Заказать звонок

8 (800) 500-23-05 info@aggreko-eurasia.ru

Главная > О компании > Блог Аггреко > Автономное электроснабжение

label image

Автономное электроснабжение

03.09.2025

Каждый день мы помогаем нашим заказчикам решать их задачи в области энергоснабжения, проведения нагрузочных испытаний и охлаждения

Содержание

Модульные электростанции на фоне промышленного предприятия

Растущее потребление электроэнергии и ограниченный ресурс централизованных энергосетей делают вопрос организации автономного электроснабжения актуальным для многих российских предприятий. Наличие собственной (распределенной) генерации снижает риски, связанные с перебоями, и сокращает эксплуатационные расходы, особенно в регионах с высокими тарифами и ограниченным доступом к сетевой инфраструктуре. Современный подход к построению систем автономного электроснабжения (САЭ) позволяет не только подобрать оптимальное решение для любой задачи, но и легко масштабировать его в случае необходимости.

Что такое автономное электроснабжение

Система автономного электроснабжения — это совокупность устройств и решений, обеспечивающих производство, преобразование, накопление и распределение электрической энергии независимо от централизованных электрических сетей. САЭ применяются в случаях, когда подключение к сетевой инфраструктуре невозможно, экономически нецелесообразно, ненадежно или ограниченно. Кроме того, они широко используются в качестве резервных источников электроснабжения для предприятий с непрерывным производственным циклом. Характерные примеры — нефтепереработка, обработка данных (облачные центры обработки данных, майнинговые фермы и пр.), металлургическая промышленность, связь и т. д. Критически важными для САЭ являются надежность, высокая устойчивость к пиковым нагрузкам и способность функционировать даже в экстремальных условиях.

Состав и структура САЭ

В общем случае система автономного электроснабжения включает такие базовые компоненты, как:

  • автономный источник электроэнергии — чаще всего газопоршневые (ГПУ) или дизель-генераторные (ДГУ) установки, в некоторых случаях — альтернативные источники энергии: солнечные панели, ветрогенераторы, геотермальные электростанции, мини-ГЭС и т. д.;
  • блок коммутации — необходим для согласования и управления подачей электроэнергии от внешней энергосети и САЭ в схемах с комбинированным электроснабжением;
  • система преобразования электроэнергии — трансформаторы, инверторы, стабилизаторы и другие устройства, обеспечивающие необходимые системам предприятия параметры электропитания;
  • система накопления энергии — аккумуляторные батареи и источники бесперебойного питания (ИБП), которые накапливают избыточную энергию для использования при отсутствии генерации или в период запуска САЭ;
  • система управления и коммутации — комплекс автоматики, регулирующей распределение нагрузки и переключение между источниками энергии.

Состав и структура САЭ могут варьироваться в зависимости от типа и назначения системы и оборудования, которое она снабжает электроэнергией.

Схема автономного электроснабжения с ключевыми элементами

Виды САЭ

Системы автономного электроснабжения классифицируют по уровню сложности и функциональности.

Ограниченные САЭ

Ограниченные системы имеют урезанный функционал и включают минимальный набор компонентов, необходимых для решения специфических задач. Например, система аккумуляторов и ИБП при отсутствии генерации обеспечивает стабильное электропитание наиболее чувствительного оборудования путем развязки внешней и внутренней электросетей. Такая система защищает предприятие от кратковременных сбоев, но не обеспечит его непрерывную работу в случае серьезной аварии на электросети.

Системы автономной (распределенной) генерации

Эти системы используют один или несколько источников энергии (газопоршневые, дизельные установки и т. д.) и предназначены для организации бесперебойной работы объектов с более высокими потребностями в электроэнергии. Они обеспечивают независимость от внешних сетей и часто применяются в промышленности или на удаленных объектах.

Комплексные решения

Комплексные САЭ объединяют несколько автономных источников электроэнергии с системами накопления и управления. Они наиболее эффективны и надежны, но нужны не на каждом предприятии.

Системы автономной генерации

Аккумуляция, преобразование и распределение электроэнергии — задачи, которые решаются по мере необходимости. Наиболее острым является именно вопрос генерации, который определяет принципиальную работоспособность предприятия при возникновении нештатных ситуаций. Чаще всего его решением служат газопоршневые и дизельные генераторы.

