Коновалов Юрий Васильевич, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры электропривода и электрического транспорта
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Yuri V. Konovalov, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Electric Drive and Electric Transport
83, Lermontov St., Irkutsk 664074
Хазиев Алексей Нурисламович, аспирант
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Aleksei N. Khaziev, Postgraduate Student
83, Lermontov St., Irkutsk 664074
Цель – обоснование эффективности использования солнечных электростанций в системах резервного электроснабжения нефтегазодобывающих комплексов, расположенных в удаленных и труднодоступных регионах. Объект исследований расположен вдоль участка строящегося газопровода-подключения к магистральному газопроводу «Сила Сибири» в Казачинско-Ленском районе Иркутской области. В работе использовали метод комплексной оценки возможности электроснабжения объектов магистральных газопроводов и структурирование профиля нагрузки кранового узла по категориям надежности электроприемников. Для оценки солнечного потенциала в заданном регионе использовался метод вычисления инсоляции исходя из геолокационных и погодных условий, отличающийся комплексным учетом условий функционирования солнечной электростанции. Проведенный анализ требований потребителей к качеству электроэнергии позволил провести структурирование профиля нагрузки кранового узла газопровода, заключающееся в определении установленных мощностей по категориям электроприемников. Показано, что особая группа потребителей имеет установленную мощность 5,3 кВт; потребители I категории – 0,01–50 кВт; потребители II категории – 25–320 кВт; потребители III категории – 0,3–58,4 кВт. Установлено, что возможность применения автономных источников питания имеется у 99,2% вдольтрассовых потребителей, как в качестве основных, так и резервных. При этом для 55% таких потребителей допускается использование автономного источника в качестве единственного. Предложен вариант выбора фотоэлектрических модулей для солнечной электростанции на базе монокристаллических фотоэлектрических элементов, обеспечивающих максимальную производительность в условиях ограниченной солнечной радиации. Выявлено, что с марта по сентябрь выработка электроэнергии солнечными панелями сопоставима или превосходит энергопотребление кранового узла, тогда как в ноябре-январе потребление электричества превышает выработку. Таким образом, установлено, что солнечная инсоляция в рассматриваемом районе допускает эффективно использовать фотоэлектрические панели в комбинации с накопителями энергии в системах резервного и основного электроснабжения объектов магистральных газопроводов в условиях удаленной инфраструктуры и ограниченного доступа к централизованным сетям.
The study aims to assess the efficiency of using solar power plants in backup power supply systems of oil and gas production facilities located in remote and inaccessible areas. The object of research is located along the section of the constructed connecting gas pipeline of the “Power of Siberia” main gas pipeline in the Kazachinsko-Lensky district of the Irkutsk Oblast, Russian Federation. The work used a comprehensive assessment of the ability to supply electrical power to main gas pipeline facilities and load structuring of the crane assembly by reliability categories of electrical receivers. The solar potential in a given area was assessed using the method of calculating insolation, taking into account geolocation and weather conditions with a comprehensive consideration of the solar power plant operating conditions. The analysis of consumer requirements for power quality resulted in the load profile structuring of the crane gas pipeline assembly, which was to determine the installed capacities according to the categories of electrical receivers. A special group of consumers, as well as Category I, II, and III, were demonstrated to have the installed capacity of 5.3, 0.01–50, 25–320, and 0.3–58.4 kW, respectively. A total of 99.2% of highway consumers can use stand-alone power supplies, both main and backup. However, 55% of such consumers can use a stand-alone source as a single one. A single-crystal photovoltaic solar power plant is available for maximum performance in limited solar radiation environments. From March to September, solar panel power generation was established comparable or superior to crane assembly electricity consumption, while in November-January, consumption exceeded production. Thus, solar insolation in the considered area enables the efficient use of photovoltaic panels in combination with energy storage in backup and main power systems of main gas pipeline facilities in remote infrastructural conditions and limited access to centralized networks.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.