вопросы - ответы

Что такое когенерация?

Когенерация — комбинированное получение двух видов энергии от одного источника генерации. Применительно к электроэнергетике — это получение и использование электрической и тепловой энергий от работающего энергоагрегата. При когенерации коэффициент использования первичного топлива для мини-ТЭС может достигать 85-92%. Когенерацией часто называют только утилизацию выделяемого работающим энергоагрегатом тепла, хотя это не совсем верно, ведь утилизированное тепло можно направить на получение той же электроэнергии, например с помощью турбин работающих по принципу Ренкина.

Существует ли зависимость между электрической нагрузкой и тепловой мощностью современных газовых электростанций?

Зависимость между электрической нагрузкой и тепловой мощностью современных газовых электростанций, безусловно, есть. Чем меньше электрическая нагрузка, тем меньше будет тепловая мощность системы, но не в прямой пропорции. Для того, чтобы потребители тепла не почувствовали изменений, устанавливают так называемые «пиковые котлы», которые вырабатывают необходимое количество тепла тогда, когда минимальны электрические, а соответственно, и тепловые мощности электрической части мини-ТЭС.

Что такое тригенерация?

Если к когенерационному циклу, т.е. совокупному получению электроэнергии и тепла добавить получение холода — этот процесс и будет называться тригенерацией. Холод в тригенерационном цикле получают с помощью абсорбционно-холодильных машин (АБХМ, АХМ), для работы которых используют утилизированное тепло автономной электростанции.

Как происходит запуск газотурбинной электростанции - используется для этого электроэнергия от внешнего источника и если да, то какова ее величина. Если запуск происходит по-другому, то как?

Электрический запуск требует мощности 800 кВт на 1 турбину мощностью 15 МВт и осуществляется от имеющихся дизель-генераторов, общая мощность которых составляет 2 МВт.

Насколько чистое питание выдает ГТУ – интересуют возможные изменения частоты, требуется ли стабилизация напряжения?

В автономном режиме установившиеся отклонение уровня напряжения при изменении симметричной нагрузки от 10% до 100% номинальной мощности, составляет не более +/- 0,5%. Переходное отклонение частоты тока при сбросе-набросе симметричной нагрузки в 50% номинальной мощности составляет не более +/- 5%, в соответствии с требованиями ЕС и со стандартами фирм - производителей оборудования.

Какими преимуществами обладает микротурбина?

Микротурбина имеет автоматическую синхронизацию с внешней электросетью и встроенную защиту генератора. У микротурбины полностью отсутствует дрейф частоты, то есть она вырабатывает электроэнергию с идеальными параметрами. Микротурбина имеет возможность работы в течение длительного времени при очень низких нагрузках. У микротурбины низкий уровень вибраций и шума. Интервал замены масла в микротурбине только один раз в год или полное отсутствие смазки при использовании «воздушного» подшипника.
Для микротурбины не требуется большая номенклатура ЗИПа. У микротурбины низкая стоимость эксплуатационных расходов и ресурс до капитального ремонта составляет 60 000 часов. 

Какие электростанции наиболее приспособлены для электроснабжения ЦОД и дата-центров?

Для электроснабжения ЦОД-ов и дата-центров оптимальны электростанции, у которых выходные параметры тока и напряжения близки к идеальным. Оборудование ЦОД-ов и дата-центров весьма чувствительно к изменениям характеристик электропитания. К тому же Центры обработки и хранения данных нуждаются в эффективном охлаждении оборудования. Избыток тепловой энергии газотурбинной установки можно использовать, применяя например, абсорбционно-холодильные машины (АБХМ). Для работы АБХМ можно использовать выхлопные газы собственной электростанции. Крайне важным для ЦОДов и дата центров является вопрос надежного резервирования энергооборудования.
По совокупности всех характеристик — высокое качество тока, большее количество тепловой энергии после утилизации (для установки мощных АБХМ), построения энергоцентров с минимальными затратами на резервирование основного оборудования - оптимальными для ЦОДов и дата-центров можно назвать газопоршневые агрегаты и системы на их основе.

