Калькулятор ЦОД на газовой генерации

Оцените инвестиции, сроки и окупаемость собственной газовой электростанции для центра обработки данных (ЦОД). Укажите регион, мощность и условия площадки: калькулятор предложит минимальную конфигурацию и рассчитает основные показатели проекта. Все допущения можно скорректировать.

Валюта:

Что такое газовая генерация для ЦОД

Центр обработки данных (ЦОД) получает электроэнергию не из внешней сети, а от собственной электростанции, работающей на природном или попутном нефтяном газе. Газ сжигается в двигателе или турбине, которые вращают электрогенератор. Тепло выхлопных газов и системы охлаждения можно использовать для отопления или получения холода для машинных залов. Такое решение применяют там, где сеть не может обеспечить нужную мощность или подключение занимает годы, а источник газа расположен рядом.

Газопоршневые установки (ГПУ)

Двигатели внутреннего сгорания, работающие на газе и соединённые с электрогенератором. Мощность одного агрегата — от 0,25 до 10 МВт.

Электрический КПД 35–45%: такая доля энергии газа превращается в электричество
Модульность: мощность наращивается блоками по 1–2 МВт
Хорошо работают при неполной нагрузке, но требуют регулярного обслуживания и замены масла

Газотурбинные установки (ГТУ)

Газовые турбины авиационного или промышленного типа мощностью от 1 до 100 МВт и более.

КПД 30–38% в простом цикле
Компактны, мало вибрации, обслуживание реже
В жару и при неполной нагрузке теряют мощность и эффективность

Когенерация и тригенерация

Когенерация — одновременная выработка электричества и тепла. Тригенерация дополнительно получает холод с помощью абсорбционных холодильных машин.

Использование энергии топлива до 80–90%
Снижает нагрузку на электрические чиллеры и улучшает PUE ЦОД
Дороже в строительстве и сложнее в эксплуатации

Парогазовый цикл (ПГУ)

Газовая турбина дополняется паровой, которая использует тепло выхлопных газов.

КПД 50–60%
Оправдан при мощности от десятков мегаватт
Длительное строительство и высокая стоимость

Какой газ используется

Попутный нефтяной газ (ПНГ) выделяется при добыче нефти. Он самый дешёвый, но его состав меняется, поэтому требуется подготовка.
Природный газ из скважины стабильнее по составу, но дороже.
Магистральный газ поступает из газопровода через газораспределительную станцию (ГРС). Он самый дорогой и предсказуемый, цена зависит от региона.

Схема подключения

Автономная: внешней сети нет, газ — единственный источник, резерв приходится создавать самостоятельно (N+1 или 2N).
Параллельная работа с сетью: сеть служит резервом, газ — основным источником.
Сеть основная, газ резервный: классическая замена дизельных генераторов.

Преимущества и ограничения

Преимущества

Быстрый запуск: не нужно ждать выделения мощности в сети
Предсказуемая стоимость электроэнергии при долгосрочном договоре на газ
В удалённых районах в несколько раз дешевле дизельной генерации
Тепло можно использовать для отопления и получения холода

Ограничения

Требуются достаточные объёмы газа и подключение к его источнику; попутный газ необходимо подготавливать
Резервирование заметно увеличивает инвестиции
Зависимость от одного источника газа
Сезонная логистика: зимники, навигация, паводки

Ориентир: 1 МВт электрической мощности газопоршневой установки с КПД 38–42% потребляет около 250–300 м³ газа в час.

Площадка и мощность

Финансирование и валюта

Собственные стоимости (на 1 МВт)

Если вам известна фактическая стоимость, введите её: значение больше нуля заменяет расчётное и учитывается без региональных коэффициентов. Значение 0 означает автоматический расчёт. Все суммы указываются в рублях без НДС.

Допущения и цены

Если в поле стоит 0, значение определяется автоматически по выбранному типу оборудования или условиям. Цены вводятся в рублях, результаты отображаются в выбранной валюте.

Варианты конфигурации

Выберите вариант в заголовке таблицы: все показатели ниже будут пересчитаны. N — число агрегатов, необходимое для покрытия нагрузки; N+1 — с одним резервным агрегатом; 2N — с полным дублированием.

График реализации проекта

Структура инвестиций (CAPEX)

Генерация и расход газа

Технические показатели эксплуатации

Ориентировочные значения для газопоршневых установок. Точные интервалы обслуживания, нормы расхода масла и ресурс устанавливает производитель оборудования. При работе на попутном газе интервалы сокращаются примерно на 20%, так как состав газа меняется.

Себестоимость электроэнергии

Показатель «с учётом инвестиций» включает ежегодную долю затрат на строительство электростанции, распределённых на 20 лет. Для сравнения приведена дизельная генерация: расход 0,27 л на 1 кВт·ч по цене из допущений плюс обслуживание.

