Рубрика: Полезное/


Анализ рынка дизель — генераторных установок (февраль 2009 г)

Российский рынок дизель-генераторных установок — это довольно насыщенный и высококонкурентный рынок. Несмотря на это, в мировой структуре потребления дизель-генераторных установок Россия занимает менее 5% от общемирового объема потребления.  В России насчитывается более 20 производителей дизель — генераторов. По данным маркетингового агентства «Пром-Маркетинг» объемы выпуска основных российских производителей дизель-генераторных установок во всех диапазонах мощностей с 2005г. по 2007г. выросли на 42%.

Импорт дизель-генераторных устройств на территорию России имеет более выраженную динамику роста. Так с 2005г. по 2007г. импорт ДГУ сегмента мощностью 7,5- 100кВт. вырос в 2,7 раз. За этот же период доля новых ДГУ в импорте выросла с 96% до 98%. В структуре импорта более 80% захватывают ДГУ мощностью 7,5-50кВт. На ДГУ мощностью 51-100кВт. приходится остальное. Среди производителей 3-ка лидеров-импортеров по поставкам ДГУ на территорию России: SDMO, FG WILSON, CUMMINS. Эти производители так же занимают лидирующие позиции при сегментации по мощности 7,5-50кВт и 51-100кВт.

В сегменте 7,5-100кВт. Необходимо отметить китайских производителей, доля которых в импорте данного сегмента ДГУ выросла с 5% в 2005 г. до 15% в 2007 г. В сегменте 51-100кВт. в 2007г. в тройку лидеров вошел HOKUETSU IND. (AIRMAN), вытеснив CUMMINS.

Рост импорта ДГУ, опережающий рост объемов производства внутри страны, демонстрируют изменение в структуре российского рынка в пользу зарубежных производителей. Таким образом, несмотря на высокую концентрацию производителей на территории России, их доля на рынке снижается в пользу зарубежных производителей. Мировой финансовый кризис, активно распространившийся в российской финансовой, а далее и экономической системе в последнем квартале 2008 г., внес капитальные изменения для участников рынка дизель-генераторных установок. Снизившиеся объемы работ и объемы потребления ДГУ, будут последствием тяжелой коррекции емкости российского рынка дизель-генераторных установок в 2009г. Рост курса доллара и других валют (евро, йены и юаня) относительно рубля уже внес ощутимые преграды для импортеров и отличную возможность для российских производителей ДГУ.

Так, например, если в докризисные времена разница цен ДГУ отечественных и зарубежных аналогов мощностью 50кВт. составляла 40-60%, то сейчас цены на импортные ДГУ выше цен отечественных моделей на 100% и более. Смогут ли российские производители использовать сложившуюся возможность, как изменится расклад сил на рынке, можно будет увидеть уже в конце финансовых потрясений и начале оживления рынка.

Что такое инверторные генераторы?

Инверторный генератор - электростанция в которой используется инверторная система с регулятором широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для более высокого качества электроэнергии (стабильность выходного напряжения и частоты).

Принцип работы инверторного генератора следующий. Переменный ток преобразуется в постоянный при помощи выпрямителя, после чего осуществляется фильтрация пульсаций, сглаживаемая емкостными фильтрами. После этого, благодаря мощным ключам на транзисторах или тиристорах, включенных по мостовой схеме, осуществляется формирование переменного тока на нагрузке. Высокое качество выходных параметров (то есть самого тока) обеспечивается не только высококачественным сглаживанием пульсаций, но и стабильностью работы системы управления, отслеживающей необходимые выходные характеристики посредством цепей обратных связей.

Принцип работы инверторного генератора

Принцип работы инверторного генератора

  1. Ротор вращается вокруг статора.
  2. На выходе получается трехфазный переменный ток, который поступает на цепь выпрямления блока инвертора.
  3. С помощью цепи выпрямления трехфазный переменный ток преобразовывается в постоянный, а затем стабилизируется при помощи цепи сглаживания.
  4. В цепи преобразования этот постоянный ток превращается в синусоидальный, который почти аналогичен полной синусоиде.
  5. На выход инвертора поступает переменный ток.
  6. Микрокомпьютер контролирует напряжение и частоту сигнала по частотной характеристике напряжения.

