Газ электростанция: Газовые генераторы (электростанции) — низкие цены на газовые электрогенераторы для дома и дачи

Содержание

Газовые генераторы (электростанции) - низкие цены на газовые электрогенераторы для дома и дачи

Полезная информация

Если необходим экологически чистый и выгодный источник электроэнергии для дома, дачи, мастерской, стройплощадки, рекомендуем купить для этого газовый генератор. Это автономная электростанция, которая вырабатывает ток за счет энергии сгорания газа.

 

Хотя цена газовых электростанций выше, чем бензиновых и дизельных, по факту они гораздо экономичнее в эксплуатации. При сгорании газа практически не образуются отложения, изнашивающие внутренние детали, поэтому работает оборудование на 25% дольше, чем дизельные генераторы. Расходы на топливо при этом ниже как минимум в 2-3 раза.

Кроме того, газовый электрогенератор выделяет меньше выбросов в атмосферу по сравнению с другими видами топлива. Он считается самым экологичным и оптимально подходит для жилых и торговых помещений.

На что ориентироваться при покупке

Подбирая генератор на газу, советуем обратить внимание на его технические характеристики. Главными из них являются мощность и выдаваемое напряжение, они обозначают, какое оборудование можно подключать.

  • До 3 кВт – мини электростанция газовые для дачи или выездной торговой точки. Как правило, имеют электрический выход на 220 В. К ним можно подсоединять бытовую технику, осветительные и обогревательные приборы, электроинструменты со средним энергопотреблением.
  • До 10 кВт – газовые генераторы для дома, строительного объекта, небольшого производства. Подходят для подключения нескольких приборов и инструментов, в том числе бетономешалок и станков. Как правило, имеют выходы и на 220 В, и на 380 В.

Также следует учесть наличие автозапуска.

Вид топлива

Работают газовые электростанции как от баллонного газа (пропана), так и от магистралей общего пользования с природным газом (генераторы марки Green Power). Некоторые могут работать только на сжиженном баллонном газе или бензине (марка Huter). Работа от разных видов топлива делает оборудование универсальным.

Наши менеджеры помогут Вам приобрести газовую электростанцию любого типа и мощности от ведущих компаний производителей.

Газопоршневая электростанция (ГПЭС) - Что такое Газопоршневая электростанция (ГПЭС)?

Газопоршневая электростанция (ГПЭС) — это система генерации, созданная на основе газопоршневого двигателя (ГПД)

Газопоршневая электростанция (ГПЭС) - это система генерации, созданная на основе газопоршневого двигателя(ГПД), позволяющая преобразовывать внутреннюю энергию топлива (газа) в энергию электричества. 

Возможно получение 2х видов энергии (тепло и электричество), техпроцесс называется "когенерация". 

В случае получения 3х видов энергии (актуально для вентиляции, холодоснабжения складов, промышленного охлаждения), то техпроцесс называется "тригенерация".

ГПД представляет собой двигатель внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием и искровым зажиганием горючей смеси в камере сгорания, использующий в качестве топлива газ.

Энергия, выделившаяся при сгорании топлива, в газовом двигателе производит механическую работу на валу, которая используется для выработки электроэнергии генератором электрического тока.

Газовые двигатели используются для работы в составе генераторных установок, предназначенных для постоянной и периодической работы (пиковые нагрузки) с комбинированной выработкой электроэнергии и тепла, а также в качестве аварийных источников энергии.

Кроме того, они могут работать как в составе холодильных установок, так и для привода насосов и газовых компрессоров.

Газовые двигатели могут использовать различные виды газа и приспособлены к перестройке для работы с одного вида газа на другой.

В качестве топлива можно использовать ПНГ, сухой отбензиненный газ, метан угольных пластов, пропан-бутан, магистральный газ и тд

Существуют 2-топливные двигатели, работающих одновременно на жидком и газообразном видах топлива .

ГПЭС изготавливаются в стационарном и блочно-модульном исполнении.

Одним из недостатков является высокая концентрация вредных веществ в выхлопе, что требует применения дорогостоящих катализаторов.

Вредные вещества в выхлопе появляются из-за сгорания моторного масла.

Для снижения вредного воздействия на окружающую среду электростанциям требуются высокие дымовые трубы.

ГПЭС может работать как на сжиженном, так и на сжатом газе. Это позволяет использовать газовые двигатели не только при подключении к газовой магистрали. При небольшой мощности ~ 1 кВт, достаточно подключить баллон со сжиженным газом через газовый редуктор.

Применение широкое, и будет только возрастать в связи с ростом использования газа в промышленности и для частного использования.

Газопоршневая электростанция принцип работы — IEC Energy

Газопоршневая установка (ГПУ) — это вид энергетического оборудования, предназначенного для нецентрализованного производства электрической энергии. В зависимости от комплектации ГПУ дополнительными устройствами агрегат также может служить источником дополнительных энергоресурсов:

  • тепловой энергии в виде горячей воды и/или пара;
  • охлаждённой воды как хладагента.

Основу газопоршневой установки составляет приводной двигатель внутреннего сгорания (ДВС), работающий на природном газе. На одной раме с ним установлен синхронный электрический генератор.

Двигатели внутреннего сгорания, использующие в качестве топлива газ, называют газопоршневыми двигателями (ГПД).

Принцип работы двигателя газопоршневой установки

Газопоршневой двигатель, используемый в ГПУ, является конструктивной разновидностью двигателя внутреннего сгорания. По этой причине плюсы и минусы ГПУ имеют общие черты с другими установками, использующими ДВС. Источником энергии, вырабатываемой ГПД, служит теплота сгорания газообразного топлива.

Двигатели газопоршневых установок оборудованы внешней системой образования рабочей газо-воздушной смеси. В функции системы входит подготовка смеси воздуха с горючим газом в требуемой пропорции. Эта работа осуществляется газовым смесителем с трубками Вентури.

В газопоршневых установках производства компании MTU применяются двигатели, оборудованные системой турбонаддува. Вращение турбины происходит за счёт использования энергии выхлопных газов двигателя. Турбина служит приводом компрессора, создающего избыточное давление для нагнетания топливной смеси в цилиндры. Такая схема топливоподачи в сочетании с использованием обеднённой топливной смеси обеспечивает уменьшение удельного расхода топлива в расчёте на 1 кВт вырабатываемой мощности. Для воспламенения топлива применяется искровое высоковольтное зажигание.

Газопоршневые установки MTU оснащены двигателями с V-образным расположением цилиндров, количество которых в зависимости от мощности агрегата может быть от 8 до 20.

Генератор газопоршневой установки

Газопоршневая электростанция — это совместная работа ГПД и синхронного генератора переменного тока. Конструктивно синхронный генератор состоит из следующих элементов:

  • неподвижного статора, содержащего обмотку переменного тока;
  • вращающегося ротора, находящегося внутри статора.

На роторе расположена обмотка постоянного тока, которая питается от внешнего источника и называется обмоткой возбуждения.

Принцип работы газопоршневой электростанции с синхронным генератором заключается в следующем:

  • приводной двигатель вращает вал ротора генератора;
  • ток, протекающий в обмотке возбуждения, создаёт вращающееся электромагнитное поле;
  • поле обмотки ротора индуцирует переменное синусоидальное напряжение в обмотке статора, которое используется для питания нагрузки электростанции.

Особенностью синхронного генератора является совпадение частоты вращения ротора с частотой вращения электрического поля обмотки возбуждения. Неотъемлемая часть синхронного генератора — контактный щёточно-коллекторный механизм. Его наличие связано с необходимостью подачи питания на обмотку возбуждения, вращающуюся вместе с ротором.

Генератор крепится на рамном основании ГПУ в непосредственной близости от ГПД. Валы генератора и двигателя сопряжены соосно.

Основные системы ГПУ

Газопоршневая установка — это не только двигатель и генератор, собранные на одной раме, но и большое количество вспомогательного оборудования. Рассмотрим его подробнее на примере ГПУ GB2145N5/ 20V4000L33 производства MTU Onsite Energy (Германия).

Мотор без вспомогательных агрегатов

  • Картер мотора из серого чугуна с монтажными отверстиями, картер маховика SAE 00, маховик 21, масляная ванна из серого чугуна.
  • Кованый коленчатый вал.
  • Кованый шатун.
  • Отдельные четырех-клапанные цилиндрические головки, армированные клапаны с устройством вращения клапана Rotocap.
  • Цельный поршень (из легкого сплава) с упрочняющей вставкой для кольца; канал для охлаждения; охлаждение поршня через заправочные жиклеры.

Смесеобразование

  • Всасывание воздуха через установленные на моторе воздухоочистители с сухим фильтрующим элементом.
  • Газовый смеситель с трубками Вентури; подача газа через электрически регулируемый клапан-дозатор.

Наддув

  • Сжатие смеси турбокомпрессором, работающим на отработавших газах.
  • Двухступенчатый смесительный охладитель.
  • Дроссельные клапаны между смесительным охладителем и трубопроводами распределения смеси.

Система отработавшего газа

  • Неохлаждаемые, изолированные выпускные коллекторы в пространстве V-образного ДВС.

Система зажигания

  • Система зажигания высокого напряжения управляется микропроцессором, вкл. распределение низкого напряжения, без движущихся деталей, не изнашивается.
  • Автоматическая регулировка энергии зажигания.
  • Различные моменты зажигания.
  • Датчики на маховике и распределительном вале.
  • Катушки зажигания для каждого цилиндра.
  • Промышленные свечи зажигания.

Система смазки двигателя

Данная система предназначена для обеспечения двигателя смазочным маслом и включает:

  • насос смазочного масла с предохранительным клапаном для циркуляционной смазки под давлением и охлаждения поршней,
  • установленный на моторе водомасляный теплообменник,
  • бумажный масляный фильтр со сменным фильтрующим элементом,
  • система контроля уровня масла (установлена на моторе),
  • указатель уровня масла,
  • охлаждение кривошипной камеры через маслоотделитель в контуре смеси перед турбокомпрессором,
  • соединительные разъемы для заливки и слива масла.

Система пуска, зарядное устройство, аккумулятор

Система пуска двигателя — электро-стартерная. Она состоит из следующих основных компонентов:

  • Стартер — электрический стартер (24 В пост. тока).
  • Аккумуляторы стартера — комплект свинцово-кислотных аккумуляторов на напряжение 24В (согласно DIN 72311), укомплектованных крышками, клеммами и аккумуляторным пробником для контроля плотности.
  • Устройство контроля напряжения аккумулятора.
  • Оборудование для зарядки аккумулятора предназначено для зарядки стартерных батарей с I/U характеристикой и питания всех подключенных потребителей постоянного тока DC.

Генератор 6,3 кВ

Синхронный генератор с внутренними полюсами, саморегулируемый, встроенный бесщеточный возбудитель, регулировка напряжения и cos ϕ. Исполнение согласно VDE0530, степень помех радиоприему N, конструкция с малым количеством гармоник.

1.1 Газовая рампа 200 мбар

Газовая рампа низкого давления состоит из предварительно смонтированной на заводе-изготовителе газовой рампы со следующим установленным оборудованием:

  • механический фильтр,
  • регулятор давления газа,
  • блок отсечных клапанов,
  • устройство контроля герметичности,
  • реле давления,
  • гибкий шланг для соединения с двигателем.

1.2 Блок системы охлаждения двигателя (тепловой модуль IEC)

Система охлаждения двигателя предназначена для полезного использования тепловой энергии охлаждения воды рубашки двигателя, охлаждения масла и топливной смеси. Отбор тепловой энергии осуществляется в виде горячей воды с температурой 70/85

0С с помощью соответствующих теплообменников.

