Ile kosztuje eksploatacja generatora gazu ziemnego?

Koszt eksploatacji generatora na gaz ziemny zależy od wielkości generatora, obciążenia, zużycia paliwa, lokalnych cen gazu ziemnego, sprawności silnika i rocznych godzin pracy.

W przypadku generatorów przemysłowych nie ma jednego dokładnego „kosztu na godzinę”. Generator o mocy 500 kW pracujący przy 50% obciążeniu ma zupełnie inny koszt paliwa niż generator o mocy 2000 kW pracujący nieprzerwanie przy pełnym obciążeniu.

Najbardziej użyteczną metodą jest obliczenie:

Godzinowy koszt paliwa → Koszt na kWh → Roczny koszt paliwa → Całkowity koszt operacyjny

DIYPOWER zapewnia rozwiązania w zakresie przemysłowych generatorów gazu ziemnego do zastosowań w trybie gotowości, zasilania podstawowego, ciągłego i rozproszonego. W tym przewodniku wyjaśniono, jak oszacować koszty eksploatacji generatora i zidentyfikować czynniki, które mają największy wpływ na długoterminowe koszty operacyjne.

Koszt eksploatacji generatora gazu ziemnego: szybka odpowiedź

Podstawowe obliczenia to:

Godzinowy koszt paliwa = zużycie gazu ziemnego na godzinę × lokalna cena gazu ziemnego

Na przykład, jeśli generator zużywa 8000 stóp⊃3;/h , a gaz ziemny kosztuje 5,00 dolarów za 1000 stóp⊃3; :

8 × 5,00 USD = 40 USD/godz

Jeśli generator wytwarza 1000 kW:

Koszt paliwa na kWh = 40 USD ÷ 1000 = 0,04 USD/kWh

To tylko przykład.

Rzeczywisty koszt należy zawsze obliczać za pomocą:

• Dane producenta dotyczące zużycia paliwa

• Rzeczywiste obciążenie generatora

• Cena gazu ziemnego z dostawą lokalną

• Oczekiwane roczne godziny pracy

Ceny gazu ziemnego mogą się znacznie różnić w zależności od lokalizacji i czasu. The US Energy Information Administration Dane dotyczące cen gazu ziemnego dostarczają aktualnych informacji o cenach w USA według sektorów rynku.

Jak obliczyć koszt eksploatacji generatora gazu ziemnego

Potrzebujesz trzech głównych informacji:

1. Zużycie gazu przez generator

Zwykle wyrażane jako:

• m³/godz

• stopa⊃3;/godz

• SCFH

• MMBtu/godz

2. Lokalna cena gazu ziemnego

Można to cytować za:

• m³

• therm

• CCF

• MCF

• MMBtu

3. Przewidywane godziny pracy

Następnie oblicz:

Godzinowy koszt paliwa = zużycie gazu × cena gazu

Roczny koszt paliwa = godzinowy koszt paliwa × godziny pracy

Koszt paliwa na kWh = godzinowy koszt paliwa ÷ moc elektryczna

Szczegółowe obliczenia zużycia paliwa zob Ile gazu zużywa generator?.

Przykład: Koszt eksploatacji przemysłowego generatora gazu ziemnego

Załóżmy, że generator przemysłowy:

• Moc wyjściowa: 1000 kW

• Zużycie gazu ziemnego: 8000 stóp⊃3;/h

• Cena gazu: 5,00 USD/MCF

• Czas pracy: 4000 godzin/rok

Godzinowy koszt paliwa

8000 stóp⊃3;/h równa się:

8 MCF/godz

Dlatego:

8 × 5,00 USD = 40 USD/godz

Koszt paliwa na kWh

Przy mocy 1000 kW:

40 USD ÷ 1000 = 0,04 USD/kWh

Roczny koszt paliwa

Po 4000 godzinach pracy:

40 × 4000 = 160 000 dolarów rocznie

Ten uproszczony przykład pokazuje, dlaczego roczny czas działania ma znaczenie.

