此外，许多公司在比较这两种燃料类型时遵循传统逻辑，未能充分重视其特定应用的运营现实。在本文中，我们将看看影响发电行业中按燃料类型选择发电机的新发展和长期考虑因素。

发动机方程

传统上，人们的观点是柴油发动机提供响应、动力和寿命，而天然气发动机更环保。尽管天然气的环保论点仍然成立，但柴油在功率和响应方面不再是明显的赢家。火花点火（天然气）工业发动机制造商现在可以优化这些发动机的 RPM，使其瞬态响应类似于柴油的瞬态响应。制造商也在生产天然气装置，这些装置可以满足传统上仅与柴油发动机相关的备用系统的 10 秒启动要求。

使用齿轮传动系统或两极交流发电机（与传统的四极交流发电机相反）也提高了天然气发动机的整体性能和功率。制造商还采用了更坚固、更具弹性的发动机部件，例如硬化的阀门和阀座，以提高性能和可靠性。

在能量密度方面，毫无疑问，柴油的峰值能量密度比天然气高出三倍多（一般为 129btu 对 37btu）。即使在这里，也有一些缓解因素可能会倾向于使用天然气。

密度受发动机和燃料条件的影响。一台维护不善的柴油发动机，或者一个从充满颗粒的油箱中运行的泥质燃料，可能会胜过天然气发动机，但它不会在其峰值运行。

更重要的是，柴油发动机的最佳负载为 50-70%，其中 80% 是长期主要运行的推荐最大值。长时间在较轻的负载下运行它们会导致湿堆，这种情况会将未燃烧的燃料和烟灰送入排气系统。

在轻负载下运行发动机的操作员通常使用负载组来消耗多余的能量。这种方法减少了湿堆，但会浪费大量的燃料。作为替代方案，这些运营商可以选择天然气发电机，其燃烧温度比柴油发动机高。这些发动机不太可能遇到燃料未燃烧的问题，即使它们在低于最佳负载的情况下运行。

 

经久耐用

 

关于寿命，柴油发动机的平均寿命仍然比天然气发动机更长。然而，上面提到的许多新技术不仅提高了天然气发动机的性能；它们还增加了发动机的弹性和使用寿命。

简而言之，计划保持发动机在最佳状态下运行的公司仍然可能会从柴油发动机中获得最长的使用寿命。如果他们让它成为上一节中讨论的操作挑战的牺牲品，那么在极端情况下，寿命将受到影响，可能会将发动机寿命缩短一半。

对于仅将发电机用作备用电源的公司，考虑到天然气发动机的使用频率很低，它的有效寿命可能几乎相同。其他考虑因素，例如燃料来源的连续性也开始发挥作用，这可能超过柴油在性能和发动机寿命方面的好处。

成本比较

一种常见的误解是，工业柴油发动机比同类天然气发动机便宜得多。低于 150kW，天然气发动机实际上更具成本效益，即使不考虑燃料差异。

对于需要更多 kW 的应用，发电商可以创建较小发动机的并联配置，为它们提供运行所需的累积 kW。并联系统具有支持负载共享和管理的优势，使其成为在燃料使用方面最具成本效益和最环保的选择之一，适用于小型电网等可变负载应用。除了这种节省之外，并联系统的可靠性和可扩展性可以替代单个较大的柴油发电机（例如用于备用电源），并且这种解决方案的好处是可观的。

在过去两年中，天然气发电机组供应商也一直在吹捧燃料价格作为成本效益。虽然天然气价格的下跌无疑使它们成为更具吸引力的选择，但油价暴跌对柴油发电机燃料也产生了类似的影响。我们不会在这里做出预测，因为燃料价格的结果是任何人的猜测。

拯救地球

当然，天然气的一大优势是它比柴油燃烧更清洁。对于上一节中提到的任何操作条件，这种比较都会加剧，其中浪费的燃料会增加烟尘和危险排放。

此外，由于湿堆、轻负载、维护不足和其他常见柴油发电机问题导致发动机寿命缩短，会对排放产生更大的负面影响。这可能是一个问题，不仅对环境，而且对 EPA 和其他保护它的机构的监管合规性也是一个问题。

新规则要求对 HAP（有害空气污染物）的主要来源和区域来源进行 MACT（最大可实现控制技术）排放控制和 GACT（一般可实现控制技术）管理实践。

发动机维护和状态监测必须通过报告进行验证，如果操作员因维护或燃油调节不良而允许发动机超出可接受的范围，可能会导致高额罚款。未能将发动机保持在最佳运行状态的罚款很快就会超过天然气模型的额外成本。因此，公司在做出发动机选择之前应考虑所有这些因素。
 

