В последнее время все большее распространение получают электрические газогенераторы - устройства, преобразующие энергию сгорания топлива, в нашем случае газа, в электрическую энергию. Область их применения широка: газогенераторы могут быть использованы как основной, и как резервный источник электрической энергии для производственных комплексов, компаний, учреждений, а также для жилых домов и поселков.
В качестве основного источника тока газогенераторы используют обычно в тех случаях, когда проведение централизованного электроснабжения либо не рационально, либо будет стоить слишком дорого. Это может быть загородный дом, стоящий в удаленной местности, поселок горнодобывающей компании или геологоразведочной экспедиции, носящий временный характер или очень удаленный от мест компактного проживания людей и т.д. Электростанции малой мощности используются ремонтными бригадами дорожных строителей и рабочего персонала жилищного хозяйства для проведения выездных работ. Однако все чаще их используют как источники дешевой электроэнергии в тех местах, где есть возможность пользоваться газовыми сетями, получать кроме электрической, еще и тепловую энергию или вырабатывать топливо из отходов.
Применение газогенераторов как резервных или дополнительных источников переменного тока оправдано и в загородных поселках, и в большинстве отраслей промышленности, особенно на производствах, подключенных к сети газоснабжения. Также возможно их использование и в государственных учреждениях, больницах и детских учреждениях, в банковских структурах, офисах компаний - в общем, везде, где есть необходимость обезопасить себя на случай внезапного отключения электроэнергии.
В качестве топлива эти установки используют самые различные виды газа: природный газ в его различных модификациях (магистральный, сжатый, сжиженный), попутный шахтный или нефтяной газ, биогаз (из различных видов биотоплива, органических отходов, древесины и т.д.). Этим объясняется одно из основных преимуществ газогенераторов - дешевизна вырабатываемой ими электроэнергии. Природный газ часто оказывается наиболее дешевым из всех видов топлива, а биогаз, вырабатываемый из отходов, или попутный газ имеют очень низкую себестоимость, что сказывается и на цене электричества.
Еще одно достоинство этих установок - высокая экологичность. Если сравнивать отходы при сжигании угля, мазута, бензина с отходами при сжигании газа, то продукты сгорания газа значительно меньше загрязняют окружающую среду. К тому же использование газа не оставляет твердых продуктов сгорания, как это бывает при использовании каменного угля, сланцев, торфа и прочих видов твердого топлива. А ведь существуют еще и газогенераторные установки, включающие в себя комплекс переработки отходов в биогаз, то есть служащие не только для выработки электроэнергии, но и для утилизации отходов.
Конструктивно газогенератор представляет собой комплекс, состоящий из двигателя, преобразующего энергию, выделяющуюся при сжигании газа в механическую энергию вращения ротора электрогенератора, вырабатывающего электрическую энергию. При необходимости к нему может быть добавлена установка для преобразования органических отходов в биогаз.
Мощность газовых генераторов, выпускаемых современной промышленностью, может колебаться от нескольких киловатт до нескольких десятков мегаватт, в зависимости от нужд потребителя. Они отличаются и принципом действия применяемых в них двигателей и подразделяются на:
- микротурбинные, мощностью от 3 до 500 КВт, имеющие воздушное охлаждение двигателя;
- газопоршневые, мощностью от 500 кВт до 5 МВт и
- газотурбинные, мощностью выше 5 МВт имеют водяное охлаждение двигателя, позволяющее им работать длительное время без перерыва и отключения.
Если микротурбинные установки в основном используются как резервные из-за невозможности длительной работы без перегрева двигателя, то газопоршневые и газотурбинные генераторы можно назвать мини-электростанциями, служащими постоянным источником электроэнергии. Они могут выпускаться в мобильных и стационарных вариантах исполнения.
Отличительной особенностью их использования, существенно снижающей срок окупаемости вложений, является присущий таким установкам режим когенерации, то есть одновременной выработки электрической и тепловой энергии. Происходит это благодаря тому, что вода, используемая для охлаждения камеры сгорания двигателя, и раскаленные газы - продукты сгорания, не выбрасываются в атмосферу, а направляются через специальные установки в отопительные сети жилых домов или предприятий, позволяя таким образом получать дополнительную выгоду от использования газогенераторной станции, повышая ее коэффициент полезного действия.
С точки зрения длительности службы, газопоршневые станции более выгодны: их срок службы составляет около 30 лет, тогда как газотурбинные установки обычно изнашиваются в два раза быстрее. Если же сравнивать газогенераторы с дизельными двигателями, то ресурс газовых установок в среднем оказывается в полтора-два раза выше.
Существенные плюсы таких установок - небольшое количество персонала для обслуживания техники, низкий уровень шума, а также возможность нарастить мощность путем добавления дополнительных модулей оборудования.
Однако газогенераторные установки имеют и недостатки: при эксплуатации при температурах ниже нуля им для запуска необходим подогрев картера двигателя, иначе он может и не запуститься.
Выпускают газогенераторы как отечественные, так и зарубежные производители, среди которых присутствуют и компании, специализирующиеся на выпуске генерирующих устройств, и авиационные или турбинные предприятия, для которых газогенераторы - один из дополнительных видов продукции.