Niewielka różnica w zużyciu paliwa lub wydajności może spowodować znaczną różnicę w kosztach, gdy generator przemysłowy pracuje tysiące godzin rocznie.

Ważne: te liczby mają wyłącznie charakter poglądowy. Do obliczeń projektowych użyj rzeczywistej specyfikacji zużycia paliwa wybranego silnika i ceny gazu ziemnego dostarczonego do Twojego zakładu.

Co decyduje o kosztach eksploatacji generatora gazu ziemnego?

1. Rozmiar generatora

Większe generatory zużywają więcej gazu ziemnego na godzinę, ponieważ wytwarzają więcej energii elektrycznej.

Jednak większe silniki przemysłowe mogą również osiągnąć lepszą sprawność elektryczną niż mniejsze jednostki.

Oznacza to, że większy generator może zużywać więcej paliwa na godzinę, zużywając mniej paliwa na wygenerowaną kWh.

Z tego powodu nabywcy przemysłowi powinni porównać:

Zużycie gazu na godzinę + moc elektryczna + koszt za kWh

a nie samo zużycie godzinowe.

2. Obciążenie generatora

Obciążenie generatora ma duży wpływ na zużycie paliwa.

Przy niższych obciążeniach generator zużywa mniej paliwa na godzinę, ale zużycie paliwa na wygenerowaną kWh może wzrosnąć, ponieważ wydajność silnika generalnie spada przy częściowym obciążeniu.

Dane techniczne EPA dotyczące silników tłokowych na gaz ziemny pokazują, że sprawność reprezentatywnego silnika na mieszankę ubogą przy 50% obciążeniu może być o około 8–10% niższa niż przy pełnym obciążeniu.

Z tego powodu dobór generatora powinien opierać się na rzeczywistym profilu obciążenia obiektu, a nie po prostu na wyborze największej dostępnej jednostki.

Więcej informacji na temat wydajności i obciążenia znajdziesz w artykule Jak wydajny jest generator gazu ziemnego?.

3. Cena gazu ziemnego

Cena paliwa jest jedną z najważniejszych i najbardziej zmiennych części kosztów eksploatacji generatora.

Ceny gazu ziemnego różnią się w zależności od:

• Kraj

• Region

• Pożytek

• Struktura kontraktu

• Sezon

• Warunki rynkowe

• Poziom konsumpcji

• Opłaty za transport i dystrybucję

Na przykład dane amerykańskiej Agencji Informacji o Energii pokazują znaczne różnice w cenach przemysłowego gazu ziemnego pomiędzy stanami i na przestrzeni czasu.

Dlatego należy unikać obliczania projektu przy użyciu ogólnej ceny krajowej znalezionej w Internecie.

Użyj rzeczywistej ceny dostarczonej dostępnej dla obiektu.

Aktualne dane z USA można sprawdzić poprzez Baza danych cen gazu ziemnego przemysłowego w USA, EIA.

4. Wydajność silnika

Sprawność generatora określa, jaka część energii paliwa staje się użyteczną energią elektryczną.

Uproszczone obliczenia to:

Sprawność elektryczna = moc elektryczna ÷ pobór energii z paliwa × 100%

Wyższa sprawność elektryczna oznacza ogólnie, że do wytworzenia tej samej ilości energii elektrycznej potrzeba mniej paliwa.

Dane techniczne EPA pokazują, że wydajność silników tłokowych zasilanych gazem ziemnym różni się znacznie w zależności od wielkości silnika i technologii.

Duże, wysokowydajne silniki na mieszankę ubogą mogą osiągnąć znacznie wyższą sprawność elektryczną niż małe silniki gazowe.

Dlatego dwa generatory o tej samej mocy znamionowej mogą mieć różne:

• Zużycie paliwa

• Szybkość ogrzewania

• Koszt eksploatacji

• Koszt za kWh

Zamiast zakładać, że generatory o tej samej mocy mają identyczne koszty operacyjne, porównaj rzeczywiste dane dotyczące wydajności silnika.

5. Roczne godziny pracy

Godziny pracy decydują o tym, czy niewielkie różnice w wydajności stają się znaczące finansowo.