Блок системы охлаждения двигателя (тепловой модуль IEC) поставляется смонтированным на отдельной раме, которая устанавливается рядом с двигателем, и включает следующее оборудование:

  • пластинчатый теплообменник для подключения к тепловой сети (теплообменник пластинчатого типа, предназначен для подогрева сетевой воды горячей водой двигателя),
  • расширительный бак контура охлаждения двигателя,
  • расширительный бак контура охлаждения топливной смеси,
  • запорную и предохранительную арматуру, КИП,
  • 3-х ходовой клапан контура воды рубашки,
  • 3-х ходовой клапан контура охлаждения смеси,
  • 3-х ходовой клапан контура аварийного охлаждения,
  • насос контура охлаждения двигателя,
  • насос контура охлаждения 2-ой ступени топливной смеси,
  • двигателя,
  • насос сетевой воды,
  • необходимые компенсаторы и гибкие шланги,
  • трубная обвязка блока системы охлаждения двигателя,
  • несущая рама блока системы охлаждения двигателя.

1.3 Радиатор аварийного охлаждения

Система аварийного охлаждения

Данная система предназначена для сброса тепла системы охлаждения двигателя и обеспечения бесперебойной работы когенерационного модуля на режимах как с частичной тепловой нагрузкой, так и без нее через радиатор. Радиатор разработан для температуры окружающей среды 32°С.

Система состоит из радиатора (воздушный теплообменник).

1.4 Радиатор охлаждения 2-ой ступени топливной смеси

Система охлаждения 2-ой ступени топливной смеси

Данная система предназначена для сброса тепла из второй ступени промежуточного охладителя топливной смеси через радиатор. Радиатор разработан для температуры окружающей среды 32°C.

1.5 Блок системы утилизации тепла (тепловой модуль IEC)

Блок системы утилизации тепла (тепловой модуль IEC) поставляется смонтированным на отдельной раме, которая устанавливается рядом с двигателем, и включает следующее оборудование:

  • водогрейный котел-утилизатор дымовых газов (80/90),
  • байпас выхлопных газов,
  • глушитель выхлопных газов (65 дБА в 10 м),
  • 3-х ходовой регулирующий клапан контура сетевой воды,
  • запорная и предохранительная арматура, КИП,
  • трубная обвязка блока системы утилизации тепла,
  • несущая рама блока системы утилизации тепла.

Водогрейный котел-утилизатор дымовых газов кожухо-трубного типа устанавливается по ходу выхлопных газов после глушителя выхлопных газов. Предназначен для полезного использования тепла выхлопных газов и нагрева горячей воды до требуемой температуры. Комплектуется системой управления теплообменником, которая интегрируется с систему управления установкой или комплектуется в отдельной панели управления.

Байпас выхлопных газов состоит из двух механически связанных клапанов с одним электроприводом, подключаемых к системе управления двигателя. Основная функция — распределение расхода выхлопных газов между системой утилизации тепла выхлопных газов и байпасным газоходом, в зависимости от режима работы установки. Байпас выхлопных газов активизируется в случае, когда выхлопные газы используются частично или вовсе не используются. Объем поставки:

  • 2 клапана на выхлопе,
  • привод электродвигателя,
  • контроль клапана — ON/OFF.

Глушитель выхлопных газов предназначен для снижения шума выхлопа двигателя. Разработан для остаточного уровня звукового давления 65 дБ(А) в 10 м (как уровня зоны измерения по DIN 45635), измеряемом в выхлопной трубе.

Материал: углеродистая сталь

Состоит из: глушителя выхлопных газов, фланцев, уплотнений, креплений

Изоляция: тепловая изоляция для глушителя выхлопных газов не включена в объем поставки глушителя и должна обеспечиваться по месту.

3-х ходовой регулирующий клапан контура сетевой воды предназначен для исключения резкого снижения температуры сетевой/горячей воды на входе в теплообменник системы охлаждения двигателя, и, соответственно, в теплообменник выхлопные газы/вода, состоит из следующего оборудования:

  • 3-х ходовой регулирующий клапан — 1 шт.
  • датчик температуры — 1 шт.

Комплект запорной, предохранительной и защитной арматуры, КИП блока системы утилизации тепла, необходимый для его нормальной работы, включает:

  • запорный клапан — 2 шт.
  • предохранительный клапан — 1 шт.
  • термометр биметаллический стрелочный — 1 шт.
  • реле максимальной температуры — 1 шт.
  • реле минимальной температуры — 1 шт.
  • манометр стрелочный — 1 шт.
  • реле максимального давления — 1 шт.
  • реле минимального давления — 1 шт.
  • реле минимального потока — 1 шт.
  • преобразователь давления — 1 шт.

1.6 Система вентиляции машинного зала двигателя

Система вентиляции предназначена для работы при температурах наружного воздуха в диапазоне от –25°C до +30°C. Уровень шума на расстоянии 1 м от машинного зала с учетом работы системы вентиляции 65–75 dB(A).

Функции:

  • Обеспечение требуемым количеством воздуха для процесса горения.
  • Удаление теплоизбытков мотора и генератора (вспомогательного оборудования).

Система забора воздуха поставляется готовым смонтированным блоком и включает:

  • Металлические жалюзи.
  • Воздушный фильтр.
  • Шумоглушитель.
  • Электродвигатель.
  • Нагнетающий вентилятор.
  • Частотный преобразователь электродвигателя вентилятора.

Расчетные параметры системы забора воздуха:

  • Производительность (при нормальных условиях) не менее 66 000 нм3/ч.
  • Напор вентиляторов в рабочей точке не менее 100 кПа.

Система отвода воздуха включает:

  • Шумоглушитель.
  • Металлические жалюзи.

Расчетные параметры системы отвода воздуха:

  • Производительность (при нормальных условиях) — не менее 55 000 нм3/ч.

Шкаф питания и управления системой вентиляции — силовой низковольтный щит, обеспечивающий следующие функции:

  • Питание вентилятора(ов) системы забора воздуха (предусмотрено частотное регулирование с установкой частотного преобразователя).
  • Автоматический запуск/остановка системы вентиляции по сигналу от системы управления двигателя.
  • Автоматическое регулирование производительности вентиляторов в зависимости от температуры воздуха внутри машинного зала.

1.7 Система маслохозяйства

Данная система предназначена для хранения расходного объема чистого масла, автоматического пополнения картеров двигателей, проведения замены масла в картерах.

Включает следующее оборудование:

  • бак чистого масла емкостью 750 л,
  • электрический насос заполнения / слива / подачи масла,
  • резервный ручной насос заполнения / слива / подачи масла,
  • датчик уровня бака чистого масла,
  • комплект необходимой запорной арматуры,
  • несущая рама системы маслохозяйства,
  • трубная обвязка системы маслохозяйства,
  • шкаф управления системой маслохозяйства.

Возможны следующие функции:

  • Заполнение бака чистого масла из цистерны.
  • Заполнение маслобака из цистерны.
  • Опустошение картера двигателя в цистерну.

1.8 Система управления двигателем

Каждая установка MTU Onsite Energy комплектуется системой управления. Она обеспечивает подачу питания, управление и сбор информации от оборудования двигателя, генератора и всего вспомогательного оборудования, поставляемого не смонтированным, комплектно с установкой.

Основные функции системы управления:

  • управление и визуализация,
  • настройка вспомогательных электроприводов (BHKW / внешн.),
  • подключение генератора к сети / отключение генератора от сети,
  • управление защитой генератора:
    • перегрузка/короткое замыкание,
    • повышение напряжения,
    • понижение напряжения,
    • асимметричность напряжения,
    • превышение частоты,
    • понижение частоты,
  • регулировка скорости вращения,
  • регулировка смеси по универсальным характеристикам,
  • операции пуска и выключения мотора операции аварийной остановки,
  • контроль мотора (температура, давление, скорость и т. д.),
  • контроль отработавших газов по каждому цилиндру,
  • подготовка работы интерфейса CANOPEN,
  • долив масла,
  • контроль минимальной нагрузки,
  • электронное устройство зажигания,
  • настройка момента зажигания,
  • контроль скорости вращения,
  • акустическая система контроля стука,
  • настройка момента зажигания по цилиндрам.

Система управления серии 4000 состоит из шкафов управления MMC (MTU — модуль управления) и MIP (MTU — интерфейсная панель). Шкаф управления MMC поставляется отдельно и устанавливается обычно вне машинного зала. Панель MIP смонтирована на раме агрегатов, образуя функциональный узел.

MMC служит в основном для:

  • Управления и индикации.
  • Управления вспомогательными приводами.

MIP служит в основном для:

  • Связи с регулятором двигателя ECU и устройством контроля работы двигателя EMU.
  • Синхронизации и включения генератора в сеть.
  • Управления вспомогательными приводами на блоке ТЭЦ.
  • Функций генератора и защиты сети.

MTU интерфейсная панель (MIP)

MIP включает в себя следующие основные компоненты:

  • Органы управления (аварийный выключатель, главный выключатель).
  • Центральный блок ПЛК (программируемый модуль управления компьютером с различными интерфейсами и модулями ввода / вывода).
  • EMM (энергоизмерительный модуль — устройство защиты генератора и сети, устройство синхронизации). Соответствует нормам BDEW (Союза энергетиков).
  • Связь с регулятором двигателя ECU и устройством контроля работы двигателя EMU осуществляется через аппаратные сигналы и шину CAN.
  • Интерфейсы для присоединения к внешним системам (беспотенциальные контакты).
  • Управление вспомогательными приводами, установленными на агрегате.

Фактическая программа управления работает самостоятельно в центральном блоке ПЛК. Таким образом, в случае выхода из строя ППК (промышленного компьютера) можно и дальше эксплуатировать систему с ранее установленными параметрами.

MIP (MTU Interface Panel) — интерфейсная панель

Основной орган управления ГПУ, является связующим звеном между панелью управления MMC и двигателем.

MIP включает в себя следующие основные компоненты:

  • Органы управления (аварийный выключатель, главный выключатель).
  • Центральный блок ПЛК (программируемый модуль управления компьютером с различными интерфейсами и модулями ввода / вывода).
  • EMM (энергоизмерительный модуль — устройство защиты генератора и сети, устройство синхронизации). Соответствует нормам BDEW (Союза энергетиков).
  • Связь с регулятором двигателя ECU и устройством контроля работы двигателя EMU осуществляется через аппаратные сигналы и шину CAN.
  • Интерфейсы для присоединения к внешним системам (беспотенциальные контакты).
  • Управление вспомогательными приводами, установленными на агрегате.

Фактическая программа управления работает самостоятельно в центральном блоке ПЛК. Таким образом, в случае выхода из строя ППК (промышленного компьютера) можно и дальше эксплуатировать систему с ранее установленными параметрами.

AUX (Auxiliaries supply) — шкаф питания вспомогательного оборудования двигателя

Система обеспечивает подачу питания на основные панели управления и вспомогательное оборудование двигателя.

Силовой низковольтный щит, обеспечивающий подачу питания на следующее вспомогательное оборудования двигателя:

  • Циркуляционный насос контура охлаждения двигателя.
  • Циркуляционный насос контура охлаждения 2-ой ступени топливной смеси.
  • Циркуляционный сетевой насос.
  • Электродвигатели вентиляторов радиатора аварийного охлаждения (предусмотрено частотное регулирование с установкой частотного преобразователя).
  • Электродвигатели вентиляторов радиатора охлаждения 2-ой ступени топливной смеси (предусмотрено частотное регулирование с установкой частотного преобразователя).
  • Привода 3-х ходовых клапанов.

