Turbina spalania o prostym cyklu
Turbina o prostym cyklu spalania (SCCT) to typ turbiny gazowej najczęściej stosowany w energetyce, lotnictwie ( silniki odrzutowe ) oraz przemyśle naftowym i gazowym (wytwarzanie energii elektrycznej i napędy mechaniczne). Turbina spalinowa z prostym cyklem działa zgodnie z cyklem Braytona i różni się od operacji w cyklu kombinowanym tym, że ma tylko jeden cykl zasilania (tj. brak możliwości odzyskiwania ciepła odpadowego ).
Zalety
SCCT ma kilka zalet. Podstawową zaletą SCCT jest wysoki stosunek generowanej mocy do masy (lub rozmiaru) w porównaniu z alternatywami.
Kolejną zaletą jest możliwość szybkiego osiągnięcia pełnej mocy. W przeciwieństwie do innych elektrowni obciążenia podstawowego, które mogą mieć minimalny czas bycia online po uruchomieniu. To „minimum w górę” jest powszechnym terminem w energetyce w odniesieniu do tego wymogu. Dlatego SCCT są zwykle wykorzystywane jako elektrownie szczytowe, które mogą pracować od kilku godzin dziennie do kilkudziesięciu godzin rocznie, w zależności od zapotrzebowania na energię elektryczną i mocy wytwórczych regionu. Na obszarach z niedoborem obciążenia podstawowego i obciążenia wynikającego z mocy elektrowni, elektrownia z turbiną gazową może regularnie pracować przez większość godzin w ciągu dnia, a nawet do wieczora. Typowa duża turbina gazowa o prostym cyklu może wytwarzać od 100 do 300 megawatów mocy i mieć sprawność cieplną 35–40%. Najbardziej wydajne turbiny osiągnęły sprawność 46%.
W przypadku zastosowań związanych z wytwarzaniem energii koszty inwestycji są tańsze niż elektrownie z turbinami spalinowymi o cyklu kombinowanym (w 2003 r. Energy Information Administration oszacowała, że koszt elektrowni z cyklem kombinowanym wynosił 500–550 USD / kW, w przeciwieństwie do kosztu SCCT wynoszącego 389 USD /kW), ale przy obniżonej sprawności. SCCT wymagają mniejszych inwestycji kapitałowych niż elektrownie węglowe lub jądrowe i mogą być skalowane w celu generowania małych lub dużych ilości energii. Ponadto rzeczywisty proces budowy może zająć od kilku tygodni do kilku miesięcy, w porównaniu z latami w przypadku elektrowni o podstawowym obciążeniu, które wymagają rozległej instalacji wodno-kanalizacyjnej i dużych systemów odprowadzania ciepła odpadowego.
Niedogodności
Turbina spalinowa o prostym cyklu ma niższą sprawność cieplną niż maszyna o cyklu kombinowanym. Chociaż budowa turbin o prostym cyklu spalania może być tańsza, ze względu na ich niską wydajność kosztują więcej niż większość innych elektrowni. Powoduje to wzrost kosztów za kWh w godzinach szczytu energii elektrycznej. Ponieważ w porównaniu z innymi turbinami wykorzystującymi paliwo NG, takimi jak turbiny o cyklu kombinowanym, brak sprawności powoduje konieczność zwiększenia ilości zużywanego paliwa NG, aby wyprodukować taką samą ilość energii elektrycznej.