Rozważ dwa zastosowania:

Generator rezerwowy

100 godzin pracy/rok

Generator mocy ciągłej lub pierwotnej

6000 godzin pracy/rok

Różnica w kosztach paliwa wynosząca zaledwie 10 USD/godzinę oznaczałaby:

100 godzin = 1000 dolarów rocznie

przeciw:

6000 godzin = 60 000 dolarów rocznie

Dlatego właśnie efektywność paliwowa i koszt kWh stają się szczególnie ważne w zastosowaniach przemysłowych wymagających dużej liczby godzin pracy.

Koszt paliwa a całkowity koszt operacyjny generatora

Koszt paliwa stanowi tylko jedną część całkowitego kosztu eksploatacji przemysłowego generatora gazu ziemnego.

Bardziej kompletne obliczenia to:

Całkowity koszt operacyjny = paliwo + konserwacja + smary + części + robocizna + energia pomocnicza + koszty remontu

W zależności od instalacji inne wydatki mogą obejmować:

• Olej silnikowy

• Filtry oleju

• Filtry powietrza

• Świece zapłonowe

• Płyn chłodzący

• Konserwacja instalacji gazowej

• Wymiana baterii

• Czujniki

• Konserwacja alternatora

• Konserwacja układu sterowania

• Praca serwisowa

Dlatego w przypadku długoterminowych projektów przemysłowych kupujący powinni ocenić całkowity koszt cyklu życia , a nie samą cenę paliwa.

Koszty konserwacji generatora gazu ziemnego

Wymagania konserwacyjne zależą od:

• Producent silnika

• Rozmiar generatora

• Roczne godziny pracy

• Załaduj profil

• Jakość paliwa

• Warunki środowiskowe

• Ocena obowiązków

Typowe elementy konserwacji obejmują:

Nie należy stosować uniwersalnego okresu konserwacji dla każdego generatora gazu ziemnego.

Postępuj zgodnie z harmonogramem serwisowym producenta silnika dla konkretnego generatora.

W przypadku zastosowań wymagających dużej liczby godzin należy również uwzględnić planowe remonty silnika przy obliczaniu długoterminowych kosztów eksploatacji.

Infrastruktura gazowa może mieć wpływ na całkowity koszt

Sam generator to tylko część projektu elektrowni gazowej.

Strona może również wymagać:

• Rurociągi gazowe

• regulatory ciśnienia

• Filtracja gazów

• Dozowanie

• Zawory odcinające

• Wykrywanie gazu

• Wentylacja

• Uaktualnienia połączeń narzędziowych

Duże generatory przemysłowe wymagają znacznego przepływu gazu.

Przed zakupem sprzętu sprawdź:

Dostępne ciśnienie gazu

Maksymalny przepływ gazu

Pojemność rurociągu

Spadek ciśnienia

Wartość opałowa gazu

Inne ładunki gazu w obiekcie

Generator charakteryzujący się atrakcyjną efektywnością paliwową może w dalszym ciągu wymagać znacznych inwestycji w infrastrukturę, jeżeli istniejąca usługa gazowa nie jest w stanie pokryć maksymalnego zapotrzebowania.

Koszt generatora gazu ziemnego na kWh

W przypadku projektów przemysłowych koszt za kWh jest zwykle bardziej przydatny niż koszt za godzinę.

Używać:

Koszt paliwa na kWh = godzinowy koszt paliwa ÷ moc elektryczna

Na przykład:

Działanie generatora A kosztuje 40 dolarów za godzinę przy wytwarzaniu 1000 kW:

40 USD ÷ 1000 = 0,04 USD/kWh

Generator B kosztuje 60 dolarów za godzinę i wytwarza 2000 kW:

60 USD ÷ 2000 = 0,03 USD/kWh

Generator B ma wyższy godzinowy koszt paliwa, ale niższy koszt paliwa na jednostkę energii elektrycznej.

To ilustruje, dlaczego sam koszt godzinowy może wprowadzać w błąd przy porównywaniu generatorów o różnych rozmiarach.

