Máy phát điện chạy bằng khí đốt tự nhiên 300KW tiêu thụ năng lượng thấp và hiệu suất cao

Lợi ích chính
Thân thiện với môi trường (tương đối sạch):

Khí thải thấp: Đốt cháy khí天然气 tạo ra ít chất ô nhiễm hơn đáng kể so với than và dầu diesel. Khí thải carbon dioxide ít hơn khoảng 50 phần trăm so với than và khoảng 30 phần trăm so với dầu. Khí thải các oxit nitơ, oxit lưu huỳnh và vật chất dạng hạt cũng thấp hơn nhiều so với than và dầu diesel.

Không có bụi than/Ash: Quá trình đốt cháy hầu như không tạo ra bụi than hoặc ash, giảm nhu cầu xử lý chất thải rắn.

Chi phí nhiên liệu và tính sẵn có:

Kinh tế tương đối: Ở những khu vực có khí天然气 dồi dào và cơ sở hạ tầng đường ống được phát triển tốt, khí tự nhiên thường rẻ hơn các loại nhiên liệu lỏng như dầu diesel (đặc biệt nếu khí được cung cấp qua đường ống).

Độ ổn định của nguồn cung (khí qua đường ống): Khí tự nhiên được vận chuyển qua đường ống thường ổn định và đáng tin cậy hơn so với dầu diesel, vốn cần vận chuyển và lưu trữ thường xuyên (miễn là mạng lưới đường ống được xây dựng tốt).

Hiệu suất hoạt động:

Khởi động nhanh và phản hồi nhanh: Các bộ phát điện chạy bằng khí thường có thời gian khởi động ngắn và khả năng đáp ứng tải nhanh, khiến chúng lý tưởng cho việc cung cấp điện dự phòng hoặc dịch chuyển đỉnh tải.

Hoạt động mượt mà và tiếng ồn thấp: Quá trình đốt cháy khí tự nhiên tương đối êm ái, rung động và tiếng ồn thường ít hơn so với các bộ phát điện diesel cùng công suất.

Chi phí bảo trì thấp hơn (so với một số loại): Khí天然气 đốt cháy sạch hơn và tạo ra ít carbon và ô nhiễm chất bôi trơn hơn, vì vậy các bugi, vành piston, chất bôi trơn, v.v. có thể có khoảng thời gian thay thế dài hơn và bảo trì ít hơn (đặc biệt so với dầu nhiên liệu nặng hoặc than).

Hiệu suất:

Hiệu suất cao hơn: Các tổ hợp phát điện chạy bằng khí tự nhiên hiện đại (đặc biệt là động cơ đốt trong khí và tua-bin khí) có hiệu suất cao trong việc tạo điện. Động cơ đốt trong khí thường có hiệu suất khoảng 35-45 phần trăm, với các đơn vị hiệu suất cao có thể đạt 48 phần trăm trở lên. Tua-bin khí có phạm vi hiệu suất rộng, từ khoảng 30-40 phần trăm cho chu trình đơn giản đến hơn 60 phần trăm cho chu trình kết hợp.

Tiềm năng cao cho đồng phát điện: Tùy chỉnh các máy phát điện khí tự nhiên rất phù hợp cho đồng phát điện. Với nhiệt độ khí thải cao và hiệu quả thu hồi nhiệt độ từ nước ống xi-lanh cao, chúng có thể tạo ra cả điện và nhiệt hữu ích (hơi nước hoặc nước nóng), tăng hiệu suất sử dụng năng lượng kết hợp lên tới 70%-90%, cải thiện đáng kể kinh tế và bảo vệ môi trường.

Khả năng linh hoạt về nhiên liệu:

Một số đơn vị được thiết kế để tương thích với phạm vi rộng của các loại nhiên liệu khí, chẳng hạn như biogas, metan than đá, khí rác thải, khí liên quan đến dầu mỏ, v.v., điều này cải thiện tính linh hoạt trong việc sử dụng tài nguyên.

Những nhược điểm cốt lõi và thách thức
Phụ thuộc cao vào cơ sở hạ tầng:

Rào cản đường ống: Hạn chế lớn nhất là cần phải kết nối với mạng lưới đường ống khí đốt tự nhiên. Ở những khu vực không có đường ống, việc sử dụng LNG hoặc CNG có thể làm tăng đáng kể chi phí và độ phức tạp.

Lưu trữ và vận chuyển LNG/CNG: Việc sử dụng LNG hoặc CNG yêu cầu các bồn chứa chuyên dụng ở nhiệt độ cực thấp hoặc bình áp suất cao, cũng như các cơ sở vận chuyển và nạp corresponding tương ứng, điều này làm tăng chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành, đồng thời có thể gây ra rủi ro về an toàn (cần được quản lý nghiêm ngặt).

