天然气、生物气和液化石油气发电机可以共享一个机架尺寸，仍然表现得像三台不同的机器。它们的区别在于气体本身：每立方米的能量含量、抗爆性能、伴随的其他物质，以及供应的稳定性。因此，在选择天然气、生物气和液化石油气发电机时，首先要进行气体分析和负载特性分析，而不是仅凭发动机手册。这份指南是根据燃料数据和许可限制倒推设备范围，因此你带给供应商的比较是供应商实际可以报价的。.

当燃料变化时，发动机内部发生了什么变化

这三种燃料都在火花点火发动机中燃烧，因此差异体现在三个方面：发动机需要吸入的气体量、燃料能承受的压缩比，以及气体到达混合器之前需要去除的物质。发电机组的配置是围绕一种燃料家族，而不是手册上的标签。.

首先考虑每立方米的能量。原始生物气除了甲烷外，还含有二氧化碳和氮气，因此一立方米的生物气释放的能量少于一立方米的管道气。为了相同的电力输出，发动机必须移动更大的气体体积，这会改变气体输送系统的尺寸、管道直径以及空燃比控制的响应。以默认甲烷数值报价的生物气项目，通常在调试时会发现气体输送系统太小，无法满足发动机实际所需的气体量。.

第二个变量是抗爆性能，通常以甲烷数值表示。当混合物偏离纯甲烷时，抗爆性能会下降，因此为管道气选择的压缩比可能对成分漂移的生物气来说过于激进。发动机制造商会发布针对特定燃料的降额数据，以及某些机架的不同压缩比变体。根据你的气体分析请求这些数据，比仅凭额定功率标签更有价值。.

第三个陷阱是额定功率。发电机组可以标定为备用、主用或连续运行，而同一发动机在不同工况下的额定功率不同[1]。将备用额定功率的设备与主用额定功率的设备进行比较，根本不是一个比较。.

在几百千瓦以上，燃料的影响超过了气体输送系统。机架尺寸、气缸数和增压方式都是与燃料一起选择的，最大型的气体机架是为特定气体质量范围设计的。以燃料分析为起点的项目，通常比以输出功率为起点的项目，设备清单更短，后续变更也更少。.

天然气、生物气和液化石油气在相同基础上的比较

下表比较了三种燃料在影响报价的关键点上的差异。最后一栏的权重与燃料列一样大，因为它说明了每个比较点的实际重要性。.

这些行不具有相同的权威性，这种差异在编写规范时非常重要。Wobbe指数、硫含量和露点限制来自已发布的天然气质量规范，如ISO 13686和LP气体规范ASTM D1835，因此可以在现场尚未存在之前将其写入询价单[2]，[3]。生物气体的数值不能这样处理。ISO 20675提供了生产、调节和升级的共享词汇，但没有标准能告诉你下一季原料的甲烷数[4]。降额系数属于发动机制造商，必须请求以进行自己的分析。这些行中没有任何一项证明以天然气为额定的设备在生物气或液化石油气上也能保持相同的额定值。.

发动机平台的选择影响项目的其余部分。常用平台具有零件供应充足、技术人员熟悉、维护周期可预测的优点；而不太常用的平台可能更适合燃料，但在十年的维护成本中可能更高。Tide Power从Lister Petter平台的28 kVA到MWM发动机的4500 kVA，建造燃气发电机组，燃料分析决定了项目属于这个范围的哪个端点。有用的结论不是这个范围本身，而是一个供应商可能提供两个具有不同燃气质量限制的发动机系列，因此燃料数据必须随询价单一同传递。.

哪种燃料适合您的场地和工艺周期

燃料选择首先是场地问题，而非发动机问题。管道接入、储存空间、交付量、环境温度和年度运行小时数比任何效率比较都更快排除选项。下表将排除条件与适配条件放在一起，因为排除条件通常是决定因素。.

首先阅读排除列。大多数燃料决策失败不是因为效率数字错误，而是因为供应假设未能经受住第一个冬天的考验。.

燃料价格比较出错在于比较每立方米或每吨的价格。应通过将每单位交付价格除以该单位的低位发热值（以千瓦时表示）来转换为每千瓦时燃料成本。然后乘以年度产出，再除以在您的负载曲线下的发动机效率。只有这个数字才能与柴油价格或电网电价相匹配。每立方米看似便宜的燃料，一旦考虑降额、处理能耗和储存损失后，可能会变得不划算。.

设备的包装方式也取决于现场条件。隔音罩、集装箱式建造和远程散热器的选择是为了满足噪音限制、环境温度和通达性，而非燃料。必须满足边界噪音限制的集成设备可能需要不同的罩子，而同一发动机在开放式机房中的罩子可能不同，气体管道仍需适应罩子留出的空间。.

燃料的可用性比发动机的选择更能决定项目的成败。在管道网络稀疏的市场，LPG或LNG的交付可以支持一个因天然气连接而延迟数年的项目，而在管道天然气便宜的市场，同样的产出难以用LPG合理化。在燃气发电本身不断扩展的地区，选择也会跟随电网的发展。.