Koszt eksploatacji generatora gazu ziemnego i propanu

Gaz ziemny i propan mają różne właściwości:

• Ceny paliw

• Zawartość energii

• Wymagania dotyczące przechowywania

• Systemy dostaw

• Koszty infrastruktury

Gaz ziemny rurociągami eliminuje potrzebę magazynowania LPG na dużą skalę na miejscu, natomiast propan zapewnia zapasy paliwa na miejscu w lokalizacjach nieposiadających infrastruktury gazu ziemnego.

Żadne paliwo nie jest uniwersalnie tańsze.

Porównywać:

Koszt paliwa na kWh

Roczny koszt paliwa

Koszt infrastruktury

Konserwacja

Wymagany czas działania

Aby zapoznać się ze szczegółowym porównaniem, przeczytaj Generator gazu ziemnego a generator propanu: jaka jest różnica?.

Koszt eksploatacji generatora na gaz ziemny a generator na olej napędowy

Generatory na olej napędowy i generatory na gaz ziemny należy również porównywać pod kątem całkowitego kosztu operacyjnego, a nie samej ceny paliwa.

Ważne czynniki obejmują:

Nie na każdym rynku gaz ziemny jest automatycznie tańszy od oleju napędowego.

Prawidłowe porównanie to:

Całkowity koszt roczny ÷ roczna wytworzona energia elektryczna

Daje to przybliżony całkowity koszt operacyjny na kWh.

Czy CHP może obniżyć całkowity koszt energii?

W przypadku obiektów wymagających zarówno energii elektrycznej, jak i ciepła, skojarzona energia cieplna i elektryczna (CHP) może zmienić ekonomikę wytwarzania gazu ziemnego.

Konwencjonalny generator odrzuca ciepło poprzez:

• Wydechowy

• Układ chłodzenia

• Woda w płaszczu silnika

System CHP odzyskuje część tej energii cieplnej do:

• Ogrzewanie procesowe

• Tarapaty

• Para

• Wysuszenie

• Ogrzewanie obiektu

Według Zgodnie z wytycznymi amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA) dotyczącymi wydajności CHP systemy CHP zazwyczaj osiągają całkowitą sprawność systemu na poziomie około 60–80% , w zależności od technologii i projektu systemu.

Nie oznacza to, że generator nagle zużywa mniej paliwa do wyprodukowania każdej kWh energii elektrycznej.

Zamiast tego większa część całkowitej energii paliwa staje się użyteczną mocą wyjściową, ponieważ wykorzystywana jest zarówno energia elektryczna, jak i ciepło.

W przypadku obiektów przemysłowych o stałym zapotrzebowaniu na ciepło może to poprawić ogólną ekonomikę projektu.

Jak obniżyć koszty operacyjne generatora gazu ziemnego

Prawidłowo dobierz generator

Unikaj niepotrzebnego oversize'u.

Określić:

• Obciążenie podstawowe

• Średnie obciążenie

• Obciążenie szczytowe

• Rozruch silnika

• Załaduj kroki

• Przyszła rozbudowa

Generator o odpowiedniej wielkości może pracować bliżej zamierzonego zakresu wydajności.

Porównaj zużycie paliwa przy wielu obciążeniach

Nie porównuj tylko specyfikacji pełnego obciążenia.

Sprawdź zużycie paliwa na:

25% → 50% → 75% → 100% obciążenia

Jest to szczególnie ważne, gdy zapotrzebowanie obiektu zmienia się w ciągu dnia.

Monitoruj koszt na kWh

Ścieżka:

Zużycie gazu ziemnego + moc kWh generatora

Następnie oblicz:

Rzeczywisty koszt paliwa na kWh

Ułatwia to identyfikację zmian w wydajności generatora.

Konserwacja silnika

Zła konserwacja może mieć wpływ na spalanie i wykorzystanie paliwa.

