全球变暖正在日益加剧,并有望对地球产生深远,持久,破坏性的影响。为了应对这种情况,各家公司正在尽其所能。IIT-Madras孵化的汽车初创公司Aerostrovilos Energy于2017年加入潮流,其想法是开发燃气轮机,该燃气轮机主要用于航天推进或数十兆瓦至数百兆瓦的大型发电。燃气轮机是最清洁的燃烧设备,可以适应多种燃料,从而在生物燃料的帮助下建立了一个碳中和净生态系统。
好奇地了解公司及其解决方案在降低对环境的影响方面的有效性,我们与Aerostrovilos Energy的联合创始人兼首席执行官Rohit Grover坐了下来。在攻读航空航天工程学士和硕士学位时,罗希特(Rohit)对这项技术产生了浓厚的兴趣,并了解到印度在发展喷气发动机技术方面存在巨大差距。他想开创先河,并致力于实现喷气发动机技术的变革。
从繁忙的工作中抽出时间,罗希特(Rohit)与CircuitDigest团队分享了创立公司的想法,工作风格,Aerostrovilos Energy的成功故事以及更多内容。
问:“ Aerostrovilos能源”以制造印度第一台用于发电的本地燃气轮机而闻名。完成这项工作的过程如何?
我们于2017年以三人小组组成的小公司成立了这家公司,现在已经扩展到由10名成员组成的多学科团队,其中许多人来自IIT Madras和其他IIT。我们感谢IIT Madras实验室(即NCCRD)的大力支持,该实验室是世界上此类技术的最大研究中心。我们也很幸运能够在IIT Madras孵化器中进行孵化,该孵化器在其深度技术创业公司中排名全国最佳。我们最初从开发20kW机器开始,该机器围绕购买一些组件并测试我们现有的IP组件展开。展望未来,我们已经完全完成了100kW系统的本地开发 从头开始。
问:请阐明Aerostrovilos能源公司已获得的赠款。IITM被证明对您有多大帮助?
我们很幸运地获得了巴拉特石油公司的财政支持,作为其产品开发的Ankur项目的一部分。我们还能够采用NCCRD燃气轮机燃烧实验室的技术,这使我们的系统远远优于任何现有的涡轮机技术。此外,我们很高兴能从孵化小组获得资金,投资者联系,导师以及其他法律和CS设施的支持。
问:告诉我们有关100kW微型燃气轮机发电机LX-101的信息。这些涡轮机的主要应用是什么?
如今,微型涡轮机的功率为100kW用于离网连续电力运营,例如石油钻机,分散电力,工业热电联产。这些应用通常具有不可靠的电网,这使得涡轮机作为完美解决方案极为可靠。它具有极低的运行和维护要求。但是,由于极高的投资成本(通常是柴油发电机组的10倍),它并未用作备用电源,而仅用作主要电源,因此市场份额很小。在2010年代初,电池成本很高;涡轮发电机已被许多公司用作增程器,但由于成本高昂而未能达到生产规模。现在有了我们的创新,我们能够将材料要求降低到不那么奇特的汽车类别,从而使成本降低到与现有柴油机技术相当的水平。现在,这可以使其在柴油发电机组和电动汽车市场中找到应用。
问:这些燃料柔性微型燃气轮机(MGT)如何工作?它的意义是什么?
微型燃气轮机类似于为飞机或大型燃气轮机提供动力的喷气发动机技术,为我们的城市提供动力。这些是相同版本的微型版本。较大的可以从几兆瓦增加到几百兆瓦,但是微型涡轮机的功率范围为20-200千瓦。
核心技术与使用布雷顿循环相同,在布雷顿循环中,进入的空气被压缩至更高的压力,在燃烧室中燃烧,并在整个涡轮机中膨胀,从而产生可用于运行发电机的轴功率。与大型涡轮机不同,微型涡轮机可以完全无油。微型涡轮机原则上具有燃料灵活性,需要对燃烧室进行一些改动以适应不同的燃料。但是,凭借我们独特的燃烧室技术,我们也不需要这样做。对于液态或气态燃料,只需改变燃料管路即可选择燃料,并且同一台机器可以运行从CNG,LPG,柴油,汽油,沼气,生物柴油等开始的各种燃料。
与DG机组不同,涡轮机完全像我们厨房灶具中的LPG燃烧器一样燃烧燃料,并且污染物排放极少。排放水平也比最严格的BSVI低20-30倍。在相同功率水平下,它们的尺寸比柴油发动机小5倍,并且轻8倍。
问:微型燃气轮机(MGT)如何在汽车中使用?与IC引擎和EV相比,它有什么优势?
