Стабильное электроснабжение — ключевой фактор надёжной работы нефтегазовой инфраструктуры.
Компрессорные станции, установки подготовки газа, насосные и резервуарные комплексы требуют бесперебойной подачи энергии даже при аварийных отключениях или пиковых нагрузках.
Поэтому всё больше предприятий внедряют системы хранения энергии (Energy Storage Systems, ESS) и гибридные электрические решения, объединяющие сетевое питание, генераторы и аккумуляторы.
ООО «ПетроГазСтрой» применяет комплексный подход к проектированию таких систем, сочетая инженерную надёжность, требования безопасности и экономическую эффективность эксплуатации.
Контекст и актуальность
Современные объекты нефтегазового сектора функционируют в условиях удалённости, нестабильного энергоснабжения и высоких требований HSE (Health, Safety, Environment).
Любое нарушение электропитания может привести к остановке технологических процессов, потере продукции или риску аварий.
В последние годы наблюдаются тенденции:
-
переход к децентрализованным схемам энергоснабжения;
-
применение гибридных систем (дизель-генератор + аккумуляторы);
-
использование литий-ионных и натрий-серных накопителей как буферов между сетью и оборудованием;
-
развитие технологий управления энергией (EMS — Energy Management Systems);
-
интеграция источников возобновляемой энергии (солнечных и ветрогенераторов) в систему питания вспомогательных узлов.
Всё это позволяет повысить энергетическую устойчивость объектов и снизить OPEX за счёт оптимизации топливного и электрического баланса.
Основные компоненты и принципы работы систем
1. Аккумуляторные системы хранения энергии (ESS)
Используются для сглаживания пиковых нагрузок и резервирования критичных потребителей.
Типы аккумуляторов:
-
Li-ion (литий-ионные) — высокая плотность энергии, низкие потери; -
LiFePO₄ (литий-железо-фосфатные) — повышенная термостабильность и безопасность;
-
NaS (натрий-серные) — высокая ёмкость при температурных колебаниях;
-
VRLA (свинцово-кислотные AGM/GEL) — проверенные решения для резервного питания систем связи и автоматики.
2. Резервные источники питания (ИБП и ДГУ)
-
ИБП (UPS — Uninterruptible Power Supply) обеспечивают мгновенное переключение при потере сетевого напряжения, защищая системы SCADA, SIS, F&G и телеметрию.
-
Дизель-генераторные установки (ДГУ) или газопоршневые агрегаты выступают долгосрочным резервом с автоматическим запуском.
3. Интеллектуальные системы управления энергией (EMS)
Позволяют прогнозировать нагрузку, переключать режимы питания и контролировать заряд/разряд ESS.
Интеграция с SCADA и BMS (Battery Management System) обеспечивает полную прозрачность процессов энергопотребления.
Материалы, компоновка и требования к безопасности
Системы хранения энергии на промышленных объектах проектируются с учётом следующих факторов:
-
взрывозащищённое исполнение (Ex d, Ex e) для работы во взрывоопасных зонах;
-
ограничение тепловыделения и контроль температуры (активное охлаждение);
-
изоляция токоведущих элементов и защита от дуговых замыканий;
-
огнестойкие корпуса и газоотвод при термическом разложении батарей;
-
удалённый мониторинг и аварийное отключение (ESD).
Материалы корпусов — алюминиевые или стальные сплавы с порошковым покрытием, устойчивые к коррозии и вибрации.
При размещении ESS в контейнерном исполнении используются системы автоматического пожаротушения (в том числе с тонкораспылённой водой или газом).
Подход и решения компании «ПетроГазСтрой»
ООО «ПетроГазСтрой» реализует проекты энергетического обеспечения и резервирования для промышленных объектов полного цикла — от ТЭО до эксплуатации.
Ключевые элементы подхода:
-
разработка электрических схем с резервированием по категориям надёжности (I, II, III);
-
подбор аккумуляторных и генераторных систем по профилю нагрузки;
-
интеграция систем SCADA/EMS для централизованного управления;
-
анализ OPEX и LCOE (Levelized Cost of Energy) для оценки экономической эффективности;
-
учёт климатических, логистических и нормативных ограничений.
