Sì, ma solo quando il generatore è specificamente progettato o approvato per funzionare sia con gas naturale che con propano.
Il gas naturale e il propano sono entrambi combustibili gassosi, ma hanno poteri calorifici, pressioni del carburante, requisiti di flusso e sistemi di stoccaggio diversi. Un generatore monocombustibile convenzionale non dovrebbe essere semplicemente commutato da un combustibile all'altro senza il corretto sistema di alimentazione e l'approvazione del produttore.
Per le applicazioni industriali, un sistema dual-fuel o multi-fuel adeguatamente progettato può fornire una maggiore flessibilità del carburante e migliorare la resilienza della potenza.
DIYPOWER fornisce soluzioni di generatori di gas industriali per applicazioni di standby, prime, continue e di potenza distribuita. Questa guida spiega come funzionano i sistemi a doppia alimentazione a gas naturale e propano e cosa considerare quando ne si sceglie uno.
Un generatore può funzionare sia a gas naturale che a propano?
Alcuni generatori possono funzionare con entrambi i combustibili, mentre altri sono progettati per uno solo.
La distinzione fondamentale è la progettazione del sistema di alimentazione.
Tipo di generatore |
Gas naturale |
Propano |
Cambio di carburante |
Generatore di gas naturale |
✓ |
— |
Normalmente no |
Generatore di propano |
— |
✓ |
Normalmente no |
Generatore a doppia alimentazione GN/propano |
✓ |
✓ |
Sì, se progettato per entrambi |
Generatore multicombustibile |
✓* |
✓* |
Dipende dalla configurazione |
*I carburanti supportati dipendono dal motore e dal sistema di alimentazione.
Un generatore a doppia alimentazione richiede regolatori, valvole, controlli, tubazioni e calibrazione del motore compatibili per entrambi i combustibili.
Per un confronto dettagliato tra i due combustibili cfr Generatore di gas naturale vs propano.
Che cos'è un generatore a doppia alimentazione a gas naturale e propano?
Un generatore a doppia alimentazione gas naturale/propano è progettato per funzionare utilizzando:
Gas naturale (GN)
O:
Gas di petrolio liquefatto (GPL/propano)
a seconda della configurazione del generatore approvata.
Ciò fornisce due potenziali fonti di carburante per lo stesso sistema di alimentazione.
Il gas naturale viene generalmente fornito tramite un gasdotto, mentre il propano viene immagazzinato in loco in un serbatoio pressurizzato.
Per alcune strutture, ciò fornisce un'utile flessibilità:
Funzionamento normale → Gas naturale
Carburante alternativo → Propano
Tuttavia, l'esatto processo di commutazione dipende dal design del generatore. Alcuni sistemi richiedono lo spegnimento prima di cambiare carburante, mentre i sistemi più avanzati possono utilizzare apparecchiature automatizzate per il controllo del carburante.
Non dare per scontato che ogni generatore a doppia alimentazione possa cambiare automaticamente combustibile durante il funzionamento.
In che modo un generatore a doppia alimentazione cambia carburante?
Il percorso base del carburante può essere illustrato come:
Alimentazione di gas naturale
↓
Regolazione della pressione
↓
Sistema di selezione/controllo del carburante
↓
Motore
↓
Alternatore
↓
Elettricità
O:
Serbatoio di propano
↓
Vaporizzazione/Regolazione
↓
Selezione carburante/Sistema di controllo
↓
Motore
↓
Alternatore
↓
Elettricità
Il sistema di controllo del carburante garantisce che il motore riceva il flusso e la pressione di carburante adeguati per il carburante selezionato.
Per i sistemi industriali, il cambio di combustibile può comportare:
Valvole di intercettazione del carburante
Regolatori di pressione
Treno del gas
Selettore carburante
Controllore del motore
Controllo del carburante aereo
Interblocchi di sicurezza
Monitoraggio della pressione del gas
La configurazione esatta dipende dal produttore del motore e dal design del generatore.
Perché tutti i generatori di gas non possono utilizzare entrambi i combustibili?
Il gas naturale e il propano non sono intercambiabili semplicemente perché entrambi sono gas.
