19 лютого 2019 р.
Джерело: Управління енергетичної інформації США, Попередній щомісячний реєстр електричних генераторів, січень 2019 року Примітка: «Інші» включають сміттєвий газ, газ з біомаси та інші гази
Поршневі двигуни внутрішнього згоряння, які зазвичай використовувалися для резервного або аварійного електропостачання, тепер стають все більш популярними для застосування у великих енергосистемах, особливо в районах з високим рівнем виробництва електроенергії з переривчастих джерел, таких як вітер та сонячна енергія. Зростання популярності газових та двопаливних поршневих агрегатів частково пояснюється досягненнями в технології двигунів, що підвищили експлуатаційну гнучкість, і частково - змінами в ринках природного газу, які загалом забезпечили достатню пропозицію і відносно стабільні ціни на паливо.
Поршневі двигуни, як правило, мають меншу потужність, ніж інші типи генераторів, що працюють на природному газі, і на них припадає відносно невелика частка газових електростанцій. Станом на листопад 2018 року середня потужність газопоршневого генераторного агрегата становила 4 МВт, у порівнянні з 56 МВт для газових турбін та 166 МВт для установок комбінованого циклу. Згідно з даними "Попередньої щомісячної інвентаризації електричних генераторів" Управління енергетичної інформації США, поршневі двигуни становили 1% від загального парку генераторів, що працюють на природному газі.
До 2010 року поршневі двигуни не мали потужності більше 9 МВт, але в останні роки в США були встановлені великі агрегати потужністю від 16 МВт до 19 МВт. Як правило, на одному майданчику встановлюються кілька таких двигунів. Найбільшим з цих об'єктів є енергетичний центр Дентон, введений в експлуатацію у липні 2018 року у передмісті міста Даллас, штат Техас, що має дванадцять газопоршневих двигунів по 18,8 МВт на загальну потужність станції 225 МВт.
Джерело: Управління енергетичної інформації США, Попередній щомісячний реєстр електричних генераторів, січень 2019 року
Однією з головних переваг поршневих двигунів є їхня здатність швидко забезпечувати додаткову електроенергію. Оскільки ці агрегати можуть швидко запускатися, швидко зупинятися і працювати при часткових навантаженнях, вони стають все більш важливими в районах з високою часткою виробництва відновлюваної електроенергії з вітру та сонячної енергії. Поршневі двигуни можуть запускатися навіть тоді, коли мережа втратила потужність, що допомагає операторам систем передачі компенсувати коливання навантаження і відновлювати потужність після аварій. Виробники двигунів також досягли успіхів у паливній ефективності та скорочення викидів, зокрема викидів оксидів азоту (NOx). Крім того, електростанції, що використовують двигуни внутрішнього згоряння, як правило, потребують значно меншої кількості води, ніж аналогічні за розмірами станції комбінованого циклу або газотурбінні установки простого циклу.
Електростанції з великими поршневими двигунами часто розміщуються в штатах зі значними поновлюваними ресурсами, зокрема, з генерацією вітру. У Техасі, який має найбільшу потужність вітрової генерації в країні, встановлено 910 МВт газопоршневих двигунів, або 20% від загальної встановленої потужності у США (4 642 МВт). Канзас (564 МВт) і Каліфорнія (398 МВт), обидва штати з великою кількістю відновлюваної генерації, йдуть слідом за обсягом потужності поршневих двигунів.
Джерело: Управління енергетичної інформації США, Попередній щомісячний реєстр електричних генераторів, січень 2019 року Примітка: «Інші» включають сміттєвий газ, газ з біомаси та інші гази
На додаток до енергетичного центру Дентон, у Техасі знаходяться три інших об'єкти, що входять до шести найбільших газопоршневих станцій у Сполучених Штатах:
• Електростанція Red Gate, розташована недалеко від McAllen, потужністю 220 МВт, яка почала функціонувати в 2016 році. Вона включає 12 поршневих двигунів на природному газі, кожен з яких має потужність 18,3 МВт.
• Електростанція Pearsall, розташована недалеко від Сан-Антоніо, потужністю 202 МВт, оснащена 24 газопоршневими двигунами, кожен з яких забезпечує потужність 8,4 МВт. Станція підключена до мережі в 2010 році. Вона може видати 25% встановленої генеруючої потужності за дві хвилини від пуску і досягти повного обсягу виробництва протягом восьми хвилин.
• Станція Antelope потужністю 164 МВт поблизу Лаббока. Вона розпочала комерційну експлуатацію в 2011 році, складається з 18 поршневих генераторів потужністю 9,1 МВт кожен, які можуть досягти повної вихідної потужності за п'ять хвилин. Поршневі двигуни були обрані для вирішення проблем, пов'язаних із стабільністю мережі, що виникають внаслідок переривчастої потужності вітру та коливань попиту на електроенергію для сільськогосподарського зрошення. Станція практично не використовує води, що є важливим атрибутом у засушливому північному Техасі.
Переклад: Finnish Energy Hub
Коментар редактора Finnish Energy Hub:
Загалом у США, з урахуванням об’єктів, що знаходяться на стадії будівництва, та електростанцій промислових підприємств, встановлена потужність поршневих двигунів лише компанії Wärtsilä складає 3660 МВт, а в цілому у світі – понад 68 тисяч МВт.