Chi phí đầu tư ban đầu:

Chi phí mua chính của tổ máy phát điện khí tự nhiên thường cao hơn so với một tổ máy phát điện diesel cùng công suất. Nếu cần xây dựng cơ sở kết nối khí tự nhiên (trạm điều tiết, v.v.) hoặc hệ thống lưu trữ và nạp nhiên liệu LNG/CNG, khoản đầu tư ban đầu sẽ còn cao hơn nữa.

Sự biến động của chi phí nhiên liệu:

Giá khí天然气 bị ảnh hưởng mạnh bởi cung cầu thị trường, địa chính trị và các yếu tố khác, và có nguy cơ biến động. Trong các giai đoạn giá khí cao, lợi thế về chi phí vận hành có thể giảm hoặc thậm chí biến mất.

Hiệu suất thấp hơn một chút so với diesel (chỉ chu trình đơn):

Trong các ứng dụng phát điện đơn giản (không phải cogeneration), các tổ hợp phát điện diesel hiện đại cùng cấp công nghệ thường tạo ra điện với hiệu suất cao hơn một chút so với các thiết bị đốt trong sử dụng khí tự nhiên (hiệu suất của diesel có thể đạt tới 40-50 phần trăm). Tuy nhiên, các thiết bị sử dụng khí tự nhiên mang lại những lợi thế đáng kể về môi trường và tiếng ồn.

Vấn đề về sự thoát methane:

Mặc dù khi đốt cháy thì sạch, nhưng khí metan có thể rò rỉ trong quá trình khai thác, chế biến và vận chuyển khí天然气. Metan là một loại khí nhà kính mạnh với hiệu ứng nhà kính ngắn hạn cao hơn nhiều so với dioxide carbon. Giảm thiểu sự thoát khí metan trong toàn bộ chuỗi cung ứng là một vấn đề môi trường quan trọng.

Yêu cầu an toàn cao:

Khí tự nhiên dễ cháy nổ, do đó có yêu cầu an toàn rất nghiêm ngặt đối với thiết kế phòng máy phát điện, thông gió, phát hiện rò rỉ khí gas, hệ thống bảo vệ chống cháy và quy trình vận hành.

Tình huống Ứng dụng Chính
Năng lượng Phân tán: Được lắp đặt gần người sử dụng (chẳng hạn như nhà máy, bệnh viện, trung tâm dữ liệu, trung tâm mua sắm, khu dân cư), nó cung cấp điện và nhiệt (CHP), cải thiện hiệu quả năng lượng và tăng cường độ tin cậy của nguồn cung cấp năng lượng.

Hệ thống Kết hợp Sản xuất Điện và Nhiệt (CHP): Máy phát điện chạy bằng khí tự nhiên là lực lượng chính cho CHP hiệu quả.

Năng lượng dự phòng: Cho những nơi có nguồn cung cấp khí đốt ổn định và yêu cầu về bảo vệ môi trường và tiếng ồn (ví dụ như bệnh viện, trung tâm dữ liệu, trung tâm truyền thông, tòa nhà cao cấp).

Năng lượng cơ bản hoặc đỉnh cao: Là nguồn năng lượng sạch cơ bản hoặc linh hoạt cho thời điểm đỉnh cao trong mạng lưới (tuabin khí đặc biệt phù hợp cho thời điểm đỉnh cao).

Sử dụng khí liên kết/khí không conventional: Sản xuất điện từ khí tự nhiên hoặc biogas được tạo ra tại chỗ tại các mỏ dầu khí, bãi rác, nhà máy xử lý nước thải, v.v.

Khu vực xa xôi (khi nguồn cung cấp khí có sẵn): Là nguồn điện chính hoặc nguồn điện quan trọng ở khu vực xa xôi có mỏ khí tự nhiên hoặc khí có thể được cung cấp qua CNG/LNG.

Tóm tắt
Các đặc điểm chính của máy phát điện khí tự nhiên là tương đối sạch và thân thiện với môi trường, tiếng ồn vận hành thấp, phù hợp cho hệ thống đồng phát, và chi phí vận hành có lợi ở những khu vực có nguồn khí ổn định. Điểm mạnh cốt lõi của nó nằm ở tính thân thiện với môi trường và tiềm năng đồng phát hiệu quả. Tuy nhiên, nó phụ thuộc rất nhiều vào cơ sở hạ tầng cung cấp khí (đặc biệt là đường ống), và chi phí sử dụng ở nơi không có đường ống có thể tăng đáng kể. Chi phí đầu tư ban đầu cũng thường cao và có rủi ro về sự biến động giá khí. Việc chọn máy phát điện khí tự nhiên cần kết hợp giữa điều kiện khí địa phương, yêu cầu môi trường, ngân sách đầu tư ban đầu, chi phí vận hành và nhu cầu đồng phát.

Tóm lại: thân thiện với môi trường, yên tĩnh, phù hợp cho đồng phát, nhưng ‘phụ thuộc vào vị trí’ (phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng cung cấp khí).