Le principali differenze includono:
Valore calorifico del combustibile
Il propano contiene sostanzialmente più energia per unità di volume gassoso rispetto al tipico gas naturale.
Ciò modifica la quantità di carburante che deve essere erogata al motore.
Pressione del carburante
La pressione di ingresso richiesta può differire tra i sistemi a gas naturale e propano.
Flusso di carburante
Valori di riscaldamento diversi significano che il motore può richiedere portate volumetriche di carburante diverse.
Rapporto aria-carburante
I controlli di combustione del motore devono fornire la corretta miscela carburante-aria.
Stoccaggio e consegna del carburante
Il gas naturale viene generalmente fornito tramite gasdotti.
Il propano viene immagazzinato come liquido pressurizzato e normalmente fornito al motore sotto forma di vapore.
A causa di queste differenze, il sistema di alimentazione del generatore deve essere progettato per i combustibili previsti.
IL La Guida alla tecnologia dei motori a combustione interna alternativi dell'EPA statunitense identifica il gas naturale e il GPL, comprese le miscele di propano e butano, come combustibili che possono essere utilizzati nei motori alternativi ad accensione comandata, dimostrando anche che la loro composizione e il potere calorifico inferiore differiscono.
Gas naturale e propano in un generatore a doppia alimentazione
Per questo articolo, le differenze più importanti sono:
Fattore |
Gas naturale |
Propano |
Fornitura |
Conduttura |
Serbatoio in loco |
Magazzinaggio |
Di solito non c'è spazio di archiviazione in loco |
Necessario |
Energia per volume di gas |
Inferiore |
Più alto |
Durata |
Dipende dalla fornitura del gasdotto |
Dipende dal carburante immagazzinato |
Siti remoti |
Richiede infrastrutture per il gas |
Più flessibile |
Pressione del carburante |
Specifico del sistema |
Specifico del sistema |
Costo del carburante |
Dipendente dalla posizione |
Dipendente dalla posizione |
Nessuno dei due combustibili è universalmente migliore.
Il gas naturale può essere pratico laddove l’infrastruttura dei gasdotti è affidabile ed è necessario un funzionamento prolungato.
Il propano può essere utile laddove il gas del gasdotto non è disponibile o si preferisce lo stoccaggio del carburante in loco.
Per un confronto completo su costi, contenuto energetico, stoccaggio, efficienza e applicazioni industriali, leggi Generatore di gas naturale e propano: qual è la differenza?.
Perché la pressione e il flusso del carburante sono importanti
La pressione e il flusso corretti del carburante sono essenziali per il funzionamento stabile del generatore.
Una fornitura insufficiente di carburante può portare a:
Per un grande generatore industriale, la progettazione del sistema del gas dovrebbe considerare:
Flusso di carburante richiesto + Pressione di ingresso + Dimensioni della tubazione + Caduta di pressione + Carico massimo del generatore
Per i sistemi a propano, anche la capacità del serbatoio e la capacità di vaporizzazione devono supportare la massima richiesta del motore.
Non applicare ad ogni generatore un valore generico di pressione del gas naturale o del propano. La pressione e il flusso richiesti devono provenire dalle specifiche del produttore del motore o del generatore.
Per informazioni sul consumo di carburante, vedere Quanto gas utilizza un generatore?.
È possibile convertire un generatore di gas naturale in propano?
Forse, ma solo quando il produttore del motore supporta la conversione.
Un generatore industriale non dovrebbe essere convertito semplicemente cambiando un tubo, un regolatore o un componente generico aftermarket.
Una corretta conversione può richiedere modifiche a:
La nuova configurazione deve fornire la pressione, il flusso e il rapporto aria-carburante corretti per il propano.
Lo stesso principio si applica quando si converte dal propano al gas naturale.
Per le apparecchiature industriali, utilizzare una configurazione approvata dal produttore o selezionare fin dall'inizio un generatore progettato per i combustibili richiesti.
Un generatore può passare dal gas naturale al propano durante il funzionamento?
Non necessariamente.
Esistono diversi progetti di sistema possibili:
Selezione manuale del carburante
Il generatore viene arrestato prima che l'operatore modifichi la configurazione del carburante.
