Газопоршневые установки против микротурбин: электрический КПД

01 Август 2013

3267Любой потребитель, выбирая силовой агрегат для автономной электростанции, прежде всего, будет отталкиваться от значения электрического КПД. Он, в частности, определяет, сколько кубометров газа нужно сжечь, чтобы выработать один киловатт электроэнергии.

В конечном итоге, все сводится к одному знаменателю – себестоимость. Конструктивные особенности микротурбин делают невозможным их нахождение по КПД на одном уровне с поршневыми установками. Если когда-нибудь это станет реальностью, то все автомобили избавятся от существующих двигателей внутреннего сгорания.   На сегодняшний день даже самые «продвинутые» газовые турбины имеют коэффициент полезного действия в районе 32 процентов. Львиную долю мощности отбирает компрессор, который нагнетает воздух в камеру сгорания. Без него работа агрегата невозможна. Для сравнения, у поршневой установки Waukesha APG этот показатель равен 42,5%. Еще более серьезные цифры (46,5%) имеет оборудование компаний MWM, Wartsila или Jenbacher. Эти примеры, прежде всего, показывают колоссальную разницу по расходу природного газа — достаточно дорогого ресурса.

В современном производстве электроэнергии приличным значением считается даже разница на один процент в КПД. Усредненный коэффициент полезного действия большинства моделей газовых турбин малой мощности не превышает 28 процентов. У агрегатов Toyota, Turbec или Bowman он еле дотягивает до 20%. Чтобы более реально представить себе эту колоссальную разницу, можно воспользоваться простым примером. Например, на один мегаватт электроэнергии газопоршневая станция расходует 250 нм3/час, а микротурбинная —  400 нм3/час. В денежном эквиваленте разница составит порядка 3,5 млн. рублей в год.

Важно понимать, что указанные параметры справедливы только для номинального режима работы. Но стоит одному из параметров измениться, как КПД турбины начнет стремительно снижаться. Допустим, нагрузка на ваше оборудование составляет лишь четверть от номинальной. В этих условиях турбина малой мощности теоретически будет работать с КПД равным 19%, а практически он будет равным 13%, поскольку солидная часть уйдет дожимному компрессору. Добавьте сюда колебания температуры окружающей среды. Выходная мощность самой популярной модели Capstone С30 начнет снижаться при повышении этого параметра до 18 градусов, а при 30 градусах упадет на 25%.

Статьи по теме:

Эксплуатационные затраты на мини–ТЭЦ
Стоимость капитального ремонта газопоршневой силовой установки находится в пределах 30–35% от ее первоначальной цены, а не стоимости всей электростанции, поскольку производится лишь замена поршневой группы. Сами манипуляции можно проводить раз в семь лет ...
Энергетическое машиностроение
Энергетическое машиностроение является отраслью тяжелого машиностроения, производящей первичные двигатели, устройства и агрегаты для выработки энергоносителей (газа, водяного пара), которые являются рабочими телами двигателей. К изделиям энергомаша относятся ...
Когенерация
08 Сентябрь 2013
Когенерация — это одновременное производство электрической и тепловой энергии. Другими словами, когенераторный агрегат — это тепловая электростанция. Они более эффективны, нежели электростанции, которые вырабатывают только электричество, поскольку в этом В ...
Тригенерация
02 Сентябрь 2013
Тригенерацией называют процесс комбинированного производства электричества, холода и тепла. Холод вырабатывается абсорбционной холодильной машиной, потребляющей тепловую энергию. Комплексное производство является весьма выгодным, поскольку позволяет эффективно ...
Абсорбционные холодильные машины — АБХМ
Абсорбционные холодильные машины относятся к отдельному классу устройств, использующему экологически безопасные технологии для кондиционирования воздуха либо других процессов охлаждения. Их производят известные компании: Carrier, Broad, Trane, York. Для ...
Микротурбины с компрессором на территории РФ запрещены
Классические газовые турбины нуждаются в высоком давлении топлива на входе. А что делать с микротурбинами, ведь в подавляющем большинстве случаев пользователь, предполагающий обеспечить себя электроэнергией мощностью порядка 100 кВт, доступа к газовой магистрали ...
  • ПОдписка

    Мы следим за рынком энергетического машиностроения и предлагаем Вам быть в курсе последних событий.


  • ИННОВАЦИИ

    Газовые турбины Dresser–Rand
    Газовые турбины Dresser–Rand
  • Популярные темы

    Мобильные газотурбинные установки — передвижные электростанции
    27 Октябрь 2013
    Электростанции для загородного дома
    13 Август 2013
    Электротехническое оборудование для защиты сети
    19 Июнь 2013
    Коэффициент использования топлива
    16 Июнь 2013
  • Счетчик посещаемости и статистика сайта