双燃料不是双向的

开始真正成为头条新闻的新技术之一是双燃料技术。借助这项技术，柴油发动机可以使用高达 75% 的天然气，天然气通过进气口引入。

功能通常由附加系统提供，包括高度灵敏的智能控制器，可在启动期间调整和优化燃气与柴油的比例，以解决瞬态响应需求或性能问题，或在持续运行期间。

基于柴油相对于天然气的成本，双燃料系统可以为运营商节省高达 50% 的燃料成本，并且它们使柴油发动机更加环保。

深入了解双燃料解决方案的细节超出了本文的范围。但如果您想了解更多信息，HIPOWER SYSTEMS在 6 月份发布了一篇关于双燃料的详细文章。

就本文而言，重点是双燃料解决方案不能双向工作，并且由于燃料类型和各自点火系统（压缩点火与火花点火）之间的差异，我们预计它们永远不会。因此，如果您想要选择以任何百分比燃烧柴油，以及燃烧大量天然气的灵活性，您必须购买柴油发电机。

它们可以配备双燃料附件，或者运营商可以在以后添加它们。

燃料供应和储存

燃料处理是柴油发电机组和天然气发电机没有融合的另一个领域。

与其他标准一样，一个人对另一个人的好处通常取决于情况和需要。

例如，广泛宣传从管道输送的天然气在发生灾难时可以无限期地运行发电机。这在大多数情况下都是正确的，但有一些警告。很明显，任何破坏地球的自然灾害，例如地震，都可能导致供应中断。

令许多企业更加惊讶的是，飓风和龙卷风等与天气相关的事件可能会对建筑物造成破坏，从而中断天然气管道。

这反过来会影响周围地区的气体压力，甚至迫使公用事业公司关闭气体供应。

任何考虑使用天然气发电机组作为备用电源的电力供应商都应该了解这些可能性。

对于柴油，燃料可用性仅受输送频率的限制。如果柴油卡车可以为一个站点提供服务，那么燃料供应就没有问题。

然而，在使用发电机作为备用或主电源的偏远地区，天气也会影响燃料输送。

此外，随着时间的推移，柴油燃料可能会被水、微粒和藻类污染。（超低硫柴油特别容易降解。）

对于无法轻松进行常规燃油取样和清洁的偏远地区，可以将由泵和过滤系统组成的自动燃油抛光机集成到柴油发电机组中。

元素保护；保护人

将天然气与柴油进行比较的另一个传统因素是柴油燃料和发动机的冷敏感性。

在过去十年左右的时间里，这已不再是一个问题，因为开发了燃料添加剂和特殊燃料类型以将柴油在温度下凝胶化至 -20oF。

最近，带有冬季附加装置的封闭式发电机的兴起使得胶凝对柴油发动机性能的关注更少。

这些发展在微型电网、风能和太阳能农场以及其他小型能源生产商常见的偏远地区尤其受欢迎。

胶凝是进入发动机时的主要问题（特别是燃油滤清器，胶凝的燃油会堵塞滤清器，阻止向发动机自由流动的燃油供应）。

由发电机本身供电的加热外壳，更不用说燃油滤清器加热器和其他局部加热器，在将发动机及其液体保持在适当的工作温度方面做得非常出色。

柴油发电机的现代外壳还可以更轻松地抑制声音和振动。

在噪音或振动是一个敏感问题的区域，具有岩棉绝缘材料的外壳可以缩小传统上将更安静的天然气发电机与柴油发电机分开的差距。

最终分析

在将柴油发电机组与天然气发电机组进行比较时，还有其他次要因素需要考虑，例如消防安全（优势，柴油）和泄漏风险（优势，天然气）。

即使在这里，双方的公司都在采取措施来营造公平的竞争环境。

柴油发动机制造商正在将 110% 的防溢漏收集池集成到他们的封闭式发电机中，而天然气发电机制造商正在使他们的外壳更加防火。

他们都想要尽可能多的发电机业务，因此双方都将继续努力消除任何明显的缺点。

根据研究公司 IHS 的数据，2013 年全球 81.6% 的机组出货，柴油发电机组市场远远超过天然气市场。

然而，天然气发电机的销售额每年增长近 12%，替代能源选项​​（例如运行生物柴油的发​​电机）的销售额也在增加。

IHS 预测，这种影响已经足够了，到 2018 年柴油的市场份额将下降 10 个百分点，达到 71.1%。

 

这场战斗由制造商推动，制造商几乎每个月都在不断创新，确保柴油和天然气发电机之间的竞争将持续很长一段时间。