Commutazione controllata del carburante
Il sistema utilizza controlli e valvole dedicati per gestire la transizione secondo la sequenza operativa del produttore.
Gestione automatica del carburante
I sistemi di alimentazione più avanzati possono utilizzare controlli automatizzati del carburante, ma questa capacità deve essere specificamente progettata nel sistema.
Perciò:
Funzionalità dual-fuel ≠ Cambio automatico del carburante
Verificare sempre come il generatore specifico gestisce i cambi di carburante.
Generatori a doppia alimentazione per applicazioni industriali
La flessibilità del carburante può essere utile laddove la continuità dell’alimentazione è importante.
Impianti di produzione
Una fabbrica può utilizzare il gas naturale come combustibile primario laddove sia disponibile una capacità di conduttura sufficiente.
Una strategia per il combustibile secondario può fornire ulteriore resilienza laddove il generatore e l’infrastruttura del sito sono progettati per questo.
Siti industriali remoti
Gli impianti minerari, agricoli, edili e di lavorazione remota potrebbero non avere accesso al gas naturale.
Il propano immagazzinato può fornire un’opzione alternativa di combustibile gassoso laddove la logistica del GPL è pratica.
Data Center e strutture critiche
I progetti di potere critico richiedono un’attenta valutazione di:
Disponibilità di carburante
Tempo di esecuzione richiesto
Ridondanza
Stoccaggio del carburante
Sistemi di trasferimento
Avvio del generatore
Manutenzione
Codici locali
La diversità dei combustibili può costituire una parte di una più ampia strategia di resilienza del potere.
Operazioni nel settore petrolifero e del gas
I generatori alimentati a gas possono essere interessanti laddove in loco è già disponibile un combustibile gassoso adatto.
Le soluzioni di generatori di gas DIYPOWER sono utilizzate in applicazioni quali operazioni di giacimenti petroliferi, centrali elettriche a gas naturale, alimentazione di backup di data center e microreti.
Esplorare Generatori di gas naturale DIYPOWER per configurazioni di generatori di gas industriali.
Un generatore a doppia alimentazione produce la stessa potenza con entrambi i combustibili?
Non sempre.
La potenza nominale può variare in base a:
Tipo di carburante
Potere calorifico
Calibrazione del motore
Temperatura ambiente
Altitudine
Pressione del carburante
Progettazione del motore
Non dare per scontato che un generatore valutato ad una certa potenza con un combustibile produrrà automaticamente esattamente la stessa potenza con un altro combustibile.
Controllare la potenza nominale del produttore per ciascun carburante approvato.
Per i progetti industriali, ciò diventa particolarmente importante quando il generatore deve avviarsi:
Il generatore deve soddisfare il carico richiesto anche quando funziona con combustibile alternativo.
I generatori a doppia alimentazione sono più efficienti?
La capacità dual-fuel di per sé non garantisce una maggiore efficienza.
L'efficienza del generatore dipende da:
Il confronto corretto è:
Uscita elettrica ÷ Ingresso energia combustibile
piuttosto che semplicemente confrontare il volume fisico di gas naturale e propano consumati.
Per una spiegazione più approfondita, cfr Quanto è efficiente un generatore di gas naturale?.
E il consumo di carburante?
Il gas naturale e il propano hanno poteri calorifici diversi, quindi il loro consumo non deve essere confrontato solo in piedi cubi o metri cubi.
Per la valutazione del progetto, confrontare:
Consumo di carburante all'ora
Ingresso di energia del carburante
Uscita elettrica
Costo del carburante per kWh
I dati del produttore devono essere utilizzati ai carichi operativi previsti, in particolare:
25% / 50% / 75% / 100%
Per calcoli dettagliati, vedere DIYPOWER Guida al consumo di carburante del generatore di gas naturale.
E i costi operativi?
La capacità dual-fuel può garantire flessibilità, ma non riduce automaticamente i costi operativi.
Il costo effettivo dipende da:
Prezzo del gas naturale
Prezzo del propano
Efficienza del generatore
Carico
Ore di funzionamento annuali
Infrastrutture per il carburante
Magazzinaggio
Manutenzione
La metrica migliore per confrontare i combustibili è spesso:
Costo del carburante per kWh = Costo orario del carburante ÷ Potenza elettrica
Per un calcolo dettagliato dei costi, cfr Quanto costa il funzionamento di un generatore di gas naturale?.
