Промышленная СНЭ запущена на объекте нефтегазовой отрасли | НТЦ «Приводная Техника»
Компания НТЦ «Приводная техника» ввела в эксплуатацию очередную промышленную систему накопления электроэнергии для энергоснабжения буровой установки. Заказчиком, технологическим партнёром и эксплуатирующей организацией выступила тюменская компания ООО «ЭнергоТехСервис», специализирующаяся на распределённой энергетике и комплексном энергообеспечении промышленных объектов.
Проект стал первым серийным внедрением типового решения, к которому партнёры последовательно шли с 2020 года, проходя этапы разработки, опытной эксплуатации, доработки алгоритмов управления, полевых и опытно-промышленных испытаний на действующих объектах.
Новая система предназначена для работы в составе автономного энергокомплекса буровой установки и может работать как с дизель-генераторными установками (ДГУ), так и с газопоршневыми установками (ГПУ). Система компенсирует резкие изменения потребляемой мощности, стабилизирует параметры локальной энергосистемы и позволяет оптимизировать режимы работы генерирующего оборудования.
Особенности энергоснабжения буровых установок
Электрическая нагрузка буровой установки имеет резко переменный характер. В процессе выполнения технологических операций энергопотребление может быстро увеличиваться, а затем столь же резко снижаться. Для автономного энергокомплекса такие изменения создают повышенную нагрузку на дизельные, газопоршневые или газотурбинные генераторные установки.
Чтобы обеспечить необходимый резерв мощности, часть генераторов традиционно приходится постоянно держать во включённом состоянии. При этом оборудование может длительное время работать с неполной загрузкой или фактически выполнять функцию горячего вращающегося резерва. Такой режим сопровождается дополнительным расходом топлива, ускоренной выработкой моторесурса, повышенным износом и ростом затрат на техническое обслуживание.
Применение системы накопления электроэнергии позволяет изменить саму архитектуру управления энергокомплексом. При резком росте нагрузки СНЭ практически мгновенно выдаёт необходимую мощность, принимая на себя переходный процесс. При снижении потребления система поглощает избыток энергии и восстанавливает уровень заряда аккумуляторов.
Первые результаты опытно-промышленных испытаний подтвердили, что применение накопителя позволяет существенно уменьшить отклонения частоты и напряжения при набросах и сбросах нагрузки — одних из наиболее критичных режимов для автономного энергоснабжения буровых объектов.
Российская технологическая платформа
Промышленная СНЭ разработана и изготовлена НТЦ «Приводная техника» в Челябинске. Основой силовой преобразовательной части стали сетевые инверторы серии МТ2000 собственной разработки и производства компании.
Преобразователи серии МТ1000/МТ2000 имеют модульную трёхуровневую архитектуру и могут использоваться не только в системах электропривода, но и в качестве двунаправленных сетевых инверторов для накопителей энергии. Оборудование обеспечивает управление потоками активной и реактивной мощности, взаимодействие аккумуляторной батареи с локальной сетью, а также выполнение функций по стабилизации параметров электроснабжения.
В качестве аккумуляторной подсистемы в проекте применены литий-ионные аккумуляторы компании «РЭНЕРА» — российского производителя аккумуляторных ячеек, модулей и решений для стационарных систем накопления энергии.
Помимо аккумуляторных батарей и сетевых инверторов, в состав СНЭ входят коммутационное и защитное оборудование, системы охлаждения, контроля и диагностики, а также автоматизированная система управления. Алгоритмы управления энергокомплексом разработаны с учётом особенностей буровой нагрузки и требований к эксплуатации оборудования на удалённых нефтегазовых объектах.
Система выполнена как промышленное контейнерное решение, адаптированное к транспортировке, быстрому монтажу и работе в сложных климатических условиях. Контейнерная архитектура позволяет масштабировать мощность и энергоёмкость комплекса под параметры конкретной буровой установки.
Основные режимы работы СНЭ
- Компенсация резкопеременной нагрузки.При включении мощного технологического оборудования СНЭ выдаёт дополнительную мощность и ограничивает глубину просадки частоты и напряжения. При резком сбросе нагрузки система принимает избыточную энергию, не допуская опасного роста параметров сети.
