Газовые турбины. Сравнение газовой турбины и газопоршневого электрогенератора с дизельным генератором. (Заключение)
На этом основные преимущества газотурбинных электростанций, к сожелению, заканчиваются. Расплачиваться, за полученную мощность, приходится потерей КПД. Действительно, в замкнутом пространстве камеры сгорания, энергии просто некуда деваться, и в результате коэффициент полезного действия для двигателей внутреннего сгорания выше. Сам принцип турбины не позволяет использовать закрытые пространства. Струе газов из сопла нужно находить выход, часть энергии, в результате, рассеивается. Использование неполной мощности в газотурбинных установках, опять же, очень серьезно, снижает коэффициент полезного действия, и приводит к необходимости постоянных нагрузок, близких к максимальным. Это ведет к снижению ресурса работы, по сравнению с электрогенераторам на поршневых двигателях. Газотурбинная электростанция весьма чувствительна к остановкам и последующему запуску. Каждое действие снижает ресурс, чего не происходит, к примеру, у дизельных генераторов, где остановка и запуск, ни на что не влияет.
Газотурбинные электростанции гораздо сложнее в эксплуатации и ремонте, требуют больших капитальных затрат при строительстве, имеют более низкий электрический коэффициент полезного действия, большие потери энергии, меньший ресурс, требуют постоянной нагрузки. Для получения одинакового количества энергии приходится затрачивать до двух раз больше топлива, в сравнении с газопоршневым генератором. Но газотурбинные электростанции по-прежнему используются. Почему? Все вышеперечисленные факторы верны, но … при сравнении мощности до 30 МВт. Дальше ситуация меняется. Мощность генераторов на поршневых двигателях ограничена, мы говорили об этом выше, устойчивостью материала, из которого они изготовлены, к перегрузкам. Поэтому, например, если нам требуется постоянная мощность в 180 МВт, нам следует закупить, установить и обслуживать, от шести газопоршневх установок работающих постоянно, на полную мощность, или одна турбина.
Тут в силу уже вступают другие законы, не имеющие отношения к физике, законы экономики. Затратность, рентабельность. При постоянной потребности в боьшом количестве электроэнергии и теплоэнергии, от носителя с высокой температурой, газотурбинные электростанции, все же, выигрывают у своих менее мощных собратьев. К тому же, как и у газопрошневых электрогенераторов, в сравнении с дизельными, использование, в качестве топливного ресурса, газа, который может быть возобновляемым ресурсом, в отличие от нефтепродуктов, на образование которых необходимо миллионы лет, делает электроэнергию, полученную от этих установок, более перспективной и привлекательной. В самом деле – постепенно налаживается производство биогаза и других газов, происходит замена ими природного топлива. Экологичность этого топлива в разы выше, потенциально возможное к применению топливо – разнообразнее, при использовании природного газа – получаемая электроэнергия дешевле. Это обуславливает постепенное вытеснение, из промышленной сферы, электроэнергии, от генераторов использующих в качестве ресурса нефтепродукты. Принципы когенерации и тригенерации смогли вывести КПД газовых генераторов на конкурентоспособную отметку. А тенденции в ценах на энергоносители, экологическая политика государств, сделают вскоре использование электрогенераторов, использующих газ, в качестве топлива, самым приемлемым вариантом.
|
Комментарии
Спасибо,
очень интересная статья.
Есть просьба:
нельзя ли выкладывать текст статьи в удобном для скачивания формате (doc или txt), чтобы их можно было сохранить на диск и перечитать позже?
К сожалению, Алексей, мне не кажется это слишком уж хорошей идеей.
К сожалению, очень много не опирающихся на цифры утверждений.
Терминология хромает - нет таких понятий, как газопоршневой электрогенератор (см ГОСТ на термины и определения, разговор идет об энергетических агрегатах, так и надо называть вещи своими именами, а не придумывать свою собственную тепринологию.
Даже в заголовке сравниваются три разных понятия.
В статье некоторые выводы сомнительны, что во многом обусловлено отсутствием ссылки автора на конкретность рассматриваемых моделей. Так например, когда сравниваются газопоршневые агрегаты с газотурбинными, то возникает вопрос: а с какими газотурбинными?
Например Микротурбины(30-250кВт) и турбины средней мощности (1800-2000 кВт)не требуют базовых нагрузок, а в статье говорится как раз всё с точностью до наоборот.
При более внимательном подходе к сравнению ГПУ с ГТУ неоспоримым может оказаться факт о чрезвычайных преимуществах газотурбинных установок, в силу которых они, в конечном итоге, возможно вытеснят с рынка газопоршневые агрегаты.
В каких-то случаях сейчас это уже происходит.