Turbina czy silnik? Podsumowanie cyklu.

W kontekście produkcji energii elektrycznej, zazwyczaj mówimy o:

Turbinach gazowych, wykorzystywanych głównie w dużych elektrowniach, elektrociepłowniach (kogeneracja), a także jako źródło zasilania awaryjnego lub podstawowego w przemyśle.

Silnikach spalinowych, szeroko stosowanych w agregatach prądotwórczych jako zasilanie awaryjne, podstawowe lub szczytowe, a także w kogeneracji na mniejszą skalę.

Różnice w realizacji inwestycji

Realizacja inwestycji opartej o instalację turbiny gazowej znacząco różni się od wdrożenia rozwiązania opartego na silnikach spalinowych.

• Skala i moc

Turbiny gazowe: Zazwyczaj oferują znacznie wyższe moce jednostkowe, często od kilku do kilkuset megawatów. Inwestycje w turbiny gazowe to projekty o dużej skali, wymagające rozbudowanej infrastruktury.

Silniki: Agregaty prądotwórcze z silnikami spalinowymi oferują szeroki zakres mocy – od kilkudziesięciu kVA do kilku MW (również w układach równoległych). To sprawia, że są bardziej elastyczne pod względem skalowalności i mogą być stosowane w mniejszych projektach, a także jako rozproszone źródła energii. Caterpillar, jako lider w branży, oferuje szeroką gamę agregatów prądotwórczych (Gas Gensets, Diesel Gensets), które mogą być konfigurowane w złożone systemy zasilania.

• Koszty początkowe (CAPEX)

Turbiny: Koszty początkowe inwestycji w turbiny gazowe są zazwyczaj znacznie wyższe ze względu na złożoność technologiczną, rozmiary urządzeń, a także potrzebną infrastrukturę (np. przyłącza gazowe, systemy chłodzenia, budynki).

Silniki: Koszty zakupu i instalacji pojedynczego agregatu z silnikiem spalinowym są relatywnie niższe. Dzięki modułowej budowie (np. możliwość instalacji kilku agregatów obok siebie), można etapowo rozbudowywać moc, rozkładając inwestycję w czasie. Eneria, jako partner Caterpillar w Polsce, oferuje konkurencyjne ceny i wsparcie w doborze optymalnych rozwiązań, co minimalizuje początkowe nakłady.

• Wymagania przestrzenne i infrastrukturalne

Turbiny gazowe: Wymagają dużej przestrzeni, rozbudowanych systemów wentylacji i chłodzenia, a także specjalistycznych fundamentów i izolacji akustycznej. Są też bardziej wrażliwe na jakość paliwa, co wiąże się z koniecznością zastosowania zaawansowanych systemów uzdatniania gazu. W przypadku systemów o dużej mocy, turbiny gazowe stają się rozwiązaniem bardziej kompaktowym niż silniki gazowe o tej samej mocy, co jest jedną z ich kluczowych zalet w dużych instalacjach. Mimo początkowych wymagań, turbiny gazowe wyróżniają się znaczną mocą oraz długą żywotnością, co sprawia, że są idealnym rozwiązaniem dla dużych obiektów przemysłowych i energetycznych. Ich efektywność w produkcji energii elektrycznej i cieplnej (w układach kogeneracyjnych) często przewyższa inne rozwiązania, kompensując większe potrzeby infrastrukturalne.

 Silniki spalinowe: Agregaty spalinowe są bardziej kompaktowe w przypadku zastosowań o mniejszych mocach, zwłaszcza w wersji kontenerowej, co ułatwia ich instalację nawet na ograniczonej przestrzeni. Wymagają mniej złożonej infrastruktury chłodzenia i mogą pracować na różnych rodzajach paliwa (diesel, gaz ziemny, biogaz). Caterpillar oferuje jednostki w zabudowach kontenerowych, co znacząco upraszcza proces instalacji.

• Czas realizacji

Turbiny gazowe: Projekty turbinowe to złożone przedsięwzięcia, których realizacja może trwać od kilku miesięcy do kilku lat. Czas ten zależy od skali i skomplikowania projektu, a także od wymaganych pozwoleń. Mimo dłuższego czasu realizacji, wynikającego z zaawansowania technologicznego i większej mocy, turbiny gazowe oferują długoterminową wydajność i niższe koszty operacyjne w perspektywie cyklu życia. Ich zdolność do pracy ciągłej oraz wysoka efektywność energetyczna często uzasadniają dłuższy okres wdrożenia.