Компания применяет решения на базе LiFePO₄ и гибридных систем (ДГУ + ESS), что позволяет обеспечить непрерывную работу критичных процессов даже при длительных отключениях внешней сети.
Примеры инженерных решений
Пример 1. Компрессорная станция в удалённом районе
Установлен гибридный энергомодуль: дизель-генератор 400 кВт + ESS 250 кВт·ч.
Система покрывает пики нагрузки, снижая расход топлива на 18 % и обеспечивая автономность до 6 часов.
Пример 2. Насосная станция с SCADA и аварийным освещением
Аккумуляторная система LiFePO₄ на 100 кВт·ч интегрирована в ИБП промышленного класса.
Время автономной работы критичных систем — 2 часа при полном обесточивании.
Пример 3. Резервуарный парк (южный регион)
Реализована распределённая система ESS с EMS-контролем и возможностью подзарядки от солнечных панелей.
Эффект — повышение энергоэффективности на 12 % и снижение ночных пиков нагрузки.
Преимущества внедрения ESS и гибридных решений
| Параметр | Эффект |
|---|---|
| Надёжность электроснабжения | Бесперебойная работа критичных систем (SCADA, ESD, F&G) |
| Снижение расходов на топливо |
до |
| Сокращение выбросов CO₂ | до 15 % за счёт оптимизации генерации |
| Продление ресурса ДГУ | снижение числа пусков и глубины разряда |
| Повышение энергоэффективности | оптимизация режимов нагрузки и хранения |
| Соответствие HSE и ESG-требованиям | контроль рисков и экологичность эксплуатации |
Риски и меры инженерного контроля
-
Перегрев и термический разгон аккумуляторов — решается системой BMS, термоконтролем и вентиляцией.
-
Несовместимость оборудования разных производителей — устраняется стандартизацией интерфейсов (Modbus, OPC UA).
-
Ограниченная ёмкость в экстремальных температурах — применяется климат-контейнерное исполнение.
-
Пожарная безопасность — реализуются автоматические системы газового или аэрозольного тушения.
-
Кибербезопасность управления — защита SCADA/EMS по IEC 62443.
Экономическая эффективность и эксплуатационные показатели
Применение ESS и гибридных систем позволяет заказчикам:
-
снизить OPEX на
10–25 % за счёт экономии топлива и оптимизации режимов генерации; -
повысить доступность оборудования (uptime) до 99,9 %;
-
уменьшить CAPEX при поэтапном внедрении резервных решений;
-
снизить стоимость владения (TCO) за счёт долговечного ресурса аккумуляторов (до 15 лет).
Чек-лист для заказчика
Как оценить готовность к внедрению ESS и резервных систем:
-
Проведён анализ профиля электропотребления.
-
Определены критичные потребители (SCADA, ESD, F&G, связь).
-
Разработан план резервирования по категориям надёжности.
-
Рассчитана ёмкость и мощность ESS.
-
Обеспечены требования HSE и пожарной безопасности.
-
Настроена система мониторинга BMS и EMS.
-
Обеспечена интеграция с SCADA и генераторными установками.
-
Подобраны сертифицированные аккумуляторы (IEC, UL, ISO).
-
Проработан регламент обслуживания и утилизации батарей.
-
Определены KPI по энергоэффективности и OPEX.
Вывод
Системы хранения энергии и гибридные решения становятся ключевым элементом устойчивого электроснабжения нефтегазовой инфраструктуры.
Они обеспечивают непрерывность технологических процессов, снижают эксплуатационные расходы и повышают уровень промышленной безопасности.
Опыт ООО «ПетроГазСтрой» показывает, что интеграция ESS, ИБП и генераторов в единую энергосистему позволяет обеспечить высокую надёжность, управляемость и энергоэффективность даже в самых сложных условиях эксплуатации.
Получите консультацию
Свяжитесь со специалистами ООО «ПетроГазСтрой», чтобы подобрать оптимальное решение по энергоснабжению вашего объекта.
Мы разработаем проект системы хранения и резервирования, рассчитаем эффективность по OPEX и предложим инженерное решение, соответствующее требованиям безопасности, HSE и международных стандартов.