为沼气做好准备——让燃气发动机适应未来十年

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政治家、科学家和行业利益相关者都在不断寻求可持续能源，为国际社会减少温室气体排放的努力做出贡献。然而，建立化石燃料替代品面临的挑战包括成本、技术差距以及可及性和可靠性。

沼气被广泛认为是未来能源大局中的一块拼图：它由有机废物生产，可以解决废物管理和寻找可再生能源的问题。

然而，创始人之一 Thomas Achrainer 表示，“沼气在能源生产中的使用受到多种因素的阻碍，包括许多燃气发动机本身效率低下，而燃气发动机是将沼气转化为热能和能源的核心部件” PowerUP 有限公司。作为一个既定的 沼气发电厂燃气发动机服务专家, PowerUP 专注于创新解决方案，帮助沼气行业为下一个十年做好准备。

当今沼气市场——概述

特别是在电力生产方面，沼气已被认为是化石燃料的一种很有前途的替代品，到 2022 年，化石燃料仍占全球能源的大部分：当年仅煤炭的份额就超过 35%，其次是天然气，占 22% 。^[1]

然而，沼气等可再生能源正在增加：2022 年，全球沼气能源装机容量达到 21.5 吉瓦。总体而言，全球沼气市场（包括烹饪、供暖以及占最大份额的能源生产等应用）预计到 65.53 年规模将达到 2023 亿美元。2024 年至 2030 年间，复合年增长率 (CAGR) 为 4.2 ％ 是期待。^{[2] [3]}

显然，方向很明确：沼气有望成为全球能源供应中越来越重要的因素。优点包括可再生性和废物利用，而且还提高了发展中国家和农村地区能源供应的稳定性。尽管如此，仍有很大的改进空间。^[4]

沼气发动机运营商面临的主要挑战：困难是什么？

“沼气通常需要经过特殊的处理步骤才能用于能源生产”，Thomas Achrainer 说。毕竟，这种天然产品的成分有时可能存在相当大的变化。但是，尽管采用先进的处理技术，沼气发动机仍需要具有足够的适应性，以应对燃烧过程中的不一致情况。

然而，这些并不是沼气发动机（或者更确切地说，其操作员）面临的唯一复杂问题。

设施效率低下

在采用可再生能源方面，成本是一个决定性因素。沼气也不例外，这就是为什么能源部门需要拥有最先进的技术。谈到燃气发动机在沼气能源生产中占据中心地位，Thomas Achrainer 表示：“现代燃气发动机是真正的动力马，因为它们在用于能源生产时可以实现高效率水平。然而，即使成熟的市场领导者使用燃气发动机，也往往存在改进的空间。”

尽管效率水平在 40% 到 50% 之间，但用于能源生产的沼气发动机还可以进一步改进并适应特定的客户需求。例如，可以提高对气体质量较大变化的耐受性，从而避免繁琐的气体制备步骤。^[5]

此外，还可以采用专门开发的燃气发动机零件，以进一步提高发动机的效率。这些元件可能包括火花塞、窜气过滤器以及许多其他部件，不仅可以提高效率，还可以提高耐用性。

维护复杂

当操作具有大型且精密系统的复杂设施时，维护很容易成为一个主要问题。尽管定期维护对于确保昂贵的燃气发动机的使用寿命和避免意外中断至关重要，但它通常会带来严重的停机时间。当相关设施距离燃气发动机制造商或合格的服务合作伙伴较远时，情况更是如此。

因此，燃气发动机运营商正在寻求降低与维护相关的成本和工作量，或者将服务与现有系统的定制升级相结合的可能性。

过时的系统 – 成本高昂的更换

沼气发动机的平均寿命可延长 25-30 年以上。然而，随着技术的进步，许多发电厂仅使用过时的燃气发动机，这增加了维护成本和出错的可能性。即便如此：更换成本高昂，而且过早淘汰燃气发动机会破坏可持续能源生产的愿望。

然而，跟上技术进步并不一定意味着定期更换发电厂的多个部件。相反，迫切需要升级现有系统的可能性，以使旧一代燃气发动机能够面向未来。

为沼气发动机提供动力——为明天的挑战做好准备

“挑战推动创新。没有他们，我们就会陷入停滞而不是进步”，托马斯·阿赫赖纳 (Thomas Achrainer) 说道。事实上，沼气发动机运行中的障碍促使该行业开发出提高效率、可靠性和独立性的方法。

为此，PowerUP 不仅为 52 个国家/地区的 MWM® 和 INNIO Jenbacher® 发动机提供维护服务 - 基于状态的检修仅更换那些实际已达到使用寿命的部件，从而实现成本和资源效率。另一方面，部件更换还包括 PowerUP 设计的燃气发动机备件，能够进一步提高沼气发动机的效率和使用寿命，例如窜气系统和气缸盖。

除了现有发动机的专用备件和升级选项外，PowerUP 还开发了 PUPGEN：大修的 INNIO Jenbacher® Type 3 发动机与 PowerUP 的针对性改造相结合，使其成为公司产品线中极其通用且经济高效的补充。向上。

^[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

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• Sumber: https://envirotecmagazine.com/2024/02/01/ready-for-biogas-getting-gas-engines-fit-for-the-next-decade/