Quando ha senso un sistema a doppia alimentazione?
Può essere utile prendere in considerazione un sistema a doppia alimentazione gas naturale/propano quando:
La flessibilità del carburante è importante
La fornitura di gas naturale potrebbe essere interrotta
È disponibile lo stoccaggio del propano
La struttura si trova in una posizione remota
È necessario un funzionamento di emergenza prolungato
I prezzi del carburante variano in modo significativo
Il progetto richiede ulteriore resilienza in termini di carburante
Tuttavia, l’aggiunta di un altro carburante può anche aumentare la complessità del sistema.
Un progetto dual-fuel può richiedere:
Il vantaggio dovrebbe pertanto essere valutato rispetto alle infrastrutture aggiuntive e ai costi del ciclo di vita.
Generatore a combustibile singolo o a doppio combustibile
Requisito |
Monocombustibile |
Doppia alimentazione |
Sistema di alimentazione semplice |
✓ |
— |
Minore complessità del sistema |
✓ |
— |
Molteplici opzioni di carburante |
— |
✓ |
Flessibilità del carburante |
— |
✓ |
Infrastruttura aggiuntiva per il carburante |
Meno |
Di più |
Flessibilità dell'applicazione remota |
Dipende dal carburante |
Potenzialmente più alto |
Complessità di manutenzione |
Inferiore |
Potenzialmente più alto |
Se il sito dispone di una fornitura di gas naturale altamente affidabile e non è necessario un secondo combustibile, un generatore monocombustibile potrebbe essere sufficiente.
Se la diversità dei combustibili è importante per la strategia di resilienza del progetto, la capacità del doppio combustibile può offrire ulteriore flessibilità.
Come selezionare un generatore industriale a doppia alimentazione
Prima di selezionare l'attrezzatura, definire i requisiti del progetto.
1. Uscita del generatore richiesta
Determinare:
kW
kVA
Voltaggio
Frequenza
Fase
2. Carica profilo
Identificare:
Carico di base
Carico medio
Carico di punta
Avviamento del motore
Carica passaggi
3. Dovere del generatore
Il sistema è destinato a:
Alimentazione in standby
Potenza primaria
Potenza continua
Potenza di emergenza
4. Combustibili disponibili
Per il gas naturale, confermare:
Per il propano, confermare:
5. Requisiti per il cambio di carburante
Determinare se il progetto richiede:
Non dare per scontato che questa funzionalità sia standard.
6. Condizioni del sito
Fornire:
7. Costo operativo
Confronta l'attuale:
Costo del carburante per kWh
piuttosto che solo il prezzo del carburante.
Lista di controllo del progetto industriale dual-fuel
Articolo |
Informazioni richieste |
Capacità del generatore |
kW/kVA |
Voltaggio |
Tensione di uscita richiesta |
Frequenza |
50 Hz/60 Hz |
Dovere |
Standby / Prime / Continuo |
Gas naturale |
Pressione, portata, potere calorifico |
Propano |
Stoccaggio, pressione, vaporizzazione |
Cambio di carburante |
Manuale/controllato/automatico |
Carica profilo |
Minimo, medio, picco |
Avviamento del motore |
Carico iniziale più grande |
Condizioni del sito |
Altitudine e temperatura |
Orari di funzionamento |
Ore all'anno |
Controlli |
Locale/remoto/integrato |
Conformità |
Codici locali e standard di progetto |
Soluzioni per generatori di gas industriali DIYPOWER
DIYPOWER fornisce soluzioni di generatori per progetti di standby industriale, prime, continui, di emergenza e di energia distribuita.
Per i progetti di generatori di gas, le informazioni importanti includono:
Esplorare Generatori di gas naturale DIYPOWER per opzioni di generatori di gas industriali.
Per progetti multi-generatore più grandi, vedere DIYPOWER Centrali elettriche a gas naturale.
Per le grandi applicazioni industriali, il Il generatore di gas naturale ad alta tensione JiChai DIYPOWER da 2000 kW fornisce un esempio di configurazione del generatore di gas ad alta capacità.