Накопленный денежный поток

Влияние цены газа на результат

Годовые показатели в штатном режиме

Нужен расчёт под ваш проект или консультация?
Свяжитесь с нами в Telegram:

@bitkhadi

Типовые оценки (по модели калькулятора)

Контейнерный ЦОД, попутный газ, автономный режим, минимальный вариант без резервного агрегата. В ячейках указан диапазон: от оптимистичного сценария (оборудование в наличии, площадка готова, круглогодичная дорога, жильё есть) до базового (оборудование поставляется с завода, площадку проектируют и строят, доставка по зимнику, нужен вахтовый городок). Суммы указаны без НДС в валюте страницы, точность ±30%.

Мощность потребителя	Количество агрегатов	Круглогодичная автодорога: инвестиции / срок запуска, мес.	Только зимник (временная зимняя дорога): инвестиции / срок запуска, мес.	Водный путь в период навигации и зимник: инвестиции / срок запуска, мес.	Себестоимость электроэнергии
1 МВт	2–2 × 1 МВт	175 млн ₽–288 млн ₽ / 5–13	176 млн ₽–300 млн ₽ / 5–16	177 млн ₽–303 млн ₽ / 10–14	2,40 ₽/кВт·ч–4,59 ₽/кВт·ч
2 МВт	3–4 × 1 МВт	294 млн ₽–491 млн ₽ / 5–13	296 млн ₽–512 млн ₽ / 5–16	297 млн ₽–518 млн ₽ / 10–14	1,98 ₽/кВт·ч–3,99 ₽/кВт·ч
5 МВт	7–4 × 2 МВт	686 млн ₽–1,01 млрд ₽ / 5–13	690 млн ₽–1,05 млрд ₽ / 5–16	693 млн ₽–1,06 млрд ₽ / 10–14	1,86 ₽/кВт·ч–3,25 ₽/кВт·ч
10 МВт	14–8 × 2 МВт	1,35 млрд ₽–1,94 млрд ₽ / 5–15	1,36 млрд ₽–2,03 млрд ₽ / 5–17	1,37 млрд ₽–2,05 млрд ₽ / 11–16	1,85 ₽/кВт·ч–3,15 ₽/кВт·ч
20 МВт	27–8 × 4 МВт	2,65 млрд ₽–3,81 млрд ₽ / 6–18	2,67 млрд ₽–3,98 млрд ₽ / 6–19	2,68 млрд ₽–4,03 млрд ₽ / 11–19	1,81 ₽/кВт·ч–3,10 ₽/кВт·ч
50 МВт	67–20 × 4 МВт	6,58 млрд ₽–9,41 млрд ₽ / 8–24	6,62 млрд ₽–9,84 млрд ₽ / 8–25	6,65 млрд ₽–9,97 млрд ₽ / 13–25	1,80 ₽/кВт·ч–3,08 ₽/кВт·ч

Как работает расчёт

Пиковая нагрузка равна мощности ИТ-оборудования, умноженной на PUE (коэффициент энергоэффективности ЦОД) и на 1,04 (собственные нужды станции). В автономном режиме добавляется запас на резкие изменения нагрузки.
Количество агрегатов определяется как пиковая нагрузка, делённая на мощность одного агрегата с учётом доступности; затем добавляется резерв: отсутствует (N), один агрегат (N+1) или полное дублирование (2N).
Инвестиции (CAPEX) включают: оборудование, доставку (зависит от региона и транспортной доступности), площадку (зависит от грунтов, температуры и готовности), электрику и газовую обвязку, подготовку газа, газопровод, ЦОД, жильё для персонала, проектирование и непредвиденные расходы 10–15%.
Срок проекта складывается из проектирования и разрешений, изготовления оборудования, ожидания периода доставки (зимник или навигация), монтажа и пусконаладки.
Экономика учитывает стоимость газа (по КПД и цене выбранного вида газа), обслуживание, персонал, выручку от колокации или продажи электроэнергии. По помесячному денежному потоку рассчитываются NPV, IRR и срок окупаемости; результат сравнивается с дизельной генерацией.

