Острая необходимость оперативного внедрения генерирующих мощностей в условиях отдалённой или локальной эксплуатации оборудования (там, где отсутствует централизованное электроснабжение), привела к разработке инженерных схем, целью которых, стало создание модульных электростанций.
Что такое модульные электростанции
Модульная электростанция - это компактная конструкция, предназначенная для производства электрической энергии небольшой выходной мощности. Она может быть оборудована силовой частью, направленной также на выработку тепловой энергии. Удобство установок – в масштабировании (увеличении), вырабатываемых ими мощностей путём монтажа дополнительных модулей.
Дизель-генераторные модульные станции
Для организации надёжной и бесперебойной работы модульные электростанции оборудуются рядом вспомогательных систем.
Преимущества блочно-модульных электростанций
Блочно-модульные электростанции (БМЭС) пользуются большим спросом на энергетическом рынке современности. Особенно широко они востребованы, когда есть потребность в удовлетворении спроса на электрическую энергию в труднодоступных или удалённых местах. При этом на решение выделяются ограниченные сроки. Здесь на выручку энергетикам приходят БМЭС, обладающие рядом актуальных достоинств:
- Минимизация времени возведения генерирующего объекта –составляющая 15-20 дней – обусловленная максимумом готовности к монтажу и подключению блоков-модулей.
- Отсутствие значительных расходов на проведение строительных работ (подготовка основательного фундамента, возведение капитальных сооружений), чем так грешат крупные энергетические объекты. Это существенным образом удешевляет цену проекта.
- Защита от внешних (природных и человеческих) воздействий, предоставляющая возможность строительства БМЭС на открытом воздухе и при этом блокирующая от проникновения в них посторонних.
- Лёгкость интеграции в энергосистему генерирующих мощностей.
- Возможность – за счёт подключения дополнительных модулей – поэтапного наращивания мощностей по выработке энергии.
- Быстрота демонтажа, удобство перевозки с места на место, незначительные сроки следующего монтажа и подключения –все эти факторы дают высокий уровень мобильности блочно-модульных электростанций.
Подытоживая преимущества, можно констатировать, что девизом БМЭС выступает принцип «быстро и дёшево».
Состав блочно-модульной ГПЭС
Достаточно распространённой конструкцией выступает здесь газопоршневая электростанция (использующая в виде топлива природный газ или иные горючие газы).
Схема работы ГПЭС
Обычно её блок-модуль включает в себя стандартный набор технологически завершённых узлов:
- электротехнический и теплотехнический модули;
- системы газоснабжения и пневматики, блок фильтрации, модуль удаления дыма;
- блок охлаждения, глушитель с каркасом;
- модули приточной вентиляции и вытяжки.
Газопоршневые электростанции
Монтаж модульной электростанции
Вследствие принятия оптимальных решений при изготовлении модульных электростанций, их сборка не представляет больших сложностей. Так как выполняется она по методу «конструктора» в заранее предусмотренных и подготовленных для этой цели местах, что приводит к ускорению монтажа и сокращению строительных расходов.
Последовательность монтажа БМЭС
В случае необходимости наращивания мощности, отдельные блок-модули можно устанавливать впритык друг к другу. Что экономит площади.
Виды блок-модулей
БМЭС могут работать на твёрдом топливе, в качестве которого используются: уголь, дрова, брикеты, пеллеты или на жидком: бензин, солярка, дизельное топливо, а также на горючих газах. Очень распространены модульные станции на дизельном топливе, хотя сейчас набирают популярность ГПЭС. Конструкцию блок-модуля определяет вид применяемого топлива. Вторым важным фактором здесь выступает вырабатываемая им мощность, с ростом которой увеличиваются габариты.
Обычно по ГОСТ 20259-80 изготавливают цельнометаллическую конструкцию, предусматривающую прочный металлический каркас, установку сэндвич-панелей, теплоизоляцию, оснащение необходимыми для установки и крепежа конструктивными элементами, установку входной двери и монтаж технологических отверстий. В целях противопожарной безопасности конструкция выполняется без использования горючих материалов. По требованию заказчика модули изготавливаются в виде нужных ему размеров контейнеров.
