В связи с принятием Федерального Закона № 261 от 23 ноября
2009 года «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», стало необходимым получать электрическую и тепловую энергию с меньшими затратами энергоресурсов, чем в предыдущий отчетный период. Благодаря чему на рынке появились энергоэффективные генерирующие установки новых типов.
Разновидностью таких установок являются микротурбинные двигатели (МТД). Они работают на разных видах топлива:
- Природный газ высокого или низкого давления по ГОСТ Р 5542-87
- Биогаз: мусорный газ; газ, получающийся при очистке сточных вод; анаэробный газ;
- Попутный нефтяной газ, факельный газ;
- Жидкие виды топлива: керосин, дизельное топливо, биодизельное топливо;
- Низкокалорийные газы;
- Газы с нестабильными характеристиками состава;
- Сжиженный газ: природный газ (метан), пропан-бутан;
- Шахтный метан, метан угольных пластов;
- Коксовые газы;
- Сингаз (синтез-газ);
Данный двигатель представляет собой компактное модульное устройство, производящие как электроэнергию, так и тепло низкого и высокого потенциала.
Микротурбина по сравнению с газопоршневыми установками (ГПУ) имеет ряд преимуществ:
- возможность работы в течение длительного времени при низких нагрузках,
- низкий уровень выбросов, вибраций, шума,
- работа без смазок и моторного масла,
- низкая стоимость эксплуатационных расходов
- длительный ресурс до капитального ремонта,
- возможность работы на различных видах топлива
- высокая надежность.
Несмотря на свою компактность и простоту в эксплуатации, микротурбина может выступать как полноценный автономный источник энергии, способный обеспечить теплом и электроэнергией разные объекты: детские сады, образовательные учреждения, торговые центры.
Из групп микротурбин разных моделей и размеров можно смонтировать мини-ТЭЦ мощностью 3-5 МВт. Что позволяет сократить размеры выделенных бюджетных средств по сравнению с возведением и реконструкцией ТЭЦ и организацией сетевого подключения.
Микротурбины используются в качестве резервного источника энергии на специальных объектах (больницы, военные и стратегические объекты),относящихся к первой категории энергопотребления.
Конструкцию микротурбины придумал и воплотил в жизнь Томас Генри почти 100 лет назад. Но, несмотря на это, в энергетических установках они стали появляться буквально 20-30 лет назад. Использование микротурбин позволило сделать установки энергоэффективными.
В настоящее время на рынке представлено около двадцати производителей установок на базе микротурбинного двигателя. Нами были проанализированы десять лидирующих фирм: Alstomс, Calnetix, Turbec, Centrax, Hitachi, Capstone, Turbec, Pratt&Whitney, Siemens, OPRA.
В данной работе представлены три компании с самыми подходящими, по нашему мнению, для потребителей нормативными параметрами. За основу взяты турбины мощностью до 100 кВт.
1. Микротурбины Capstone — это оборудование, представляющее собой газовые турбины малой мощности для автономного теплоэнергоснабжения потребителей. Модель Capstone С65, имеющая электрическую мощность 65 кВт. (Таблица 1)
|
Достоинства |
Недостатки |
|
|
Таблица 1- Capstone С65
2.Микротурбины итальянской фирмы Turbec серии T100. Электрическая мощность 100 кВт. Представляют собой модульные системы, которые предназначены для выработки электроэнергии и тепла. Достоинства и недостатки которой представлены в таблице 2.
|
Достоинства |
Недостатки |
|
|
Таблица 2- Turbec серии T100
3. Микротурбина Calnetix – Elliott TA-100. Она выпускается с 2004 года и по настоящее время. Основное их применение приходится на малые офисные комплексы, развлекательные и торговые центры. Микротурбина TA-100 – это блочная микротурбинная когенерационная установка, электрической мощностью – 100 кВт.( Таблица 3).
|
Достоинства |
Недостатки |
|
|
Таблица 3- Calnetix-Elliott TA-100
Микротурбина Capstone С65 рассмотрена мощностью на 35 кВт меньше, чем остальные. По своим параметрам она не уступает установкам в100 кВт.
Главное преимущество всех микротурбин заключается в возможности каскадного использования. Использование каскада МТД дает следующие преимущества:
1. проводить их сервисное обслуживание, не прерывая подачу вырабатываемых энергий на объект;
2. плавно увеличивать и уменьшать тепловую мощность в весенний и осенний периоды отопительного сезона соответственно.
Самыми распространенными недостатками современных установок на базе микротурбинных двигателей являются:
- отсутствие соотношение массогабаритных характеристик и возможности выработки одновременно трех видов энергий;
- в случае малых габаритов, либо низкого выброса вредных
веществ – коэффициент полезного действия меньше, чем у других моделей; - высокая стоимость технического обслуживания.
Библиографический список
- http://www.capstone.ru/ – официальный сайт Capstone Turbine Corporation.
- http://www.turbec.com/ – официальный сайт Turbec.
- http://www.calnetix.com/ – официальный сайт Calnetix.
- Фирсова Е.В., Соколов В.Ю., Чичирова Н.Д. / Особенности выбора микротурбинного двигателя для тригенерационных циклов / Труды Академэнерго. 2013. № 1. стр. 85-94.