区域天然气的建设既取决于燃料物流，也取决于需求。<亚洲市场将使燃气成为 发电 增长最快的地区之一> 介绍了为什么预计亚洲市场的燃气发电增长速度最快。.

沼气项目成败的关键：气体处理

沼气离开消化器时已达到水蒸气饱和状态，并含有硫化氢；而填埋气还含有硅氧烷。这些成分都会影响发动机的运行，而不仅仅是改变燃料的名称。硫化氢会形成酸性化合物，腐蚀润滑油并使氧化催化剂中毒。硅氧烷燃烧后会生成二氧化硅，并沉积在活塞、气门和涡轮增压器表面。只要管道温度低于露点，水分就会在燃气管路系统中凝结。二氧化碳则会直接稀释燃料，迫使各个部件处理更大的气体流量。.

因此，在确定项目范围时，气体处理系统应与发电机纳入同一讨论范围。无论采用生物脱硫还是化学脱硫、气体干燥、用于去除硅氧烷的活性炭处理，还是在气体提纯升级时进行二氧化碳脱除，都必须根据实测气体数据确定设备规格，并在运行后持续监测。连续测量甲烷、二氧化碳、硫化氢和氧气的含量，可以在问题演变成发动机故障之前，将气体处理问题转化为日常维护任务。.

如果气体是输送到管网而不是供发动机使用，其技术规范就会完全不同。EN 16723-1规定了注入天然气管网的生物甲烷要求，其限值比大多数发动机所能接受的标准更加严格[5]。选择现场燃烧还是提纯升级，不仅是技术问题，也是商业决策，应在订购发电机之前作出，而不是等到订购之后才考虑。.

一座正常运行的沼气厂所能证明的情况，仅限于其自身使用的原料范围。采用食物垃圾运行、工艺稳定且储气柜容量设计合理的厌氧消化器，并不能说明采用气体成分多变且没有缓冲设施的填埋气项目也能取得相同效果。原料变化、季节性温度变化以及消化器运行异常，都会通过甲烷值和能量含量的变化影响发动机。因此，缓冲容量和连续气体监测与脱硫装置同样重要。.

液化石油气适用的场景及其局限性

液化石油气适用于没有管道接入的场所、削峰填谷用途，以及接入燃气管网无法收回成本的短期项目。对于只能依靠运输燃料获得可靠供应的偏远地区，它同样适用。丙烷具有较好的抗爆震性能，而规格合理的汽化器能够将液态液化石油气转化为气体，使其在混合器中的表现更加稳定可预测。.

汽化器往往是液化石油气项目失败的关键所在。对于连续运行的应用场景，液态液化石油气必须以能够满足发动机满负荷需求的速率汽化，并且必须考虑项目所在地可能出现的最低环境温度。富含丁烷的混合气体比丙烷更难汽化。储罐选址、防泄漏围堰、加注通道以及储存自主运行时间，都应纳入早期布局讨论，因为这些因素决定了现场在无需补充燃料的情况下能够运行多少天。.

在成本方面，必须进行客观比较。液化石油气无需铺设管道 施工 也无需等待管道接入，但需要增加储罐、汽化器、燃料配送以及相关管理人工成本。在作出决定之前，应按照相同的年度发电量，将所有成本换算为每千瓦时成本，并将计算结果与柴油方案分开比较，因为柴油方案有其自身的储存和配送要求。.

对于燃气供应不稳定或高峰时段燃气价格昂贵的场所，将发电机与电池储能系统配套使用，可以改变设备容量的计算方式。电池承担短时峰值负荷，使燃气发动机能够在更加稳定、效率更高的工况下运行。这一点对于需要运输供油而非管道供气的液化石油气系统尤其重要。.

在偏远地区或商业场所，燃气并不是唯一可调度的能源资产。<打造更智能：建筑工地与商业建筑的混合能源> 介绍了混合能源系统如何将发电与储能相结合，为建筑工地和商业建筑提供能源。.

可能导致某些燃料无法使用的许可证要求与排放限值

在经济性因素发挥作用之前，排放法规往往已经缩小了燃料选择范围。在中国，固定式火花点火发动机需要遵守固定式火花点火内燃机相关排放标准，其中40 CFR Part 60 Subpart JJJJ规定了排放限值，并根据发动机类型和制造日期要求进行认证或性能测试[6]。在中国，欧盟《中型燃烧装置指令》2015/2193对热输入功率为1至50 MW的燃烧装置规定了排放限值和许可要求[7]。.

这些法规框架改变的是发动机配置，而不是燃料本身。采用选择性催化还原技术的稀薄燃烧发动机，或配备三元催化剂的理论空燃比发动机，都可以满足氮氧化物排放限值，但两者都要求燃料成分保持在规定范围内。含硫量较高的沼气可能使许可证合规所依赖的催化剂中毒，这意味着气体处理不仅关系到发动机磨损，还直接关系到法规合规。.

