Газопоршневые электростанции (ГПЭС) блочно-модульного исполнения

Газопоршневые электростанции (ГПЭС), они же — газопоршневые установки (ГПУ) генерируют электроэнергию за счёт двигателя внутреннего сгорания, работающего на газе (природном или попутном). Их основная функция — выработка переменного тока напряжением 0,23, 0,4, 6 и 10 кВ. ГПЭС характеризуют достаточно высокий и стабильный КПД (до 40%), а также относительно низкая стоимость производства и обслуживания. Это оптимальное решение (например, в сравнении с дизель-генераторами) для территорий и объектов со стабильным снабжением газом.

Газопоршневые агрегаты комплектуются панелями автоматического управления, что позволяет настроить их работу в сети или в параллельном режиме с другими установками. Могут быть реализованы в различных конструктивных исполнениях:

— закрытые шумоподавляющие кожухи

— контейнеры

— блочно-модульные комплексы

Для каких направлений подходят ГПУ:

1. сетевая энергетика — модернизация котельных
2. сельское хозяйство — обеспечение тепловой и электроэнергией агропредприятий
3. промышленные производства —частичный переход к собственной энергогенерации на природном газе.

Производимое тепло и энергетический баланс

Газопоршневая электростанция преобразует первичную энергию топлива
(природный газ, биогаз) в электрическую и полезную тепловую энергию.
Электрическая энергия вырабатывается в результате сжигания топлива
в газовом двигателе внутреннего сгорания с последующим преобразованием
механической энергии вращения в электрическую энергию в синхронном генераторе.

Полезная тепловая энергия отбирается из систем охлаждения двигателя
(рубашка охлаждения, моторное масло), а также из выхлопных газов.
Получаемое тепло используется для нагрева теплоносителя
(воды или водно-гликолевой смеси) и может быть направлено:

• в системы отопления;
• в системы вентиляции;
• на горячее водоснабжение;
• на технологические нужды потребителя;
• для собственных нужд объекта или с отпуском внешним потребителям.

Энергетический баланс наглядно отражает распределение энергопотоков
и демонстрирует преобразование химической энергии топлива
в электрическую и полезную тепловую энергию,
а также неизбежные потери, возникающие в процессе работы установки.

Режим когенерации (ГПТЭС) и система утилизации тепла (СУТ)

Газопоршневые электростанции ОЗЭУ могут работать как в электрическом режиме,
так и в режиме когенерации. При оснащении системой утилизации тепла
электростанция функционирует как мини-ТЭЦ
(газопоршневая теплоэлектростанция, ГПТЭС).

Система утилизации тепла (СУТ) обеспечивает отбор и использование
тепловой энергии:

• из выхлопных газов двигателя;
• из системы охлаждения двигателя.

Использование СУТ позволяет повысить суммарный КПД энергоустановки,
снизить затраты на энергоснабжение объекта и увеличить экономическую
эффективность проекта за счёт совместной выработки электрической
и тепловой энергии.

Сферы применения

Газопоршневые электростанции применяются для основного и резервного
энергоснабжения:

• промышленных предприятий;
• инфраструктурных объектов;
• удалённых и автономных площадок.

Особое значение газопоршневые электростанции имеют для
нефтегазовой отрасли и буровых установок,
где они обеспечивают автономное электроснабжение месторождений
и позволяют снижать затраты на утилизацию газа.

Исполнение оборудования

В зависимости от конфигурации оборудование может поставляться:

• в открытом исполнении — в виде газопоршневого агрегата
  (ГПА) / газопоршневой установки (ГПУ);
• в виде готовой мини-ТЭЦ в блочно-модульном или контейнерном исполнении.

По требованию заказчика возможна комплектация
системой утилизации тепла.

Экономическая эффективность и окупаемость

Использование газопоршневой электростанции позволяет существенно снизить
стоимость вырабатываемой электроэнергии по сравнению с сетевыми тарифами.
В типовых условиях эксплуатации себестоимость
1 кВт·ч, произведённого ГПЭС, может составлять порядка
2–5 рублей в зависимости от вида топлива, режима работы
и степени загрузки установки.

Это обеспечивает быструю окупаемость проекта при длительной
и круглосуточной эксплуатации.

Классификация и топливо

Относится ли ГПЭС к тепловым энергоустановкам?
Газопоршневая электростанция, оснащённая системой утилизации тепла,
может рассматриваться как тепловая энергоустановка и функционировать
в составе газопоршневой теплоэлектростанции
(ГПТЭС, мини-ТЭЦ).

Виды топлива:

• природный газ (метан);
• биогаз;
• иные газообразные топлива — при соблюдении требований
  к их составу и параметрам.