Kui tõhus on prügikaugla gaasi kasutamine elektri tootmiseks?

Kui tõhus on prügikaugla gaasi kasutamine elektri tootmiseks?

Mäeäärse gaasi kasutamine elektri tootmiseks on väga tõhus viis orgaanilise kütuse kasutamiseks, mida muul juhul põletataks ja mis põhjustaks keskkonnakahju. Siiski ei suuda üksainus pealkirjaga protsent täpselt iseloomustada tegelikku süsteemi jõudlust. Iga projektide arendajate meeskonna jaoks, kes hindab mäeäärse gaasi generaatorit, on kriitiliseks insenerküsimuseks lihtne küsimus: kui palju keemilist energiat, mis siseneb süsteemi, teiseneb usaldusväärseks elektrienergiaks pärast seda, kui on arvesse võetud gaasi kogumine, keemiline töötlemine, mootoriga teisendus, abitarbimine ja planeeritud seiskumised?

Praktilise tööstusliku viiteena kirjeldatakse sageli pöörlevaid sisepõlemismootoreid, mis töötavad ettevalmistatud prügikaugasgaasul, saavutavat umbes 25–35% elektrilist tõhusust. Kuigi see lai vahemik sobib kasuliku algsel projektide valikul kasutatava võrdlusparameetrina, ei tohiks seda kunagi pidada jõudluse garantiiks. Siseneva gaasi kvaliteet, metaanikonverentsiooni kõikumised, osakoormuses töötavate mootorite tegevus, gaasi ettevalmistamise kõrvalmõju, ümbritsevad kohatingimused ja pidev hooldustegevus võivad kõik põhjustada tegeliku seadme jõudluse, mis on kas algsete hinnangute kohal või allpool neid.

Alustage õige tõhususe määratlusega

Elektriline tõhusus võrdleb brutoelektrilist väljundit soojusliku kütuseenergiaga, mis antakse otse mootori sissepääsu. Kuigi see näitaja tundub puhas ja lihtne, ei kirjelda see täielikult prügikaugla gaasi elektritootmise elutsükli. Kindel generaatorimudel võib olla mootori piiril erakordselt tõhus, kuid kogu projekt jääb alla ootustest, kuna ülemjooksu kaevandusväljad koguvad liiga vähe gaasi, gaasitöötlussüsteemid tarbivad liialt palju abitoite või seadmete saadavus on madal.

• Brutoelektrilise väljundi võrdlemine soojusliku kütuseenergiaga, mis antakse mootorile.

• Ülemjooksu kaevandusväljade kogumisnäitajate ja gaasi kogumise tõhususe arvestamine.

• Gaasitöötlus- ja jahutusabiühikute abitoite tarbimise arvestamine.

Täieliku projektikalkulatsiooni alustamine peab alati toimuma prügila basseinipinnalt. Prügila gaas koosneb tavaliselt umbes 50% metaanist ja 50% süsinikdioksiidist, lisaks väikestes kogustes halogeenühenditest, niiskusest ja siloksaanidest. Kuna metaan on ainus energiat sisaldav komponent, muudavad kõikvõimalikud metaani kontsentratsiooni kõikumised otseselt muutlikuks soojusenergia koguse, mida prügila gaasigeneraatorile saadetakse. Seetõttu võivad aruanded, mis tuginevad ainult ruumala järgi mõõdetud gaasivoolu kiirustele, olla väga eksitavad, kui neis ei esitata samaaegselt ka metaani protsenti, rõhku, temperatuuri ja niiskussisu.

Koht, kus energia saadakse või kaotatakse enne generaatorit

On ohtlikult lihtne vaadata sisepõlemismootorit kui ainsat projektiedukuse määramise tegurit. Tegelikus tööpruugis on kütus, mis jõuab prügila gaasigeneraatorisse, juba läbinud mitmeid kriitilisi toimimispiire:

• Gaasi kogumise efektiivsus: Põhjavee kavandamine, vaakumijuhtimine, igapäevase katte terviklikkus ja aktiivne väljatasakaalustus määravad, kui palju gaasi saab pidevalt koguda.

• Gaasi kvaliteet ja puhtus: Metsaani kontsentratsioon, hapniku sissevool, lämmastiku lahjendus, veeaur, tahkete osakeste sisaldus, väävelühendid ja siloksaanid mõjutavad kasutatavat soojusväärtust ning mootori kaitse nõudeid.

• Gaasi konditsioneerimine ja töötlemine: Puhurid, jahutid, koalesentsfiltrid, kompressorid ja siloksaanide eemaldamise süsteemid muudavad kütuse kasutatavaks, kuid nad tarbivad ka olulist lisaelektrit.