噪声是另一个会影响整套设备配置的限制因素。医院或商业场所边界处的燃气发电机组，其噪声评价依据是距离设备最近的噪声敏感受体处的测量值，而不是设备外罩处的噪声值。降噪措施、远置散热器和设备外罩布局都取决于这一数值。燃料不会改变声学要求，但会影响设备外罩内部留给燃气管路系统的空间。.

有一个关于时间安排的问题值得特别注意。指令的发布年份并不意味着所有工厂都必须在该日期前完成安装，不同装置的规模和投运日期对应的过渡性规定也有所不同。应核实适用于具体设备的许可证审查周期，而不是仅依据法规的发布日期作出判断。.

在比较价格之前应在报价单中填写的内容

只有当两个供应商的报价涵盖相同范围，并且该范围由燃料数据定义时，报价才具有可比性。下表列出了消除大部分歧义的字段。.

未询问前两行报价的供应商，所报价的机组与您的现场需求不同.

在选择燃料前请提供气体分析报告

提供气体成分、热值和甲烷数、现场环境和海拔、额定基础和预期年运行小时数、适用的排放限制和测试方法、预期拥有的处理范围、燃料储存或供应安排，以及希望见证的验收测试。这七项内容可以让供应商根据您的气体规模机组，而非默认值进行设计。Tide Power 会审查来自28 kVA至4500 kVA的Lister Petter和MWM平台的燃气发电机组咨询，并指出您的分析会影响报价范围的哪些部分。请发送邮件至 [email protected] 或致电 +86 591 2806 8999。.

常见问题

一台发电机可以同时使用天然气、生物气和液化石油气吗？

不是没有变化。气体列车、压缩比、点火时机和控制图都是为某一燃料系列设定的，用于管道天然气的设定在甲烷数较低的沼气或需要汽化的液态液化石油气上都无法保持其额定值。存在多燃料和双燃料版本，但它们的输出和效率由最不利的燃料决定，切换硬件应属于原始范围，而非后期改装。请供应商说明所报价的额定值适用于哪些燃料。.

沼气会降低发电机的输出吗？

通常会，且减小的程度取决于气体类型，而非发动机标签。二氧化碳和氮气稀释甲烷，因此发动机在相同功率下需要更多气体，较低的甲烷数可能迫使降低压缩比或延迟点火。处理过程也会消耗电力，从而减少净输出。唯一可靠的数字是发动机制造商根据你现场环境气体分析得出的降额数据。.

液化石油气（LPG）比天然气便宜吗？

这取决于每千瓦时的交付成本、年运行小时数以及你的存储成本。在有稳定管道天然气供应且年运行小时数较高的情况下，管道气通常更具优势，因为燃料无需储罐、汽化器或加油计划。对于偏远地点、峰值削减任务或短期项目，LPG可能更便宜，因为它避免了可能永远无法建成的连接。比较两者在相同年输出量下的成本，包括处理和存储。.

在订购前我应索取哪些气体数据？

索取完整的成分信息，包括采样点和日期、低位发热值、沃贝指数、甲烷数、硫化氢和总硫、水露点，以及填埋气或消化液气的硅氧烷和卤素含量。还应提供供气压力范围及其预期变化。单次采样仅为起点，不是规格；有用的文件显示这些数值在一周和一个季节中的变化范围。.

哪种燃料需要最多的气体处理？

沼气，填埋气比消化液气更需要处理。硫化氢、水、硅氧烷和二氧化碳在气体到达混合器前都必须处理，处理流程通常是项目中最大的非发动机成本。天然气通常需要过滤、减压和计量，而LPG则需要汽化和过滤。应将处理范围视为发电机组的一部分，并在合同中指明责任方。.

cURL Too many subrequests by single Worker invocation. To configure this limit, refer to https://developers.cloudflare.com/workers/wrangler/configuration/#limits

[3] ISO 8528-1:2018，《往复式内燃机驱动交流发电机组，第1部分：应用、额定值与性能》，ISO，2018。.

[2] ISO 13686:2013，《天然气。质量标识》，ISO，日内瓦，2013。.

[3] ASTM D1835，《液化石油气（LPG）标准规范》，ASTM国际，西康肖亨，宾夕法尼亚州，美国。.

[4] ISO 20675:2018，《沼气。沼气生产、调节、升级与利用。术语、定义与分类方案》，ISO，日内瓦，2018。.

[5] EN 16723-1:2016，《用于交通的天然气和生物甲烷及注入天然气网络的生物甲烷。注入天然气网络的生物甲烷规范》，CEN，比利时布鲁塞尔，2016。.

[6] 美国环境保护署，《固定式火花点火内燃机性能标准》，40 CFR 第60部分，子部分 JJJJ，华盛顿特区，美国。.

[7] 欧洲议会和理事会2015/2193号指令，关于限制中型燃烧装置排放某些污染物的排放，欧洲联盟官方公报，2015。.

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