MMC (MTU Modul Control) — модуль управления

Модуль обеспечивает управление и сбор информации от оборудования двигателя, генератора и всего вспомогательного оборудования.

Щит MMC включает в себя следующие компоненты:

  • Промышленный ПК (IPC) с сенсорным экраном.
  • Устройства управления (замок-выключатель, кнопочный выключатель, кнопка аварийной остановки).
  • Дополнительные модули ПЛК-управления с цифровыми и аналоговыми входами и выходами.
  • Интерфейсы для присоединения к внешним системам (беспотенциальные контакты). Опционально возможна передача информации в систему верхнего уровня по интерфейсам Modbus. Profibus.
  • Контроль периферийных приводов через беспотенциальные контакты или силовые узлы.

Функции MMC:

  • Визуализация системы управления.
  • Управление вспомогательным оборудованием контуров аварийного охлаждения и охлаждения 2-ой ступени топливной смеси (электродвигатели радиаторов, электродвигатели насосов, трехходовые клапана, датчики температуры и давления).
  • Управление вспомогательным оборудованием теплообменника выхлопные газы/вода (опционально).

1.9 Панель с генераторным выключателем 

Распределительное устройство 

Для подключения генераторов и распределения электрической энергии переменного трёхфазного тока промышленной частоты 50 Гц напряжением. РУ выполнено по схеме простой системы сборных шин, с вакуумным/элегазовым выключателем. Комплектация генераторного выключателя в соответствии с требованием завода-изготовителя газовых двигателей MTU Onsite Energy.

Состав РУ:

  • ввод линии генератора — 1 шт.
  • выключатель ввода генератора — 1 шт.
  • ввод линии от сети — 1 шт.
  • трансформатора напряжения (ТН)  — 2 шт.

В объем поставки входят следующие микропроцессорные устройства защиты, устанавливаемые в релейных отсеках ячеек:

  • защиты генератора;
  • защиты трансформаторов напряжения шин РУ.

В релейных отсеках ячеек размещены все необходимые электроизмерительные приборы, на лицевой части выполнены активные мнемосхемы. В релейном отсеке ячейки ввода генераторов предусмотрено место для установки расчётных электронных счётчиков электрической энергии и клеммные колодки с возможностью опломбировки. Комплектация ячеек распределительного устройства в соответствии с электрической схемой.

Генераторный выключатель соответствует следующим основным требованиям:

  • Тип выключателя — вакуумный/элегазовый.
  • Генераторный выключатель пригоден для работы в режиме синхронизации с электрической сетью.
  • Максимальное время включения 70 мсек после подачи сигнала включения.
  • Максимальное время отключения 60 мсек после подачи сигнала выключения.
  • Оснащение катушками включения, выключения и катушкой минимального напряжения.
  • Не менее 6 пар блок-контактов типа (нормально открытый — НО) и (нормально закрытый — НЗ).
  • Механический ресурс не менее 10 000 операций (МЭК 56).
  • Коммутационный ресурс не менее 40 операций при 12,5-кА (МЭК 56) или не менее 10 000 операций при Iном.

Купить газопоршневую электростанцию c нужными характеристиками вы можете в компании IEC Energy. Все интересующие вас вопросы задавайте по телефону +7 495 799 74 64.


Первая в мире газовая электростанция с нулевыми выбросами СО2 построена в Техасе - Социальная ответственность

Американская компания NET Power построила в Хьюстоне демонстрационную модель газовой электростанции с нулевыми выбросами СО2. Оригинальность технологии заключается в том, что турбина NET Power использует углекислый газ вместо смеси горючих газов для передачи тепла, которое преобразуется в механическую энергию и впоследствии в электричество. Об этом сообщает портал Inhabitat. 

Технология NET Power увеличивает эффективность электростанции до 80%. Кроме того, турбина спроектирована таким образом, что позволяет сбрасывать диоксид углерода не в воздух, а под землю. 

Компания NET Power инвестировала в технологию $150 млн. В сравнении с традиционными аналогами демонстрационная модель электростанции меньше. Она занимает территорию размером с футбольное поле. Турбинная технология основана на цикле Аллама, названном по фамилии основателя, инженера-химика Родни Аллама. 

Инновационный генератор

Цикл Аллама использует свойство диоксида углерода, который при воздействии высокой температуры становится сверхкритическим флюидом. NET Power совместно с японской компанией Toshiba модернизировала паровые турбины высокого давления для адаптации к циклу Аллама. Размер новой турбины составляет 1/10 обычной турбины, однако она обладает такой же мощностью благодаря более эффективной передаче тепла с помощью сверхкритического флюида. 

Когда охлажденная газовая смесь выходит из турбины, она разделяется на две части. Определенное количество СО2 сжимается до сверхкритического состояния и возвращается в камеру для поддержания необходимой циркуляции газа в системе. Оставшийся поток диоксида углерода может быть захоронен под землей, а чистая вода сбрасывается.

Демонстрационная модель электростанции прошла финальные тесты. Представители NET Power отмечают, что запуск электростанции намечен на 2018 г. На полной мощности электростанция в Хьюстоне способна производить 50 МВт энергии. Этого будет достаточно, чтобы питать электроэнергией 40 тыс. домов. В планах компании NET Power - продавать лицензии на использование разработанной технологии, чтобы не строить новые промышленные объекты самостоятельно. Компания надеется, что разработанная технология задерживания СО2, позволяющая достигать большей эффективности работы электростанции, будет полезна для общемирового перехода на экологичные и энергоэффективные источники энергии. 

По данным нефтегазовой компании British Petroleum, в 2016 году мировое потребление природного газа увеличилось на 1,5% (63 млрд куб. м). Это меньше среднестатистического показателя роста за последние 10 лет (2,3%). Сильнее всего спрос на газ в прошлом году вырос в Европе - на 6% (28 млрд куб. м), Китае - на 7,7% (16 млрд куб. м), Иране - на 5% (10 млрд куб. м).

Материал предоставлен проектом "+1".

Газопоршневые электростанции по доступной цене

Объект выработки электрической и тепловой энергии, укомплектованный, компактный и эффективный, называется газопоршневой электростанцией от компании “Энергодеталь” в Москве и СПб. ГПЭС функционирует на основе газопоршневого ДВС и генератора переменного тока - так называемой ГПУ. Основным отличием от других электростанций является вид топлива, на котором работает газопоршневая установка (ГПУ) – это газ, который в cd. Он может быть природным, попутным и биогаз.

Купить газопоршневую электростанцию

Двигатель работает на природном газе или другом аналогичном топливе. Принцип работы станции, вырабатывающей сразу 2 ресурса: электроэнергию и тепло, - называется когенерацией. У газопоршневой станции есть возможность получения другого дополнительного ресурса - холода. Этот процесс получил название тригенерация. В основе газопоршневой электростанции - газовый двигатель, который соединен на одном валу и установлен на одной раме с источником переменного тока - генератором. Установка оснащена дополнительными элементами для нормальной работы. При конструировании установок применяются последние научные открытия, поэтому стоит купить газопоршневую электростанцию у нас с доставкой не только в Москве и СПб, но и в другие регионы России. Газопоршневая электростанция, цена газопоршневой электростанции в комплекте, по требованию заказчика, монтируется внутри контейнера или в помещении, стационарно. Чтобы обеспечить необходимые условия работы ГПУ и требования нормативно-технических документов, электростанцию снабжают дополнительными системами и оборудованием, но это не сильно сказывается на цене газопоршневой электростанции. Для инженерного обеспечения и безопасности применяются системы:

  • снабжения топливом;
  • удаления дыма;
  • вентиляции;
  • утилизации тепла;
  • автоматики;
  • электромеханики;
  • пожарной сигнализации и тушения пожара и т.д.

Стоимость меняется от этого несильно.

Заказать газопоршневую электростанцию

Рассмотрим, как работает газопоршневая электростанция. Горючий газ нужной консистенции поступает в двигатель. При сжигании топлива появляется механическая энергия, передаваемая через общий вал и преобразуемая в электроэнергию обычных параметров, посредством генератора. Через кабельные линии электроэнергия поступает в распределительную систему предприятия того, кто заказал газопоршневую электростанцию. Газопоршневые электростанции (ГПЭС) – это комплектные, компактные, и энергоэффективные установки, позволяющие вырабатывать электрическую и тепловую энергию. На 1 кВт выработанного электричества ГПЭС позволяет получит 1,2 кВт тепла. Вы можете заказать ГПУ в компании «Энергодеталь». Для ГПЭС используется топливо: трубопроводный природный газ, сжиженный природный газ, пропан-бутан, биогаз. ГПУ могут работать на двух видах топлива. На основе ГПЭС проектируются когенерационные системы (два вида энергии: электричество и тепло) и установки тригенерации (электричество, тепло, холод). Мы можем поставить для нашего заказчика, как стационарную, так и блочно-модульную (контейнерную) мини-ТЭС любой мощности. Единичная мощность одного газопоршневого агрегата от 300 до 2000 кВт. Энергодеталь является официальным дистрибьютором компании SIEMENS и предлагаем заказчикам большой ассортимент ГПЭС различной электрической и тепловой мощности от этого производителя.

Производство газопоршневых электростанций

Производство газопоршневых электростанций является одним из направлений компании «Энергодеталь». Заказать ГПЭС всегда можно на нашем сайте. Мы можем собрать для нашего заказчика, блочно-модульную газопоршневую электростанцию любой мощности из отдельных транспортабельных блоков полной заводской готовности. Единичная мощность одного блока,от 300 до 2000 кВт по электрической мощности. Для ГПЭС используется топливо: трубопроводный природный газ, сжиженный природный газ, пропан-бутан, биогаз. Газопоршневые установки могут работать на двух видах топлива. Все оборудование для ГПЭС сертифицировано.  Качество двигателей и взаимозаменяемость узлов позволяет обеспечить длительную и надежную работу по обеспечению электричеством и теплом различных объектов. Покупая газопоршневые установки у компании «Энергодеталь», вы получите:

  • оптимальные цены;
  • короткие сроки поставки;
  • консультации профессионалов;
  • монтаж и обслуживание;
  • гарантийное и плановое сервисное обслуживание.

Одним из наиболее выгодных и надежных вариантов решения вопроса автономного энергоснабжения являются ГПЭС Siemens. На основе этих ГПЭС проектируются когенерационные системы (два вида энергии: электричество и тепло) и установки тригенерации (электричество, тепло, холод). Показания для применения газопоршневой электростанции на Вашем объекте:

  • Нет центральных электрических сетей. Доступно газовое топливо.
  • Дорогостоящие технические условия на присоединение к электрическим сетям. Рядом есть газопровод.
  • Производство с высокой долей энергоносителей в себестоимости продукции. Есть техническая возможность подачи газа.

В зависимости от режима загрузки оборудования мини-ТЭС, ее срок окупаемости может быть не более 3 лет. Если нет возможности построить газопоршневую электростанцию за счет собственных средств, компания «Энергодеталь» рассчитает лизинг газопоршневой электростанции. Если вам необходимо купить газопоршневую электростанцию, обращайтесь к нам. Оставляйте заявку на сайте компании «Энергодеталь» или звоните по телефонам: +7 (812) 209-08-50 по СПб, +7 (495) 558-26-60 по Москве, 8 (800) 505-21-07 по России (бесплатно).

Добыча угольного газа

Как можно добывать природный газ из угольных пластов
 

Предложения «Газпрома» о мерах по стимулированию добычи угольного газа

Перспективный газ

В недрах осваиваемых и перспективных угольных бассейнов сосредоточена не только значительная часть мировых ресурсов углей, но и их спутника — метана, масштабы ресурсов которого соизмеримы с ресурсами газа традиционных месторождений мира. Концентрация метана в смеси природных газов угольных пластов составляет 80–98%.