Бензиновые генераторы инверторного типа отличаются существенной экономией топлива благодаря электронной системе зажигания и электронному регулятору оборотов двигателя в зависимости от нагрузки. Инверторный бензогенератор оснащен функцией переключения двигателя в экономичный режим расхода топлива при малой нагрузке. Такие электрогенераторы незаменимы как источник резервного питания для электронного оборудования. Инверторные генераторы рекомендуется применять в организациях, использующих различную высокоточную электронную технику.

Инверторные электростанции сочетают в себе все преимущества синхронных и асинхронных генераторов. Это означает, что к ним можно подключить как компьютеры и телевизоры, так и электро- и садовые инструменты.

Наиболее популярные модели инверторных генераторов производятся компаниями Honda и Fubag.

Недостатки дизельных электростанций

Почти все современные ДЭС полностью автоматизированы. Обычно даже на самых простых из них предусмотрена защита от предельных значений температуры охлаждающей воды и масла, давления масла, частоты вращения, при возникновении короткого замыкания в линии. Тем нее менее, система защиты также может выйти из строя. Не стоит верить и заверениям, что дизель-генераторы способны работать «в любых условиях». Помимо проблемы с запуском ДЭС при низких температурах, для его работы в холодном климате требуется особое зимнее топливо, парафины в нем кристаллизуются при температурах ниже, чем в обычном «летнем» топливе.

Дизельгенераторы крайне требовательны к качеству обслуживания. Техническое обслуживание должно осуществляться регулярно, с заменой масла, воздушного, масляного, топливного фильтров, как минимум. Серьёзным недостатком ДЭС является весьма высокая шумность. Хотя, при желании, за дополнительные деньги можно получить неплохую шумоизоляцию. В настоящий момент существует множество разработок для решения этой проблемы.

Российская промышленность сегодня предлагает широчайший выбор ДЭС любых мощностей. Однако специалисты указывают на то, что отечественные ДЭС все же уступают лучшим зарубежным образцам. Это утверждение касается габаритов, веса, шумности, токсичности выхлопа, потребления топлива и ресурса наработки. Хотя на рынке малой энергетики ходит устойчивый, хотя и ничем не подтвержденныйслух, слух, что отечественные ДЭС, вроде бы, менее восприимчивы к низкому качеству топлива, чем западные аналоги.

Несмотря на вышеперечисленные недостатки, альтернативы ДЭС пока не существует. Причина проста. На сегодняшний день ДГУ — это наиболее экономически выгодное решение. И все же, согласно прогнозам экспертов, в ближайшей перспективе в малой автономной энергетике произойдут серьезные перемены. Применение дизеля в чистом виде будет постепенно уменьшаться, уступая пространство как комбинированным вариантам (в первую очередь, речь идет о ветро-дизельных электростанциях), так и альтернативным источникам энергии. Связана подобная ситуация, прежде всего, с постоянным ростом цен на углеродные энергоносители, включая дизельное топливо.

Ремонтные работы на дизельной электростанции в Северо-Курильске

Устройство дизельных электростанций Cummins

  • Дизельный двигатель с водяным охлаждением

Для привода всех электростанций используется низкооборотный высокоресурсный дизельный двигатель производства Cummins Engine (на дизель-генераторах до 15 кВА используется двигатель производства Kubota) с водяным охлаждением. Двигатели большинства подобных электростанций – турбированные. Производитель турбин - Cummins Turbo Technologies.

  • Генератор переменного тока

В дизельгенераторе  Cummins используется синхронный бесщеточный генератор переменного тока.  Генератор снабжен защитными экранами. Все обмотки пропитаны либо в термической усадке, либо полиэфирной смолой под вакуумным давлением. Толстый слой устойчивого лака обеспечивают дополнительную защиту от влаги или конденсации. В схему  генератора включен  автоматический регулятор напряжения.

  • Несущая конструкция

Мотор и генератор переменного тока связаны между собой посредством фланца, исключающего возможность какого-либо отклонения от оси после продолжительного использования установки  и закреплены при помощи виброизоляторов на утяжеленной металлической раме. На некоторых моделях большой мощности для компенсации вибраций  виброизоляторы устанавливаются между рамой генератора и фундаментом.

