Возобновляемые источники энергии постепенно обретают свою нишу использования в минерально-сырьевом комплексе. Их активно применяют в отдаленных малонаселенных районах для питания вахтовых поселков, геологоразведочных и метеорологических станций, аппаратуры трубопроводов, сотовых вышек, освещения вертолетных площадок и т.д. По сравнению с питанием от дизельгенераторных установок, системы с возобновляемыми источниками не требуют транспортировки топлива, характеризуются малыми сроками окупаемости и гибкой настройкой под разные категории потребителей. Основные препятствия к их распространению – нестабильность генерации и высокая себестоимость производимого электричества. Первый способ решения этих проблем заключается в развитии технологий, увеличении удельной мощности объектов генерации и систем накопления энергии. Второй способ – энергосбережение и рациональное использование ресурсов. Предложены решения для реализации второго способа. Объектом исследования являются автономные электротехнические комплексы постоянного тока с фото- и ветроэнергетическими установками. Переток мощности от источников генерации к потребителям в таких системах осуществляется через промежуточную шину постоянного тока, уровень напряжения которой влияет на потери мощности в процессе энергопередачи. Проблемой большинства комплексов является то, что напряжение шины жестко задано, в то время как оптимум, для которого будут характерны наименьшие потери, изменяется в зависимости от объемов генерации и потребления. Поэтому электротехнические комплексы теряют часть передаваемой энергии. Во избежание этого в комплекс добавляют алгоритм автоподстройки уровня напряжения шины под изменяющиеся условия работы. Дополнительный вклад в повышение эффективности способно внести динамическое изменение рабочей частоты преобразователей в составе комплекса в зависимости от нагрузки. Оценка по результатам имитационного компьютерного моделирования показала, что потери активной мощности в комплексе с выработкой 10 кВт на протяжении срока его службы сокращаются на 2-5 %.
В статье рассматривается опыт эксплуатации ветроэнергетического комплекса с ветроэлектрической установкой малой мощности (5 кВт), применение которого перспективно для электроснабжения удаленных объектов нефтедобычи, геологоразведочных и других видов работ по добыче полезных ископаемых. Приведена структура исследуемого комплекса и его характеристики, технические проблемы, возникшие при эксплуатации в течение 6 лет. Рассмотрены элементы ветроэнергетического комплекса – регулятор заряда аккумуляторных батарей и инвертор-преобразователь. Рассмотрены последствия выхода из строя механического регулятора заряда аккумуляторных батарей и представлены рекомендации по его замене. Подробно освещены вопросы диагностики и ремонта одного из основных элементов комплекса – инвертора- преобразователя, его составной части – звена постоянного тока. Представлены осциллограммы выходного напряжения инвертора-преобразователя при различной емкости звена постоянного тока и приведены изображения отремонтированного инвертора-преобразователя. Даны рекомендации по выбору инвертора- преобразователя и настройке режимов работы ветроэнергетического комплекса.
Рассмотрена возможность использования ветродизельных установок (ВДУ) для энергообеспечения объектов минерально-сырьевого комплекса, удаленных от сетей централизованного энергоснабжения. Определены регионы, перспективные с точки зрения использования их ветрового потенциала, установлены критерии выбора мощности ветроэлектрической установки, предложена схема использования ВДУ для питания погружных электродвигателей электроцентробежных насосов на кусте скважин нефтедобычи.
