Солнечная электрогенерация в Карелии работает!

Под эгидой Арктического совета, в cостав которого входят Россия, США и Скандинавские страны, в 2013 году был   создан международный механизм финансирования проектов по снижению загрязнения в Арктике (инструмент поддержки проектов Арктического совета, PSI). За реализацию этого механизма отвечает Северная Экологическая Финансовая Корпорация, NEFCO со штаб-квартирой в Хельсинки. Гибридные электростанции, которые обеспечивают синхронную работу возобновляемых источников энкргии (ВИЭ) и дизель-генераторов являются одним из приоритетных направлений для проектов PSI. 

В 2013 году Norsk Energi совместно карельским Центром Энергетической Эффективности разработали технико-экономическое обоснование использования экологически чистых возобновляемых источников энергии в 8 удаленных поселка Республики Карелия. Мы пришли к выводу, что гибридная технология, которое сочетает солнечные элементы, дизель-генераторы и аккумуляторные батареи является оптимальным решением, так как солнечная электрогенерация является относительно недорогим и надежным решением для 5-ти из 8-ми удаленных посёлков в Карелии.

В июне 2015 года NEFCO подписало с Прионежской Сетевой Компанией (ПСК) соглашение о финансировании данного проекта, а  Norsk Energi совместно Центром Энергоэффективности стали выполнять функции ответственного исполнителя и руководителя первого этапа реализации проекта. 

Закупка оборудования состоялась летом 2015 года и сборка и наладка с ноября 2015 по январь 2016 года. Поставщик оборудования, московская компания
"4 Стихии" столкнулась со значительными трудностями в процессе монтажа оборудования. Погодные условия в Карелии зимой достаточно сложные. В начале зимы мягкая погода сделала дороги в труднодоступными, но затем наступили холода до -35С, а в холодную  погоду электрические кабели теряют гибкость и становятся хрупкими. Однако монтажники все-таки выполнили свою работу и конце января 2016 и все 5 гибридных станций были переданы в эксплуатацию. В настоящий момент ведется настройка наиболее оптимальных режимов работы, проверка дистанционной и автоматической систем управления,  а также идет сбор данных о потреблении э/э и топлива. Сейчас главное накопить опыт работы, в частности чтобы убедиться в том, что экономия дизельного топлива действительно достигает расчетных 60%.

Аавтономные гибридные энергоустановки (АГЭУ) – новое дело для Карелии. Все дизель-генераторные установки (ДГУ) раньше работали с низким КПД из-за нестабильного потребления. В маленьком поселке потребление постоянно скачет от нуля до десятка кВт (иногда и более), поэтому ДГУ устанавливались с двух или трехкратным запасом по мощности, что естественно приводило к низкому КПД их работы - около 25-30%. Другими словами, на каждый литр израсходованного дизельного топлива получалось слишком мало электроэнергии, что означает высокий удельных расход топлива (измеряется в л / кВт*ч).

Сейчас сердцем новой генерирующей установки является не дизель-генератор, а аккумуляторная батарея (АКБ), которая через инвертор снабжает поселок качественным и стабильным электричеством (чистый синус, 3 фазы по 220В, 50 Гц). При этом солнечные панели и ДГУ являются лишь источниками заряда АКБ. Ниже приведены некоторые технические данные и фото по каждому из 5 поселков, где установлены новые АГЭУ.

Поселок Вожмозеро (Валдайское сельское поселение, Сегежский район)

В поселке официально проживает  24 человека (по данным переписи населения 2013 г.). В поселке практически нет  мобильной связи. В одном месте поселка иногда можно поймать слабый сигнал "Мегафона".

Среднее потребление электроэнергии по месяцам приведено в таблице «Ежемесячная реализация э/э потребителям в 2014 год (кВт*ч)»:

Электроснабжение в поселке Вожмозеро осуществляется утром и вечером по определенному графику: 3-4 часа утром и около 7 часов вечером.

Дизель-электрическая станция поселка (ДЭС) содержит  ДГУ мощностью 12 кВт  (SDMO Pacific, LAS43).

Рядом с существующей ДЭС, было установлено 32 солнечные панели (производитель АО «Рязанский завод металлокерамических приборов»), каждая мощностью 260 Вт с учетом КПД (15-16%). Таким образом, вырабатываемая панелями общая мощность в солнечный день может достигать 8320 Вт. Эта энергия через контроллеры «ECO Энергия МРРТ Pro  200/100» (ООО «МикроАРТ», Россия) поступает и накапливается в АКБ, которая состоит из 16 аккумуляторов производства фирмы «Hoppecke» (Solar bloc 12V 135 Ah , Германия). Батарея может накапливать до 2160 А*ч. При разряде до 50% такая батарея в состоянии выдать по трем фазам около 12 500 Вт*ч энергии для поселка! На каждой из трех фаз стоят Инверторы «МАП Hybrid 48Вх3кВт» (ООО «МикроАРТ», Россия), преобразующие прямой ток  в переменный - 220В х 50Гц.

Принципиально такое же оборудование установлено и в других поселках. Разница заключается в количестве вырабатываемой мощности каждой АГЭУ, и соответственно в количестве  и моделях установленного оборудования. Кроме того, в каждом поселке установлен Программно-аппаратный комплекс «Малина» ООО «МикроАРТ», для управления и мониторинга работы АГЭУ. Комплекс позволяет снимать показатели и управлять работой инвертеров и контроллеров, например, менять параметры заряда и разряда АКБ и т.д.

