Малая энергетика в последнее время становится интересна как инвесторам, так и потребителям. Первые готовы строить генерирующие объекты и в последующем извлекать прибыль из продажи энергии, вторые заинтересованы в получении дешевого, бесперебойного электро- и теплоснабжения. Стоимость энергии от мини-теплоэлектростанций (мини-ТЭС) ниже, чем от традиционной сети АО энерго.

Газовая турбина или поршневой двигатель?

Приняв решение о строительстве генерирующего источника, заказчик встает перед выбором: какой тип двигателя (работающего на газовом, жидком топливе или на их смеси) выбрать – газовую турбину (газотурбинные станции) или поршневой двигатель (газопоршневые станции). На российском рынке имеется достаточно большой выбор различных видов генерирующего оборудования российских и зарубежных производителей, с различной стоимостью самих агрегатов и дополнительных опций.

Существуют достаточно простые способы определения целесообразности применения того или другого типа привода, исходя из объекта – потребителя энергии.

Основные из учитываемых факторов – установленная электрическая мощность объекта; максимально потребляемая электрическая мощность; средняя потребляемая электрическая мощность; минимально потребляемая электрическая мощность; мощности индукционной нагрузки; тип энергии, являющийся основным для объекта (электроэнергия или тепло); вид топлива (жидкое или газообразное); экологические требования; место размещения; суммарная установленная мощность мини-ТЭС; единичная мощность агрегата; наконец, график работы станции.



Рассчитываем стоимость

Стоимость мини-ТЭС определяется стоимостью энергоустановки, дополнительного агрегатного оборудования, общестанционного оборудования, зданий и сооружений мини-ТЭС, вспомогательного оборудования и сооружений, а также стоимостью проектирования и строительства.

Удельная стоимость газотурбинного агрегата для российских производителей колеблется в пределах 250‑300 $ / кВт, для зарубежных производителей – 350‑400 $ / кВт. При достаточно низкой удельной стоимости агрегатов для газотурбинных станций характерна большая стоимость как дополнительного агрегатного оборудования, так и общестанционного и вспомогательного оборудования. Это приводит к удорожанию газотурбинных мини-ТЭС до уровня 600‑800 $ / кВт электроэнергии (без стоимости проектирования).

Удельная стоимость газопоршневых установок составляет 450‑550 $ / кВт для двигателей с частотой вращения 1500 об / мин и 500‑700 $ / кВт для двигателей с частотой вращения 1000 об / мин и ниже. При этом вспомогательное оборудование входит, как правило, в комплект поставки.

Общая стоимость строительства мини-ТЭС с газотурбинной установкой может достигать 1500 $ / кВт установленной мощности против 1000 $ / кВт для газопоршневых агрегатов (из‑за разницы в объеме строительно-монтажных работ).



Газотурбинные установки предпочитают тепловую энергию

Другими важными факторами в определении типа привода и фирмы-производителя являются такие эксплуатационные характеристики, как коэффициент полезного действия (КПД), коэффициент использования топлива (КИТ), ресурс до капитального ремонта, полный ресурс, ресурсы средних ремонтов и частота профилактики. Все они определяют стоимость эксплуатации и простоя оборудования.

При довольно близком КИТ газотурбинной и газопоршневой установки существенная разница наблюдается при сравнении электрического и теплового КПД. Как правило, электрический КПД газопоршневой установки составляет 38‑42%, а тепловой – примерно 50%. У газотурбинной – соответственно 20‑35 и 60‑65%.

Исходя из этого можно сделать следующий вывод: на предприятиях, где тепловая энергия является базовой нагрузкой для мини-ТЭС, перспективнее использовать газотурбинные установки, а для предприятий, основное потребление которых приходится на электроэнергию, – газопоршневые.



Турбины – крупным производствам, поршневые машины – малым

Экологические требования тоже могут существенно по­влиять на выбор привода. Разница в объемном количестве газообразных выбросов у обоих типов установок невелика. Но шумовое давление, создаваемое газопоршневой установкой, значительно ниже, чем газотурбинной аналогичной мощности. Следовательно, газопоршневые установки можно размещать в жилой застройке.

Еще одним фактором при выборе привода мини-ТЭС являются эксплутационные затраты и себестоимость выработанной энергии. Для будущих владельцев станций также важен расход топлива, размер эксплуатационных затрат и срок окупаемости оборудования станций. Удельный расход топлива на выработанный кВт / ч меньше у газопоршневых установок, причем при любом режиме нагрузки. Это объясняется более высоким КПД. Стоимость технического обслуживания газопоршневых установок также ниже, чем газотурбинных.

Экономико-технический анализ показывает, что установка газовых турбин наиболее выгодна на крупных промышленных предприятиях, которые имеют значительные (больше 8‑10 МВт) электрические и тепловые нагрузки, собственную производственную базу, высококвалифицированный персонал для эксплуатации установки, а также подвод газа высокого давления. Для небольших производств, объектов социальной сферы, жилищно-коммунального хозяйства городских микрорайонов и малых поселков наиболее пригодны газопоршневые установки.