  • Радиатор системы охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя состоит из радиатора , охлаждающего вентилятора, водяного насоса с механическим приводом и термостата.  В качестве охлаждающей жидкости используется смесь этилен гликоля с водой (концентрация: стандартно - 25%, опционально – 50% для эксплуатации в условиях низких температур).

  • Система управления

Система управления ДГУ состоит из панели управления и  автоматического выключателя генератора. Панель управления представляет собой микропроцессорный блок управления. Система управления контролирует разные параметры генератора и осуществляет автоматическую остановку при отказах. По-умолчанию панели управления монтируются на раме генератора. Автоматический выключатель используется для отключения нагрузки от генератора при перегрузке и возникновении токов короткого замыкания.

  • Система фильтрации двигателя

Система воздушных фильтров предназначена для обеспечения двигателя холодным чистым воздухом. Стандартные воздухоочистители Cummins состоят из высокоэффективных сухих бумажных фильтрующих элементов патронного типа.  По требованию заказчика на электростанции могут быть установлены воздушные фильтры для тяжелых условий эксплуатации.

  • Топливная система

Конструкция корпуса дизельгенератора включает в себя расходный топливный бак, оснащенный заливным патрубком большого диаметра с фильтром грубой очистки. Объем бака рассчитан приблизительно на 8 часов работы. Бак может быть изготовлен из металла или формованного пластика. Расходный бак для станций большей мощности поставляется опционально и устанавливается отдельно от ДГУ или размещается под рамой генератора.

  • Система выхлопа

Глушитель и выхлопная система понижают уровень шума от двигателя и обеспечивают выхлоп отработанных газов. В зависимости от требуемых акустических  характеристик могут быть использованы разные типы глушителей – промышленные, резидентные или критические.

  • Электрическая система

Стандартно в состав электрической системы входят генератор подзарядки аккумулятора, пусковой двигатель, стартерная батарея свинцово-кислотных аккумуляторов, не требующая технического обслуживания, полка для аккумуляторных батарей, монтируемая на корпусе генераторной установки и соединительные кабели с выводами для тяжелых условий работы. Аккумуляторная батарея обеспечивает возможность нескольких попыток (не менее 3х для нормальных условий)  пуска двигателя и служит для питания постоянным током системы управления генератора.

  • Защитное покрытие

С целью прочности и коррозионной стойкости все компоненты, изготовленные из тонколистового металла, сначала покрывается фосфатным слоем, обеспечивающим устойчивую к коррозии поверхность. Потом на металлические компоненты наносится полиэфирный порошок, расплавленный под воздействием высокой температуры, что вызывает образование глянцевого и высокопрочного покрытия. Двигатель и генератор подвергаются тщательной очистке и окончательной обработке в термостатах с нанесением глянцевой краски. Все крепежные детали обеспечены гальваническим покрытием.

Шумы стационарных ДГУ

При описании характеристик электростанций довольно часто учитывается их уровень шумности. Уровень шума измеряется в децибелах (дБ), таким названием оно обязано Александру Грэхему Беллу. Децибел удобен тем, что приблизительно соответствует минимально различимому ухом изменению громкости.
В следующей таблице приведены уровни шумов общеизвестных явлений:

Уровень шума, дБ Источник шума
20-25 Шепот на расстоянии 1м
25-30 Шум в тихой комнате
30-35 Сельская местность
40-45 Читальный зал
55-60 Шум на улице, разговор на расстоянии 1м
65-70 Громкий разговор на расстоянии 1м
70.7 Работающая дизельная электростанция на расстоянии 1м
70-75 Шум внутри салона автомобиля
75-80 Шум на улице с интенсивным движением транспорта
90-95 Громкий крик
100-105 Звук оркестра
130-135 Болевой порог человека
160 Взлетающий реактивный самолёт

Звук имеет две характеристики - шумовая, и векторная. Направление звука рассматривается как  взаимодействие двух звуковых волн, которые подавляют друг друга по мере приближенности к воспринимающему объекту. У шума есть один эффект, называемый маскировкой, заключающийся в том, что в присутствии одного растет предел слышимости к другому. Проще говоря, когда вы моете посуду, шум воды заглушает звук телевизора, но если вы начнете петь, то вам будет почти не слышно плеск воды.