文 _ 马亚 乔丽洁 北京燃气能源发展有限公司

建筑应急电源由燃气发电机替代柴油发电机的可行性分析

文 _ 马亚 乔丽洁 北京燃气能源发展有限公司

目前许多建筑的应急电源大都使用柴油发电机，但是由于柴油成本高，只适合作为应急电源使用。而燃气成本较低，不仅可作为应急电源使用，还可在正常情况下供应其他负荷，且余热可以回收利用，提高了能源利用率。随着燃气发电机技术的发展，利用燃气发电机替代柴油发电机供电，不仅可以提高发电机的使用率，而且在市电电源以外额外增加一路供电，提高了用电的安全性。

1 供电安全性

柴油发电机只有在市电中断时才会启用，运行时间短、利用率低。由于不经常使用，柴油发电机的维护保养往往被人忽视，一部分作为应急电源投入使用时无法正常启动或不能启动，给建筑的供能和消防带来安全隐患。

而燃气发电机可以与市电并联运行，在正常情况下，由燃气发电机带建筑内部分负荷或全部负荷，在市电中断后，燃气发电机作为应急电源为建筑内重要负荷提供电力，而在燃气中断的情况下，又可以切换为市电为建筑提供所需电负荷，提高了建筑用电安全性。而且由于燃气发电机长年运行，现场总有技术人员值守，维护保养及时，保证了发电机的安全稳定运行，不会出现柴油发电机那样无法启动的情况。

2 运行经济性

表1为1台1000kW的颜巴赫柴油发电机和同样容量的颜巴赫燃气发电机的对比分析。从中可以看出，虽然燃气发电机的单价要比柴油发电机高两倍多，但年利用率较高，折算下来它的使用成本要比柴油发电机低得多。

表1 相同容量机组经济性对比

而且燃气发电机的供电成本并不比市电高多少，发电机余热（包括烟气和缸套水）还可以与余热直燃机对接来供热或者制冷，也就是俗称的冷热电三联供技术，这样不仅能源综合利用率有了很大提高，经济性也要比常规的市电+电制冷+锅炉供能模式要好。

表2是两种供能方式的经济性比较。从中可以看出，虽然供能面积一样，但由于三联供技术既要供冷、供热，还要供电，所以总的燃料成本要高于常规供能方式。同样，由于供电所以供能收入也要高于常规供能方式，计算下来总的利润情况还是采用燃气发电机的三联供技术更有优势。

表2 冷热电三联供与常规方式经济性对比

所以无论使用成本，还是运行成本，采用燃气发电机都要比柴油发电机在经济性上更有优势。

3 案例分析

以某数据中心为例，该数据中心总建筑面积约为3万m2，机柜总数为2500个，按照《电子信息系统机房设计规范》A级机房标准建造。数据中心采用燃气发电机对接余热直燃机的供能模式，为数据中心内的IT设备、空调、照明等提供电负荷和冷负荷，并为周边建筑提供热负荷。主要供能设备如表3所示。

表3 主要供能设备

在安全性方面，将该种供能模式与常规的市电+电制冷进行对比，对比结果如表4所示。

表4 两种供能模式安全性对比

从表4可以看出，整个系统采用燃气内燃机作为主电源，并采用4用1备的方式，当其中一台设备故障时可以使用备用发电机。而且燃气也采用双路供气，一路燃气中断可以使用另一路管线供气，提高了供能的安全性。此外，余热直燃机也采用补燃的方式，当发电机故障时，仍可以通过补燃为数据中心供冷。与常规供能方式相比，安全性更高。

两种供能模式的经济性对比见表5。

表5 两种供能模式经济性对比

从表5可以看出，采用燃气内燃机投资虽然比常规模式多约一倍，但每年的利润却高两倍多，经济性高于常规模式。

由于柴油发电机作为应急电源只在市电中断时投入使用，市电恢复后又停机备用，所以全年利用率低。

利用燃气发电机来代替柴油发电机，不仅用电安全性更高，而且也会带来更大的经济效益。