Стационарный блок-контейнер
Системы жизнеобеспечения модульных электростанций
Жизнеобеспечение БМЭС обеспечивается путём создания ряда функциональных систем:
- оборудованием для хранения и подачи топлива,
- системой приточно-вытяжной вентиляции и удаления продуктов сгорания,
- местным освещением,
- установками внутреннего обогрева,
- охранно-пожарной сигнализацией,
- щитом собственных нужд и аккумуляторными батареями.
Системы жизнеобеспечения модульных электростанций
Области применения
Одними из особенностей блочно-модульных электростанций, столь высоко оцениваемыми заказчиками, выступают быстрота проектирования, незначительные сроки изготовления и непродолжительные сроки монтажа. Что и определяет необходимость применения их при строительстве как гражданских, так и промышленных объектов, а также на территории вахтовых посёлков и при организации торговых центров.
Учитывая высокую мобильность БМЭС, последние выступают (что особенно характерно в локальных и в отдалённых условиях эксплуатации энергопотребляющего оборудования) в роли основных, резервных и аварийных индивидуальных источников питания. Нередко с помощью модульных электростанций обеспечивается надёжность электроснабжения важных (в социальном или экономическом отношении, а также для безопасности во время работы оборудования) потребителей электрической энергии, не допускающих длительных перерывов (сбоев) в электропитании.
Цена и срок окупаемости
Допустим, организация вдруг стала, вынуждена работать в условиях дефицита электрической и тепловой энергии. Или у неё появилась потребность в расширении производства. Есть и третья серьёзная проблема – качество поставляемой электроэнергии (и/или тепла) не соответствует норме. Всё это порождает массу проблем, требующих срочного нахождения альтернативы централизованному электро- или теплоснабжению.
Выход здесь известен давно, и заключается он в создании собственных генерирующих мощностей, где одним из наиболее удобных в эксплуатационном отношении вариантов выступают модульные электростанции.
Понятно, что в условиях рыночных взаимоотношений, решение по обладанию собственной электростанции приходится принимать, предварительно тщательно взвесив все за и против нового проекта. При этом надо учитывать не только капитальные затраты (составляющие в ценах 2022 года 36-40 тыс. рублей за каждый кВт вновь вводимой мощности), но и текущие эксплуатационные расходы, плюс – потребность в регулярном приобретении и доставке топлива.
Однако с другой стороны – в случае подключения к централизованной системе снабжения электрической (и тепловой) энергией – потребитель:
- во-первых, сталкивается с множеством долго разрешимых проблем юридического, организационного и технического характера, влекущих за собой значительные расходы;
- а во-вторых, становится энергетически зависимым от снабжающей его энергией организации и от действующих условий энергорынка, определяющего тарифы на отпускаемую энергию. Здесь необходимо учитывать то обстоятельство, что при увеличении потребления ему снова придётся повторять всю процедуру взаимоотношений с поставщиком энергии.
Сопоставляя между собой первый и второй вариант можно определить затраты и срок окупаемости БМЭС. Обычно он доходит до 1-4 лет.
Архитектурная эстетика блок-модулей
Приятным бонусом приобретения модульной электростанции выступает архитектурно-промышленный дизайн нового объекта, гармонично вписываемый в окружающую среду и ландшафт. Потому что выбор объёмно-планировочного решения и цветового сочетания с уже размещёнными на плане объектами проводится на стадии заказа и проектирования. На этих стадиях предоставляется наилучшая возможность гармонично совместить место расположения блок-модулей с современным дизайном их внешнего вида.
3D-визуализация архитектурно эстетического решения с подсветкой
С целью создания более наглядного впечатления процесса возведения модульных электростанций рекомендуется ознакомиться с видеоматериалом:
