Selama beberapa tahun terakhir, pembangkit listrik otonom dengan mesin piston gas menjadi semakin populer di Rusia dan luar negeri. Unit ini mudah dirawat dan mengkonsumsi lebih sedikit bahan bakar dibandingkan unit diesel tradisional. Selain itu, berdasarkan mesin piston gas, dimungkinkan untuk merakit stasiun gabungan yang secara bersamaan menghasilkan panas dan listrik. Kami berbicara dengan pengembang dari Transmashholding, partner umum festival Polytech 360, tentang bagaimana unit piston gas berbeda dari mesin bensin atau diesel dan apakah dapat dipasang pada mobil biasa. Pertanyaan kami dijawab oleh Alexander Terekhin, kepala departemen pengembangan mesin diesel di JSC Transmashholding, dan Igor Ovchinnikov, manajer proyek untuk pengembangan konstruksi mesin diesel di JSC Transmashholding.
Di pabrik mana saja mesin piston gas digunakan dan mengapa?
Mesin resiprokal gas digunakan di pembangkit listrik untuk hampir semua aplikasi: generator mesin stasioner dan pembangkit listrik, lokomotif, mobil, transportasi dan teknologi (untuk traktor, peralatan penggalian) dan lain-lain.
Cadangan gas alam di negara kita dan di dunia secara signifikan melebihi cadangan bahan bakar hidrokarbon cair dari semua jenis. Secara alami, biaya bahan bakar gas jauh lebih rendah daripada biaya bahan bakar hidrokarbon cair. Di negara kita, banyak generasi akan dapat menggunakan bahan bakar jenis ini.
Apa yang dikerjakan mesin seperti itu?
Mereka menggunakan dua jenis bahan bakar gas. Pertama, itu adalah gas alam (mengandung sebagian besar metana), yang kita bakar, khususnya di dapur kita. Dan kedua, gas minyak bumi yang diperoleh dari penyulingan minyak (mengandung sebagian besar propana dan butana). Ini adalah yang terakhir dalam keadaan cair yang sebagian besar digunakan sebagai bahan bakar motor untuk mobil atau dalam silinder untuk pondok musim panas gas.
Mesin industri, truk dan mesin bus kebanyakan menggunakan gas alam cair atau terkompresi. Belakangan ini, ada usulan konversi mobil penumpang untuk menggunakan bahan bakar gas.
Bagaimana mesin seperti itu berbeda dari mesin pembakaran internal?
Video promosi:
Mesin gas - mesin pembakaran internal yang sama, tetapi dengan beberapa fitur desain yang terkait dengan penggunaan jenis bahan bakar yang berbeda.
Pertama-tama, sistem penyimpanan gas dan peralatan gas harus dipasang pada produk akhir (mobil, lokomotif diesel, dll.) Untuk mengubah parameter gas (tekanan, suhu) dan memasoknya ke mesin.
Perubahan pada mesinnya sendiri dapat dibagi menjadi dua bagian. Yang termasuk yang pertama bersifat konstruktif dan berkaitan dengan perubahan rasio kompresi, desain bagian-bagian kelompok silinder-piston, pengaturan pasokan udara dan turbocharger serta elemen lainnya. Yang terakhir dihubungkan dengan peralatan mesin dengan perangkat untuk memasok gas ke intake manifold atau ruang bakar.
Mungkinkah memasang mesin piston gas pada mobil biasa?
Bisa. Banyak yang naik dan naik dengan sukses. Solusi semacam itu digunakan di mobil, traktor, lokomotif, kapal komersial bobot mati kecil dan kendaraan lainnya.
Mengapa mesin ini tidak digunakan secara universal?
Kebetulan secara historis berbagai jenis bahan bakar hidrokarbon cair terutama digunakan sebagai bahan bakar motor. Infrastruktur yang luas telah dibuat untuk mereka. Oleh karena itu, untuk memperluas penggunaan gas, perlu dilakukan perluasan infrastruktur yang terkait dengan pengirimannya ke tempat pengisian bahan bakar, dan akhirnya ke tempat pembakaran. Ini sekarang sedang dikejar secara aktif.
