Gotowi na biogaz – przygotowanie silników gazowych na następną dekadę

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

silnik gazowy

Ten artykuł zawiera płatne treści stworzone we współpracy z Wzmocnienie.

Zarówno politycy, naukowcy, jak i zainteresowane strony z branży nieustannie poszukują zrównoważonych źródeł energii, aby wnieść wkład w międzynarodowe wysiłki na rzecz ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Wyzwania związane z ustanawianiem alternatyw dla paliw kopalnych obejmują jednak koszty, luki technologiczne, a także dostępność i niezawodność.

Biogaz jest powszechnie uważany za element układanki w szerszym obrazie przyszłych źródeł energii: wytwarzany z odpadów organicznych, rozwiązuje zarówno problemy związane z gospodarką odpadami, jak i poszukiwaniem odnawialnych źródeł energii.

Jednak – „Wykorzystanie biogazu do produkcji energii jest utrudnione przez kilka czynników, w tym brak wydajności wielu samych silników gazowych, które odgrywają kluczową rolę w przetwarzaniu biogazu w ciepło i energię” – stwierdza Thomas Achrainer, jeden z założycieli firmy PowerUP GmbH. Jako uznany ekspert ds. usług silników gazowych w zakresie elektrowni biogazowych, PowerUP wyspecjalizowała się w innowacyjnych rozwiązaniach przygotowujących sektor biogazu na następną dekadę.

Rynek biogazu dzisiaj – przegląd

Biogaz uznano za obiecującą alternatywę dla paliw kopalnych, które w 2022 r. nadal stanowiły większość światowych źródeł energii: w tym roku sam węgiel miał ponad 35% udziału, a gaz ziemny – 22%. .^[1]

Jednak liczba odnawialnych źródeł energii, takich jak biogaz, rośnie: w 2022 r. moc zainstalowanej energii z biogazu na całym świecie wyniosła 21.5 gigawatów. Ogółem światowy rynek biogazu – obejmujący zastosowania takie jak gotowanie, ogrzewanie i, z największym udziałem, produkcja energii – szacuje się na 65.53 miliarda dolarów w 2023 r. W latach 2024–2030 złożona roczna stopa wzrostu (CAGR) wyniesie 4.2 % jest oczekiwany.^[2] ^[3]

Oczywiście kierunek jest jasny: oczekuje się, że biogaz stanie się coraz ważniejszym czynnikiem w światowych dostawach energii. Do zalet można zaliczyć odnawialność i utylizację odpadów, ale także zwiększoną stabilność dostaw energii do krajów rozwijających się i regionów wiejskich. Nadal jednak jest sporo do poprawy.^[4]

Główne wyzwania stojące przed operatorami silników na biogaz: Jakie są trudności?

„Biogaz często musi zostać poddany specjalnemu etapowi przetwarzania, aby nadawał się do produkcji energii” – mówi Thomas Achrainer. W końcu ten naturalny produkt może czasami charakteryzować się znacznymi różnicami w składzie. Jednak pomimo zaawansowanego przetwarzania silniki na biogaz muszą być wystarczająco elastyczne, aby poradzić sobie z niespójnościami podczas spalania.

Jednak to nie jedyne zawiłości, z jakimi borykają się silniki na biogaz (a raczej ich operatorzy).

Nieefektywne udogodnienia

Koszty są czynnikiem decydującym o przyjęciu odnawialnych źródeł energii. Biogaz nie stanowi tu wyjątku, dlatego energetyka musi dysponować najnowocześniejszymi technologiami. Mówiąc o silnikach gazowych zajmujących centralne miejsce w produkcji energii z biogazu, Thomas Achrainer ilustruje: „Nowoczesne silniki gazowe to konie o prawdziwej mocy, ponieważ mogą osiągnąć wysoki poziom wydajności, gdy są wykorzystywane do produkcji energii. Jednak nawet w przypadku stosowania silników gazowych przez uznanych liderów rynku często istnieje pole do ulepszeń.

