Производители газопоршневых установок и обзор основных брендов на рынке мини-ТЭЦ

Компания НПО «Газовые электростанции» изготавливает газопоршневые электростанции мощностью от 10 до 1500 кВт. Газопоршневые электростанции (ГПУ) вырабатывают электроэнергию из газа. Себестоимость выработки электроэнергии на вашем объекте (в зависимости от стоимости газа) будет составлять не более 1,5 руб/кВт. Помимо электроэнергии газовые станции ГэС позволяют вырабатывать тепловую энергию. Подобная комбинация позволяет называть это оборудование когенерационными установками.

НПО «ГэС» проектирует и производит газопоршневые установки на базе отечественных двигателей: ЯМЗ (Ярославский моторный завод), ТМЗ (Тутаевский моторный завод). А также на базе двигателей ММЗ, DOOSAN и MITSUBISHI. Массовое распространение этих двигателей на территории России обеспечивает их доступность и низкую стоимость обслуживания.

Обеспечиваем поставку энергетического оборудования под ключ от изыскательных работ, до пусконаладончых работ и мониторинга.

Смотреть презентацию (PDF)

Агрегаты работают на базе двигателей Российского производства.

Стоимость агрегатов в 2-3 раза ниже по сравнению с иностранными производителями. Стоимость и доступность запасных частей ниже в 5 и более раз.

Ручное и автоматизированная система управления температурой двигателя.

Внутри компании мы разработали независимый от двигателя блок охлаждения, который включает в себя независимый электропривод для вентилятора охлаждения. Система позволяет эффективно регулировать охлаждение на автомате.

Защита двигателя от разрушения.

Нашими конструкторами разработаны специальные свечные стаканы и фторопластовые свечные наконечники, которые устанавливаются и закрепляются вместо штатных форсунок двигателя. Система защищает от прорывов продуктов горения и изменения компрессии по цилиндрам двигателя.

Система автоматизации обеспечивает точное управление и обеспечивает длительность эксплуатации.

В наших агрегатах уже в базовой комплектации реализуется автоматизированное управление соотношением «газ-воздух» рабочей смеси. Реализованный алгоритм управления позволяет легко контролировать работу станции по многочисленным параметрам.

Параллельная работа агрегатов между собой и с внешней сетью.

Наш опыт показывает, что намного дешевле изначально изготовить, настроить и испытать агрегат с функцией параллельной работы, чем столкнуться с проблемами интегрирования агрегата в систему энергоснабжения на объекте.

Утилизация тепла и варианты исполнения

По желанию заказчика мы устанавливаем утилизатор тепла антифриза (УТА) или утилизатор тепла выхлопных газов (УТГ). Станции поставляются на раме, в блок контейнере и шумозащитном капоте — на выбор заказчика.

Обеспечиваем установку дополнительного модуля к контроллеру (для связи с интернет), устанавливаем программное обеспечение на ваш компьютера и в режиме реального времени специалисты НПО «ГэС» могут визуально наблюдать за параметрами работы станции и управлять режимами работы.

Смотреть презентацию (PDF)

1. Газовая и нефтегазовая отрасль. Если нет возможности подключения к центральным сетям электроснабжения, то станции ГэС идеально подойдут для получения электричества в условиях любых климатических условиях.

2. Производственные предприятия. Собственная генерация электроэнергии и тепла позволит снизить издержки и себестоимость выпускаемой продукции. Сделайте ваше предприятие более конкурентоспособным, получите преимущество перед конкурентами, оптимизируйте производство.

3. Частные компании. Получите независимый автономный источник электроэнергии и тепла по меньшей стоимости для вашего бизнеса. Уйдите от навязанных тарифов. Подходит для небольших поселков, торговых предприятий, складов и других видов бизнеса.

Смотреть презентацию (PDF)

Экономическая выгода газопоршневых установок

Не секрет, что стоимость электричества и отопления постоянно растет. Это связано с большим количеством посреднических организаций, получающих прибыль за передачу электроэнергии, тепла и обслуживание сетей. Они вынуждены это делать, чтобы не обанкротится, ведь изношенность коммуникаций велика, что приводит к большим потерям при транспортировке. Накладные расходы неизбежно сказываются на итоговой стоимости ресурсов. В результате страдают абоненты.

Но зачем потребителю платить за «чужие разбитые горшки» и входить в чье-то положение, особенно в период кризиса, когда на счету каждая копейка. Намного проще наладить производство электроэнергии и подогрев воды с помощью ГПУ.

