde bulunan Rusya Federasyonu topraklarında 200’den fazla tesis faaliyet gösteriyor. Tesise bir mini-CHP kurmanın ana argümanı, tam özerklik gerekliliği veya ana güç kaynağı hatlarına bağlanmanın imkansızlığıdır. Bu durumda, ekonomik fizibilite sorunu arka plana alınır..

Mini-CHP’nin avantajı, istasyonun şebeke fiyatının neredeyse yarısı kadar elektrik enerjisi üretmesidir. Termal enerji, üretimde tamamen ücretsizdir ve bu nedenle tüketici değeri, yalnızca kısa mesafelerdeki ekipman bakımı ve nakliye maliyetinden oluşur..

Mini-CHP tesislerini her yerde kullanma olasılığı sadece bir zaman meselesidir. Bu nedenle, yeni nesil konut komplekslerinin inşası sırasında, merkezi ısı ve elektrik kaynaklarına bağlanma sorunu buna değmez. Bu kaynakların kalitesi ve tedarik şekli arzulanan çok şey bıraktığından, yeni binalar hem mülk sahiplerinin hem de kullanıcılarının yararlanabileceği kendi güç sistemleriyle donatılmıştır..

Mini-CHP kullanmak için kamu hizmet hatlarının yeniden inşası bir takım zorluklarla ilişkilidir. Öncelikle hacimsel yatırım konusu budur. 2 MW ısı ve elektrik yüküne sahip küçük bir işletmenin güç kaynağı endüstrisinin yeniden yapılandırılması, idareye 20 milyon rubleye mal olacak. Düşük dağıtımın ikinci nedeni, kendi mühendislik iletişim ağının olmaması sorunudur: merkezi ısı kaynakları ve güç kaynağı terk edilirse, işletme ya mevcut tüm altyapıyı satın almak ya da kendi altyapısını oluşturmak zorunda kalacaktır. Yalnızca enerji kaynakları üçüncü taraf tüketicilere satılırsa karlı olur..

GGE için bir jeneratör odası cihazı

Düşük güçlü jeneratörlerden bahsetmedikçe montaj ve devreye alma işlerini tüm arzularımızla tek başımıza yapmak mümkün olmayacaktır. Ancak, bir elektrik santralinin kurulumu için bir oda veya site hazırlamak oldukça mümkündür: bu, kurulum organizasyonlarının pahalı hizmetlerinden kısmen tasarruf etmeye yardımcı olacaktır..

Yerleşimi açın. 500 kW’tan fazla elektrik gücüne sahip bir tesis kurarken, pasif titreşim sönümleme araçlarıyla donatılmış beton bir platformun kurulması gerekecektir. Güç ünitesinin açık konumunun temel avantajı, verimli ısı giderme ve bir duman egzoz sistemine ihtiyaç olmamasıdır. Servis personelinin rahatlığını artırmak için, çalışma panelleri ve mekanik blok üzerine bir kanopi yapılır..

Kapalı kurulum. Santralin tamamen yalıtılması ihtiyacı, ekipmanın iklimsel tasarımına bağlıdır. Oda, gelişmiş bir besleme ve egzoz havalandırması ve yangın söndürme sistemine sahip olmalıdır. Duman egzoz sistemi, ortak bir başlık ile eşleştirilmiş duman aspiratörleri ile temsil edilir. Ekipman üreticisinin tavsiyelerine göre verimi ve yüksekliği seçilen bir baca kurmak gerekli olacaktır. Termik santral binaları için gereksinimler SNiP II-58-75 tarafından düzenlenir.

Bağlantı ve çalıştırma

Santral, bir silindirden özel bir redüktörden veya basıncı gerekli parametrelere karşılık gelen ana gazla çalıştırılır. Şebekeye bağlanmak için, elektrik santrali, evsel gaz tedarik projesinde değişikliklerin getirilmesiyle standart prosedüre göre yapılan ek bir gaz cihazı olarak kaydedilmelidir..

