Газопоршневые электростанции

Каждый, кто задумывался об организации независимого источника электропитания на своем предприятии, скорее всего сталкивался с таким понятием как собственная генерация или «газопоршневая электростанция». Многие ошибочно полагают, что газопоршневая электростанция – это газовый двигатель, но это неверное утверждение. 

Газовый двигатель

Газовый двигатель

Газовый двигатель – это только часть газопоршневой электростанции. Далее мы более подробно рассмотрим данное оборудование.

Газовый двигатель – это двигатель внутреннего сгорания, работающий по циклу Отто или циклу Миллера и использующий в качестве топлива различные виды газа. Топливом может служить: природный газ, попутный нефтяной газ, пропан–бутан, сингаз, биогаз и т.д. Наипростейшая комплектация газопоршневой электростанции представляет собой газовый двигатель и генератор электрического тока. В двигателе внутреннего сгорания при сгорании топлива происходит выделение тепловой энергии, которая в свою очередь преобразуется в механическую энергию при движении поршня и далее в электрическую энергию генератором электрического тока. 

Особенностью работы газопоршневых электростанций является возможность получения при генерации не только электрической энергии, но и тепловой энергии. Данный процесс называется когенерацией. Так же при использовании специальных установок, абсорбционных холодильных машин (далее – АБХМ) или парокомпрессионных холодильных машин (далее – ПКХМ), возможно получить помимо электричества и тепла еще и холод, такой процесс называется тригенерация.

Таким образом, газопоршневая электростанция может работать по трем основным схемам выработки энергии. В первом случае это только генерация электрической энергии: тепло, получаемое при генерации, не используется для нужд потребителя, а отводится от двигателя через драйкулер, в котором охлаждение циркулирующей жидкости происходит за счет использования наружного воздуха, имеющего более низкую температуру. 

В режиме когенерации существует несколько способов снятия тепловой энергии для дальнейшего использования, например: в основной контур охлаждения встраивается пластинчатый теплообменник, с которого потребитель может снять тепло для своих технологических нужд, также тепло для нужд потребителя может быть получено при использовании котла утилизатора, посредством преобразования тепла отходящих газов в энергию тепла воды или пара. 

При тригенерации, комбинированном производстве электричества, тепла и холода, АБХМ/ПКХМ позволяет преобразовывать тепло в холод посредством особых технологических процессов. Полученный холод может быть использован, например, в системе кондиционирования. 

Типовая тепловая схема представлена на рисунке ниже.

Газопоршневые электростанции


Одним из ведущих производителей газопоршневых электростанций является Siemens Energy Engines, департамент Siemens, появившийся после того, как компания Dresser–Rand (Guascor) вошла в компанию Siemens в 2014 году. 

Далее приведены некоторые исторические факты:
  • В 1966 г. компания Guascor основана в Испании городе Сумайя
  • В 1992 г. разработаны первые двигатели, работающие на биогазе
  • В 1996 г. открыт исследовательский центр GUASCOR R+D
  • В 1998 г. в Россию были поставлены первые газовые электростанции
  • В 2009 г. были разработаны и выпущены первые газопоршневые электростанции, работающие по циклу Миллера