Когенерационные установки, присоединяемых к ГПУ, обладают принципом работы, позволяющим получать не только электрическую, но и тепловую энергию для отопления помещений и подогрева воды, причем объемы вырабатываемого тока и тепла будут равны. Это позволяет существенно сэкономить, поскольку вырабатываемая теплоэнергия является побочной и вообще не требует затрат на производство.

Большое количество выделяемой тепловой энергии позволяет вырабатывать при помощи ГПУ бесплатный промышленный пар.

Собственная генерация электроэнергии и тепла себестоимостью до 2. 5 руб/кВт с экономией на ремонте и запчастях в 3-5 раз!

Мощность станций
от 40 кВт до 1000 кВт

Себестоимость выработки электроэнергии на вашем объекте (в зависимости от стоимости газа) будет составлять не более 2.5 руб/кВт

Произведены на базе российских двигателей ЯМЗ, ММЗ, ТМЗ, MAN

Стоимость наших агрегатов в 2-3 раза ниже по сравнению с иностранными производителями, а стоимость и доступность запасных частей ниже в 5 и более раз

Гарантийное и постгарантийное обслуживание,
монтаж и пусконаладочные работы,
удалённый мониторинг,
ремонт

Гарантия и стандарты

Гарантийный срок — 18 месяцев с момента отгрузки или 12 месяцев с момента начала эксплуатации. Соответствует всем стандартам.

Как устроены и работают газопоршневые установки (ГПУ)

Это оборудование предназначено для электрификации объектов. Оно работает на газе, подаваемом в двигатель внутреннего сгорания. Параллельно электричеству, ГПУ вырабатывают тепловую энергию, используемую для нагрева воды.

Установки состоят из нескольких основных частей:

• Двигателя, вырабатывающего энергию, заставляющую крутиться вал. Современные модели российских газопоршневых установок не издают шума и работают до 40 тыс. моточасов без ремонта. Чем выше мощность двигателя, тем больше электричества и тепла он вырабатывает. В отличие от дизельного или бензинового, газовый агрегат не выделяет неприятного запаха ядовитых выхлопных газов.
• Электрогенератора, преобразующего выработанную энергию в электроэнергию.
• Систем охлаждения двигателя: воздушной, когда образующееся тепло уходит в воздух, и водяной, при которой агрегат охлаждается водой. В газопоршневых когенерационных установках, производящих не только электричество, но и тепловую энергию — это замкнутый контур, наполненный жидкостью, нагревающий воду, поступающую в трубы.
• Теплообменников, предназначенных для системы утилизации тепла газопоршневой установки. В рекуперативных конструкциях холодная и нагретая вода разделяются стенкой, а в регенеративных поверхность теплообменника поочередно омывается теплым и прохладным носителем.
• Труб, подающих газ и обеспечивающих циркуляцию жидкости.
• Системы управления и контроля, состоящей из рычагов, контроллеров и датчиков. Современные модели газопоршневых установок в России могут управляться дистанционно с пульта. Благодаря автоматической регулировке удается поддерживать эффективную работу ГПУ, снижая затраты и ускоряя окупаемость.

Цикл работы газопоршневых установок состоит из нескольких этапов:

• В систему подается газ из сети, газгольдера или установки, производящей метан из отходов.
• Газообразное горючее попадает в двигатель, вырабатывающий с помощью поршневой системы механическую энергию, передаваемую на генератор.
• За счет электромагнитной индукции механическая энергия перерабатывается в электричество. Установка оснащена системой, «подгоняющей» производимый ток под такой же, который течет в розетках, подключенных к центральной электросети.
• Выработанный электроток распределяется по системе энергоснабжения или передается для реализации другим потребителям.
• Тепло, выделяемое двигателем, подогревает воду, которую можно использовать для любых нужд в том числе, для отопления.
• Некоторые модели оснащаются функцией тригенерации. Такие типы ГПУ вырабатывают холод, необходимый для работы холодильного оборудования на производстве и в складских помещениях.

