FAQ

Газопоршневая электростанция (ГПЭС, ГПУ, ГПЭ) — это установка для выработки электричества и тепла, работающая на природном или сжиженном газе. В её основе — двигатель внутреннего сгорания, который приводит в движение генератор. Двигатель сжигает газ, преобразуя его энергию в механическую, а генератор превращает эту энергию в электрическую.

Газопоршневая электростанция вырабатывает электроэнергию в автономном режиме или в параллельной работе с сетью. Стоимость электроэнергии, вырабатываемой газопоршневой электростанции, зачастую, в 2-3 раза дешевле, чем электроэнергия от сети. 

Благодаря надёжности и оптимальным эксплуатационным затратам ГПЭС широко применяются в промышленности, энергетике, коммунальном хозяйстве, аграрном секторе и других отраслях.

Газопоршневая установка (ГПУ) вырабатывает электроэнергию и тепло за счёт сжигания газа в поршневом двигателе, аналогичном автомобильному, но промышленного масштаба.

В цилиндры двигателя подаётся газовоздушная смесь, свеча зажигания инициирует воспламенение смеси. При сгорании выделяется энергия, которая толкает поршни. Движение поршней вращает коленчатый вал, который соединён с генератором. Так механическая энергия преобразуется в электрическую.
Выделяющееся при работе двигателя тепло не теряется, а собирается через систему охлаждения и используется для отопления, горячего водоснабжения или технологических нужд.

Главное отличие — в используемом топливе и назначении. Дизельные электростанции чаще применяются как резервные источники энергии, а газопоршневые — для долговременной и экономичной работы в постоянном режиме.

Использование дизельной электростанции в постоянном режиме работы — экономически нецелесообразно. Также, как и газопоршневые электростанции невыгодно использовать как резервный источник питания. Дизельные электростанции рассчитаны в основном на кратковременную эксплуатацию (аварийный или резервный источник питания). Газопоршневые — на круглосуточную работу 24/7 с ресурсом до 60 000 моточасов.

Дизельные установки работают на дизельном топливе, газопоршневые — на природном или сжиженном газе. Стоимость эксплуатации ГПЭС ниже за счёт доступности газа и более длительных межсервисных интервалов. Газовые установки выделяют меньше вредных веществ в атмосферу.

Когенерационная установка — это энергетический комплекс, который одновременно вырабатывает электричество и тепло из одного вида топлива.
В отличие от обычной электростанции, где часть энергии теряется в виде тепла, когенерационная установка использует это тепло для обогрева зданий, нагрева воды или технологических процессов.

Принцип работы: двигатель (чаще всего газопоршневой) производит электроэнергию, а выделяемое при этом тепло утилизируется и применяется для отопления или подачи горячей воды.

КПД когенерационных установок достигает 90 %. Когенерационные установки универсальны и могут применяться на промышленных предприятиях, ЖКХ, тепличных комплексах, социальных объектах и любых площадках с высоким потреблением тепла и электроэнергии.

ГПЭС используют там, где требуется надёжное и экономичное энергоснабжение.

• Промышленные предприятия — обеспечение производства стабильной электро- и теплой энергией.
• Энергетика и ЖКХ — локальные источники энергии для жилых комплексов, котельных, микрорайонов.
• Сельское хозяйство — энергоснабжение теплиц, животноводческих комплексов, элеваторов.
• Социальные объекты — больницы, школы, дата-центры, спортивные сооружения.

Именно универсальность и надёжность делают ГПЭС оптимальным выбором для объектов с постоянным высоким энергопотреблением.

Средняя себестоимость 1 кВт·ч при работе ГПУ на сегодняшний день составляет от 2,5 рубля, что значительно ниже тарифов сетевой электроэнергии для промышленных предприятий.

Стоимость киловатт-часа при работе газопоршневой электростанции зависит от ряда факторов:

• цены на газ (природный или сжиженный);

• КПД установки (современные ГПУ имеют электрический КПД от 40% до 90% в зависимости от типа исполнения);

• режима работы;

• масштаба станции (чем больше мощность, тем ниже себестоимость);

• технического обслуживания (ТО и запасные части вносят 10–20% в себестоимость).

В среднем для промышленных потребителей при использовании магистрального природного газа себестоимость 1 кВт·ч составляет в 2–3 раза ниже, чем при покупке электроэнергии у сетевой компании. Если же установка работает в когенерационном режиме (одновременно вырабатывает электричество и тепло), фактическая стоимость кВт·ч может быть ещё ниже, так как часть затрат «компенсируется» за счёт полезного использования тепловой энергии.

Первые регламентные работы выполняются каждые 1 000 моточасов, а полный сервисный цикл обычно составляет 30 000–60 000 моточасов, в зависимости от модели двигателя и условий эксплуатации.

Межсервисный интервал ГПУ зависит от производителя двигателя, качества газа, нагрузки и условий эксплуатации. Ориентировочные интервалы ТО:

• ТО-1000 моточасов – замена масла, фильтров, диагностика.
• ТО-4000–8000 моточасов – расширенный комплекс работ, включая регулировки и проверку узлов.
• Капитальный ремонт – каждые 30 000–60 000 моточасов: полная переборка двигателя, замена изношенных деталей.

Регулярное обслуживание позволяет поддерживать высокий КПД установки, снижать риск аварийных остановок и продлевать срок службы оборудования.

Когенерация на газопоршневых установках широко применяется в пищевой промышленности. Она позволяет одновременно получать электричество, тепло и холод, что значительно снижает себестоимость продукции.

Когенерационные ГПУ в пищевой отрасли закрывают сразу несколько задач:

• Электроэнергия – питание оборудования, холодильных установок, освещения.
• Тепло – для нагрева воды, выработки пара, процессов пастеризации и стерилизации.
• Холод – за счёт абсорбционных машин (тригенерация) может обеспечиваться охлаждение и кондиционирование.

Использование когенерации позволяет пищевым предприятиям:

• снизить энергозатраты до 30–40%;
• повысить энергонезависимость;
• соответствовать современным экологическим требованиям.

Газопоршневая установка считается одним из наиболее экологичных решений среди автономных источников энергии. При работе на природном газе уровень выбросов СО₂ и вредных примесей значительно ниже, чем у дизельных или угольных станций.

Экологичность ГПУ обеспечивается за счёт:

• Топлива. Природный газ — самый «чистый» из традиционных энергоресурсов: при сгорании выделяется минимум оксидов серы и твёрдых частиц.
• Высокого КПД. Современные ГПУ обеспечивают 40–45% электрического КПД, а при когенерации суммарная эффективность (электро+тепло) достигает 90%. Это снижает расход топлива и, как следствие, объём выбросов.
• Гибкости по топливу. Помимо природного газа, ГПУ может работать на биогазе, свалочном или шахтном газе, утилизируя отходы и одновременно вырабатывая энергию.

Газопоршневая установка при работе на природном газе выделяет примерно 400–500 г CO₂ на 1 кВт·ч выработанной электроэнергии. Это в 2–2,5 раза меньше, чем у дизельных и угольных станций.

• Угольная генерация — около 900–1100 г CO₂/кВт·ч.
• Дизельные электростанции — 700–800 г CO₂/кВт·ч.

Если использовать не только электричество, но и тепло (когенерация), суммарный выброс CO₂ на единицу полезной энергии снижается ещё на 30–40%, так как топливо расходуется максимально эффективно.

При использовании биогаза, свалочного или шахтного газа, выбросы CO₂ считаются углеродно-нейтральными, так как в атмосферу возвращается тот же объём углекислого газа, который ранее был поглощён органическим сырьём.