微型燃气轮机之前曾在车辆中进行过试验,但已与动力总成机械耦合以推动车辆。然而,在当前情况下,它们将产生电力并将被用于为EV的电动机供电。这类似于串联式混合动力电动汽车,其中我们有一个车载发电机,在这种情况下将是涡轮发电机。从本质上讲,它将是带有电动汽车动力总成的前部电动汽车,并且90%的电池由合适的MGT发电机代替。
MGT发电机比IC发动机具有多种优势。原则上,它们具有燃料灵活性,并且可以使用包括生物燃料在内的各种液体和气体燃料运行。它们比ICE轻8倍,体积紧凑10倍,几乎零振动,并且外壳内的噪音很容易包含。技术适合燃烧,我们在显著降低污染物排放和更好的效率,引入精益称为直喷结果,CO 2排放也归结显著。ICE的维护期为500小时(30,000公里),寿命为10,000小时(6,00,000公里),而涡轮机的维护周期为10,000小时,寿命为40,000小时,远大于ICE。
当考虑需要长距离运送货物的重型商用车时,相对于EV的优势变得猛ma。电池技术的当前局限性密度和射程的限制限制了其在该汽车领域的使用,而这正是涡轮将在未来发挥重要作用的地方,并且将成为数十年来该领域的首选技术。如今,有可用的制造方法可以批量生产涡轮机,在这里,我们的LDI技术在降低CapeX降低涡轮机以及整个涡轮电动车(TEV)的成本方面起着重要作用,例如CapEx将与ICE相提并论。再加上电动传动系统,它可以提供更好的经济性,并且使OpeX几乎与带有CNG和柴油燃料的EV相当。该电池具有有限的生命大约80万公里,而涡轮机可以继续行驶3-4次。最后,燃料灵活性的优势导致可以使用柴油,汽油,CNG基础设施,随后,向生物乙醇转变,可以轻松实现生物柴油。
问:这些MGT是否足够紧凑以适合汽车?与电动汽车相比,性能如何?
涡轮比ICE轻,因此很容易安装在车辆中。正如我之前在前面所说的,它就像一辆电动汽车,由电动马达驱动。涡轮机为这些电机提供了主要动力来源,带有一个小型电池组,该电池组将用于某些额外的动力以快速加速,或者在制动过程中应充电。
问:电动汽车的主要关注点是其环境效益,MGT是否可以在空气污染方面与电动汽车竞争?
是的,一点没错!我们关注的领域是重型车辆,它们是造成污染的最大罪魁祸首,电池技术在全球范围内可能还需要20年才能赶上发达经济体,而且可能要比印度多得多。因此,如果将其与现有的ICE卡车相比较,它将在未来30-40年保持不变,那么我们可以在减少排放方面取得飞跃。我们还将CNG和生物燃料为基础的燃料以及电气化作为政府未来能源计划的一部分,以减少排放。以下是一些编号,供卡车/公共汽车参考。
达到ICE- 100吨CO 2的水平;每年减少50吨的CO和NOx,减少10吨的PM。
电动汽车(考虑到其碳足迹)–每年50吨CO 2
问:MGT动力汽车会比IC Engine经济吗?
是的,与ICE相比,柴油和CNG混合使用的燃料成本可最多降低3倍。
问:您是否已经在汽车上测试过涡轮机?您在此过程中会遇到什么挑战?
我们尚未用车辆测试涡轮机,为此,我们正在与商用车领域的一些OEM紧密合作。我们将为他们提供机器。我们可能面临的挑战将是技术与平台的集成。此外,在补贴和GST退税等方面,监管方面可能存在某些挑战。涡轮机比冰还干净,也应接受补贴。其他国家为混合动力等具有新概念的车辆提供补贴。这也需要在这里完成。
问:燃料灵活的MGT将成为取代现有DG备用电源的主流。到底有多远?
这是一个合理的方案。涡轮从40年代到50年代就已经存在。由于其卓越的可靠性和性能以及我们带来的某些创新,它们取代了活塞发动机。对于包括DG集在内的地面应用,它们当然可以做同样的事情。涡轮机的USP在于其燃料的灵活性或运行低热值或ICE难以适应的脏燃料(如沼气,合成气等)的能力。一旦使用现有的更便宜的材料和制造标准(用于制造称为涡轮增压器的类似涡轮机的部件)为燃气轮机建立了基于批量的制造方式,它们就可以在包括效率,可靠性,排放等各个方面与DG组竞争。 。
问:贵公司已将微型燃气轮机发电机的前期成本降低了10倍。那怎么可能?您遇到了什么困难?
你们中有些人可能知道涡轮增压器。在构造和原理上,它们类似于MGT。它们是批量生产的,可与在柴油上运行的ICE一起使用以提高其性能。他们使用便宜的材料和成熟的制造工艺进行批量生产。我们打算使用相同的过程来制造我们的MGT,这里要抓住的是我们的LDI技术,这使得现在可以使用这些过程来制造MGT。
我们必须从第一条原则进行思考,并理解为什么燃气轮机不能更便宜,以及阻止燃气轮机如此便宜的原因,并意识到这是航空级机器中所用的奇特材料选择。但是对于在燃烧器区域发生某些变化的汽车应用,我们成功降低了温度,而这些温度不再需要我们使用那些航空级涡轮或喷气发动机采用的奇异材料和制造工艺。
问:贵公司还将生产哪些其他技术先进的产品?
我们计划的第一条产品线是适用于重型商用车应用的120kW产品系列。稍后,我们将针对功率级别从20kW到200kW的商用车细分市场推出合适的产品。对于发电机组市场,我们将使用相同的产品并开始将它们组合在一起,并且可以提供高达1 MW的容量,用于使用清洁燃料(例如天然气,沼气或生产气)的分布式发电。随着时间的推移,我们将为当前正在导入的各种子系统带来技术上的进一步创新。