Gaz jeneratörü, kurulumun kendisi ATS ünitesini açmazsa veya bir güç sınırlayıcı, bir devre kesici veya bir RZAiT kompleksine sahip bir hat ayırıcı aracılığıyla elektrik ağına iki konumlu bir anahtarla bağlanır. Jeneratör hattında veya akım transformatörlerinde doğrudan anahtarlama için dahili bir ölçüm birimi düzenlemek çok kullanışlıdır – bu, üretilen elektriğin maliyetini kontrol etmeye ve yakıt tüketimini hızlı bir şekilde takip etmeye yardımcı olacaktır..

Çalışma sırasında, günlük motor saati sayısı olarak ifade edilen, öngörülen çalışma moduna uymak önemlidir. 100 kW üzeri enerji santralleri yılda 361 gün sabit bir çalışma moduna sahiptir, daha az güçlü olanlar ise günde 6 ila 20 saat çalışabilir. Çalışma sırasında neredeyse tüm parametreler otomatik olarak izlenir, bir arıza durumunda ya motor durur ya da jeneratör gerilim beslemesini keser. Daha fazla teşhis, kullanım kılavuzuna uygun olarak gerçekleştirilir..

Bakım ve kabul

5 MW’a kadar kapasiteye sahip çoğu gazlı piston tesisi, işletme personelinin sürekli hazır bulunmasını gerektirmez. Parametrelerin izlenmesi ve kontrolü kablosuz bağlantı üzerinden kurulabilir, ancak periyodik muayenenin kişisel olarak yapılması gerekir. İstasyonun bakımı, servis şirketlerinin uzmanları tarafından planlı onarımların yapılmasından ve motordaki normal yağ seviyesinin korunmasından oluşur. İstasyonun tasarımına bağımsız müdahaleye garanti hizmeti şartları tarafından izin verilmez. Sahibinin tek yapması gereken, planlanan onarımlar sırasında jeneratörün çalışmasını durdurmak veya gerekirse düşük güç istasyonunu servis merkezine taşımaktır..

Sonuç

Yerel elektrik ve ısı üretimi endüstrisinin küresel düzeyde gelişme potansiyeli olduğu düşünülmektedir. Bu şekilde enerji üretmek, dünyadaki fosil yakıt rezervlerinin korunmasına önemli bir katkıdır ve yenilenebilir kaynaklardan elektrik ve ısının çıkarılmasına tam bir geçiş için yeterli zaman sağlayacaktır..

Santrallerin yerel kullanımının temel sorunu, kentsel alanda çevre güvenliğinin sağlanmasıdır. Ancak bu dezavantaj bile, doğal gaz yanma ürünlerini emen tesisatlar kullanıldığında ortadan kaldırılması çok kolaydır.

Sıradan vatandaşlar için, gaz santralleri, elektrik fiyatını neredeyse yarı yarıya düşürmek ve gerekirse neredeyse ücretsiz merkezi ısıtma kullanmak için mükemmel bir fırsat sağlar..

Benzer kayıtlar:

1. Bir kır evinin otonom güç kaynağı – seçenekler Bir kır evinin otonom güç kaynakları; güneş, kurşun asit, hidroelektrik ve daha fazlası gibi çeşitli seçenekler sunduğu için son derece yararlı olabilir. Bunlar, çevreye zarar vermeden ve sağlıklı kullanım için...
2. Elektrik kesintisi durumunda otonom güç kaynağı Güç kesintisi durumunda elektrik li evlerde, yüksek performanslı ve ekonomik otonom güç kaynağı, sürekli güç kaynağı sağlar. En önemli avantajlarından biri enerji kaynağının alternatif olarak diesel gibi yakıtlardan üretilmesinin mümkün...
3. Bir kır evi için güç kaynağı organizasyonu Bir kır evi için güç kaynağı organizasyonu, bizim için çevreye saygı ve verimlilik gözetmek için ideal bir tercih. Güç kaynağımızın dağınıklığını organize edebilir, yer işgali azaltarak alanımızın verimliliğini artırarak, sistemlerimizin...
4. Güneş panelleri ile güç kaynağı: DIY sistem montajı Evrensel kaynak olarak güneş enerjisi, artan buhar enerjisi faturalarından tasarruf etmek için önemli bir seçenek haline gelmiştir. Güneş panelleri ile DIY sistem montajı kendi evinizde kolayca gerçekleştirilebilir ve kendi gücünüzü...

Daha fazla bilgi edinin  Kendi elinizle su pompası nasıl yapılır