- Замещение горячего вращающегося резерва. Накопитель принимает нагрузку практически мгновенно, благодаря чему часть генераторных установок не требуется постоянно держать включёнными исключительно для резервирования. В 2026 году НТЦ «Приводная техника» и «ЭнергоТехСервис» сообщили об успешной реализации и испытании такого режима на объекте нефтяной компании.
- Сглаживание пиков потребления. В периоды высокой нагрузки СНЭ помогает действующим генераторам покрывать пики мощности. Заряд системы производится при снижении потребления, когда в энергокомплексе имеется свободная генерирующая мощность.
- Поддержание частоты и напряжения. Быстродействующая преобразовательная часть регулирует активную и реактивную мощность, повышая устойчивость локальной сети и качество электроэнергии.
- Кратковременное резервирование. При аварийном отключении или переходном процессе СНЭ поддерживает питание ответственных потребителей до восстановления основного источника либо запуска резервной генераторной установки.
Оптимизация загрузки генерации. Автоматизированная система управления распределяет нагрузку между СНЭ и генераторными установками, помогая удерживать работающие агрегаты в более эффективном диапазоне мощности.
Достигнутые эффекты
В ходе опытно-промышленной эксплуатации и последующего запуска серийного решения были подтверждены ключевые технические эффекты от применения СНЭ.
Прежде всего удалось повысить устойчивость локального энергокомплекса буровой установки при резких изменениях нагрузки. Система уменьшает амплитуду отклонений частоты и напряжения, снижая риск срабатывания защит, остановки оборудования и нарушения непрерывности технологического процесса.
Впервые в России реализован режим замещения горячего вращающегося резерва с использованием отечественных преобразователей серии МТ2000 и собственных алгоритмов управления. Быстродействующий накопитель принимает нагрузку на время, необходимое для запуска или подключения дополнительной генераторной мощности. При этом сама СНЭ в режиме ожидания не расходует топливо и не нарабатывает механический ресурс, в отличие от постоянно работающего резервного генератора.
Также впервые в России реализована возможность автоматического управления парком генерирующих машин. Автоматизированная система позволяет без участия человека выбирать оптимальную комбинацию генерирующего оборудования исходя из графика нагрузки и потребляемой мощности объекта. В результате создаются условия для снижения расхода топлива, моторного масла и расходных материалов, сокращения количества технических обслуживаний и продления ресурса генераторных установок. Повышается общая энергетическая эффективность энергокомплекса.
Дополнительным эффектом стала более равномерная загрузка оставшихся в работе источников генерации. Вместо содержания избыточного количества включённых агрегатов энергокомплекс может использовать аккумуляторный резерв для прохождения кратковременных пиков, сохраняя требуемый уровень надёжности электроснабжения.
Фактические количественные показатели экономии топлива, сокращения наработки генераторов и затрат на обслуживание определяются составом энергокомплекса, графиком нагрузки буровой, применяемым топливом и выбранными алгоритмами управления. Эти данные могут быть уточнены по итогам длительной промышленной эксплуатации.
Путь к серийному продукту
Работа над промышленными системами накопления энергии для нефтегазовых объектов началась задолго до нынешнего запуска. В 2020 году НТЦ «Приводная техника» сообщил о направлении первой промышленной СНЭ на опытную эксплуатацию в Тюменскую область. Уже тогда система рассматривалась как инструмент накопления энергии в периоды неполной загрузки и её последующей выдачи во время пикового потребления.
Следующим этапом стало объединение компетенций НТЦ «Приводная техника», «ЭнергоТехСервиса» и «РЭНЕРЫ». В 2022 году стороны объявили о подготовке пилотной системы на базе инверторов российского производства и аккумуляторных ячеек «РЭНЕРЫ». Целями проекта были создание полностью отечественной СНЭ, реализация функции замещения вращающегося резерва, а также обеспечение более щадящих режимов эксплуатации генераторного оборудования при работе с резкопеременной нагрузкой.
