Тасымалдық газдан электр энергиясын өндіру қаншалықты тиімді?

Тасымалдық газдан электр энергиясын өндіру қаншалықты тиімді?

Жер қоқысынан газ алу арқылы электр энергиясын өндіру – басқаша айтқанда, жанғызуды талап ететін және экологиялық зиян келтіретін органикалық отынды тиімді пайдаланудың өте нәтижелі әдісі. Алайда, нақты жүйе өнімділігін бағалау үшін бір ғана басылымдағы пайыздық көрсеткіш жеткіліксіз. Кез келген жер қоқысынан газ алу генераторын бағалайтын жобалау тобы үшін ең маңызды инженерлік сұрақ тікелей: газ жинау, химиялық өңдеу, қозғалтқыш арқылы түрлендіру, қосымша энергия шығыны және жоспарланған тоқтатулар ескерілген кезде жүйеге кіретін химиялық энергияның қанша бөлігі сенімді электр энергиясына айналады?

Практикалық өнеркәсіптік сілтеме ретінде, тазартылған полигон газында жұмыс істейтін қайтымды іштен жану қозғалтқыштары көбінесе электрлік пайдалы әсер коэффициенті 25%–35% аралығында болады деп сипатталады. Бұл жалпы диапазон бастапқы жобаның алдын-ала таңдалуы үшін пайдалы бағдарлық көрсеткіш болып табылады, бірақ оны ешқашан жетістік кепілдігі ретінде қабылдауға болмайды. Келетін газ сапасы, метан концентрациясының тербелістері, жартылай жүктемедегі қозғалтқыш жұмысы, газды тазарту процесіндегі энергия шығыны, қоршаған ортаның жағдайлары мен үнемі жүргізілетін техникалық қызмет көрсету тәжірибелері нақты объектінің бастапқы бағалаулардан жоғары немесе төмен жұмыс істеуіне әкелуі мүмкін.

Пайдалы әсер коэффициентінің дұрыс анықтамасынан бастау

Электрлік тиімділігі жалпы электрлік шығысты қозғалтқыштың кірісіне тікелей берілетін жылулық отын энергиясымен салыстырады. Бұл көрсеткіш таза және түсінікті болып көрінеді, бірақ ол ашық қойма газынан электр энергиясын өндірудің толық циклын сипаттай алмайды. Нақты бір генератор моделі қозғалтқыш шекарасында өте жақсы жұмыс істей алады, бірақ жоғарғы деңгейдегі газ құдықтары жеткіліксіз газ жинайтын болса, газды дайындау жүйелері артық паразиттік қуатты жұмсайтын болса немесе жабдықтардың қолжетімділігі төмен болса, барлық жоба жалпы алғанда нашар жұмыс істейді.

• Жалпы электрлік шығысты қозғалтқышқа берілетін жылулық отын энергиясымен салыстыру.

• Жоғарғы деңгейдегі газ құдықтарының жинау коэффициенттері мен газ жинау тиімділігін ескеру.

• Газды дайындау мен салқындату қосымша жабдықтарының паразиттік қуатты жұмсауын ескеру.

Толық жобалық есептеу әрқашанда полигоның бетінен басталуы керек. Полигон газы әдетте шамамен 50% метан мен 50% көміртегі диоксидінен, сондай-ақ галогендеуленген қосылыстардың, ылғалдың және силоксандардың із қалдырған мөлшерінен тұрады. Метан — бұл жалғыз энергиялық компонент болғандықтан, метанның концентрациясының тербелістері полигоның газ генераторына қолжетімді жылу энергиясын тікелей өзгертеді. Сондықтан, тек көлемдік газ ағысының жылдамдығына негізделген есептер метанның пайыздық мөлшерін, қысымын, температурасын және ылғалдылығын бір уақытта көрсетпесе, өте алдағы болып табылады.

Генератордан бұрын энергия алынатын немесе жоғалатын орындар

Іштен жану қозғалтқышын жобаның сәттілігін анықтайтын жалғыз фактор ретінде қарау қауіпті дәрежеде тартымды. Шын мәнінде жұмыс істейтін практикада полигоның газ генераторына түсетін отын бірнеше маңызды өнімділік қақпаларынан өткен болады:

• Газ жинау өнімділігі: Газды тұрақты түрде қанша мөлшерде жинауға болатынын анықтайтын факторлар: жақсы жобаланған газ жинау аймағы, вакуумды бақылау, күндік жабық қабаттың бүтіндігі және белсенді аймақты теңестіру.

• Газ сапасы мен тазалығы: Пайдаланылатын жылулық мән мен қозғалтқышты қорғау талаптарына әсер ететін факторлар: метанның концентрациясы, оттегінің ішке кіруі, азотпен сұйылу, су буы, бөлшектер, күкірт қосылыстары және силоксандар.

• Газдың дайындалуы мен өңделуі: Газды пайдалануға жарамды ету үшін сорғылар, суытқыштар, біріктіруші сүзгілер, компрессорлар және силоксандарды алып тастау жүйелері қолданылады; бірақ олар қосымша электр энергиясын да қолданады.