Научно обоснованная оценка роли угольных пластов как крупнейших мест накопления метана в земной коре открывает новые большие перспективы в увеличении ресурсов углеводородных газов. Метан, который является наиболее опасным спутником угля, становится ценным полезным ископаемым, подлежащим самостоятельной промысловой добыче или попутному извлечению в шахтах при комплексной поэтапной эксплуатации газоносных угольных месторождений.

Особенность разработки метаноугольных месторождений

Существуют два принципиально разных способа добычи угольного метана: шахтный (на полях действующих шахт) и скважинный.

Шахтный способ является неотъемлемой частью технологии подземной добычи угля — дегазации. Объемы получаемого метана при этом невелики, и газ используется, в основном, для собственных нужд угледобывающих предприятий непосредственно в районе угледобычи.

Скважинный способ добычи является промышленным. Метан при этом рассматривается уже не как попутный продукт при добыче угля, а как самостоятельное полезное ископаемое. Разработка метаноугольных месторождений с добычей метана в промышленных масштабах производится с применением специальных технологий интенсификации газоотдачи пластов (самые распространенные варианты — гидроразрыв пласта, закачка через скважину воздуха или воздухо-воздушной смеси, воздействие на пласт током).

Следует отметить, что для добычи метана пригодны далеко не все угли. Так, месторождения длиннопламенных бурых углей бедны метаном. Высокой концентрацией газа отличается уголь-антрацит, но его невозможно извлечь из-за высокой плотности и чрезвычайно низкой проницаемости залежи. Самыми перспективными для добычи метана считаются угли, занимающие промежуточное положение между бурыми углями и антрацитом. Именно такой уголь залегает в Кузбассе, где, в рамках выполнения поручения Президента Российской Федерации, «Газпром» активно участвует в реализации инновационного проекта по добыче угольного газа.

Российские прогнозные ресурсы угольного метана

Прогнозные ресурсы метана в основных угольных бассейнах России оцениваются в 83,7 трлн куб. м, что соответствует примерно трети прогнозных ресурсов природного газа страны. Особое место среди угольных бассейнов России принадлежит Кузбассу, который по праву можно считать крупнейшим из наиболее изученных метаноугольных бассейнов мира. Прогнозные ресурсы метана в кузбасском бассейне оцениваются более чем в 13 трлн куб. м.

Данная оценка ресурсов углей и метана соответствует глубине 1800–2000 м. Большие глубины угольного бассейна сохраняют на отдаленную перспективу огромное количество метана, которое оценивается в 20 трлн куб. м. Такая сырьевая база Кузбасса обеспечивает возможность крупномасштабной добычи метана (вне шахтных полей) как самостоятельного полезного ископаемого.

Международный опыт добычи угольного газа

Необходимость, возможность и экономическая целесообразность крупномасштабной промысловой добычи метана из угольных пластов подтверждается опытом освоения метаноугольных промыслов в США, которые занимают лидирующее положение в мире по уровню развития «новой газовой отрасли». Также промышленная добыча метана из угольных пластов ведется в Австралии, Канаде и Китае.

Современный опыт добычи угольного газа в России

До недавнего времени в России метан из угольных пластов извлекался только попутно, на полях действующих шахт системами шахтной дегазации, включающими скважины, пробуренные с поверхности. Этими системами в последние годы в Печорском и Кузнецком бассейнах извлекалось около 0,5 млрд куб. м метана в год.

В 2003 г. «Газпром» приступил к реализации проекта по оценке возможности промышленной добычи метана из угольных пластов в Кузбассе. Лицензией на поиск, разведку и добычу метана угольных пластов в пределах Южно-Кузбасской группы угольных месторождений обладает ООО «Газпром добыча Кузнецк» — первая и единственная компания в России, добывающая метан угольных пластов. Компания разрабатывает два метаноугольных промысла, площадь лицензионного отвода составляет 6 тыс кв. км до глубины 2 км, оценка ресурсов метана угольных пластов — 5,7 трлн куб. м.

Стабильный уровень добычи метана угольных пластов в Кузбассе планируется в объеме 4 млрд куб. м в год. В долгосрочной перспективе — 18–21 млрд куб. м в год.

Талдинское месторождение

В 2005 году на Талдинском месторождении был создан научный полигон по отработке технологии добычи метана из угольных пластов. Здесь учеными АО «Газпром промгаз» была разработана технология добычи угольного газа. На весь технологический цикл — от разведки угольного газа до его использования — получен 31 патент международного и российского образца. При этом две трети оборудования, применяющегося при реализации экспериментального проекта, — отечественного производства.

В 2008–2009 годах на восточном участке Талдинского месторождения было пробурено восемь скважин. В 2010 году началась пробная эксплуатация разведочных скважин с подачей газа на автомобильные газонаполнительные компрессорные станции. В результате пробной эксплуатации были получены необходимые параметры для перевода ресурсов метана в запасы промышленных категорий, отработаны технологии освоения скважин, сбора и подготовки газа, необходимые для разработки первоочередных участков и площадей в Кузбассе.

12 февраля 2010 года «Газпром» запустил на Талдинском месторождении первый в России промысел по добыче угольного газа.

Утвержденные запасы метана по Талдинскому промыслу составляют 74,2 млрд куб. м (в том числе 4,77 млрд куб. м категории С1 и 69 млрд куб. м категории С2). В стадии опытно-промышленной эксплуатации находятся 6 эксплуатационных скважин.

В 2014 году на Талдинском промысле было добыто 2,8 млн куб. м газа, всего с начала эксплуатации — почти 16 млн куб. м.

В декабре 2010 и феврале 2011 были введены в эксплуатацию две газопоршневые электростанции (ГПЭС), работающие на метане угольных пластов на Талдинском месторождении. Ввод двух ГПЭС позволил подать электроэнергию на подстанцию Талдинского угольного разреза, на строящиеся шахты «Жерновская-1» и «Жерновская-3», а также обеспечить электроэнергией газовые промыслы на Талдинском месторождении и Нарыкско-Осташкинской площади.

«Газпром» также приступил к освоению Нарыкско-Осташкинской площади Южно-Кузбасской группы месторождений. Ресурсы метана площади предварительно оцениваются в 800 млрд куб. м.

В 2014 году на этом промысле было добыто 4,5 млн куб. м газа, всего с начала эксплуатации — 9,4 млн куб. м.

Новый вид полезного ископаемого

В ноябре 2011 года метан угольных пластов был признан самостоятельным полезным ископаемым и внесен в Общероссийский классификатор полезных ископаемых и подземных вод.

Объективные причины необходимости добычи угольного газа в России

Благоприятные геологические особенности и условия газоносности угольных бассейнов в России являются объективной предпосылкой организации, прежде всего, в Кузбассе, а затем и в других угольных бассейнах, широкомасштабной добычи метана как самостоятельного полезного ископаемого.

Необходимость организации метаноугольных промыслов в Кузбассе обусловлена следующими факторами:

  • наличием крупномасштабных залежей метана в угольных бассейнах России;
  • наличием современных передовых эффективных технологий промысловой добычи метана из угольных пластов, широко применяемых в последние годы за рубежом;
  • наличием в России научно-технического потенциала, способного координировать и осуществлять научные разработки по данной теме.

Среди регионов России, не обеспеченных в достаточном объеме газовым топливом, ряд угледобывающих регионов мог бы полностью покрыть свои потребности в газе за счет широкомасштабной добычи метана из угольных пластов. Кроме того, добыча и использование газа улучшит экологическую обстановку в углепромышленных районах, снизит газоопасность добычи угля в будущих шахтах и создаст новые рабочие места на газовых промыслах и газоперерабатывающих предприятиях.

На Среднеботуобинском нефтегазоконденсатном месторождении газотурбинная электростанция (ЭСН-2) переведена на попутный нефтяной газ - Дальний Восток |

Снабжение электричеством инфраструктуры промысла и утилизация попутного нефтяного газа - такие задачи решает новый объект. Среднеботуобинское нефтегазоконденсатное месторождение, где ведет свою деятельность "Таас-Юрях Нефтегазодобыча " (добывающий актив "Роснефти "), - одно из самых крупных и перспективных месторождений в Восточной Сибири, которое постоянно наращивает мощности. Растут объемы добычи, увеличивается количество инфраструктурных объектов - растет и потребность в электроэнергии.

Поэтому в декабре 2015 года было принято решение построить станцию, которая будет обеспечивать месторождение собственным электричеством.

- На газотурбинной электростанции установлены десять газотурбинных агрегатов единичной мощностью 5,052 МВт, суммарной установленной мощностью 50,52 МВт, - рассказал заместитель руководителя проекта "Строительство площадочных объектов" Максим Зубанов. - Они, в свою очередь, построены на базе турбин Siemens SGT-A05. Турбины доказали свою надежность в различных климатических условиях по всему миру, в том числе в Северном море, Западной Африке, Сибири, Бразилии, Аляске, Юго-Восточной Азии и пустынях Ближнего Востока.

Работа над реализацией проекта, начиная от инициирования до ввода всего основного оборудования ГТЭС в работу, заняла четыре с половиной года. Срок проведения строительно-монтажных работ на площадке строительства до запуска агрегатов составил два года.

Реализация производственного объекта проходила в два этапа: в марте 2020 года запустили девять газотурбинных агрегатов, работа станции осуществлялась от природного газа с газовых скважин. В июле 2020 года произведен запуск еще одного дополнительного газотурбинного агрегата.

В настоящее время осуществлен перевод газотурбинной станции на попутный нефтяной газ (ПНГ) с площадки газокомпрессорной станции среднего давления, что позволило отказаться от потребления природного газа и повысить уровень использования попутного нефтяного газа.

Справка:

ООО ""Таас-Юрях Нефтегазодобыча " ведет деятельность на 11-ти лицензионных участках, расположенных на территории Республики Саха (Якутия). Из них на 9-ти в качестве оператора. Предприятие занимается разработкой Центрального блока и Курунгского лицензионного участка Среднеботуобинского нефтегазоконденсатного месторождения - одного из самых крупных в Восточной Сибири.

Материал публикуется на коммерческих условиях. "Интерфакс" не несет ответственности за содержание материала. Товары и услуги подлежат обязательной сертификации.

Overpowered: Почему газовое строительство в США продолжается, несмотря на переизбыток электроэнергии

Остановка за годы до того, как закончился срок ее эксплуатации, Inland Empire может представлять собой ранний пример длинной череды преждевременно устаревших газовых заводов.
Источник: General Electric Co.

Это первая серия из пяти частей, посвященных изучению избыточного предложения в энергетическом секторе и факторов, вызывающих избыток электростанций, работающих на природном газе.

Когда в 2005 году было объявлено об открытии Энергетического центра Внутренней Империи, его рекламировали как прорывную электростанцию, которая восполнит критический дефицит электроэнергии в Калифорнии на десятилетия вперед. Расположенная в Риверсайде, штат Калифорния, электростанция мощностью 730 МВт и стоимостью 500 миллионов долларов США, основанная на хваленой новой газотурбинной технологии от General Electric Co., была запущена в 2009 году.

Однако всего восемь лет спустя, в марте 2017 года, GE остановила один из двух производственных блоков завода.А в июне 2019 года компания заявила, что навсегда закроет завод, всего через 10 лет после его запуска.

В

Inland Empire использовалась устаревшая технология, дальнейшая поддержка которой «неэкономична», - сказал представитель GE.