• Toimetamise stabiilsus: Rõhutõusud või keemilise saastumise tipud võivad põhjustada kaitsealarme, elektrilist vähendamist või äkki seiskumisi isegi siis, kui keskmine gaasitootmine näib täiesti piisavat.

See operatiivne tegelikkus selgitab, miks kaks erinevat projektikohta, millel on identne mootori nimimärgisvõimsus, võivad toota väga erinevaid aastasisesi elektrienergia koguseid. Tugev varajases etapis teostatavuse mudel peab alati andma nii brutotootmise kui ka netoeksportitud elektri andmed. Netoväljund arvutab õigesti välja abitöökoormused, tagades, et projektide investeerijad näeksid reaalsete finantsrendamentide andmeid.

25%–35% kasutegurite vahemiku mõistmine praktikas

Tüüpiliste pöörlevmootorite paigalduste puhul kirjeldab 25%–35% viidismäära kütuse energiakonversiooni elektriks tingimustes, kus töörežiim on range kontrolli all. See ei tähenda, et kogu ladestuskohtade toodetud loodusgasi koguses 25%–35% jõuab lõppkokkuvõttes elektrivõrku. Põhjustavad seda lekkekaotused kogumissüsteemis, põletusnõudlus hooldusperioodidel, planeerimata seiskumised, abitöökoormused ja võrgu piirangud, mis sageli vähendavad lõplikku netoväljundit.

Lisaks mängivad mootori koormuse omadused olulist rolli igapäevases toimimises. Tänavakäigu gaasigeneraatoril on tavaliselt eelistatud optimaalne koormusvahemik ja soojuslik kasutegur langeb oluliselt, kui mootor töötab kergelt koormatuna pikka aega. Liiga suurte generaatoripakendite valimine teeb pikaajalisest osakoormast püsiva olukorra, sest tänavakäigu gaasi tootmine väheneb loomulikult kümnendite jooksul. Mitme modulaarse üksuse astmelise kasutuselevõtt võimaldab paremini kohanduda vähenemisele gaasitootmises kui ühe liiga suure mootori kasutamine.

Kasuteguri maksimeerimine kombineeritud sooja- ja elektrienergia süsteemide abil

Jäätmetega tekitatud biogaasi kasutamine elektri tootmiseks muutub oluliselt atraktiivsemaks, kui taastatud mootori soojusenergiat saab kasutada kohapealseks tööstusprotsessiks, hoone soojendussüsteemiks, liivavee aurustamiseks või muu kinnitatud soojuskoormuse rahuldamiseks. Kombineeritud sooja ja elektri tootmise (CHP) süsteemid koguvad kasutatavat jäätme-soojust mootori suitsuavast ja külmveeringist. Kuigi elektriteisenduse efektiivsus jääb standardsete vahemike piiresse, suureneb kogu kasutatava energia kasutus oluliselt, kui taastatud soojus asendab abiliste fossiilkütuste kasutamist.

Siiski ei tohi kombineeritud sooja ja elektri tootmise (CHP) süsteeme kunagi turundada automaatselt majanduslikult üleüldiselt paremana ilma tegeliku soojusvõtja kinnitamata. Soojusenergia taastamise komplektide integreerimine tähendab olulist kapitalikulu suurenemist, torustikuvõrgustike ehitamist, juhtimissüsteemide integratsiooni ja hoolduskohustuste lisandumist. Kui soojusnõudlus kõigub hooajaliselt, peavad projektitehnikud arvutama kasutatava soojusväljundi kuu- või tunni tasandil.

Usaldusväärsete taastuvenergialahendustega koos Keya New’iga

Täielikult taastuvenergia projektide optimeerimine nõuab usaldusväärset tööstuslikku ekspertteadmist, tugevaid tootmisvõimalusi ja põhjalikku tarnekettetugi. Keya New pakub erakordset tootmisexcelentsi ja integreeritud projektilahendusi, mis aitavad globaalsetel tööstuspartneritel kavandada, paigaldada ja hooldada väga tõhusaid prügikaugas- ja alternatiivsete energiasüsteeme. Tänu edukatele inseneritehnoloogiatele, rangele kvaliteedikontrollile ja pühendunud pärastmüügi toele tagab Keya New iga prügikaugase generaatori ja võimsusarhitektuuri töötamise maksimaalsel tõhususel, võimaldades objektidel saavutada sujuva energiataisumatususe ja jätkusuutliku tegevusliku edu.

Prügikaugase energia hindamismatrits