Полевые испытания позволили адаптировать программное обеспечение инверторов, систему автоматизации и алгоритмы распределения мощности к реальным условиям автономного энергоснабжения. Особое внимание уделялось взаимодействию СНЭ с действующей генерацией, работе при набросах и сбросах нагрузки, защите аккумуляторной подсистемы и устойчивости всей локальной сети.
Результатом этой работы стало создание типового решения, готового не только к эксплуатации на одном объекте, но и к последующему серийному тиражированию. Переход от пилотной установки к первому серийному внедрению означает, что основные технические решения, состав оборудования и принципы управления прошли проверку в реальных промышленных условиях.
Комментарий Евгения Сергеевича Чупина, директора по стратегическому развитию ГК «Приводная техника»
Комментарий Евгения Валерьевича Лысакова, директора по перспективному развитию ООО «ЭнергоТехСервис»
Опытный образец СНЭ производства НТЦ «Приводная техника» прошёл испытания на одном из наших энергетических объектов в 2025–2026 годах. Система работала параллельно с газопоршневыми установками на нефтегазовом месторождении, где проверялись возможности накопителя по стабилизации сети и временному замещению вращающегося резерва, а также его работа в режиме единственного источника энергии при полной остановке электростанции.
И в России, и на международных рынках не было решения, в достаточной степени адаптированного к задачам электроснабжения месторождений. Поставщик в течение многих месяцев разрабатывал систему управления и алгоритмы её работы в соответствии с требованиями «ЭнергоТехСервиса», доводя функциональность и надёжность системы до уровня, соответствующего высоким требованиям отрасли.
Сейчас проходит второй этап испытаний системы на сложной переменной нагрузке в составе электростанции бурового объекта в Красноярском крае. Основными задачами СНЭ в этом случае являются оптимизация работы дизель-генераторных установок, а также обеспечение надёжности и бесперебойности электроснабжения.
Считаю технологию перспективной. Её потенциал на рынке РФ будет зависеть от последовательного расширения функционала систем накопления энергии, повышения их надёжности, а главное — от готовности оборудования к бесперебойной работе в максимально широком диапазоне эксплуатационных ситуаций. Большую часть этого пути мы уже прошли с нашим партнёром.
Новая модель энергоснабжения удалённых объектов
Запуск промышленной СНЭ на буровой установке демонстрирует переход от традиционной схемы, основанной исключительно на резервировании генераторными установками, к гибридной модели энергоснабжения.
В такой системе генераторы обеспечивают основную длительную нагрузку, а накопитель отвечает за быстро протекающие процессы: компенсацию пиков, прохождение резких изменений потребления, поддержку частоты и напряжения, а также кратковременное резервирование. Это позволяет каждому виду оборудования работать в наиболее подходящем для него режиме.
Для нефтегазовой отрасли особенно важна возможность внедрения СНЭ без полной перестройки действующего энергокомплекса. Система может интегрироваться с дизельными, газопоршневыми и газотурбинными установками, управляя ими в автоматическом режиме, причём количество подключаемых генераторов увеличено с 4 до 10.
Типизация решения сокращает объём проектирования для последующих объектов, упрощает производство и пусконаладку, формирует единые требования к эксплуатации и сервисному обслуживанию. Таким образом, реализованный проект становится основой для дальнейшего тиражирования промышленных СНЭ на буровых установках, месторождениях и других автономных объектах топливно-энергетического комплекса.
О компаниях
НТЦ «Приводная техника» — челябинская инженерно-производственная компания, разрабатывающая системы электропривода и промышленной автоматизации, преобразовательную технику и системы накопления электроэнергии для энергетики, нефтегазовой, металлургической, горнодобывающей и других отраслей. Компания выполняет полный комплекс работ — от проектирования и производства до пусконаладки и сервисного сопровождения оборудования.
ООО «ЭнергоТехСервис» — российская энергетическая компания со штаб-квартирой в Тюмени, специализирующаяся на распределённой энергетике, строительстве, эксплуатации и сервисном обслуживании газопоршневых, газотурбинных и дизельных электростанций. Компания работает на промышленных объектах России и Казахстана и располагает собственным парком генерирующего оборудования и производственными мощностями Тюменского завода энергетического оборудования.