Варианты работы газопоршневых установок

Кроме автономной работы, когда электроэнергия вырабатывается только установкой, эти агрегаты могут работать и параллельно, используя внешние линии электропередач:

• Параллельный с экспортом электроэнергии — способ применения ГПУ, при котором часть электроэнергии циркулирует с внешними сетями. Широко используется в зарубежных странах, т. к. позволяет газовому двигателю работать комфортно, вызывая снижение износа. При работе в этом режиме снижаются крутильные колебания, и уменьшается расход газа. Лишнюю электроэнергию можно продавать. К сожалению, в нашей стране реализация электроэнергии приводит к оформлению множества документов.
• Параллельный без экспорта — метод эксплуатации, при котором внешняя сеть используется в качестве резервной. Используется она там, где отключение электричества может стать фатальны­м — на объектах животноводства, складах и пищевых предприятиях. Считается наиболее удобным вариантом, поскольку все пусковые токи газопоршневых установок покрывает внешняя сеть, а при плановом или аварийном отключении генератора возможно организовать наружное электроснабжение. Оборудование само синхронизируется с работой внешней сети, не требуя постоянного вмешательства. Минус — необходимость оплаты внешнего подключения и оформления согласующих документов.

В наше время все больше предприятий переходят на максимально автономное обслуживание. Никто не хочет платить посредникам и постоянно ожидать отключений тепла и света. Ведь даже кратковременное отсутствие света и непродолжительное отключение электроэнергии иногда становится катастрофой для бизнеса.

Газопоршневая установка

Купив и установив газопоршневую установку, можно значительно снизить затраты на электроэнергию и производство горячей воды. Газовые электростанции просты в эксплуатации, поэтому для работы с ними не нужно нанимать высококвалифицированный специально обученный техперсонал — достаточно рабочего-техника.

Можно ли сэкономить на газе при работе газопоршневой установки

Закупка газового топлива — существенная статья затрат при эксплуатации ГПУ. Но можно сэкономить, применяя вместо природного другие виды газа:

• Коксовый, образующийся при нагревании каменного угля без доступа кислорода на коксохимических заводах.
• Факельный и попутный, выделяющиеся при добыче и перегонке нефти.
• Другие углеводороды — пропан и бутан.

В последнее время все большую популярность приобретают установки на пиролизном газе (биогазе), образующемся при сжигании отходов деревообрабатывающей промышленности, сельского хозяйства и твердых отходов (ТБО).

При намерении использовать не обычный природный газ, а какой-то другой, нужно согласовать все нюансы использования топлива с производителем. Для этого анализируется состав газовой смеси, планируемой к использованию. Основными характеристиками служат:

• Процент содержащегося метана.
• Количество теплоты, образующееся при сгорании.
• Степень возможного расширения и сжатия, которые могут привести к детонации и взрыву.
• Содержание серы и сероводорода.

Это позволяет подобрать наиболее подходящую модель ГПУ или внести изменения в имеющуюся конструкцию и комплектацию, предохранив агрегат от поломки. Адаптация, в большинстве случаев, не вызывает проблем и обходится дешевле устранения вероятных поломок.

Caterpillar

Американская кампания, широко известная своей дорожно-строительной техникой. На заводах корпорации производятся газопоршневые и дизельгенераторные установки. Модельный ряд включает установки электрической мощности от 70 до 3800 кВт.

Газопоршневые установки CAT неприхотливы к составу газа и очень надёжны — именно поэтому их часто выбирают для использования в нефтяной промышленности и на других ответственных объектах. На другой чаше весов — высокая цена. 

История: компания основана в 1883 году братьями Холтами в Калифорнии под названием Stockton Wheel Company для производства сельскохозяйственной техники. В 1904 году выпущен первый коммерчески успешный трактор с названием Caterpillar (с англ. переводится “гусеница”).

После объединения с основным конкурентом Best Gas Tractor в 1925 году компания стала называться Caterpillar Tractor Company. В 1930-х годах штаб-квартира и производство были перенесены в Иллинойс. С 1931 года компания производит строительную технику. 

Приобретая профильные компании, Caterpillar развивалась и росла. На данный момент продукция компании продается под торговыми марками Caterpillar, CAT, EMD, FG Wilson, MaK, MWM, Perkins, Progress Rail, SEM и Solar Turbines.

В России и по всему миру газопоршневые установки и запчасти для мини-ТЭЦ можно приобрести только у официальных дилеров Caterpillar, наиболее известные – Цеппелин Русланд, Мантрак Восток и Восточная техника. CAT контролирует все новые машины и установки, которые поставляются в Россию, а также предоставляют официальный сервис через дилеров. По статистике в Россию ежегодно ввозятся около 10 газопоршневых установок Caterpillar.