Газопоршневые установки и энергоцентры на их основе

Газопоршневые установки компании «Аггреко Евразия» — это высокоэффективные агрегаты, работающие на газообразном топливе: природном, попутном нефтяном газе (ПНГ), технологическом газе или биогазе. Возможность использования не только коммерческого топлива, но и газообразных отходов производства — важное преимущество, повышающее рентабельность автономного энергоснабжения. Это одна из причин, почему ГПУ компании «Аггреко Евразия» так широко применяются в российской нефтегазовой промышленности, побочным продуктом которой является ПНГ. К другим преимуществам ГПУ относятся:

  • высокий КПД — до 42 % в режиме генерации, до 80 % в схемах с когенерацией (одновременное производство электроэнергии и тепла);
  • низкая стоимость электричества — в 2–3 раза дешевле, чем при использовании дизельного топлива;
  • экологичность — относительно небольшой уровень выбросов по сравнению с ДГУ. Кроме того, использование ПНГ, технологического газа или биогаза сокращает общий объем выбросов предприятия, в т. ч. в результате сжигания отходов на факелах, повышая общие показатели экологичности. Сами установки производят меньше выхлопа и шума по сравнению с ДГУ;
  • гибкость — возможность работы как в автономном режиме, так и в параллели с сетью.

Стандартная ГПУ компании «Аггреко Евразия» номинальной мощностью 1 250 кВА представляет собой модульный комплекс, пакетированный в два морских 20-футовых контейнера. Для экономии места на площадке их устанавливают друг на друга: нижний включает двигатель, генератор и систему управления, верхний — систему охлаждения установки.

На базе ГПУ компании «Аггреко Евразия» можно строить энергоцентры различной мощности — от нескольких установок до нескольких десятков. Благодаря наличию стандартизированных универсальных интерфейсов газопоршневые установки (ГПУ) «Аггреко» элементарно коммутируются между собой и подключаются к электросети предприятия. Модульная конструкция позволяет легко масштабировать мощность, добавляя или исключая генераторы по мере необходимости. Развертывание энергоцентра требует от нескольких дней до нескольких месяцев (в зависимости от масштабов задачи), а работать в автономном режиме он может годами. При этом переключение предприятия на резервное электроснабжение занимает считанные минуты, что снижает риски остановки производства.

Дизель-генераторные установки

Дизель-генераторные установки «Аггреко» — надежный и долговечный источник энергии, особенно востребованный в отсутствие доступа к газу. Такое решение часто применяется в удаленных и труднодоступных регионах на предприятиях, не связанных с добычей или переработкой нефти и газа. Несмотря на более высокую стоимость киловатт-часа, оно нередко оказывается безальтернативным, ведь дизтопливо гораздо проще доставлять и хранить, чем газообразное. К преимуществам ДГУ компании «Аггреко Евразия» относятся:

  • широкий выбор оборудования различной производительности. В линейке ДГУ представлены генераторы номинальной мощностью 125, 200, 350, 500, 800, 1 000, 1 250 и 1 500 кВА. Благодаря этому всегда можно подобрать оптимальное решение для любой задачи, избежать перерасхода ресурсов и исключить работу генераторов в неоптимальных режимах;
  • быстрый запуск — для перехода на автономное электроснабжение нужно всего 10–15 секунд;
  • эксплуатационная надежность — устойчивость к высоким пиковым нагрузкам и экстремальным условиям работы;
  • более компактный размер по сравнению с ГПУ;
  • гибкость — возможность работы как в автономном режиме, так и в параллели с сетью.

Благодаря своим особенностям ДГУ часто используются и как резервные источники питания в энергоцентрах с газовой генерацией.

Применение САЭ

Рассмотрим более подробно различные ситуации, когда применение САЭ может оказаться необходимым условием нормальной работы предприятия.

Временное энергоснабжение

Необходимость во временной генерации часто возникает в период ремонта или модернизации основной системы электроснабжения, а также на этапе строительства предприятий и последующего ввода в эксплуатацию. Даже при наличии принципиальной возможности подключения к сетевой инфраструктуре монтаж постоянных линий электропередачи, подстанций и пр. требует времени. В итоге запуск приходится откладывать, что увеличивает инвестиционную емкость проекта. Наличие временного энергоцентра снимает этот вопрос и позволяет начать производство раньше, тем самым ускорив окупаемость.

Временный энергоцентр на строительной площадке

Так, в 2016 году для ввода в эксплуатацию Сузунского нефтяного месторождения компании «РН-Ванкор» понадобилось построить высоковольтную линию и подстанцию для передачи мощности с соседнего Ванкорского месторождения. На период проведения строительно-монтажных работ был развернут временный энергокомплекс на базе 49 ГПУ «Аггреко» мощностью по 1 375 кВА каждый. Также комплекс включал 8 трансформаторов по 6 300 кВА, 2 топливные емкости на 20 тыс. л каждая и нагрузочный стенд мощностью 1 266 кВА. Это решение позволило не только своевременно начать добычу, но и повысить показатель целевого использования попутного нефтяного газа.