Понедельник
Почему газовое строительство в США продолжается, несмотря на переизбыток электроэнергии

Вторник
Правила рынка PJM приводят к эре избыточного предложения

Продажи электростанций в PJM: рынок покупателя

Среда
В Вирджинии Доминион сталкивается с проблемами своего правления

Четверг
Приветствуя возобновляемые источники энергии, NextEra делает большую ставку на газ во Флориде

Пятница
Калифорния пытается решить выход газа

Злополучный проект представлял собой пару сильно ошибочных ставок GE - что Калифорнии потребуются новые источники электроэнергии для базовой нагрузки и что относительно негибкая турбина H-класса, для выхода которой на полную мощность требуются часы, будет отраслевой стандарт на долгие годы.

Inland Empire также олицетворяет тенденцию, наблюдаемую в большей части энергосистемы США. Коммунальные предприятия, столкнувшись с постоянным потоком вывода из эксплуатации угольных электростанций и привлекательностью исторически низких цен на природный газ, продолжили строительство новых газовых станций, несмотря на стабильный спрос на электроэнергию и быстро падающие цены на энергию из возобновляемых источников.

Этот рост строительства привел к переизбытку генерирующих мощностей во многих регионах. И это продолжается сегодня, потому что природный газ дешев, а бизнес-модели и регулирующие структуры вознаграждают многих U.S. коммунальные услуги для строительства новой инфраструктуры, независимо от того, экономически это целесообразно или нет. А плательщикам налогов и инвесторам, вероятно, придется платить по счетам. В период с 2008 г. по 1 августа 2019 г., когда спрос практически не изменился, США добавили к своему парку генерирующих мощностей 120 498 МВт мощности, работающей на природном газе, в том числе почти 26 000 МВт только в 2018 и 2019 годах. По крайней мере 200 новых газовых электростанций планируются или разрабатываются в США, на общую сумму около 70 200 МВт дополнительной мощности, что почти равно общей генерирующей мощности в Техасе.

Пик

За тот же период капитальные затраты коммунальных предприятий неуклонно росли - с чуть более 60 миллиардов долларов в 2008 году до более чем 110 миллиардов долларов, рекордного уровня в 2018 году. Ожидается, что в 2019 году расходы превысят 120 миллиардов долларов.

Рекламируемый как дешевый «мостик» на пути к чистой энергии будущего, природный газ горит чище, чем уголь, и может лучше адаптироваться к изменениям спроса в течение дня. Многие руководители коммунальных предприятий и политики видят в нем необходимое дополнение к прерывистой солнечной и ветровой генерации.Поскольку многие штаты от Мэна до Калифорнии стремятся полностью исключить ископаемое топливо из своих энергетических секторов к середине века, отрасль продолжает инвестировать миллиарды в заводы, срок службы которых по прогнозам намного превышает этот предел.

Но многие эксперты полагают, что эти станции, вероятно, станут неэффективными активами задолго до того, как истечет их запланированный срок эксплуатации. И если бум продолжится, это исключит любую возможность того, что США достигнут целей, поставленных Парижским соглашением по изменению климата.

«Существующие газовые электростанции и трубопроводы часто работают в течение 40 лет или дольше», - написал Sierra Club в январском отчете под названием «Газовая лихорадка» за январь 2017 года, «что означает, что если предложенная газовая инфраструктура будет построена, Америка не будет строить мост, а скорее супермагистраль к климатической катастрофе ».

К 2023 году все регионы Северной Америки, кроме трех, будут иметь больше генерирующих мощностей - в некоторых случаях намного больше - чем необходимо для поддержания надежности, согласно недавней оценке North American Electric Reliability Corp., официальный координатор по надежности в электроэнергетике. По данным НКРЭ, резервная маржа - запас имеющейся выработки электроэнергии сверх ожидаемого пикового спроса - обычно превышает целевые показатели во многих областях на тысячи мегаватт в год.

Возникающее в результате перенасыщение начало снижать коэффициенты мощности, меру использования завода по сравнению с его потенциальной производительностью. Согласно анализу S&P Global Market Intelligence, почти каждая седьмая электростанция на природном газе в США моложе 20 лет используется мало.Совокупная генерирующая мощность этих станций составляет более 33000 МВт, коэффициент мощности этих станций ниже 40%, а это означает, что большое количество совершенно новых объектов, строительство которых стоит сотни миллионов долларов каждый, используются немногим более одной трети времени. .

В то же время ценовое преимущество природного газа по сравнению с технологиями возобновляемой энергетики быстро сокращается. К 2035 году будет дороже продолжать эксплуатировать примерно 90% запланированных новых мощностей по выработке газа в стране, чем создавать эквивалентные портфели чистой энергии, согласно паре отчетов Института Рокки Маунтин (RMI), выступающего за низкую энергоэффективность. углеродные энергетические ресурсы.Группа заявила, что с учетом новых газовых заводов на сумму около 90 миллиардов долларов и трубопроводов, предлагаемых или планируемых к строительству, на 30 миллиардов долларов, риск неработающих активов является «значительным».

Выводы

RMI согласуются с анализом BloombergNEF, в котором говорится, что к концу 2020-х годов будет дешевле строить ветряные и солнечные электростанции, чем продолжать эксплуатировать стандартные газовые турбины с комбинированным циклом.

«Новый уголь»

Сообщение исходит не только от сторонников ветра и солнечной энергии, но и от аналитиков Уолл-стрит, законодателей, государственных регулирующих органов и ученых.Они утверждают, что коммунальные предприятия США замыкаются на поколении газовых заводов, которые, вероятно, станут нерентабельными и остановятся задолго до запланированного выхода на пенсию. Или они будут продолжать вырабатывать электроэнергию с сильно уменьшенными коэффициентами мощности, поддерживаемыми плательщиками взносов.

«Коммунальные предприятия находятся между камнем и наковальней», - сказал Ник Гудман, генеральный директор CYRQ Energy, владельца / оператора геотермальных электростанций на западе США. ветер и солнце реальны.«

С другой стороны, по состоянию на ноябрь в семи штатах, включая Калифорнию и Нью-Йорк, а также в округе Колумбия, были приняты законы, согласно которым к 2050 году 100% электроэнергии, продаваемой в штате, должно поступать из возобновляемых источников или источников с нулевым выбросом углерода. или раньше. Достижение этих целей потребует от коммунальных предприятий миллиардов долларов инвестиций в газовые заводы, построенные за последние 10 лет.

«Газ - это новый уголь, и это нехорошо», - сказал Марк Дайсон, руководитель электроэнергетической практики RMI.

Сегодня бум газовой энергетики в основном вызван исторически низкими ценами на топливо, вызванными революцией сланцевого газа. Эта революция больше, чем любая государственная политика, помогла снизить выбросы парниковых газов в США за последнее десятилетие, в основном за счет замены угольной генерации на газ. Переход от угля к газу был удивительно быстрым по стандартам исторического перехода к энергетике и принес пользу как с экологической, так и с экономической точки зрения. Но в 2018 году выбросы в США снова пошли вверх, и, согласно прогнозам США.По данным Управления энергетической информации США, в обозримом будущем газ по-прежнему будет доминирующим источником электроэнергии в США, на его долю будет приходиться почти 40% электроэнергии США к середине столетия. Доля возобновляемых источников энергии увеличится, но в 2050 году все равно будет меньше одной трети.

В сочетании с предполагаемой долей угольных электростанций в 17% к 2050 году это означает, что большая часть электроэнергии в США будет по-прежнему производиться на ископаемом топливе, а выбросы парниковых газов в энергетическом секторе США вряд ли уменьшатся и превысят 5 миллиардов метрических тонн углекислого газа на единицу. год к 2050 году, а цели, поставленные законами штатов и Парижским соглашением по изменению климата, станут недостижимыми.

Истоки застройки

Однако дешевый природный газ - не единственный фактор, способствующий росту объемов строительства.

Многие бизнес-модели американских коммунальных предприятий вознаграждают их за создание новой инфраструктуры, независимо от того, является ли она экономически жизнеспособной, действительно необходимой или нет. Перегруженным регулирующим органам часто не хватает ресурсов и опыта для тщательного изучения планирования выработки электроэнергии, а иногда им не хватает институционального влияния, чтобы повернуть вспять амбициозные планы строительства коммунальных предприятий.Законодатели штата, привыкшие к щедрой финансовой поддержке со стороны крупных коммунальных предприятий, склонны уступать требованиям этих компаний. На нерегулируемых рынках инвесторы защищены от долгосрочного риска ухудшения ситуации за счет структур капитала, которые обеспечивают окупаемость, даже если электроэнергию, производимую этими станциями, становится неэкономично продавать. Прогнозы спроса на энергию основаны на устаревших моделях, которые предусматривают неумолимый рост потребления электроэнергии в далеком будущем. Слишком высокая для начала резервная маржа обычно превышается.А цены на возобновляемые источники энергии падали быстрее, чем ожидалось, что резко изменило рынки электроэнергии.

Руководители коммунальных предприятий, столкнувшись с неопределенным будущим и требуя новых государственных требований в отношении возобновляемых источников энергии, часто возвращаются к тому, что они делали всегда: к установке дополнительных мощностей.

На основе десятков интервью с регулирующими органами, руководителями коммунальных предприятий, разработчиков и инвесторов, а также запросов на общедоступную информацию и данных от S&P Global Market Intelligence, в этой серии будут исследованы основные причины перенасыщения энергоснабжения и будущее производства электроэнергии в США. .S., поскольку он распространяется в нескольких регионах и нескольких компаниях.

В PJM Interconnection, крупнейшем сетевом операторе страны, с 2008 года было добавлено более 29 000 МВт новых газовых станций, несмотря на вялый спрос, и к 2027 году запланировано установить почти 30 000 МВт газовой мощности, что почти наверняка превысит 30 долларов. миллиард. В Вирджинии, где дочерняя компания Dominion Energy Inc. в Вирджинии долгое время обладала огромной политической властью и постоянно завышала прогноз спроса на электроэнергию, регулирующие органы и политики наконец отступают, чтобы ускорить переход на возобновляемые источники энергии.NextEra Energy Inc., которая долгое время позиционировала себя как ведущий чемпион в области возобновляемых источников энергии, продолжила десятилетний рост расходов на природный газ во Флориде, где ее дочерняя коммунальная компания Florida Power & Light Co. добавила тысячи мегаватт нового газа. даже несмотря на то, что руководители компаний заявляли о рентабельности более чистых альтернатив. А в Калифорнии амбициозная энергетическая политика штата с нулевым уровнем выбросов наталкивается на вызовы, связанные с устаревшими газовыми заводами и перебоями в подаче солнечной энергии.

То, как все это будет происходить, определит перспективы декарбонизации электросети США и определит будущее электроэнергетического сектора США на десятилетия вперед.

Пламя природного газа продолжает гореть ярко

Сектор природного газа хорошо осведомлен о проблемах, стоящих перед отраслью ископаемого топлива, но аналитики говорят, что у газа есть свойства, которые сохранят его значительную часть в структуре энергетики США и мира.

Природный газ вышел на передний план в обсуждениях в сфере энергетики.Будущее топлива было предметом дискуссий в течение нескольких месяцев, поскольку промышленность США обеспокоена потенциальными ограничениями на бурение со стороны администрации Байдена и движением к усилению электрификации в США и во всем мире, что может снизить спрос на газ за пределами сектора электроэнергетики.

Последствия сильной зимней бури, которая нанесла ущерб газоснабжению Техаса в феврале и оставила миллионы техасцев без электричества и тепла, также подняла вопросы об их зависимости от природного газа.Этот вопрос был поднят администрацией Трампа, когда она выступала за поддержку угольной и ядерной энергетики, заявляя, что поставки природного газа могут быть нарушены внешними событиями.

