Газопоршневая установка 5 МВт

Газопоршневую установку на 5 МВт нельзя подбирать только по обозначению мощности. Сначала нужно подтвердить электрическую нагрузку объекта, доступный расход и давление газа, схему работы с внешней сетью, требования к резервированию и наличие потребителя тепла. В переданных материалах нет паспортной конфигурации ГПУ непрерывной мощностью 5 МВт, поэтому универсальный расход газа, состав оборудования, стоимость и срок окупаемости для такой установки не определяются.

Для предварительной оценки можно использовать только данные конкретных сценариев: например, проектного ТЭО описывает энергоцентр из восьми установок по 230 кВт с суммарной мощностью 1,84 МВт. Этот расчёт нельзя переносить на объект мощностью 5 МВт без новой технической и финансовой модели.

Что нужно определить до подбора ГПУ 5 МВт

1. Требуемую электрическую мощность

Нужно установить:

• максимальную, минимальную и среднюю нагрузку;
• почасовой и сезонный график потребления;
• долю базовой нагрузки;
• перечень критических потребителей;
• необходимость автономной или параллельной работы с сетью;
• требуемый резерв;
• возможное изменение нагрузки после расширения объекта.

Значение «5 МВт» также необходимо уточнить: это требуемая рабочая мощность объекта, ориентир для энергоцентра или установленная мощность оборудования. По fact pack нельзя подтвердить, что конкретная модель с маркировкой 5 МВт обеспечивает 5 МВт непрерывной электрической мощности.

2. Параметры газоснабжения

Для расчёта нужны:

• доступный объём газа;
• давление в точке подключения;
• характеристики газа;
• протяжённость газопровода;
• диаметры труб;
• количество и тип фасонных элементов;
• допустимые потери давления;
• требования газоснабжающей организации.

В таблице таблице газопроводов приведены диапазоны давления:

• низкое — до 0,005 МПа;
• среднее — до 0,3 МПа;
• высокое — до 1,2 МПа.

Расчётные условия этой таблицы: плотность газа 0,68 кг/м³, температура 20 °C / 293 K, метод учёта сжимаемости GERG-91. Это справочные условия исходного расчёта, а не технические условия подключения.

3. Схему электроснабжения

Для объекта с нагрузкой около 5 МВт необходимо отдельно рассмотреть:

• автономную работу;
• параллельную работу с внешней сетью;
• покрытие базовой нагрузки;
• резервирование части потребителей;
• комбинированную схему.

Выбор схемы влияет на состав распределительного оборудования, автоматики и защиты. Конкретные параметры этих систем в fact pack не приведены и должны определяться проектом.

4. Использование тепла

В предоставленных материалах нет паспортных данных по тепловой мощности установок для конфигурации 5 МВт. Поэтому до расчёта нужно определить:

• есть ли постоянный потребитель тепла;
• требуемые параметры теплоносителя;
• сезонность тепловой нагрузки;
• расстояние до потребителей;
• возможность применения тепла в технологическом процессе;
• необходимость выработки холода.

Экономический результат утилизации тепла нельзя оценить без данных конкретного объекта и выбранного оборудования.

Исходные условия

Для предварительного расчёта ТЭО следует передать:

Электрическая часть

• требуемую и доступную мощность;
• график нагрузки по часам и сезонам;
• режим работы предприятия;
• перечень критических потребителей;
• действующую схему электроснабжения;
• требования к резервированию;
• условия параллельной работы с сетью.

Газовая часть

• точку подключения;
• давление газа;
• доступный расход;
• характеристики газа;
• длину и диаметр газопровода;
• сведения о запорной и регулирующей арматуре;
• технические условия газоснабжающей организации.

Тепловая часть

• наличие тепловой нагрузки;
• график потребления тепла;
• требуемые параметры теплоносителя;
• возможность размещения теплообменного оборудования;
• наличие технологических потребителей тепла или холода.

Экономическая часть

• действующий тариф на электроэнергию;
• цену газа;
• режим предполагаемой загрузки;
• капитальные затраты по рассматриваемой конфигурации;
• расходы на сервис;
• параметры финансирования;
• налоги и другие платежи, если они учитываются в модели.

Расчётный пример

Ниже приведены только расчётные сценарии из таблицы мощности и проектного ТЭО. Они не являются паспортом ГПУ 5 МВт и не заменяют расчёт для конкретного объекта.

Сценарий проектного ТЭО содержит следующие результаты модели:

• прямые затраты на генерацию — 3,615 ₽/кВт·ч;
• разница с сетевым тарифом — 5,685 ₽/кВт·ч;
• расчётная годовая экономия — 101 436 955 ₽;
• простой расчётный срок окупаемости — 13,486 месяца.

Эти показатели относятся только к проекту проектного ТЭО: восьми установкам по 230 кВт, тарифу 9,30 ₽/кВт·ч, цене газа 12,75 ₽/м³, расходу 0,26 м³/кВт·ч и допущениям по часам работы, обслуживанию и финансированию. Переносить их на установку или энергоцентр мощностью 5 МВт нельзя.

Пример таблице газопроводов также нельзя использовать как готовое решение для объекта. Пропускная способность газопровода зависит от длины, давления, потерь, арматуры, параметров газа и требований поставщика газа. Таблица газопроводов не является техническими условиями или финальным согласованием подключения.

Как проверяется применимость мощности 5 МВт

Расчёт выполняется последовательно:

1. Сопоставляется требуемая мощность с фактическим графиком нагрузки.

2. Проверяется возможность подачи необходимого объёма газа.

3. Рассчитывается газопровод с учётом давления, длины и потерь.

4. Определяется схема работы с внешней сетью.

5. Уточняется состав резервного оборудования.

6. Оценивается возможность использования тепла.

7. Формируется конфигурация оборудования.

8. На основании подтверждённых технических данных рассчитывается ТЭО.

Если фактическая нагрузка большую часть времени ниже 5 МВт, это должно быть отражено в модели загрузки. Если потребление превышает доступную генерацию, отдельно рассматривается работа с внешней сетью или резервным источником. Конкретное решение зависит от исходных данных объекта.

Ограничения расчёта

По переданному fact pack невозможно достоверно определить для ГПУ 5 МВт:

• конкретную модель или набор агрегатов;
• паспортную непрерывную мощность;
• расход газа;
• электрический и тепловой КПД;
• габариты и массу;
• требования к монтажу;
• уровень шума;
• состав газоподготовки;
• стоимость и сроки поставки;
• стоимость монтажа и подключения;
• сервисный регламент;
• срок службы;
• универсальный срок окупаемости;
• экономию относительно сети.

Значения таблице мощности относятся к указанным в таблице моделям и их непрерывной мощности. Маркировка модели и мощность не всегда совпадают: например, ГПУ 250 в таблице мощности имеет непрерывную мощность 210 кВт, а ГПУ 150 — 145 кВт. Поэтому нельзя автоматически считать обозначение модели её электрической мощностью.

Данные проектного ТЭО относятся к отдельному проектному сценарию на 1,84 МВт. Данные расчётном сценарии майнинга относятся к специальному майнинговому сценарию Weichai на 210 кВт и не применимы к промышленному или аграрному энергоснабжению. В расчётном сценарии майнинга указаны разные интервалы обслуживания: 750 часов в одном листе и 500 часов в листе M50. Этот конфликт необходимо уточнять по документации конкретного оборудования.

Следующий шаг

Передайте данные о площадке, графике электрической нагрузки, точке подключения и параметрах газа. На их основании можно подготовить расчёт ТЭО для конкретной схемы энергоснабжения, а не переносить показатели стороннего сценария на объект мощностью 5 МВт.