Saat ini, yang paling menjanjikan untuk pengoperasian lokomotif yang beroperasi dengan bahan bakar mesin gas adalah jalur utara rel kereta Sverdlovsk yang tidak dialiri listrik. Wilayah ini memiliki semua persyaratan yang diperlukan: profil datar, volume kargo yang besar, ketersediaan gas alam yang murah, serta fasilitas produksi yang dapat digunakan untuk meluncurkan produksi gas alam cair.
Secara umum, penggunaan gas sebagai bahan bakar motor di semua jenis transportasi dan pembuatan transportasi gas domestik serta peralatan stasioner saat ini sangat penting untuk pembaruan sarana perkeretaapian, yang harus memenuhi standar keselamatan, lingkungan, dan keandalan internasional.
Untuk alasan apa mereka sering digunakan di pembangkit listrik kecil?
Itu menguntungkan dan ekonomis. Konsumsi bahan bakar dan biaya operasi merupakan masalah penting bagi pemilik pabrik. Pabrik piston gas memiliki konsumsi bahan bakar spesifik per kilowatt per jam yang diproduksi di bawah mode beban apa pun yang kurang dari yang ada di pabrik turbin gas. Pasalnya, efisiensi mesin piston 36-45 persen, sedangkan untuk turbin hanya 25-34 persen.
Keunggulan utama mesin piston gas dibandingkan mesin diesel adalah bahan bakar yang lebih murah. Bahkan jika campuran gas propana-butana digunakan sebagai bahan bakar cadangan, biaya satu unit energi listrik yang dihasilkan oleh pabrik piston gas 1,3 kali lebih kecil daripada biaya diesel.
Pengoperasian dan pemeliharaan unit piston gas, berbeda dengan unit turbin gas, tidak memerlukan personel teknik yang berkualifikasi tinggi. Perawatan rutin, perbaikan menengah dan perbaikan mesin piston gas dapat dilakukan di lokasi tanpa memindahkan unit ke lokasi pabrikan atau perusahaan khusus.
Apa alasan semakin populernya unit piston gas dalam beberapa tahun terakhir ini, padahal teknologinya sendiri sudah ada sejak lama?
Analisis pasar konsumen energi listrik dan panas mengungkapkan bahwa sekitar 30 persen konsumen tidak membutuhkan daya puluhan dan ratusan megawatt dan, oleh karena itu, catu daya terpusat wajib, yang total kerugiannya selama transportasi melalui jaringan ke konsumen mencapai 25-30 persen.
Selain itu, pengguna tidak puas dengan tingginya biaya koneksi ke jaringan terpusat, dan secara umum, liberalisasi pasar energi di Rusia telah menyebabkan krisis pengoperasian sistem pasokan energi terpusat yang besar.
Teknologi piston gas sangat cocok untuk pembangkit listrik skala kecil, mereka sangat efektif menerapkan konsep rekayasa tenaga "ekonomis" dengan kerugian minimal dari panas dan listrik yang dihasilkan. Sumber desentralisasi otonom lokal dari produksi gabungan listrik dan panas berdasarkan pabrik piston gas memiliki efisiensi tinggi, sepenuhnya tidak bergantung pada jaringan listrik regional, dan oleh karena itu, dari pertumbuhan tarif, dapat diandalkan, tidak memerlukan biaya untuk pembangunan jaringan pasokan dan distribusi.
Mesin piston gas dapat digabungkan secara seri. Apa keuntungan dari kombinasi semacam itu dibandingkan dengan penggunaan instalasi yang terpisah?
Tidak hanya mesin piston gas, tapi juga mesin diesel bisa digabungkan menjadi "baterai". Itu semua tergantung pada fitur dan persyaratan pembangkit listrik stasioner. Secara khusus, seringkali modul individu dapat dikirim ke tempat pemasangan dan pengoperasian hanya dengan helikopter. Tetapi ada pembangkit listrik khusus, yang persyaratan utamanya adalah daya semaksimal mungkin dalam satu unit.
Diwawancarai oleh Vasily Sychev