Не менее востребованы временные решения при проведении крупных спортивных или массовых мероприятий — например, международных соревнований, Олимпийских игр, концертов, фестивалей, выставок и т. п. Как правило, энергосети городов, где проходят подобные мероприятия, не рассчитаны на подключение дополнительных потребителей большой мощности. В этом случае временный энергоцентр — оптимальный выбор.

Постоянное энергоснабжение

Очень часто решения, подобные описанному выше, применяются не как временные, а на постоянной основе. Например, на золоторудном месторождении «Голец Высочайший» в Иркутской области. В 2012 году эксплуатирующая его компания GV Gold решила нарастить мощности и запустить третью по счету обогатительную фабрику, однако мощности основного поставщика электроэнергии — Мамаканской ГЭС — для этого уже не хватало, особенно в зимние месяцы. В качестве дополнительного источника энергии было решено использовать модульный энергоцентр компании «Аггреко Евразия». Общая мощность энергокомплекса для ГОКа составила 12 МВт, зимой он используется в качестве основного источника энергоснабжения, летом — как резервный.

Похожее решение реализовали на Челябинском трубопрокатном (ЧТПЗ) и Первоуральском новотрубном (ПНТЗ) заводах. Эти предприятия зависели от закупок сетевой электроэнергии, пока в 2020–2021 годах компания «Аггреко Евразия» не смонтировала на их территориях модульные ТЭС на природном газе: две станции мощностью 13,44 МВт и 4,48 МВт на ЧТПЗ и одну (14,3 МВт) на ПНТЗ. На ЧТПЗ энергоцентр дает 50 % всей потребляемой электроэнергии и 40 % тепла, а на ПНТЗ — 22 % электроэнергии и 19,5 % тепла. В состав ТЭС входят котлы-утилизаторы, пиковая котельная мощностью 16,8 МВт на ПНТЗ и система каталитической очистки, снижающая объем выбросов оксидов азота на 95 % и оксидов углерода на 90 %. Полученная по сравнению с сетевым электроснабжением экономия на момент ввода в эксплуатацию составила около 280 млн рублей в год.

Резервное энергоснабжение

Это решение, которое реализуется на постоянной основе, но используется как временное в случае перебоев в электропитании. Например, в случае аварии, при пиковых нагрузках или в качестве сезонного.

В частности, оно необходимо майнинговым фермам, на деятельность которых в некоторых регионах наложены сезонные ограничения. Так, в Иркутской области до 2031 года будет действовать запрет на майнинг в период отопительного сезона, а в некоторых регионах Северного Кавказа — в течение всего года. Причем вводятся и отменяются подобные запреты довольно неожиданно, поэтому бизнесу необходимо заранее подумать о резервных источниках.

Кроме того, в некоторых российских регионах колебания тарифов на электроэнергию бывают значительными, а ее стоимость иногда достигает 7–10 рублей за киловатт-час. Это примерно на 30–40 % дороже, чем автономная генерация на природном газе.

Расчет сроков окупаемости САЭ

Окупаемость САЭ зависит от множества факторов: мощности системы, типа используемого топлива, стоимости подключения к централизованным сетям и объема энергопотребления. Для расчета сроков окупаемости необходимо учитывать:

  1. объем капитальных затрат — стоимость оборудования (генераторы, инверторы, аккумуляторы), монтажа и инфраструктуры;
  2. стоимость эксплуатации — затраты на топливо, обслуживание, комплектующие и расходники;
  3. стоимость альтернативных решений — затраты на подключение к централизованным сетям и оплату электроэнергии по тарифам;
  4. размер возможной экономии — разницу между затратами на САЭ и централизованное энергоснабжение.

Для промышленных предприятий энергоцентр на ГПУ окупается за 3–5 лет.

Преимущества арендной модели

Основное преимущество решений компании «Аггреко Евразия» — аренда генераторов без необходимости их покупки. Аренда снижает расходы на автономное энергоснабжение, устраняя потребность в инвестировании заемных или собственных средств в инфраструктуру. Платежи за аренду относятся к операционным расходам, что уменьшает налогооблагаемую базу предприятия. Компания «Аггреко Евразия» обеспечивает техобслуживание, избавляя заказчиков от необходимости содержать штат специалистов и думать о снабжении оборудования запчастями.

Техобслуживание генератора на промышленной площадке

В России автономное электроснабжение — это не только способ обеспечить энергией удаленные или временные объекты, но и стратегическое решение для повышения надежности и экономии. Экономические расчеты показывают, что в условиях высоких тарифов и нестабильности централизованных сетей автономные системы могут окупаться за несколько лет, а арендная модель делает их доступными даже для краткосрочных проектов.


Связаться