백업 전력 시스템 연료 선택 이해

상업용 및 산업용 백업 전력 초기에는 선호하는 연료가 지속적으로 디젤이었기 때문에 백업 발전기 시스템을 선택할 때 연료 선택은 문제가 되지 않았습니다. 오늘날에는 그렇지 않습니다. 엔지니어와 최종 사용자는 선택할 수 있는 여러 가지 연료 옵션을 갖고 있으며 각각은 다양한 응용 분야에서 고유한 이점을 제공합니다.

백업 발전기는 화석 연료로 구동되는 내연 기관에 의해 구동됩니다. 디젤 연료는 수십 년 동안 백업 전력 시스템에 사용되어 왔습니다. 천연가스나 액체 프로판과 같은 기체 연료가 널리 받아들여지고 있습니다. 이러한 연료를 독특한 방식으로 결합하면 추가 연료 옵션이 제공됩니다. 예를 들어, 이중 연료 발전기는 당시 사용 가능한 연료에 따라 천연가스 또는 LP 증기 연료로 작동됩니다. 이중 연료 발전기는 디젤 연료와 천연 가스를 동시에 사용하여 각각의 이점을 활용합니다.

가솔린은 일반적으로 백업 전원 시스템에 적합하지 않은 연료이기 때문에 이 목록에는 눈에 띄게 포함되어 있지 않습니다. 디젤이나 기체 연료에 비해 휘발성이 매우 높아 대량으로 저장하기 어려울 뿐만 아니라, 디젤 연료에 비해 열밀도가 현저히 낮습니다. 또한, 가솔린은 기체 연료와 결합하여 쉽게 사용할 수 없습니다. 따라서 상업용 및 산업용 백업 전력 시스템은 휘발유로 연료를 공급하는 경우가 거의 없습니다.

디젤 연료

앞서 언급한 바와 같이 디젤 ​​연료는 상업용 및 산업용 백업 전력 응용 분야에서 전통적인 연료로 선택되었습니다(표 1 참조). 디젤 엔진의 장점 중 하나는 높은 열 효율로, 이는 일반적으로 150kW 이상의 대규모 kW 응용 분야에서 kW당 자본 비용을 낮출 수 있다는 것입니다. 디젤 연료는 현장에 저장해야 하기 때문에 디젤 연료 발전기는 천연가스 인프라의 이점을 누릴 수 없는 외딴 지역에도 백업 전력을 제공할 수 있습니다. 같은 이유로 병원, 911 콜센터 등 업무상 중요한 애플리케이션을 사용하는 시장 부문에서는 현장 연료가 신뢰성을 보장하는 데 도움이 되기 때문에 디젤 연료 발전기를 선택하는 경우가 많습니다. 마지막으로, 디젤 연료는 백업 전원 응용 분야에서 오랫동안 사용되어 왔기 때문에 시장 내에서는 디젤 엔진이 백업 전원 시스템의 가장 신뢰할 수 있는 원동력이라는 인식이 있습니다.

광범위한 수용에도 불구하고 디젤 연료에는 단점이 있습니다. 예를 들어, 미국 환경 보호국은 모든 대기 발전기 응용 분야에 초저유황 디젤(ULSD)을 사용할 것을 요구합니다. ULSD는 추가 정제 공정을 거치므로 기존 디젤 연료보다 안정성이 떨어집니다. 유지관리하지 않으면 디젤 연료는 시간이 지남에 따라 성능이 저하됩니다. 보관 첫해 이내에 탄화수소가 산소와 반응하여 미세한 침전물과 검을 형성할 때 발생하는 산화가 발생합니다. 이러한 오염 물질을 엔진 안으로 끌어들이면 연료 필터와 연료 인젝터가 막힐 수 있습니다. 마찬가지로 미생물도 연료를 오염시킬 수 있습니다. 응축되어 연료 시스템에 유입될 수 있는 물은 박테리아와 곰팡이의 성장을 촉진합니다. 이 미생물은 실제로 연료 자체를 먹고 삽니다. 자라도록 허용하면 연료 시스템을 막을 수도 있는 젤라틴 콜로니를 형성할 수 있습니다. 또한 폐기물은 산성이므로 연료 탱크가 부식될 수 있습니다.

이는 백업 전원 애플리케이션에서 중요한 문제입니다. 72시간 동안 완전 부하로 작동할 수 있는 크기의 탱크를 갖춘 디젤 연료 발전기는 60%의 일반 부하 수준, 주간 무부하 운동 및 평균 정전 시간을 가정할 때 단일 연료 탱크를 연소하는 데 약 20년이 걸릴 수 있습니다. 1년에 단 4시간. 그러나 이러한 문제는 연료 탱크에서 물과 침전물을 정기적으로 제거하는 지속적인 연료 테스트 및 유지 관리 계획을 수립함으로써 완화될 수 있습니다. 비상 애플리케이션의 경우 NFPA 110: 비상 및 대기 전력 시스템 표준에 따른 규정에 따라 연료 유지 관리가 필요합니다. 이러한 유형의 유지 관리 프로그램은 발전기 세트의 총 소유 비용을 증가시키며, 이 역시 고려해야 합니다. 펌프와 여과 시스템으로 구성된 자동 연료 연마기는 백업 전원 시스템의 초기 비용을 추가하지만 지속적인 연료 유지 관리 비용을 줄여줍니다. 수동 유지 관리 계획은 장기적으로 볼 때 비용이 더 많이 듭니다.