Сопоставление генерирующих частей Единой электроэнергетической системы (ЕЭЭС) с предлагаемой Единой системой газоснабжения и генерации механической, электрической и тепловой энергии (ЕСГГМЭТЭ) показывает, что в ЕСГГМЭТЭ, в отличие от ЕЭЭС, значительная часть механической энергии будет вырабатываться относительно малоразмерными поршневыми двигателями, непосредственно приводящими заводское и котельное оборудование. В первую очередь это крупные потребители механической энергии: центробежные насосы, вентиляторы, компрессоры и т. д. Это означает экономию не только энергоресурсов, обусловленную исключением двойного преобразования энергии с КПД < 1 (механическая – электрическая – механическая), но и экономию затрат на 1 кВт установленной мощности. Тем самым исключаются дорогостоящие электрогенераторы, электродвигатели. Такой подход целесообразен, так как около 3/4 электроэнергии, потребляемой промышленностью, затрачивается на электропривод.
Электроэнергия в рамках ЕСГГМЭТЭ и на тепловых электростанциях (ТЭС) ЕЭЭС вырабатывается путем вращения тепловым двигателем электрогенератора. При этом поршневые двигатели внутреннего сгорания при работе по простому циклу могут иметь КПД, приближающийся к показателям парогазовых установок, созданных на базе газотурбинных установок, которые имеют в простом цикле КПД ниже поршневых двигателей внутреннего сгорания. Однако наиболее перспективна работа теплоэлектростанций по теплофикационному циклу. В этом случае главным показателем экономичности является коэффициент использования тепла топлива (КИТТ).
Рассмотрим области рационального применения паропоршневых и поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в промышленной энергетике и ЖКХ. Паропоршневыми двигателями (ППД), понятие которых введено автором в научный оборот в 2005 г., называются высокооборотные паровые поршневые машины с частотой вращения 1000 об./мин и более. Классические паровые машины имели частоту вращения 60–300 об./мин. ППД могут быть созданы на базе серийных поршневых ДВС с использованием наших изобретений. Автором совместно с коллегами ранее было показано, что ППД конкурентоспособны с паровыми турбинами в очень широком диапазоне мощностей. При использовании природного газа для выработки теплоэлектроэнергии в Единой системе газоснабжения и генерации механической, электрической и тепловой энергии (ЕСГГМЭТЭ) при малом потреблении тепловой энергии целесообразно использовать ДВС, КПД которых достигает 53 %. ППД в этом случае применимы только для работы на паре, вырабатываемом котлом-утилизатором выхлопных газов ДВС. Это может дать итоговый КПД такой парогазовой установки, приближающийся к 58 %. Если же есть возможность вырабатывать электроэнергию на тепловом потреблении, то применение ППД обеспечит КИТТ, близкий к КПД парового котла. Использование ППД в конкретных условиях позволяет существенно снизить потребление природного газа на выработку электроэнергии, а в комплексе с холодильными установками обеспечивать холодом технологические процессы и системы обеспечения жизнедеятельности предприятия.