Готовность к биогазу – подготовка газовых двигателей к требованиям следующего десятилетия

Переиздано Платоном

Читают: 0

Газовый двигатель

Эта статья содержит платный контент, созданный в сотрудничестве с PowerUP.

Политики, ученые и представители отрасли постоянно ищут устойчивые источники энергии в качестве вклада в международные усилия по сокращению выбросов парниковых газов. Однако проблемы в создании альтернатив ископаемому топливу включают затраты, технологические пробелы, а также доступность и надежность.

Биогаз широко рассматривается как часть головоломки в более широкой картине источников энергии завтрашнего дня: поскольку он производится из органических отходов, он решает как проблемы управления отходами, так и поиска возобновляемых источников энергии.

Однако «использованию биогаза в производстве энергии препятствует несколько факторов, в том числе недостаточная эффективность многих газовых двигателей, которые являются центральным элементом преобразования биогаза в тепло и энергию», - заявляет Томас Ахрайнер, один из основателей. компании PowerUP GmbH. Как устоявшийся эксперт по газомоторному обслуживанию биогазовых электростанцийКомпания PowerUP специализируется на инновационных решениях, которые помогут подготовить биогазовый сектор к следующему десятилетию.

Рынок биогаза сегодня – обзор

Особенно в производстве электроэнергии биогаз оказался многообещающей альтернативой ископаемому топливу, которое по-прежнему составляло большинство мировых источников энергии в 2022 году: доля одного только угля в этом году составляла более 35%, за ним следовал природный газ с 22% .^[1]

Тем не менее, возобновляемые источники энергии, такие как биогаз, находятся на подъеме: в 2022 году мощность биогазовых установок, установленных во всем мире, составила 21.5 гигаватт. В целом мировой рынок биогаза, включая такие приложения, как приготовление пищи, отопление и, с наибольшей долей, производство энергии, оценивается в 65.53 миллиарда долларов США в 2023 году. В период с 2024 по 2030 год совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 4.2. % ожидается.^[2] ^[3]

Очевидно, что направление ясно: ожидается, что биогаз станет все более важным фактором глобального энергоснабжения. Преимущества включают возобновляемость и утилизацию отходов, а также повышение стабильности энергоснабжения развивающихся стран и сельских регионов. Тем не менее, есть значительные возможности для улучшения.^[4]

Основные проблемы для операторов биогазовых двигателей: в чем заключаются трудности?

«Биогаз часто должен пройти специальную стадию обработки, чтобы сделать его доступным для производства энергии», — говорит Томас Ахрайнер. В конце концов, этот натуральный продукт может иногда иметь значительные различия в своем составе. Но, несмотря на передовую обработку, биогазовые двигатели должны быть достаточно адаптируемыми, чтобы справляться с несоответствиями во время сгорания.

Однако это не единственные тонкости, с которыми сталкиваются биогазовые двигатели (вернее, их операторы).

Неэффективные объекты

Затраты являются определяющим фактором, когда дело доходит до внедрения возобновляемых источников энергии. Биогаз не является исключением, поэтому энергетическому сектору необходимо иметь в своем распоряжении самые современные технологии. Говоря о газовых двигателях, занимающих центральное место в производстве энергии с использованием биогаза, Томас Ахрайнер иллюстрирует: «Современные газовые двигатели — настоящие мощные лошадки, поскольку они могут достигать высокого уровня эффективности при использовании в производстве энергии. Однако даже при использовании газовых двигателей признанными лидерами рынка часто есть возможности для улучшения».

Несмотря на хороший уровень эффективности (от 40 до 50%), биогазовые двигатели для производства энергии могут быть дополнительно усовершенствованы и адаптированы к конкретным потребностям клиентов. Например, можно улучшить устойчивость к большим изменениям качества газа, избегая необходимости трудоемких этапов подготовки газа.^[5]

Кроме того, для дальнейшего повышения эффективности двигателей могут быть использованы специально разработанные детали газовых двигателей. Эти элементы могут включать в себя свечи зажигания, фильтры продувки, а также многие другие компоненты, повышающие не только эффективность, но и долговечность.

Мужчина чинит бензиновый двигатель

Комплексное обслуживание

Техническое обслуживание может легко стать серьезной проблемой при эксплуатации сложных объектов с большими и хрупкими системами. И несмотря на то, что регулярное обслуживание необходимо для обеспечения долговечности дорогостоящих газовых двигателей и предотвращения незапланированных простоев, оно часто сопровождается значительными простоями. Это тем более верно, когда рассматриваемое предприятие находится на значительном расстоянии от производителя газового двигателя или квалифицированного сервисного партнера.

Поэтому операторы газовых двигателей ищут возможности либо снизить затраты и усилия, связанные с техническим обслуживанием, либо совместить обслуживание с индивидуальной модернизацией существующих систем.

Устаревшие системы – дорогостоящая замена

Средний срок службы биогазовых двигателей может превышать 25–30 лет. Однако по мере развития технологий многие электростанции имеют в своем распоряжении только устаревшие газовые двигатели, что увеличивает как затраты на техническое обслуживание, так и подверженность ошибкам. Даже в этом случае: замена обходится дорого, а несвоевременный отказ от газовых двигателей подрывает стремление к устойчивому производству энергии.

Однако идти в ногу с технологическим прогрессом не обязательно означает регулярную замену множества компонентов электростанций. Вместо этого крайне востребованы возможности модернизации существующих систем с целью сделать старые поколения газовых двигателей перспективными.

Запуск биогазовых двигателей – подготовка к вызовам завтрашнего дня

«Проблемы стимулируют инновации. Без них вместо прогресса у нас был бы застой», — говорит Томас Ахрайнер. Фактически, препятствия в эксплуатации биогазовых двигателей побудили отрасль разработать подходы к повышению эффективности, надежности и независимости.

С этой целью PowerUP не только предлагает услуги по техническому обслуживанию двигателей MWM® и INNIO Jenbacher® в 52 странах — капитальный ремонт по состоянию позволяет повысить эффективность затрат и ресурсов за счет замены только тех деталей, срок службы которых фактически истек. С другой стороны, замена компонентов также включает запасные части для газовых двигателей, разработанные PowerUP, которые способны еще больше повысить эффективность и долговечность биогазовых двигателей, например, системы продувки и головки цилиндров.

В дополнение к специальным запасным частям и вариантам модернизации существующих двигателей PowerUP также разработала PUPGEN: сочетание модернизированного двигателя INNIO Jenbacher® Type 3 и целевых адаптаций PowerUP делает его чрезвычайно универсальным и экономичным дополнением к линейке компании. вверх.

^[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