Domande frequenti
Un generatore di gas naturale può funzionare con propano?
Solo se il generatore e il motore sono specificatamente progettati o approvati per il funzionamento a propano. Un generatore alimentato esclusivamente a gas naturale non dovrebbe essere automaticamente considerato compatibile con il propano.
Un generatore di propano può funzionare con gas naturale?
Possibilmente, ma solo se il produttore supporta il funzionamento a gas naturale e il sistema di alimentazione è configurato correttamente.
Un generatore può utilizzare gas naturale e propano contemporaneamente?
Un tipico generatore a doppia alimentazione GN/propano è progettato per funzionare con una fonte di carburante selezionata anziché bruciarle entrambe contemporaneamente.
Se è necessaria la combustione multicombustibile simultanea, si tratta di una diversa configurazione del motore e del sistema di alimentazione e deve essere progettata specificamente per tale scopo.
Qual è la differenza tra generatori dual-fuel e bi-fuel?
La terminologia varia a seconda del produttore.
'Dual-fuel' può descrivere un generatore in grado di funzionare con uno qualsiasi dei due carburanti, mentre 'bi-fuel' può talvolta riferirsi a motori che utilizzano contemporaneamente due carburanti.
Verifica sempre la definizione specifica del produttore anziché fare affidamento solo sull'etichetta.
Posso passare dal gas naturale al propano mentre il generatore è in funzione?
Solo se il generatore specifico è progettato e approvato per questa sequenza operativa.
Alcuni sistemi richiedono l'arresto prima di cambiare combustibile.
Un generatore produce gli stessi kW con gas naturale e propano?
Non necessariamente.
La potenza nominale può variare in base al tipo di carburante, alla progettazione del motore, al potere calorifico, alla pressione, all'altitudine, alla temperatura e alla calibrazione del produttore.
Cos’è più economico: gas naturale o propano?
Non esiste una risposta universale.
Confronta i prezzi locali del carburante con l'efficienza del generatore e calcola il costo del carburante per kWh generato.
Quale combustibile è migliore per i generatori industriali?
Il gas naturale può essere interessante laddove è disponibile un’infrastruttura di gasdotti affidabile, mentre il propano può fornire lo stoccaggio del carburante in loco per località remote o off-grid.
L'opzione migliore dipende dai requisiti di disponibilità di carburante, autonomia, carico, costo e resilienza del progetto.
Il propano ha più energia del gas naturale?
Il propano ha un contenuto energetico per unità di volume gassoso più elevato rispetto al tipico gas naturale.
Tuttavia, ciò non significa automaticamente che un generatore di propano sia più efficiente dal punto di vista elettrico.
Fornire la potenza del generatore, la tensione, la frequenza, il servizio, il profilo di carico, la pressione e il flusso del gas naturale richiesti, le condizioni di conservazione del propano, l'autonomia annuale, la temperatura e l'altitudine del sito e il metodo di cambio del carburante richiesto.
Conclusione
Un generatore può funzionare sia con gas naturale che con propano solo quando il motore e il sistema di alimentazione sono progettati o approvati per entrambi i carburanti.
I due combustibili hanno potere calorifico, requisiti di pressione, portate e sistemi di alimentazione diversi, quindi non dovrebbero essere trattati come direttamente intercambiabili.
Per i progetti industriali, la capacità della doppia alimentazione può fornire ulteriore flessibilità laddove la resilienza del carburante è importante. Tuttavia, può anche aumentare la complessità del sistema di alimentazione, del controllo, dello stoccaggio e della manutenzione.
La decisione dovrebbe quindi considerare:
Carico del generatore + Disponibilità di carburante + Pressione del carburante + Autonomia richiesta + Metodo di commutazione + Costo operativo + Condizioni del sito
DIYPOWER fornisce generatori di gas industriali e soluzioni per centrali elettriche per diversi requisiti di alimentazione standby, primaria, continua e distribuita. La definizione dei combustibili richiesti e della strategia di cambio all'inizio del progetto aiuta a garantire che il generatore e il sistema di alimentazione siano configurati correttamente per l'applicazione prevista.
Sistema di accumulo dell'energia 
