Sistemi di generazione di energia

Sì, stoccaggio, vaporizzazione, condizionamento del combustibile e generazione possono rientrare in un unico pacchetto con interfacce definite anziché in elementi scollegati. Il lavoro di integrazione riguarda la richiesta di combustibile al carico del generatore, la potenza del vaporizzatore a tale richiesta, la capacità del serbatoio per l'autonomia prevista e l'intervallo di rifornimento, nonché gli interblocchi di controllo e sicurezza tra le sezioni. Ogni sezione resta conforme al codice ad essa applicabile.

I motori a gas specificano una banda di pressione, un campo di temperatura e una qualità del gas all'ingresso della rampa combustibile: pressione di alimentazione stabile entro la finestra indicata, gas erogato al di sopra del punto di rugiada e privo di trascinamento di liquido, e filtrazione per rimuovere il particolato. Il numero di metano per il GNL, o il rapporto tra propano e butano per il GPL, incide sul declassamento e sull'anticipo di accensione. Il condizionamento del combustibile tra vaporizzatore e motore (regolazione della pressione, riscaldamento finale, filtrazione e misura) viene predisposto per mantenere tali condizioni su tutto il campo di carico. I valori effettivi sono ripresi dalla specifica del combustibile del motore.

I gruppi elettrogeni con motore a gas sono comunemente disponibili da alcune centinaia di kW per unità fino a diversi MW, con più unità in parallelo dove sono richieste potenze di sito maggiori o una ridondanza N+1. La scelta dipende dal servizio di base rispetto a quello di picco, dal profilo di carico previsto, dal declassamento per altitudine e temperatura ambiente e dall'eventuale recupero di calore previsto dallo schema. La configurazione viene definita sullo studio dei carichi del progetto anziché su un campo fisso.

I moduli containerizzati si prestano a progetti remoti, temporanei e per fasi, poiché gruppo di generazione, quadro di controllo e ausiliari sono preassemblati in un involucro trasportabile che in sito richiede solo fondazioni, collegamenti e messa in servizio. La progettazione dell'involucro affronta l'attenuazione acustica, la ventilazione per l'aria di combustione e di raffreddamento e la protezione ambientale adeguata al luogo. Negli schemi alimentati a GNL o GPL, lo stoccaggio del combustibile e le apparecchiature di vaporizzazione restano elementi separati, posizionati alle distanze di sicurezza richieste dal codice applicabile.

Un motore viene configurato per una specifica definita del gas combustibile, e il GNL (essenzialmente metano) e il GPL (propano e butano) differiscono sensibilmente per numero di metano, potere calorifico e indice di Wobbe. Esistono soluzioni a combustibile flessibile o dual fuel, ma richiedono la corrispondente rampa combustibile e la relativa mappatura di controllo, e normalmente si applica un declassamento con il combustibile a numero di metano inferiore. Se il combustibile può cambiare nel corso della vita del progetto, ciò viene dichiarato in fase di specifica in modo che la scelta del motore e la progettazione della rampa ne tengano conto.

Il liquido viene consegnato tramite autocisterna da un impianto di liquefazione o da un terminale di importazione a una stazione satellite, dove un serbatoio con isolamento sotto vuoto fornisce l'autonomia di riserva tra una consegna e l'altra. I vaporizzatori convertono il liquido in gas alla portata richiesta, il condizionamento del combustibile definisce pressione, temperatura e filtrazione all'interfaccia con il motore e il gruppo elettrogeno trasforma il gas combustibile in energia elettrica. Il dimensionamento è a catena: il carico di generazione definisce la richiesta di combustibile, la richiesta di combustibile definisce la potenza del vaporizzatore e l'intervallo di consegna sommato all'autonomia richiesta definisce la capacità del serbatoio. La gestione del boil off e le disposizioni di costruzione della pressione vengono incluse quando il tempo di giacenza dello stoccaggio le rende rilevanti.