Поселки Линдозеро и Юстозеро (Кондопожский район)

В поселке Линдозеро постоянно проживает 9 человек, а в Юстозеро – 7 человек. В Юстозеро нет  мобильной связи, но есть линейный телефон у машиниста ДЭС.В Линдозеро всё-таки есть возможность поговорить по мобильному телефону ("Мегафон"). Для этого нужно найти "подходящее место":

В летнее время количество людей в поселках иногда резко увеличивается и потребление э/э летом может быть даже выше чем зимой.
Электроснабжение в Линдозеро и Юстозеро осуществляется утром и вечером по определенному графику:

• январь – март по 7 часов (9:00-10:00; 17:00-23:00)
• апрель – октябрь по 6 часов (только с 17 до 23:00)
• ноябрь – декабрь по 7 часов (9:00-10:00; 17:00-23:00)

Ежемесячная реализация э/э потребителям по населенным пунктам в 2014 год (кВт*ч)

ДЭС в посёлке Линдозеро состоит из  ДГУ AKSA AJD33 мощностью 22,4 кВт, а в Юстозеро – Cummins C22 D5, 17 кВт.

В обоих поселках  раньше ДГУ были установлены в небольших металлических тонкостенных контейнерах, поэтому были изготовлены и установлены  новые блок-контейнеры для АГЭУ, каждый из которых состоит из двух секций – для ДГУ (не утепленная секция) и для нового электронного оборудования (утепленная).

В состав АГЭУ в поселке Линдозеро входит следующее оборудование:

• 24 солнечные панели, мощностью 260 Вт (RZMP-260-M), максимальная вырабатываемая мощность 6240 Вт;
• 8 Аккумуляторов, ёмкость 150 Ач «Solar bloc 12V 150 Ah, Hoppecke», общая выработка при 50% разряде – 7200 Вт*ч;
• 3 Инвертора «МАП Hybrid 48х3, производства ООО «МикроАРТ»;
• 2 Контроллера солнечных батарей ECO Энергия МРРТ Pro 200/100, ООО «МикроАРТ»
• Программно-аппаратный комплекс «Малина» ООО «МикроАРТ»

Оборудование в поселке Юстозеро :

• 12 солнечных панелей, мощность 260 Вт (RZMP-260-M), максимальная вырабатываемая мощность- 3120 Вт.
• 16 Аккумуляторов, Solar bloc 6V 200 Ah, Hoppecke - общая выработка при 50% разряде – 9600 Вт*ч;
• 3 Инвертора «МАП Hybrid 48х3, производства ООО «МикроАРТ»;
• Один Контроллер солнечных батарей ECO Энергия МРРТ Pro 200/100, ООО «МикроАРТ»
• Программно-аппаратный комплекс «Малина» ООО «МикроАРТ»

Во время фотосъемки на улице было -29° в утепленной секции (при закрытой двери) +12°

Оборудование АГЭУ, установленное  в поселке Кимоваара :

• 80 солнечных панелей, мощность 260 Вт (RZMP-260-M), а также 40 солнечных панелей 270 Вт (ТСМ-270А, ЗАО «ТЕЛЕКОМ-СТВ»). Таким образом, максимальная вырабатываемая мощность в светлый день может достигать 31 600 Вт.
• 40 аккумуляторов, «Solar bloc 6V 250 Ah», «Hoppecke»,  общая выработка при 50% разряде – 30 000 Вт*ч;
• 3 инвертора «МАП Hybrid 48х6» (48В х 6 кВт), производства ООО «МикроАРТ»;
• 7 контроллеров солнечных батарей «ECO Энергия МРРТ Pro 200/100», ООО «МикроАРТ»
• Программно-аппаратный комплекс «Малина» ООО «МикроАРТ»

Посёлок Войница, Луусалмское сельское поселение, Калевальский район РК

По последним данным в п. Войница официально проживает 19 человек.  Мобильной связи в поселке нет, но есть линейный телефон у машинистов ДЭС АО "ПСК". Электроснабжение в поселке Войница осуществляется утром и вечером по определенному графику: 3-4 часа утром и 7 часов вечером.
ДЭС п. Войница состоит из 2-ух ДГУ суммарной мощностью 64 кВт, при этом постоянно работает одна ДГУ - AKSA AJD 45 мощностью 32 кВт, а вторая ДГУ используется как резерв.

Ежемесячная реализация э/э потребителям в 2014 год (кВт*ч)

Оборудование АГЭУ, установленное  в поселке Войница :

• 48 солнечных панелей, мощность 260 Вт (RZMP-260-M), соответственно максимальная вырабатываемая мощность в светлый день может достигать 12 480 Вт.
• 32 аккумулятора «Solar bloc 6V 250 Ah», «Hoppecke»,  общая выработка при 50% разряде – 24 000 Вт*ч;
• 3 инвертора «МАП Hybrid 48х9» (48В х 9кВт), производства ООО «МикроАРТ»;
• 3 контроллера солнечных батарей «ECO Энергия МРРТ Pro 200/100», ООО «МикроАРТ»
• Программно-аппаратный комплекс «Малина» ООО «МикроАРТ»

Смотрите больше фотографий в разделе ФОТОГАЛЕРЕЯ