Насколько график реально отражает изменение выходной мощности ГТУ от уличных температур и если варианты исправить немного эту кривую в сторону улучшения?

График вполне адекватно отражает изменение выходной мощности ГТУ от внешних температур. Снижение электрической мощности практически линейно повышению температуры. При понижении температуры электрическая мощность наоборот, растет. Параметры электрической мощности газотурбинных установок, по существующим стандартам ISO, измеряются при t +15°C и влажности 60%.
Например, при этой температуре официально заявленная мощность газотурбинной установки равна 43 МВт. С учетом среднегодовой температуры в Московской области +3,1°C фактическая среднегодовая мощность будет равна 47,97 МВт. То есть на 5000 кВт больше заявленной и оплаченной. При стоимости 1 кВт – 1000 € такой бонус нельзя сбрасывать со счетов, ведь он равен € 5.000.000! Выигрывает от этого потребитель, так как по контракту он оплатит только 43 МВт.

Через какой период наступает время капитального ремонта электростанции?

Производителями электростанций заявляется срок выполнения капитального ремонта и для газопоршневых машин и для газотурбинного оборудования - от 30 до 60 тыс. часов. Реально эти цифры могут очень сильно отличаться от заявленных, как в меньшую, так и в большую сторону. Являясь одной из самых надежных, газопоршневая электростанция Jenbacher может потребовать капитального ремонта через 33 тысячи часов наработки. А у компании имеется газовая турбина, которая в испытательных целях отработала без капитального ремонта свыше 90 тысяч часов.

Каковы приблизительно собственные электрические нужды АбХМ?

Собственные электрические нужды АБХМ невелики — это насос хладагента, насос для состава, в целом — не более 7кВА.

Имеет ли АбХМ перегрузочную способность, от установленной холодопроизводительности?

Коэффициент расхода пара при производительности 60% от номинального = 0,79 при производительности 100% = 0,83

Какое количество рабочего персонала необходимо для нормальной эксплуатации и обслуживания 6 МВт электростанции на базе ГПУ GE Jenbacher?

Для нормальной эксплуатации и обслуживания газопоршневой электростанции GE Jenbacher мощностью 6 МВт, надо порядка 3-4 человека в смену.

При схеме резервирования N+1, при каком N систему можно считать надежной?

Всё зависит от характеристик безотказности, которая предоставляется изготовителем генерирующего оборудования. Для электростанции 30 МВт (два газотрубинных генератора по 15 Мега Ватт каждый) с остановкой двигателя один раз в год на 24 часа, N=1 (+1) система генерации будет надёжной на мощности 0,6 номинала (9 МВт)

Какими будут сроки выполнения капитального ремонта для электростанции мощностью 5 Мега Ватт?

Сроки осуществления капремонта очень разные. Если речь идет о плановом ремонте газопоршневой установки, то до полутора месяцев. Если это ремонт аварийный, то сроки могут увеличиться в разы. Для ГТУ сроки плановых ремонтов примерно в 3-5 раз меньше, т.к. ремонт идет методом «встречной замены» горячей части турбины.
Рекордсменом по скорости и условиям проведения капитального ремонта можно считать газотурбинные тепловые электростанции.

Какие разрешения необходимы для строительства автономной электростанции 6 MВт для коттеджного поселка?

Разрешения, как таковые, для строительства автономной электростанции в коттеджном поселке не нужны. Желательно получить от местной энергосбытовой компании отказ в подключении к существующим энергосетям. Такое письмо может понадобиться для получения лимитов на природный газ. О необходимых объемах топливного газа вы сможете узнать из теплового расчета, который необходимо заказать в специализированной компании. Все остальные разрешения, в первую очередь на эксплуатацию, вы получите после сдачи электростанции «под ключ» от компании, которая спроектировала и построила ваш энергоцентр.

Если есть опыт эксплуатации АбХМ в России, нужно ли иметь какой-то склад запчастей, если нет, то насколько быстро можно получить запасные детали России, если вдруг потребуется?

АБХМ являются малообслуживаемыми машинами. Склад запасных частей для АБХМ не требуется. Все мировые изготовители этого вида оборудования имеют сервисные представительства в РФ.