Postępuj zgodnie z wymaganiami producenta dotyczącymi:

• Filtry

• Świece zapłonowe

• Smarowanie

• Chłodzenie

• Regulacja gazu

• Czujniki

Rozważ wiele generatorów dla zmiennych obciążeń

W przypadku dużych obiektów o bardzo zmiennym zapotrzebowaniu wiele agregatów prądotwórczych może czasami zapewnić większą elastyczność operacyjną niż jedna nadwymiarowa jednostka.

Generatory można przełączać w tryb online lub offline w miarę zmiany zapotrzebowania.

Wytyczne techniczne EPA wskazują, że wiele silników może pomóc w uniknięciu pewnych kar za wydajność przy częściowym obciążeniu, w przypadku gdy regularnie dochodzi do znacznych redukcji obciążenia.

Przykład: Planowanie kosztów operacyjnych dużego generatora przemysłowego

W przypadku generatora o mocy wielu megawatów nawet niewielka różnica wydajności może znacząco wpłynąć na roczny koszt paliwa.

DIYPOWER Wysokonapięciowy generator gazu ziemnego JiChai o mocy 2000 kW reprezentuje typ dużych urządzeń przemysłowych, w przypadku których analiza kosztów operacyjnych staje się szczególnie ważna.

Przed wyborem generatora w tym zakresie mocy należy ocenić:

• Zużycie paliwa przy oczekiwanym obciążeniu

• Szybkość ogrzewania

• Cena gazu

• Roczny czas działania

• Ciśnienie gazu

• Wydajność rurociągu

• Częstotliwości konserwacji

• Wymagania remontowe

• Praca równoległa

• Potencjał CHP

Na przykład różnica tylko:

0,005 USD/kWh

Na:

2000 kW × 6000 godzin/rok

reprezentuje:

60 000 dolarów rocznie

w różnicy kosztów operacyjnych.

W przypadku projektów wymagających dużej liczby godzin wydajność generatora ma zatem bezpośredni wpływ na ekonomikę cyklu życia.

Lista kontrolna kosztów operacyjnych generatora gazu ziemnego

Przed oszacowaniem kosztów eksploatacji generatora zbierz:

Dzięki tym danym wejściowym można obliczyć znacznie bardziej realistyczny całkowity koszt operacyjny.

Rozwiązania generatorów gazu ziemnego DIYPOWER

DIYPOWER zapewnia rozwiązania w zakresie generatorów gazu ziemnego do przemysłowych zastosowań w trybie rezerwowym, podstawowym, ciągłym i rozproszonym.

Do oceny kosztów operacyjnych ważne informacje dotyczące projektu obejmują:

• Wymagane kW/kVA

• Napięcie i częstotliwość

• Załaduj profil

• Roczne godziny pracy

• Ciśnienie gazu

• Skład gazu

• Lokalna cena paliwa

• Warunki witryny

• Wymagania dotyczące pracy równoległej

• Wymagania dotyczące CHP

Badać Generatory na gaz ziemny DIYPOWER do indywidualnych rozwiązań generatorowych.

W przypadku większych projektów wielogeneracyjnych zob Elektrownie na gaz ziemny DIYPOWER.

Powiązane przewodniki:

Ile gazu zużywa generator?

Jak wydajny jest generator gazu ziemnego?

Jak działa generator gazu ziemnego?

Generator gazu ziemnego a generator propanu

Często zadawane pytania

Ile kosztuje godzinna praca generatora na gaz ziemny?

Nie ma uniwersalnego kosztu godzinowego.

Używać:

Koszt godzinowy = Zużycie gazu na godzinę × Lokalna cena gazu ziemnego

Duży generator przemysłowy będzie zużywał więcej gazu na godzinę niż mały generator, ale wydajność i obciążenie generatora również wpływają na ostateczny koszt.

Jak obliczyć koszt generatora na gaz ziemny na kWh?

Używać:

Koszt paliwa na kWh = godzinowy koszt paliwa ÷ moc elektryczna

Jest to zwykle bardziej przydatne niż koszt godziny przy porównywaniu generatorów o różnych rozmiarach.

Ile kosztuje eksploatacja generatora na gaz ziemny o mocy 1000 kW?

