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北美矿业专栏(三):燃气矿场如何选择燃气发电机


  本文由北美矿场服务商 TSE 冠名,内容不构成财务建议,不代表吴说观点与立场。

  如果您使用燃气发电进行挖矿,那么您一定离不开一个重要媒介 —— 燃气发电机。在如今电费成本占比过半的挖矿业中,选择一台合适的发电机,对矿工控制挖矿成本是关键的要点之一。

  其中,活塞式内燃机 (engine) 和燃气轮机 (turbine) 是目前矿工们常用的两类内燃机。

  活塞式内燃机,以“往复活塞式”内燃机最为普遍,属于内燃机的一种,但坊间直接简称其为“内燃机”。内燃机的燃料在机器内部燃烧产生高温、高压燃气,燃气膨胀推动活塞作功,产生电力,与汽车发动机的原理一致。

  目前,比特币矿场主要使用 1.475 MW 以及 1.25 MW 两种功率的卡特彼勒发电机。

  受功率限制,内燃机只能支撑 10 MW 以内的小型矿场运作,不适合中大型矿场。

  全新内燃发电机市场价每兆瓦在 100 万美元左右,二手发电机每兆瓦则在 50 万至 70 万美元左右。

  除此之外,内燃机对燃气组成成分有一定要求,因为不同烃的燃点是不同的——如果天然气中的重烃含量太杂,燃点区间太大,烃会在不同时间燃烧,产生对活塞作功的阻力,加剧燃烧不充分的程度,发电效率由此降低。

  简单理解,天然气源里面不同的烃就相当于不同的船工,他们一起在拉船,如果他们没有随着号子“一、二、三”协同发力,而是有人在喊“一”的时候用力了,有人却在喊“三”的时候才发力,那么大家的力是分散的,没有最大化团结的力量。

  为了保证其优良表现,内燃机还需要定期维护,例如定期给油,保证润滑,减少运动部件的摩擦和磨损,对油水管路、空气通道等进行检查,更换火花塞以及清洗滤芯等等,因此,使用内燃机的矿场最好能配备一个非常专业的驻场燃气机运维团队,能极大保障了内燃机的有效工作时间和效能,当然,也增加了日常的运维成本。

  燃气轮机,通俗理解就是转子旋转作功、进行发电。燃气轮机中的压气机从大气中吸入空气,处理后与喷入的燃料混合,燃烧形成高温、高压燃气,然后推动转子带着压气机一起旋转,从而产生电力。

  如果将挖矿的内燃机比作汽车的发电机,那么燃气轮机就像是飞机引擎,其功率动辄上百兆瓦,十兆瓦以下的燃气轮机在市场很难找到供应渠道,所以燃气轮机更适用于中大型矿场。其单位兆瓦的价格也更昂贵,全新燃机轮机的市场价在每兆瓦 120 万美金左右。

  如图所示,燃气轮机体积十分庞大。实际上,它包含了控制单元、发电单元和稳压装置等等单元装置,机器大小大概有两层楼的高度,宽十到二十米。

  出于装置复杂度和对地基高要求的考虑,燃气轮机的运输安装十分昂贵,其安装费是购买发电机价格的 1.5 到 2 倍。

  噪音方面,燃气轮机在排气阶段会产生巨大的噪音,通常 25 米内的距离,会有超过 150 分贝的噪音,因此必须通过消声器来最小化噪音,而火力发电的高温对消声器的耐热性也提出很大的挑战。

  不过与内燃机不同,燃气轮机的一大好处是对天然气的气体质量要求不高,运行也十分稳定,所谓内燃机吃“细粮”,燃气轮机可以偶尔吃吃“粗粮”。

  在日常运作中,燃气轮机不需要频繁维护保养,但燃气轮机作为大型发电设备,如果出现故障,作为精密仪器需要由专业的设备人员进行维修,其维修费用比较昂贵,维修周期也会比较长。

  综上所述,对于如何选择适合比特币矿场的燃气发电机,影响因素繁多,场地负荷、使用气源质量、内心的预算等等,具体而言,都需要根据矿场本身的特点,有针对性地做出选择。希望您通过本文能对发电机及其市场有初步的了解,找到适合自己矿场的燃气发电机组。

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