Низкие цены на природный газ за последнее десятилетие помогли сделать это топливо ведущим источником выработки электроэнергии в США. помогают сбалансировать непостоянство возобновляемых источников энергии.

Тем не менее, рост использования возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, наряду со все более строгими правилами выбросов электростанций, вызвал вопросы о будущем генерации, работающей на природном газе. Строятся новые газовые электростанции, но и предприятия выводятся из эксплуатации. Эндрю Брэдфорд, руководитель компании BTU Analytics в Колорадо, сказал, что его группа ожидает «вывода из эксплуатации 19 ГВт газа [в основном старых парогазовых установок] до 2026 года, согласно нашему анализу».

Несмотря на проблемы, аналитики, которые говорили с POWER , соглашаются, что природный газ останется основной частью U.С. и мировая электроэнергетика в течение многих лет. Они говорят, что природный газ по-прежнему является важным топливом для выработки электроэнергии при базовой нагрузке, хотя крупные электростанции с комбинированным циклом могут уступить место более мелким турбинам внутреннего сгорания с быстрым запуском, чтобы справиться с локальной перебоями. Еще одна тенденция? Газовые проекты, как новые, так и существующие, все чаще сочетаются с аккумуляторными батареями.

«Будущее газовой энергетики невероятно светлое, несмотря на мегатенденцию декарбонизации», - сказал Гейб Прокаччини, партнер Akin Gump, специализирующийся на энергии.«Природный газ в изобилии, недорогой в США [и относительно дешевый во всем мире в результате роста глобальной сети распределения сжиженного природного газа], чистый и, что самое главное, гибкий источник энергии. Эти характеристики способствовали более широкому внедрению газовых электростанций во многих государствах и независимых системных операторах, и не ожидается, что эта тенденция в ближайшее время снизится среди этой группы ».

Прокаччини сообщил POWER , что переход к декарбонизации может помочь газовой промышленности, по крайней мере, на некоторое время.«Фактически, поскольку газ становится еще чище за счет улавливания и хранения углерода и других новых технологий, сочетающих газ с добровольными квотами на выбросы углерода и увеличением производства биогаза, если назвать несколько факторов, ожидается, что спрос на производство электроэнергии на газе будет расти. на этих рынках ожидается, что в следующем десятилетии будут построены дополнительные газовые электростанции », - сказал он.

Энергетика

Производители газовых турбин продолжают вводить новшества, делая свою продукцию более эффективной и гибкой, а также способной сжигать природный газ вместе с другими видами топлива.Две газовые турбины GE 9HA.02 - самая крупная модель парка сверхмощных газовых турбин GE второго поколения H-класса и одна из крупнейших моделей газовых турбин на мировом рынке - в конце февраля начали коммерческую эксплуатацию на 1440 заводах компании Southern Power Generation. Электростанция MW Track 4A в Малайзии. В марте Mitsubishi Power заявила, что разрабатывает газовую турбину класса 40 МВт, которая может напрямую сжигать 100% аммиак. В феврале компания Siemens Energy заявила, что достигла соглашения о поставке своих последних парогазовых установок класса F для проекта комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) в Китае; В состав парогазовых ТЭЦ 2 × 460 МВт входят две газовые турбины SGT5-4000F.

1. Это визуализация запланированного NTE Energy центра Killingly Energy мощностью 650 МВт в Коннектикуте. Строительство объекта планируется начать в этом году. Компания NTE Energy из Флориды имеет 2,7 ГВт электроэнергии, работающей на природном газе, на различных этапах разработки, включая установку Killingly, на которой будет установлена ​​турбина внутреннего сгорания Mitsubishi Power M501JAC, способная сжигать дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы в качестве резервного топлива. Предоставлено: NTE Energy

U.По словам тех, кто говорил с POWER , проекты S., работающие на газе, продолжаются (рис. 1), и при их планировании учитывается множество факторов. «В настоящее время потребность в новом газе в США на макроуровне невелика», - сказал Джереми Фаго, руководитель отдела коммунальных услуг и горнодобывающей промышленности в PwC U.S. Energy. «Это, однако, очень специфическая для региона проблема - деятельность по наращиванию мощностей будет зависеть от потребностей в мощности, состава потребителей, топливных ресурсов, состава генерации, погодных условий и многих других факторов.Кроме того, проникновение возобновляемых источников энергии будет и дальше стимулировать потребность в быстром запуске [турбинных] генераторов для поддержки перебоев в работе в отсутствие значительных масштабных прорывов в технологиях хранения электроэнергии ».

Фаго заявил, что усовершенствования батарей окажут прямое влияние на выработку электроэнергии на газе. «Это напрямую повлияет на потребность в резервных / пиковых мощностях для поддержки возобновляемой возобновляемой энергии до тех пор, пока новые технологии не станут доступными для масштабного хранения электроэнергии», - сказал он. «Затраты будут иметь значение, равно как и надежность, и настроения инвесторов, клиентов и регулирующих органов.Однако это не оценка «все остальное равно», поскольку отрасль будет рассматривать все решения для удовлетворения потребностей клиентов. Развитие технологий улавливания углерода также может существенно повлиять на это ».

Мэтт Капинос, партнер Akin Gump, специализирующийся на развитии энергетики, сказал POWER : «Передовые технологии обязательно сделают газовые электростанции более привлекательными для строительства; однако движение против ископаемого топлива в некоторых штатах создаст сильные препятствия против строительства новой газовой электростанции, независимо от стоимости и эффективности сети.Даже тогда, EIA [США Управление энергетической информации] прогнозирует, что 60% всей МВт, добавленной в период до 2050 года, будет приходиться на новую генерацию природного газа. Это соответствует реальности ситуации: устойчивое сочетание возобновляемой генерации требует надежного сочетания базовой нагрузки и генерации по запросу для ее поддержки. В связи с выводом из эксплуатации угольных электростанций и отсутствием энтузиазма в отношении новой ядерной генерации, газовая генерация должна сыграть свою роль ».

Брэдфорд отметил переход от более крупных к более мелким установкам, заявив, что его группа видит «потенциальный переход от крупных парогазовых установок к более мелкомасштабным турбинам внутреннего сгорания с быстрым запуском, чтобы справиться с локальными перебоями в работе.Одной из тенденций, которые мы наблюдаем, является увеличение количества проектов с парными батареями как с существующими, так и с новыми проектами, работающими на газе. Мы ожидаем, что эта тенденция в отношении парных аккумуляторно-тепловых активов сохранится на действующих и новых газовых активах быстрого запуска в стадии разработки ».

Гибкость также является ключевым моментом. «Новые газовые электростанции должны быть способны перейти на улавливание водорода или углерода по мере развития этих технологий», - сказал Том Рамси, вице-президент по внешним и регуляторным вопросам компании Competitive Power Ventures (CPV), которая представила ряд новых газовых технологий. обожженных заводов (рис. 2) онлайн за последние годы.«К счастью, ведущие производители уже разработали турбины с такими возможностями. Технология газовых турбин - это не вопрос перехода на улавливание водорода или углерода. Основными задачами являются создание надежной нормативной среды, создание инфраструктуры и снижение затрат… Воздействие на окружающую среду, стоимость и доступность инвестиционного капитала, а также любые законодательные цели по сокращению выбросов углерода также будут определять инвестиционные решения ».

Кейн Кадди, президент BOND Civil & Utility, которая предоставляет электростанции и другие строительные услуги, сказал POWER : «Развитие технологий, особенно сокращение их углеродного следа, безусловно, повлияет на будущую жизнеспособность газовых электростанций.Повышение эффективности этих заводов поможет держать их в поле зрения рынка. Экономика и рентабельность всегда будут играть определенную роль в определении новых построек, но я также считаю, что мы уже видим, что изменения в покупательском поведении все больше и больше определяются инициативами нейтральной политики ».

Брэдфорд сказал, что в глобальном масштабе «мы ожидаем, что поскольку страны с развивающейся экономикой решат проблему декарбонизации, в то время как возобновляемые источники энергии станут частью решения, так же как и значительный объем газовых энергетических активов.Газовые установки с более высокой эффективностью, безусловно, станут частью комплекса, в котором компании смогут достичь целей по сокращению выбросов углерода, особенно в тех областях, где ветровая и солнечная энергия не обладают ресурсным потенциалом или земельными участками для широкомасштабного развития ».

Воздействие электрификации

Декарбонизация мирового энергоснабжения включает акцент на электрификации. Большая часть дискуссии была посвящена увеличению использования электромобилей, но газовая промышленность особенно озабочена мерами по прекращению использования природного газа в жилых и коммерческих зданиях.

Калифорния была в авангарде движения за электрификацию, стремясь достичь агрессивных климатических целей штата. «Мы наблюдали усиление регулирования на уровне муниципалитетов, подталкивающее к электрификации, недавние примеры - в Беркли и Сан-Хосе, Калифорния», - сказал Брэдфорд. Исследование, проведенное Институтом Роки-Маунтин (RMI), пришло к выводу, что наиболее эффективным и рентабельным способом Калифорнии сократить выбросы углерода в новых зданиях было бы требование штата потребовать полностью электрическое новое строительство в рамках цикла кодекса 2022 года.По оценкам RMI, принятие решения о кодовом цикле 2022 года в масштабе штата вместо ожидания следующего кодового цикла в 2025 году может сэкономить Калифорнии 3 миллиона метрических тонн выбросов углерода к 2030 году.

2. Вудбриджский энергетический центр компании Competitive Power Ventures в Вудбридж-Тауншип, штат Нью-Джерси, представляет собой парогазовую установку 2 × 1 мощностью 725 МВт и стоимостью 843 миллиона долларов, которая была введена в эксплуатацию в январе 2016 года. Она включает два быстрозапускных двигателя GE 7F серии 5 газовые турбины, а также паровая турбина Д-11А.Предоставлено: Competitive Power Ventures

Брэдфорд сказал, что прогноз BTU Analytics относительно спроса на природный газ в жилищном / коммерческом секторе (res / com) в США к 2050 году относительно не изменился по сравнению с текущими уровнями и составит 21,6 миллиарда кубических футов в день (Bcf / d) в 2020 году. Он сказал, что Спрос на газ res / com «оставался относительно стабильным с 2010 года, колеблясь примерно на 20 и 23 млрд куб. футов в день в зависимости от изменений ГНБ [градус в день] в годовом исчислении».

Он продолжил: «В будущем есть компенсирующие силы между спросом на новостройки в сфере ЖКХ и сочетанием более строгих строительных норм и правил, более эффективной бытовой техники и продолжающимся демографическим сдвигом на юг и запад.Согласно прогнозу BTU, спрос на сырье и коммунальные услуги с пикового значения в 2026 году на уровне 22,3 млрд куб. Футов в сутки до 22,0 млрд куб. Футов в сутки к 2050 г. коридор от западного побережья и средней Атлантики до Новой Англии, исходя из текущих мер по борьбе с изменением климата на муниципальном уровне ».

Ситуация в Техасе

Широко распространенные перебои в подаче электроэнергии в Техасе, вызванные сильным зимним штормом, высветили недостатки использования природного газа, хотя эксперты по энергетике заявили, что надлежащая подготовка оборудования к зиме помогла бы избежать или, по крайней мере, уменьшить негативные воздействия.Данные штата показали, что производство природного газа и выработка электроэнергии на газе упали примерно на треть в Техасе в период сильных холодов. Аналитики в области энергетики согласились с тем, что газовая инфраструктура штата и производство электроэнергии вышли из строя, потому что оно не предназначено для работы в таких условиях, в отличие от оборудования в других областях, где более распространены низкие температуры.