Установка ремонт и обслуживание

Газопоршневые электростанции, в зависимости от производителя весят от трех до тринадцати и более тонн, поэтому их устанавливают на бетонную основу или другой фундамент при помощи строительной спецтехники. Установки устойчивы, поэтому могут устанавливаться даже на прочный деревянный помост, правда из-за вибрации во время работы установка может шуметь. В этом плане предпочтительнее строительная плита. Грамотный расчёт площади и материала для основания позволяет значительно снизить вибрацию и шум при работе газопоршневой станции.

После этого установка подключается к энергосистеме и газовой линии. Поскольку работы с газом и электричеством требуют обязательной сертификации, монтаж и подключение ГПУ могут проводить только сертифицированные фирмы, проводящие установочные работы «под ключ». Они берут на себя все этапы, начиная с проектирования и заканчивая пуском. Установку газопоршневых установок нужно согласовывать с газовым надзором.

Благодаря низкому уровню шума и экологичности, ГПУ можно устанавливать вблизи зданий. Несмотря на использование газа, такой агрегат полностью пожаробезопасен.

Газопоршневые установки надежны и долговечны. Их ежегодное техническое обслуживание, включая профилактический и капитальный ремонт, составляют менее 10% от цены. Этот показатель усреднённый, и зависит от срока эксплуатации. Основные затраты начинаются после выработки свыше 30-40 моточасов. До этого времени нужно менять только расходники (масло, свечи, фильтры, охлаждающую жидкость) и проводить осмотр.

Самостоятельно ремонтировать аппарат нельзя. Для этой цели нужно пригласить организацию, занимающуюся оказанием таких услуг и имеющую все необходимые допуски. Сроки службы электростанций при правильной эксплуатации и обслуживании составляет 25 лет.

Приобретя и установив поршневую установку, можно значительно сэкономить, избежав непредвиденных коммунальных коллапсов.

Стоимостная разница

• Стоимость электричества при получении его из централизованных сетей составляет около 5 рублей, а собственный свет обойдется всего в 1,5 р.
• Такая же ситуация складывается и с тепловой энергией. За централизованное отопление и подогрев воды придется выложить — 1180 руб и более за 1 Гкал, При использовании ГПУ за это вообще не придется платить.

Установка газовой электростанции, безусловно, обойдется в определенную сумму, но все затраты окупятся на год — полтора, а то и раньше. Лишнюю электроэнергию можно продавать, получая прибыль.

Видео

Плюсы и минусы

Агрегаты такого типа имеют большое количество преимуществ:

• Минимальные финансовые затраты, особенно при автономной работе газопоршневой газотурбинной установки. Потребителю не придется платить за подключение объекта к централизованным электросетям.
• Возможность сэкономить при использовании внешней сети в качестве резервной. Поскольку плата за подключение зависит от мощности потребляемого тока, а объект будет забирать всего 10-15% «чужой» электроэнергии, экономия будет очень существенной.
• Возможность подключения света даже при нехватке свободных мощностей на близлежащей электро- и теплосети. Это избавляет от длительных согласований с ресурсоснабжающими организациями.
• Независимость — газопоршневые генераторные установки выручат, когда надо снабдить электричеством и теплом удаленный объект. Эти электростанции расходуют всего 0,25 м3 природного газа в час, поэтому их можно обеспечивать топливом из установленного хранилища- газгольдера.
• Надежность. Агрегаты не выходят из строя при перепадах давления газа, т.к. могут работать при минимальном давлении. Не боятся они и перепадов температуры, надежно работая даже в условиях Крайнего Севера.
• Высокая производительность. Электрическая КПД ГПУ составляет 43%, а общая, с учетом подогрева воды — 90%.
• Быстрый пуск. В отличие от газовых турбин, на запуск которых уходит от получаса до двух часов, газопоршневую установку российского или зарубежного производства можно запустить всего на 15 сек.
• Разнообразие модификаций. Эти установки выпускаются двух и трёхфазного типа различной мощности, что позволяет подобрать наилучший вариант для любого объекта.

Недостатков у этих установок немного:

• Придется подключаться к линии газоснабжения или устанавливать газгольдер, обеспечивая регулярную  доставку газа.
• Шум. Несмотря на то что современные модели газопоршневых станций шумят намного меньше, бесшумными их назвать сложно.