Гибридные системы энергоснабжения

Перспективная область применения гибридных энергетических систем на основе ВИЭ с высоким уровнем замещения топлива (не менее 50%) малой мощности в России: электроснабжение около 100 тыс. объектов и небольших изолированных поселений по всей территории России, в том числе в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока - объектов сотовой связи, метеорологических станций, маяков, автономных технических и навигационных постов, вдольтрассовых потребителей нефти- и газопроводов, станций электрохимической защиты трубопроводов, узлов запорной арматуры, фермерских, охотничьих и рыбацких хозяйств, погранзастав, иных объектов специального назначения и др.
Конкурентными преимуществами микрогрид с ВИЭ в сравнении с традиционными системами электроснабжения изолированных потребителей на базе ДГУ, являются не только уменьшение топливной составляющей и стоимости кВт/ч, но и значительное снижение требований к сервисному обслуживанию, что особенно важно для создания систем автономного электроснабжения различного назначения, например, на Арктическом побережье РФ.

Характерной особенностью гибридных энергетических систем с ВИЭ являются режимы нестационарной стохастической генерации электрической энергии, что обуславливает необходимость регулирования баланса мощности, который обеспечивается за счет применения накопителей энергии и специализированных преобразователей электрической энергии.
Гибридные микроэнергосистемы с ВИЭ могут значительно различаться друг от друга по целому ряду показателей: максимальной мощности и графику нагрузки потребителя, составу генерирующего оборудования, требованиям к надежности и автономности и т.д.
Кроме того, сами системы территориально могут размещаться в географических точках с различным потенциалом первичных энергоносителей ВИЭ, что обуславливает необходимость индивидуального проектирования энергетических систем для каждого объекта электроснабжения.
Высокая неопределенность исходной информации, большое разнообразие известных схем построения гибридных систем с ВИЭ, отсутствие утвержденных методик их проектирования часто приводят к серьезным ошибкам и негативному опыту практического применения.
Наиболее востребованными для энергоснабжения изолированных и труднодоступных территорий являются гибридные системы энергоснабжения на основе ВИЭ с высоким уровнем замещения топлива стационарные или мобильные модульного/контейнерного исполнения, обеспечивающие при грамотном проектировании наилучшие технико-экономические показатели (стоимость 1 кВт*ч 10-15 рублей).

Для построения гибридной системы энергоснабжения на основе ВИЭ с высоким уровнем замещения топлива применена архитектура со сборной шиной постоянного тока, достоинствами которой являются высокая надежность, более простая схемотехника преобразователей, возможность применения комбинированных накопителей энергии (КНЭ), инновационных ветроэнергетических установок, современных многорежимных дизель-генераторных установок с переменной скоростью вращения (ДГПС).

Актуальной задачей является поддержка отечественных разработчиков и производителей микрогрид с ВИЭ, в первую очередь ветроэнергетических установок малой мощности, адаптированных для холодного климата, перспективных многорежимных дизель-генераторных установок с переменной скоростью вращения, систем накопления энергии, обеспечивающих эффективное регулирование баланса мощности микрогрид с ВИЭ.