Термины и сокращения

ЦОД: центр обработки данных: здание или модули с серверами и инженерными системами.
Газовая генерация: выработка электроэнергии на собственной электростанции, работающей на газе.
ГПУ: газопоршневая установка: двигатель внутреннего сгорания на газе, соединённый с электрогенератором.
ГТУ: газотурбинная установка: газовая турбина, соединённая с электрогенератором.
ПНГ: попутный нефтяной газ: газ, который выделяется из нефти при её добыче.
ГРС: газораспределительная станция: узел, где снижают давление газа и измеряют его объём.
КПД: коэффициент полезного действия: какая доля энергии газа превращается в электричество.
МВт и кВт·ч: единицы мощности и энергии. 1 МВт = 1000 кВт; 1 кВт·ч — энергия, которую даёт мощность 1 кВт за один час.
PUE: коэффициент энергоэффективности ЦОД: общее потребление, делённое на потребление ИТ-оборудования. Чем ближе к 1, тем лучше.
N, N+1, 2N: уровни резервирования. N — столько агрегатов, сколько нужно для нагрузки; N+1 — плюс один резервный; 2N — полное дублирование.
Автономный режим: работа без подключения к внешней электросети и без накопителей энергии.
CAPEX: капитальные затраты: инвестиции в строительство и оборудование.
OPEX: операционные затраты: газ, обслуживание, персонал.
EBITDA: операционная прибыль до налогов, процентов и амортизации.
NPV: чистая приведённая стоимость: суммарная прибыль проекта с учётом того, что деньги в будущем стоят меньше, чем сегодня. Положительное значение означает, что проект выгоднее требуемой доходности.
IRR: внутренняя норма доходности: средняя годовая доходность проекта. Чем выше, тем лучше.
Срок окупаемости: время, за которое накопленная прибыль покрывает вложения.
Ставка дисконтирования: требуемая доходность, по которой будущие доходы пересчитываются в сегодняшние деньги.
Колокация: размещение оборудования клиентов в вашем ЦОД с оплатой за предоставленную мощность.
Зимник: временная дорога по замёрзшему грунту и льду, которая действует только зимой.
Навигация: период, когда по рекам и морям возможно судоходство.
Вахтовый городок: временный посёлок для сотрудников, работающих вахтовым методом.
ТО: техническое обслуживание: плановые работы по замене масла и фильтров, регулировке и проверке узлов.
Моточас: час работы двигателя; по моточасам планируют обслуживание и ремонты.
Капитальный ремонт: крупный ремонт двигателя с заменой изношенных основных узлов, например цилиндро-поршневой группы.

Частые вопросы

Что такое газовая генерация для ЦОД?

Это собственная электростанция центра обработки данных, работающая на природном или попутном нефтяном газе: газопоршневые (ГПУ) или газотурбинные (ГТУ) установки. Решение применяют там, где мощность сети недоступна или подключение занимает годы, а газ находится рядом.

Сколько стоит построить ЦОД на газовой генерации?

Ориентир по модели для контейнерного ЦОД в северных условиях, без резервного агрегата: 288 млн ₽ для 1 МВт (круглогодичная дорога) и 9,41 млрд ₽ для 50 МВт. Для 5 МВт: от 1,01 млрд ₽ при круглогодичной дороге до 1,06 млрд ₽ при доставке водным путём. Точность оценки ±30%.

Сколько газа нужно на 1 МВт электрической мощности?

При электрическом КПД 35–42% и теплотворности газа 8000–9000 ккал/м³ расход составляет около 250–300 м³ в час на 1 МВт, то есть 2,2–2,6 млн м³ в год при непрерывной работе.

Сколько агрегатов нужно для заданной мощности?

Количество агрегатов рассчитывают по пиковой нагрузке (мощность ИТ-оборудования, умноженная на PUE и на 1,04 на собственные нужды). В автономном режиме без накопителей добавляют запас 10–20% на резкие изменения нагрузки, а затем резерв на случай отказа: отсутствует (N), один агрегат (N+1) или дублирование (2N).

Сколько времени занимает строительство электростанции и ЦОД?

По модели — от 3 до 37 месяцев с момента подписания договоров. Для 5 МВт: 13 мес. при круглогодичной дороге и 16 мес. при доставке только по зимнику.

Что сильнее всего влияет на срок и стоимость?

Регион и транспортная доступность (зимники и навигация задают периоды доставки), готовность площадки (нужно ли проектирование), необходимость вахтового городка, температура и грунты, вид газа и уровень резервирования.

Чем газопоршневые установки отличаются от газовых турбин?

Газопоршневые установки имеют КПД 35–45%, модульны и хорошо работают при неполной нагрузке, но требуют регулярного обслуживания. Газовые турбины имеют КПД 30–38%, компактны, но теряют мощность в жару и при неполной нагрузке; они оправданы при мощности от единиц до десятков мегаватт.

Сколько масла требуется и как часто нужно обслуживание?

Расход масла на доливку у газовых двигателей составляет около 0,2–0,4 г на 1 кВт·ч, то есть примерно 2–3 тонны в год на 1 МВт при непрерывной работе; кроме того, масло полностью заменяют при плановом обслуживании. Регулярное обслуживание проводят примерно каждые 1000 моточасов (около раза в 6 недель при непрерывной работе), среднее — каждые 10 000, расширенное — каждые 20 000 моточасов.

Через сколько часов нужен капитальный ремонт и каков срок службы?

Капитальный ремонт, как правило, требуется примерно через 40 000 моточасов (около 5 лет непрерывной работы); чаще всего заменяют короткий блок цилиндров. При своевременном обслуживании назначенный срок службы газовых агрегатов составляет около 25 лет. На попутном газе интервалы сокращаются примерно на 20%.

Расчёт является предварительной оценкой (точность уровня предпроектной проработки, ±30%) и не заменяет технико-экономическое обоснование. Не учтены: инфляция и рост цен, налог на имущество, углеродные платежи, ограничения по объёмам газа, стоимость земли и ИТ-оборудования клиентов. Региональные значения (температура, цена газа, период работы зимника) являются типовыми и подлежат уточнению для конкретной площадки.