Silniki spalinowe: Wdrożenie agregatu spalinowego jest znacznie szybsze. Standardowe jednostki są często dostępne od ręki lub z krótszym terminem realizacji, a ich instalacja zajmuje zazwyczaj kilka tygodni.

Eneria, dzięki swoim zasobom i doświadczeniu, jest w stanie sprawnie realizować projekty związane z dostawą i uruchomieniem zarówno agregatów spalinowych jak i turbin gazowych.

• Elastyczność i tryb pracy

Turbiny: Najbardziej efektywne są w pracy ciągłej, bliskiej pełnego obciążenia. Częste włączanie i wyłączanie skraca ich żywotność i zwiększa koszty eksploatacji.

Silniki: Charakteryzują się większą elastycznością operacyjną. Mogą szybko startować i przyjmować obciążenie, co czyni je idealnymi do pracy w trybie awaryjnym (np. agregaty prądotwórcze CAT do pracy awaryjnej), szczytowym lub w systemach kogeneracji o zmiennym zapotrzebowaniu na ciepło i energię.

 

Koszty eksploatacji (OPEX)

Koszty eksploatacji to kolejny kluczowy element, który należy wziąć pod uwagę.

• Zużycie paliwa

Turbiny: W dużych instalacjach turbiny gazowe mogą być bardzo efektywne paliwowo, szczególnie w trybie kogeneracji (CHP), gdzie wykorzystuje się ciepło odpadowe.

Silniki: Nowoczesne silniki gazowe i diesla Caterpillar są również wysoce efektywne pod względem zużycia paliwa, zwłaszcza przy zmiennym obciążeniu. W trybie kogeneracji osiągają wysoką sprawność ogólną (elektryczną i cieplną).

• Konserwacja i serwis

Turbiny: Wymagają specjalistycznej i kosztownej konserwacji, często realizowanej przez producenta lub autoryzowane serwisy. Przeglądy są rzadsze, ale bardziej rozległe.

Silniki: Konserwacja silników jest zazwyczaj mniej skomplikowana i tańsza, choć wymaga częstszych przeglądów. Eneria oferuje kompleksowe pakiety serwisowe dla agregatów CAT, zapewniając dostęp do oryginalnych części i wyszkolonych techników, co przekłada się na niskie koszty eksploatacji i długą żywotność.

• Emisje

Turbiny: Mogą mieć niższe emisje NOx i CO2 w przeliczeniu na MWh, zwłaszcza nowoczesne konstrukcje z zaawansowanymi systemami redukcji spalin.

Silniki: Nowoczesne silniki gazowe CAT spełniają rygorystyczne normy emisji spalin, a w przypadku silników diesla stosuje się zaawansowane systemy oczyszczania spalin (np. filtry cząstek stałych, układy SCR).

Podsumowanie

Wybór między turbiną a silnikiem spalinowym zależy od specyfiki Twojej inwestycji:

Dlatego, jeśli planujesz wielkoskalowy projekt energetyczny o stałym, wysokim zapotrzebowaniu na moc, turbina gazowa może być odpowiednim rozwiązaniem, choć wymaga wyższych nakładów początkowych i dłuższego czasu realizacji.

Jeśli szukasz elastycznego, skalowalnego i szybkiego do wdrożenia źródła zasilania, awaryjnego, podstawowego lub do kogeneracji, o mocach od kilkudziesięciu kVA do kilku MW, agregaty prądotwórcze CAT z silnikami spalinowymi, oferowane przez Enerię, będą optymalnym wyborem. Łączą w sobie niezawodność, efektywność i kompleksowe wsparcie serwisowe.

Caterpillar i Eneria dostarczają technologie, które pozwalają na efektywną realizację obu typów inwestycji. Kluczem jest dokładna analiza Twoich potrzeb, wymagań dotyczących mocy, elastyczności pracy, dostępnej przestrzeni oraz budżetu.

Więcej na temat różnic w doborze odpowiedniego rozwiązania kogeneracyjnego dla konkretnej inwestycji, możecie usłyszeć w ostatnim w filmie z cyklu Turbiny i silniki gazowe – komplementarne rozwiązania w ramach kogeneracji.

 

Autor: Zespół ekspertów Eneria

Jakub Bigoszewski oraz Adam Kiciński

email: marketing@eneria.pl