«В США новая администрация Байдена ... вероятно, окажет решительную поддержку дальнейшему отходу от использования газовой энергетики.Еще слишком рано говорить, будет ли эта поддержка сопровождаться нормативной поддержкой и мандатами на государственном уровне », - сказал Стив Дэвис, партнер Akin Gump и соруководитель группы специалистов по энергетике. «Тем не менее, многие крупнейшие нефтегазовые компании, а также крупнейшие производители автомобилей, похоже, решительно голосуют своими капитальными деньгами за то, чтобы тенденции к возобновляемым источникам энергии и электрификации сохранялись и даже усиливались. Он может быть более региональным, когда государства со значительными нефтегазовыми объектами откладывают выполнение мандатов на значительный период времени.Тем не менее, погодные явления в Техасе в середине февраля и их последствия являются слишком ранними и, возможно, слишком многочисленными и существенными, чтобы их предсказать ».

«Оптовые рынки энергии были спроектированы и очень эффективно выбирали генерацию с наименьшими затратами для удовлетворения потребностей в надежности на протяжении более двух десятилетий», - сказал Рамси. «По мере колебаний цен на газ будет меняться и диспетчеризация генерации». Он сказал, что, хотя экологические соображения приведут к увеличению производства возобновляемой энергии, «потребуется высокоэффективная, гибкая генерация базовой нагрузки, чтобы уравновесить непостоянство возобновляемых источников энергии.Мы видели проблемы чрезмерной зависимости от неуправляемой генерации. Самая эффективная и надежная технология с наименьшими выбросами, доступная для обеспечения надежности и содействия развитию возобновляемых источников энергии, - это производство природного газа с комбинированным циклом »

Пределы бурения

Среди политических соображений в отношении природного газа - то, какое влияние на сектор окажут новые ограничения на бурение в США, введенные администрацией Байдена. Одним из первых действий администрации было временно приостановить выдачу разрешений на добычу нефти и газа на федеральных землях и акваториях.

«Фрекинг [гидроразрыв пласта] - горячая тема для этой администрации», - сказал POWER Томас Лоренцен, партнер международной юридической фирмы Crowell & Moring. «Природный газ все больше вытесняет уголь. У администрации могут быть возможности работать с газодобывающей промышленностью для уменьшения утечек метана и сокращения выбросов метана в атмосферу. Мы можем ожидать большего регулирования выбросов метана на государственных землях, что потребует от сектора устранения утечек.”

«Последствия недавних шагов администрации Байдена по ограничению бурения на федеральных землях неоднозначны», - сказал Брэдфорд, но в целом он не ожидает значительного воздействия в ближайшем будущем. «Решение президента заморозить новые договоры аренды и разрешения на бурение на федеральных землях, вероятно, больше всего повлияет на Нью-Мексико», поскольку на федеральные земли приходится почти две трети добычи природного газа в этом штате. Брэдфорд, тем не менее, отметил, что «за последние два года производители медленно накопили значительную задолженность по выдаче разрешений на бурение, которые могли бы поддерживать бурение более трех лет.”

Эндрю Гриффит, старший консультант международной консалтинговой компании ICF, сказал POWER : «Ограничение бурения на федеральных землях окажет значительное влияние на некоторые регионы, но национальное воздействие сегодня будет намного меньше, чем 10 лет назад. В 2010 году около 23% добычи природного газа в стране приходилось на федеральные земли. С тех пор эта доля снижалась каждый год, и в 2019 году она составляла около 11%. С 2019 года некоторые производители нефти и природного газа, предвидя возможные ограничения на бурение на федеральных землях, начали смещать свое внимание на районы страны, где они могли бы бурить частная земля.”

Гриффит продолжил: «Учитывая этот перенос производства из федеральных земель, постепенный характер, что любые новые ограничения на аренду федеральных земель, вероятно, будут введены, и тот факт, что самые дешевые ресурсы нефти и природного газа в США не будут на федеральных землях воздействие не приведет к немедленной потере 11% добычи природного газа. Например, добывающие бассейны Марселлус и Ютика почти полностью находятся на частных землях и, вероятно, составят значительную часть разницы в добыче газа.”

Даррелл Проктор - помощник редактора POWER ( @POWERmagazine ).

Руководство пользователя электростанций, работающих на природном газе

В связи с тем, что возобновляемые источники энергии и природный газ становятся все более доминирующими игроками в новом производстве электроэнергии в США, выбор типа газовых заводов для строительства становится решающим.

В 2013 году США построили не новую атомную электростанцию ​​и 1543 мегаватт угля, но 7 285 мегаватт природного газа, 1559 мегаватт ветра и 3897 мегаватт солнечной энергии.За первые три месяца 2014 года США не добавили новых атомных электростанций или угля, но добавили 90 мегаватт природного газа, 427 мегаватт ветра и 584 мегаватт солнечной энергии.

«Мощность базовой нагрузки - это основа сети», - пояснил генеральный директор GE Power & Water Advanced Gas Turbines Гай Делеонардо. «Но когда светит солнце или дует ветер, вы берете их, потому что там нет затрат на топливо. Это вызывает потребность в гибкости ».

«Ветер и солнце находятся во власти матери-природы», - сказал менеджер по продукции ABB Ричард В., Весел.«Ветер может сместиться за минуту, облака могут заслонить солнце за доли минуты».

Делеонардо и Весел согласны с тем, что у ядерной и угольной отраслей мало гибкости.

«Преимущество природного газа в том, что заводы могут быть построены за год или меньше во всевозможных конфигурациях», - сказал Весел.

Какой тип газовой турбины выбрать?

По словам Делеонардо, в основе вопроса о том, какой тип газовой турбины выбрать, лежат два фактора: количество и экономичность необходимой мощности и миссия завода.

В Калифорнии широко используются заводы по производству возобновляемой энергии и природного газа. Лидеры внимательно изучают возможности выполнения требований о закрытии предприятий по охлаждению ископаемых отходов и доведении возобновляемых источников до 33%.

По словам независимого системного оператора Калифорнии, гибкость ресурса заключается в его способности удовлетворять три типа «операционных потребностей»:

  • крутые подъемы или спуски системы, которые могут происходить много раз в день и варьироваться в зависимости от месяца или сезона;
  • резкое повышение или понижение внутричасовой изменчивости системы, которая может меняться в зависимости от месяца или сезона; и
  • услуга посекундного регулирования для поддержания системной частоты.

«Сегодня необходимо модернизировать существующие заводы новыми газовыми турбинами, подобными тем, которые производит GE, с более быстрым запуском, более быстрым разгоном и более высокой эффективностью», - признал исполнительный директор Центра энергоэффективности и возобновляемых источников энергии В. Джон Уайт. «Они позволяют НЕ использовать их, когда есть возобновляемые источники энергии, и позволяют выдерживать пиковые нагрузки».

GE и Alstom являются одними из лидеров в разработке очень гибких, высокопроизводительных газовых турбин комбинированного цикла, способных обеспечивать быстрое изменение скорости и отслеживание нагрузки.Это «комбинированный цикл», потому что природный газ сжигается в одном цикле, а в другом цикле тепло выхлопных газов системы улавливается и используется для нагрева воды до пара, который приводит в движение турбину.

Газовая турбина 9HA компании GE

Продукты

GE F-класса и H-класса могут быть сконфигурированы на мощность 400 мегаватт и более, запускаться через пятнадцать минут, быстро менять нагрузку и экономично. Турбины Alstom класса GT 24, 26 и 13 аналогичны по мощности, скорости разгона, эффективности и стоимости.

Газовая турбина Alstom GT13E2

Но ни один из них не отвечает требованиям посекундного регулирования. Это то, что делают пиковые турбины на базе авиационных двигателей, такие как LMS100 от GE или GT11 от Alstom.

Пиковые значения в сравнении с комбинированным циклом

«Некоторые люди называют пики простым циклом», - пояснил генеральный директор SolarReserve Кевин Смит, который построил газовые электростанции, прежде чем приступить к строительству солнечных электростанций, включая спроектированные Rocketdyne солнечные электростанции с хранилищами расплавленной соли, которые обеспечивают управляемую электроэнергию.

«Пикер похож на реактивный двигатель», - сказал Смит. «Чтобы сделать его более рентабельным и эффективным, вы добавляете серверную часть с рекуперацией тепла. Это делает его более дорогим и эффективным. Но медленнее, чтобы начать ».

Чтобы быть рентабельными, электростанции с комбинированным циклом должны работать от 30% до 70% времени. Но пики предназначены для работы менее 10% времени, только в периоды очень высокого спроса, сказал Смит. «Когда вы находитесь на грани того, что может предоставить система, вы запускаете свои пикировщики.”

По оценке Смита, установка комбинированного цикла может иметь общие капитальные затраты от 0,07 доллара за киловатт-час до 0,08 доллара за киловатт-час, если цены на природный газ останутся на уровне 5 долларов за миллион БТЕ.

Стоимость топлива для пика будет такой же, а его капитальные затраты будут меньше. Но эти затраты связаны с гораздо меньшей мощностью и гораздо меньшим количеством часов работы, в результате чего цена на электроэнергию составляет 0,12 доллара за киловатт-час или 0,15 доллара за киловатт-час, однако только в периоды пикового спроса, когда цены на электроэнергию высоки, признал Смит.

Установки с комбинированным циклом обычно финансируются коммунальными предприятиями, сказал Делеонардо. Но на рынке, где много ветровой или солнечной энергии с высоким пиковым спросом, независимый производитель электроэнергии может построить пик. «Это более рискованное вложение, но оно позволяет получить высокую отдачу от регулирования и пикового бритья».

«Газ - это мост», - сказал Весел. «Строить новый гибкий газ более экономично, чем модернизировать существующую угольную и ядерную генерацию, и необходимость в этом продлится в течение всего срока службы всего, что построено сейчас.”

«Текущее видение - диспетчеризация, - сказал Уайт, - но видение должно включать больше, чем диспетчеризацию, и потребует много нового мышления. Нагрузку можно удовлетворить с помощью других опций, таких как накопление энергии и управление спросом. Новый быстрый природный газ не должен быть вариантом по умолчанию ».

Стартап в США планирует построить первые газовые электростанции с нулевым уровнем выбросов

Автор Акшат Рати, 15.04.2021

нажмите для увеличения

(Bloomberg) - В США строится электростанция нового типа, не выбрасывающая парниковые газы в атмосферу.S., потенциально предоставляя коммунальным предприятиям возможность продолжать сжигать природный газ, не способствуя глобальному потеплению.

Net Power намеревается построить в США две газовые электростанции, все выбросы которых будут захоронены и захоронены глубоко под землей. Стартап передал лицензию на свою технологию разработчику 8 Rivers Capital LLC, который будет работать с сельскохозяйственным гигантом Archer-Daniels-Midlands Co., чтобы заменить некоторые выбросы от угольной электростанции в Иллинойсе.

В отношении другого завода «8 Риверс» работает с Фондом развития индейских племен южных штатов Юта в Колорадо.Оба проекта будут разработаны и разработаны в этом году, на что, по словам 8 Rivers, потребуются десятки миллионов долларов. Окончательное решение о том, продолжать ли строительство объектов, должно быть принято в 2022 году.

В технологии

Net Power используются турбины нового типа для сжигания природного газа в кислороде, а не в воздухе. В результате завод производит только углекислый газ и воду в качестве побочного продукта. Вода может быть заморожена из смеси, а чистый поток CO₂ может быть захоронен в истощенных нефтяных и газовых скважинах или аналогичных геологических структурах.