• Жеткізу тұрақтылығы: Қысымның шамадан тыс көтерілуі немесе химиялық ластанудың шамадан тыс көтерілуі қорғау сигналдарын, электрлік қуаттың төмендеуін немесе сондай-ақ қалыпты газ өндірісі болса да қатты тоқтатуды тудыруы мүмкін.

Бұл операциялық нақтылық екі әртүрлі жобалық алаңдардың бірдей қозғалтқыштың атаулы қуаты болса да, жылдық электр энергиясының өндірісінде өте әртүрлі нәтижелерге әкелетінін түсіндіреді. Негізгі сатыдағы жарамдылықты бағалау моделі әрқашан жалпы өндірісті және желіге берілетін таза электр энергиясын көрсетуі керек. Таза шығыс көрсеткіші қосымша паразиттік жүктемелерді дұрыс азайтады, сондықтан жоба инвесторлары нақты қаржылық табыстарды көре алады.

Тәжірибеде 25%–35% ПӘК диапазонын түсіну

Типтік поршеньді қозғалтқыш орнатулары үшін 25%–35% аралығы — бұл қатаң бақыланатын жұмыс режимдерінде дайындалған отын энергиясының электр қуатына айналуын сипаттайды. Бұл көрсеткіш барлық полигонда өндірілетін газдың 25%–35%-ының электр желісіне сәтті түсуін білдірмейді. Газдың жоғалуы, жөндеу кезіндегі шамандарда жануы, жоспарланбаған тоқтатулар, қосымша паразиттік жүктемелер мен желінің қуатын шектеуі нәтижесінде соңғы таза шығыс көбінесе азаяды.

Сонымен қатар, қозғалтқыштың жүктеме сипаттамалары күндік өнімділікте өте маңызды рөл атқарады. Жерлеу газынан жұмыс істейтін генераторда әдетте оңтайлы жүктеме диапазоны болады, ал қозғалтқыш ұзақ уақыт бойы жеңіл жүктемеде жұмыс істеген кезде жылулық тиімділігі қатты төмендейді. Генератордың өлшемін артық етіп таңдау — жерлеу газының өндірісі ондаған жылдар бойы табиғи түрде азаятындықтан — тұрақты түрде бөлшек жүктемеде жұмыс істеуге әкеледі. Бір ғана үлкен қозғалтқышқа сүйенуге қарағанда, бірнеше модульді бірліктерді кезектестіру газ шығарудың азаю қисығына сәйкес келу үшін жоғары икемділік береді.

Жылу мен электр энергиясын біріктіріп өндіру жүйелері арқылы пайдалануды максималды деңгейге көтеру

Жер сақтандырғыш газынан электр энергиясын өндіру, қайта қолданылатын қозғалтқыштың жылу энергиясы өндірістік процеске, ғимараттың жылыту жүйесіне, су булануына немесе басқа расталған жылу жүктемесіне қызмет ете алатын кезде әлдеқайда тартымды болады. Жылу мен электр энергиясын біріктіріп өндіретін (CHP) жүйелер қозғалтқыштың шығару құбыры мен сумен салқындату контурынан пайдаланылатын қалдық жылуын ұстайды. Электр энергиясын өндіру тиімділігі әдеттегі шектерде қалса да, қайта қолданылатын жылу арқылы қосымша отын ретінде қолданылатын басқа көміртекті отындардың қолданылуы азаяды, сондықтан пайдалы энергияның жалпы пайдаланылуы әлдеқайда артады.

Дегенмен, CHP жүйелерін экономикалық тұрғыдан автоматты түрде жоғары деңгейде деп нақты жылу қабылдағышын растамай-ақ нарықтауға болмайды. Жылу қайта қолдану құрылғыларын орнату қосымша капиталдық шығындарды, трубопровод желілерін, басқару жүйелерін интеграциялауды және техникалық қызмет көрсету міндеттерін талап етеді. Егер жылу сұранысы маусымдық түрде өзгерсе, жобалаушы инженерлер пайдалы жылу шығысын айлық немесе сағаттық негізде есептеуі тиіс.

Keya New компаниясы сенімді қайта қалпына келтірілетін шешімдерді ұсынады

Күрделі жаңартылған энергия жобаларын оптималдау үшін сенімді салалық біліктілік, берік өндірістік мүмкіндіктер мен толық қамтитын тасымалдау тізбегінің қолдауы қажет. Keya New өндірістік жоғары сапа деңгейі мен интеграцияланған жобалық шешімдерін ұсынады, олар глобалдық өнеркәсіптік серіктестерге аса тиімді полигон газы мен альтернативті энергия жүйелерін жобалауға, орнатуға және қолдануға көмектеседі. Алғысқа лайық инженерлік әдістер, қатал сапа бақылауы мен арнайы кейінгі қызмет көрсету арқылы Keya New әрбір полигон газы генераторы мен электр энергиясы архитектурасының ең жоғары тиімділікпен жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, соның арқасында кәсіпорындар энергиялық тәуелсіздікті қамтамасыз етуге және тұрақты операциялық сәттілікке қол жеткізеді.

Полигон газынан электр энергиясын өндіру бағалау матрицасы