Pomimo dobrych poziomów sprawności od 40 do 50%, silniki na biogaz do produkcji energii można dalej udoskonalać i dostosowywać do konkretnych potrzeb klientów. Można na przykład poprawić tolerancję większych różnic w jakości gazu, omijając potrzebę pracochłonnych etapów przygotowania gazu.^[5]

Dodatkowo można zastosować specjalnie opracowane części silnika gazowego, aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność silników. Elementami tymi mogą być świece zapłonowe, filtry przedmuchowe, a także wiele innych podzespołów zwiększających nie tylko wydajność, ale i trwałość.

mężczyzna naprawia silnik benzynowy

Kompleksowa konserwacja

Konserwacja może łatwo stać się poważnym problemem w przypadku obsługi złożonych obiektów z dużymi i delikatnymi systemami. I choć regularne serwisowanie jest niezbędne do zapewnienia trwałości kosztownych silników gazowych i uniknięcia nieplanowanych przerw, często wiąże się ono ze znacznymi przestojami. Jest to tym bardziej prawdziwe, gdy dany zakład znajduje się w znacznej odległości od producenta silnika gazowego lub wykwalifikowanego partnera serwisowego.

Operatorzy silników gazowych poszukują zatem możliwości zmniejszenia kosztów i wysiłków związanych z konserwacją lub połączenia serwisowania z dostosowaną do indywidualnych potrzeb modernizacją istniejących systemów.

Przestarzałe systemy – kosztowne zamienniki

Średni czas życia silników na biogaz może przekraczać 25–30 lat. Jednak w miarę postępu technologicznego wiele elektrowni dysponuje jedynie przestarzałymi silnikami gazowymi, co zwiększa zarówno koszty konserwacji, jak i podatność na błędy. Mimo to: wymiany są kosztowne, a przedwczesne wycofanie silnika gazowego podważa dążenia do zrównoważonej produkcji energii.

Śledzenie postępu technologicznego nie musi jednak oznaczać regularnej wymiany wielu elementów elektrowni. Zamiast tego niezwykle pożądane są możliwości modernizacji istniejących systemów, aby starsze generacje silników gazowych były przyszłościowe.

Zasilanie silników na biogaz – przygotowanie się na wyzwania jutra

„Wyzwania napędzają innowacje. Bez nich zamiast postępu mielibyśmy stagnację” – mówi Thomas Achrainer. W rzeczywistości przeszkody w działaniu silników na biogaz skłoniły branżę do opracowania podejść zwiększających wydajność, niezawodność i niezależność.

W tym celu PowerUP oferuje nie tylko usługi konserwacji silników MWM® i INNIO Jenbacher® w 52 krajach – przeglądy oparte na stanie pozwalają na oszczędność kosztów i zasobów poprzez wymianę tylko tych części, których żywotność faktycznie dobiegła końca. Z drugiej strony wymiana komponentów obejmuje również części zamienne do silników gazowych zaprojektowane przez PowerUP, które są w stanie jeszcze bardziej zwiększyć wydajność i żywotność silników na biogaz – takie jak układy przedmuchu i głowice cylindrów.

Oprócz dedykowanych części zamiennych i opcji modernizacji istniejących silników, PowerUP opracował również PUPGEN: połączenie odnowionego silnika INNIO Jenbacher® Type 3 i ukierunkowanych adaptacji przez PowerUP czyni go niezwykle wszechstronnym, a jednocześnie opłacalnym dodatkiem do linii firmy- w górę.

^[1] https://www.statista.com/statistics/269811/world-electricity-production-by-energy-source/

^[2] https://www.statista.com/statistics/1032922/biogas-capacity-globally/

^[3] https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/biogas-market

^[4] https://energypedia.info/wiki/Advantages_and_Disadvantages_of_Biogas

^[5] https://www.energie-lexikon.info/gasmotor.html