Требуемый кислород обеспечивается путем отделения его от воздуха, которому требуется энергия. Но Net Power заявляет, что ее турбина более эффективна, так что в итоге общая эффективность системы соответствует эффективности современной газовой электростанции, которая перекачивает свои выбросы в атмосферу. Еще одним преимуществом использования кислорода является то, что электростанции Net Power не производят выбросов азота, которые могут вызвать локальное загрязнение воздуха.

В 2018 году стартап построил действующую пилотную установку в Техасе, которая может вырабатывать около 25 мегаватт электроэнергии.Заводы в Иллинойсе и Колорадо станут первыми промышленными установками Net Power. Каждая станция будет способна производить 280 МВт электроэнергии. Ожидается, что на заводе в Колорадо также будет использоваться воздушное охлаждение, что, по словам Net Power, сократит необходимое количество воды до нуля.

«Большие проекты требуют времени, - сказал Кам Хози, генеральный директор 8 Rivers. «Самым важным для быстрого внедрения этой технологии будет то, что первые проекты будут успешными». Хози сказал, что около десятка других электростанций Net Power находятся на различных этапах разработки, причем некоторые из них планируется построить за пределами США.С.

Электростанция в Иллинойсе будет закачивать свои выбросы в уже существующую скважину с CO₂, которая в настоящее время скрывает выбросы от завода по производству этанола. Завод в Колорадо еще не решил, где захоронить свои выбросы, но 8 Rivers заявляет, что место расположения электростанции близко к трубопроводу CO₂, который расширяет площадь, доступную для хранения углерода.

Хотя электростанция не будет производить никаких загрязнений, экологи обеспокоены продолжением использования природного газа.Производство и транспортировка ископаемого топлива действительно приводит к выбросам, которые компании, полагающиеся на природный газ, должны будут уменьшить.

Оба завода получат доступ к налоговой льготе США в размере около 50 долларов США за каждую тонну COjected, закачанного в землю. Как и в случае с солнечной и ветровой энергией, кредит направлен на субсидирование климатических технологий на ранних этапах до тех пор, пока они не смогут конкурировать с существующими игроками, работающими на ископаемом топливе.

Ожидается, что каждая из электростанций будет стоить более 500 миллионов долларов, которые 8 Rivers и ее партнеры постараются собрать до крайнего срока принятия инвестиционного решения.«Путь к нулевым выбросам за счет обилия природного газа, который у нас есть, делает Net Power решением, - сказал Рон Дегрегорио, главный исполнительный директор Net Power.

Электростанции, работающие на свалочном газе

Эти газы могут вызвать возгорание и взрывы на некоторых свалках, что способствует тщательному контролю со стороны Калифорнийского агентства по охране окружающей среды. Кроме того, в соответствии с Законом о чистом воздухе U.S. EPA предложило регулировать выбросы загрязняющих веществ в атмосферу как от новых, так и от существующих полигонов твердых бытовых отходов. Эти правила требуют контроля выбросов метана и неметановых органических соединений. Это фактически требует сбора и сжигания свалочных газов. Итак, хорошее решение проблемы свалочного газа - собрать его и использовать для производства электроэнергии.

Свалочный газ (свалочный газ) образуется в результате естественного разложения ТБО анаэробными (без кислорода) микроорганизмами.Как только газ добывается, его можно собирать с помощью системы сбора, которая обычно состоит из ряда скважин, пробуренных на полигоне и соединенных системой пластиковых трубопроводов.

Газ, поступающий в систему сбора газа, насыщен водой, и эту воду необходимо удалить перед дальнейшей обработкой. Типичный сухой состав газа с низким содержанием британских тепловых единиц состоит из 57 процентов метана (природного газа), 42 процентов углекислого газа, 0,5 процента азота, 0,2 процента водорода и 0,2 процента кислорода.Кроме того, значительное количество других соединений обнаружено в следовых количествах. К ним относятся алканы, ароматические соединения, хлороуглероды, кислородсодержащие соединения, другие углеводороды и диоксид серы.

После обезвоживания свалочный газ можно использовать непосредственно в поршневых двигателях. Его также можно дополнительно переработать в газ с более высокой британской термической единицей (БТЕ) ​​(подходящий для использования в котлах для производственных процессов, а также для выработки электроэнергии с помощью газовых турбин). Наиболее важной частью процесса очистки является удаление диоксид серы из газа, так как он вызывает коррозию оборудования для сжигания.

Дальнейшая переработка в газ с высоким содержанием британских тепловых единиц требует удаления диоксида углерода, а также всех оставшихся микрокомпонентов. Получаемый в результате газ трубопроводного качества достаточно высокого качества, чтобы его можно было смешивать с существующими системами природного газа; однако после принятия в 1988 году закона, согласно которому продавец свалочного газа газовой компании несет ответственность за воздействие токсичных веществ в газе, газовой корпорации не продавался свалочный газ.

Газ также подходит для производства электроэнергии, например, для газовых турбин и топливных элементов.Например, Эдисон Южной Калифорнии и Департамент водоснабжения и энергетики Лос-Анджелеса эксплуатируют 40-киловаттный топливный элемент с фосфорной кислотой, использующий переработанный свалочный газ, в гостиничном комплексе / конференц-центре в Промышленном городе.

По состоянию на 1995 год в Калифорнии насчитывалось 56 таких «установок по утилизации свалочного газа»; 14 из них собирали только газы, а 42 другие собирали газ для производства электроэнергии. Установленная мощность этих объектов электроснабжения составляет около 246 мегаватт.

Текущие исследования в области утилизации свалочного газа включают рециркуляцию фильтрата, образующегося на свалке в результате процесса анаэробного разложения.Рециркуляция фильтрата через отходы на свалке с футеровкой и навесом эффективно ускоряет и увеличивает образование газообразного метана. Эта форма конструкции и эксплуатации полигона превращает полигон в биореактор. Округ Йоло в настоящее время участвует в этом исследовании на своей свалке в Дэвисе.

Планы по запуску в США первых газовых электростанций с нулевым выбросом

В США строятся электростанции нового типа, не добавляющие парниковые газы в атмосферу.S., потенциально предоставляя коммунальным предприятиям возможность продолжать сжигать природный газ, не способствуя глобальному потеплению.

Net Power намеревается построить в США две газовые электростанции, все выбросы которых будут захоронены и захоронены глубоко под землей. Стартап передал лицензию на свою технологию разработчику 8 Rivers Capital LLC, который будет работать с сельскохозяйственным гигантом Archer-Daniels-Midlands Co., чтобы заменить некоторые выбросы от угольной электростанции в Иллинойсе.

Исследуйте динамические обновления ключевых точек данных Земли

В отношении другого завода «8 Риверс» работает с Фондом развития индейских племен южных штатов Юта в Колорадо.Оба проекта будут разработаны и разработаны в этом году, на что, по словам 8 Rivers, потребуются десятки миллионов долларов. Окончательное решение о строительстве объектов должно быть принято в 2022 году.

В технологии

Net Power используются турбины нового типа для сжигания природного газа в кислороде, а не в воздухе. В результате завод производит только углекислый газ и воду в качестве побочного продукта. Вода может быть заморожена из смеси, а чистый поток CO₂ может быть захоронен в истощенных нефтяных и газовых скважинах или аналогичных геологических структурах.

Требуемый кислород обеспечивается путем отделения его от воздуха, которому требуется энергия. Но Net Power заявляет, что ее турбина более эффективна, так что в итоге общая эффективность системы соответствует эффективности современной газовой электростанции, которая перекачивает свои выбросы в атмосферу. Еще одним преимуществом использования кислорода является то, что электростанции Net Power не производят выбросов азота, которые могут вызвать локальное загрязнение воздуха.

Больше из

В 2018 году стартап построил действующую пилотную установку в Техасе, которая может вырабатывать около 25 мегаватт электроэнергии.Заводы в Иллинойсе и Колорадо станут первыми промышленными установками Net Power. Каждая станция будет способна производить 280 МВт электроэнергии. Ожидается, что на заводе в Колорадо также будет использоваться воздушное охлаждение, что, по словам Net Power, сократит необходимое количество воды до нуля.

«Большие проекты требуют времени, - сказал Кам Хози, генеральный директор 8 Rivers. «Самым важным для быстрого внедрения этой технологии будет то, что первые проекты будут успешными.Хози сказал, что около дюжины других электростанций Net Power находятся на различных этапах разработки, причем некоторые из них планируется построить за пределами США.

Электростанция в Иллинойсе будет закачивать свои выбросы в уже существующую скважину CO₂, которая в настоящее время поглощает выбросы из цех по производству этанола. Завод в Колорадо еще не решил, где захоронить свои выбросы, но 8 Rivers заявляет, что место расположения электростанции близко к трубопроводу CO₂, который расширяет площадь, доступную для хранения углерода.

Хотя электростанция не будет производить никаких загрязнений, экологи обеспокоены продолжением использования природного газа. Производство и транспортировка ископаемого топлива действительно приводит к выбросам, которые компании, полагающиеся на природный газ, должны будут уменьшить.

Оба завода получат доступ к налоговой льготе США в размере около 50 долларов США за каждую тонну CO₂, закачанного в землю. Как и в случае с солнечной и ветровой энергией, кредит направлен на субсидирование климатических технологий на ранних стадиях до тех пор, пока они не смогут конкурировать с существующими игроками, работающими на ископаемом топливе.

Ожидается, что каждая из электростанций будет стоить более 500 миллионов долларов, которые 8 Rivers и ее партнеры постараются собрать до истечения крайнего срока принятия инвестиционного решения. «Путь к нулевым выбросам за счет обилия природного газа, который у нас есть, делает Net Power решением, - сказал Рон Дегрегорио, главный исполнительный директор Net Power.

(Обновления с контекстом по природному газу в девятом параграфе.)

Прежде чем оказаться здесь, он находится на терминале Bloomberg.

УЧИТЬ БОЛЬШЕ

Как работает газовая электростанция?

Природный газ - это горючий газ без цвета и запаха, который обычно содержит около 90% метана. Его можно найти в глубоких подземных горных породах, часто вместе с нефтью или углем. Это один из основных источников энергии в мире. Как менее интенсивное ископаемое топливо, природный газ играет решающую роль в переходе мира на производство энергии с низким содержанием углерода. Хотя уголь и нефть по-прежнему составляют около 60% мирового потребления энергии, природный газ удовлетворяет 21% мирового спроса.Предлагая гораздо более низкие выбросы CO2, чем другие ископаемые виды топлива, это важная альтернатива, которая обеспечивает низкоуглеродный мост на пути к безуглеродному будущему. Производство электроэнергии на газе, такое как электростанция ENGIE Pelican Point в Южной Австралии, вносит важный вклад в энергетическую безопасность и стабильность, а также дополняет возобновляемые источники энергии, такие как ветровая и солнечная. После модернизации стоимостью 75 миллионов долларов электростанция Pelican Point мощностью 487 МВт стала одной из самых экологически чистых в своем роде в Австралии.

Как работает газовая электростанция?

Газовые электростанции сжигают природный газ для производства электроэнергии. Есть два основных способа сделать это - открытый цикл и комбинированный цикл. Газовая турбина открытого цикла Производство с открытым циклом - наиболее распространенный метод. Природный газ сжигается для создания сжатого газа, который приводит в действие турбину, подключенную к генератору. Турбина вращает магниты в генераторе, чтобы вырабатывать электричество. Комбинированный цикл Установка с парогазовыми и паровыми турбинами (ПГУ) вырабатывает энергию с использованием комбинации двух разных типов турбин: газовой турбины и паровой турбины.По сути, он перерабатывает топливо, чтобы максимизировать выработку электроэнергии. Электростанция Pelican Point от ENGIE использует этот гениальный метод производства электроэнергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *