Китай высокого качества Природный газ Биогаз Жидкий нефтяной газ Резервная электростанция на газовом топливе Комплект газового генератора

Основные преимущества
Дружелюбие к окружающей среде (относительно чистый):

Низкие выбросы: Сгорание природного газа производит значительно меньше загрязняющих веществ, чем уголь и дизель. Выбросы двуокиси углерода на 50 процентов ниже, чем у угля, и примерно на 30 процентов ниже, чем у нефти. Выбросы оксидов азота, оксидов серы и твердых частиц также намного ниже, чем у угля и дизеля.

Отсутствие сажи/золы: Сгорание практически не производит сажи или золы, что снижает необходимость в утилизации твердых отходов.

Стоимость топлива и доступность:

Относительная экономика: В регионах, где природный газ распространен и инфраструктура трубопроводов хорошо развита, природный газ часто является более доступным, чем жидкие топлива, такие как дизельное топливо (особенно если газ по трубопроводу доступен).

Стабильность поставок (трубопроводный газ): Природный газ, доставляемый по трубопроводу, обычно более стабилен и надежен, чем дизельное топливо, которое требует частой перевозки и хранения (при условии, что сеть трубопроводов хорошо развита).

Операционная производительность:

Быстрый запуск и реакция: Газовые электростанции обычно имеют короткое время запуска и быструю реакцию на нагрузку, что делает их идеальными для резервного питания или переноса пиковых нагрузок.

Плавная работа и низкий уровень шума: процесс сжигания природного газа относительно плавный, вибрация и шум обычно меньше, чем у дизельных генераторов той же мощности.

Низкие эксплуатационные расходы (по сравнению с некоторыми типами): природный газ горит чище и производит меньше углерода и загрязнений смазочными материалами, поэтому свечи зажигания, поршневые кольца, смазочные материалы и т.д. могут иметь относительно более длительные интервалы замены и требовать относительно меньшего обслуживания (особенно по сравнению с тяжелым топливным маслом или углем).

Эффективность:

Высокая эффективность: современные установки на природном газе (особенно газовые внутренние дизельные двигатели и газовые турбины) обладают высокой эффективностью для производства электроэнергии. Газовые двигатели сгорания обычно имеют эффективность около 35-45 процентов, а высокоэффективные единицы достигают 48 процентов и выше. У газовых турбин широкий диапазон эффективности — от примерно 30-40 процентов для простых циклов до более 60 процентов для комбинированных циклов.

Высокий потенциал для использования cogeneration: генераторы на природном газе отлично подходят для когенерации. Благодаря высоким температурам отработанных газов и воды из цилиндра, а также высокой эффективности восстановления тепловой энергии, они могут производить как электричество, так и полезное тепло (пар или горячую воду), увеличивая совокупную энергоэффективность до 70%-90%, что значительно улучшает экономичность и охрану окружающей среды.

Гибкость топлива:

Некоторые установки разработаны для совместимости с широким спектром газообразных топлив, таких как биогаз, метан угольных месторождений, свалочный газ, нефтяной попутственный газ и др., что повышает гибкость использования ресурсов.

Основные недостатки и вызовы
Высокая зависимость от инфраструктуры:

Ограничения трубопроводов: Главное ограничение — необходимость подключения к сети газопроводов природного газа. В районах, где трубопроводы недоступны, использование СПГ или КПГ может значительно увеличить затраты и сложность.

Хранение и транспортировка СПГ/КПГ: Использование СПГ или КПГ требует специализированных криогенных резервуаров или высоконапорных цилиндров, а также соответствующих средств транспортировки и заправки, что увеличивает первоначальные инвестиции и эксплуатационные расходы и может создавать риски для безопасности (которые необходимо строго регулировать).

Стоимость начальных инвестиций:

Стоимость покупки газового электрогенератора обычно выше, чем стоимость дизельного электрогенератора той же мощности. Если также требуется построить газовое соединительное устройство (регулирующую станцию и т.д.) или систему хранения и заправки СПГ/КПГ, начальные инвестиции будут еще выше.

Неустойчивость стоимости топлива:

Цена природного газа сильно зависит от рыночного предложения и спроса, геополитических факторов и других обстоятельств, что создает риск колебаний. В периоды высоких цен на газ преимущество в операционных затратах может сократиться или даже исчезнуть.

Незначительно более низкая эффективность по сравнению с дизельным топливом (только простой цикл):

В простых энергетических установках (не с когенерацией) современные высокооборотистые дизельные генераторные установки того же уровня технологий обычно производят электроэнергию с несколько большей эффективностью, чем установки на природном газу с внутренним сгоранием (эффективность дизельных двигателей может достигать 40-50 процентов). Однако газовые установки предлагают значительные экологические и шумовые преимущества.

Проблемы утечки метана:

Несмотря на чистоту при сжигании, метан может утекать во время добычи, переработки и транспортировки природного газа. Метан является мощным парниковым газом, обладающим значительно более сильным краткосрочным парниковым эффектом, чем углекислый газ. Сокращение утечек метана на протяжении всей цепочки поставок является важной экологической проблемой.

Высокие требования безопасности:

Природный газ горючий и взрывоопасный, и предъявляет очень строгие требования безопасности к проектированию машинных помещений, вентиляции, обнаружению утечек газа, системам пожаротушения и операционным процедурам.

Основные сценарии применения
Распределенная энергия: Устанавливается рядом с пользователями (например, заводы, больницы, дата-центры, торговые центры, жилые районы), она обеспечивает электроэнергией и теплом (ТЭЦ), повышает энергоэффективность и усиливает надежность энергоснабжения.

Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ): Генераторы на природном газе являются основными элементами эффективной ТЭЦ.

Резервное питание: Для мест с устойчивым подключением к магистральным газопроводам и требованиями к охране окружающей среды и шуму (например, больницы, дата-центры, коммуникационные узлы, премиальные здания).

Основная или пиковая мощность: Как чистая базовая мощность или гибкая пиковая мощность в сети (газовые турбины особенно подходят для пиковой нагрузки).

Использование попутного/нетрадиционного газа: Производство электроэнергии из природного газа или биогаза, производимого на месте на нефтегазовых месторождениях, полигонах ТБО, станциях очистки сточных вод и т.д.

Отдаленные районы (при наличии газоснабжения): В качестве основного источника питания или важного источника энергии в удаленных районах, где есть месторождения природного газа или где газ может поступать через СУГ/СПГ.

РЕЗЮМЕ
Основные характеристики генераторов на природном газе заключаются в относительно чистой и экологически безопасной работе, низком уровне шума, пригодности для соединенной выработки энергии и выгодных эксплуатационных расходах в районах с устойчивыми источниками газа. Их основные преимущества заключаются в экологичности и эффективном потенциале соединенной выработки энергии. Однако они сильно зависят от инфраструктуры газоснабжения (особенно трубопроводов), и стоимость их использования в местах без трубопроводов может значительно увеличиться. Начальные инвестиционные затраты также обычно высоки, а также существует риск колебания цен на газ. Выбор генератора на природном газе требует учета местных условий газоснабжения, экологических требований, бюджета начальных инвестиций, эксплуатационных расходов и необходимости соединенной выработки энергии.

Коротко: экологичный, тихий, пригоден для соединенной выработки энергии, но ‘зависимый от местоположения’ (зависит от газовых сетей).