Koszt zależy od zużycia gazu przez konkretny silnik, obciążenia roboczego i lokalnej ceny gazu.

Aby uzyskać dokładne obliczenia, uzyskaj dane producenta dotyczące zużycia paliwa przy oczekiwanym obciążeniu i pomnóż je przez cenę gazu dostarczonego do Twojej placówki.

Czy generator na gaz ziemny kosztuje mniej przy obciążeniu 50%?

Całkowite godzinowe zużycie paliwa zwykle maleje wraz ze spadkiem obciążenia.

Jednak koszt paliwa na wygenerowaną kWh może wzrosnąć, ponieważ silniki tłokowe na gaz ziemny mogą stać się mniej wydajne przy częściowym obciążeniu.

Czy gaz ziemny jest tańszy niż olej napędowy do generatorów?

Nie zawsze.

Wynik zależy od lokalnych cen paliwa, wydajności silnika, rocznych godzin pracy, infrastruktury, konserwacji i profilu obciążenia.

Porównaj całkowity koszt wygenerowanej kWh , a nie samą cenę paliwa.

Jaki jest największy koszt eksploatacji generatora na gaz ziemny?

W przypadku generatorów generujących dużą liczbę godzin pracy paliwo może stanowić główny wydatek operacyjny.

Konserwacja, smary, części zamienne, remonty silnika i układy pomocnicze powinny również zostać uwzględnione w obliczeniach cyklu życia.

Czy eksploatacja generatora o dużych rozmiarach jest droższa?

Można.

Zbyt duży generator, który działa przy niskim obciążeniu przez długi czas, może wykazywać gorszą wydajność paliwową na kWh niż generator o prawidłowej wielkości.

Jak mogę obniżyć koszty paliwa do generatorów gazu ziemnego?

Zacznij od prawidłowego doboru generatora, porównaj zużycie paliwa w oczekiwanym zakresie obciążenia, prawidłowo konserwuj silnik, monitoruj rzeczywiste zużycie gazu na kWh i rozważ konfiguracje z wieloma generatorami, w których obciążenia znacznie się różnią.

Czy CHP obniża koszty eksploatacji generatora na gaz ziemny?

CHP może poprawić ogólną ekonomikę projektu, jeśli obiekt ma użyteczne zapotrzebowanie na ciepło.

Odzyskuje ciepło, które w przeciwnym razie zostałoby odrzucone i wykorzystuje je do procesów takich jak gorąca woda, para, suszenie lub ogrzewanie pomieszczeń.

Jakich informacji potrzebuje dostawca generatora, aby oszacować koszty operacyjne?

Dostarczać:

• Wymagane kW/kVA

• Obciążenie średnie i szczytowe

• Oczekiwany roczny czas działania

• Ciśnienie gazu ziemnego

• Lokalna cena gazu ziemnego

• Napięcie i częstotliwość

• Wysokość i temperatura miejsca

• Ocena obowiązków

• Wymagania dotyczące CHP

Wniosek

Kosztu eksploatacji generatora na gaz ziemny nie można określić na podstawie samej wielkości generatora.

Wiarygodny szacunek wymaga:

Zużycie paliwa × lokalna cena gazu × godziny pracy

W przypadku projektów przemysłowych należy również obliczyć:

Koszt paliwa na godzinę

Koszt paliwa na kWh

Roczny koszt paliwa

Koszt utrzymania

Całkowity koszt cyklu życia

Obciążenie i wydajność generatora są szczególnie ważne w przypadku zastosowań wymagających dużej liczby godzin pracy, ponieważ nawet niewielka różnica w koszcie na kWh może spowodować znaczną różnicę w kosztach rocznych.

DIYPOWER zapewnia rozwiązania w zakresie przemysłowych generatorów gazu ziemnego i elektrowni do zastosowań w trybie rezerwowym, podstawowym, ciągłym i rozproszonym. Dopasowanie mocy generatora do rzeczywistego profilu obciążenia, infrastruktury paliwowej, rocznego czasu pracy i warunków na miejscu jest niezbędne do kontrolowania długoterminowych kosztów operacyjnych.