Газовая Промышленность 7.2022

Научный отчет

УДК [621.3.031+620.91]:622.691.4
(UDK [621.3.031+620.91]:622.691.4)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ (POWER SUPPLY SERVICE AND ENERGY EFFICIENCY)

РЕАЛИЗАЦИЯ ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ ПО ОРГАНИЗАЦИИ АВТОНОМНОГО ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТА ГАЗА

(IMPLEMENTATION OF INNOVATIVE SOLUTIONS FOR THE AUTONOMOUS ENERGY SUPPLY OF THE GAS TRANSMISSION FACILITIES)

Проблема организации надежного энергоснабжения объектов транспорта газа всегда остра и актуальна. В связи с тем, что электропитание служит основой функционирования систем технологического управления и безопасности, отказы и перебои энергоснабжения приводят к останову или выходу из строя систем автоматического управления и контроля.
Одно из направлений преодоления проблем бесперебойного энергоснабжения – схемное решение по автономному питанию с применением опробованного оборудования, которое подтвердило заявленные параметры по качеству и надежности в период опытно-промышленной эксплуатации в реальных условиях.
Авторами представленной статьи созданы схемные решения внедрения автономных источников микрогенерации на газораспределительной станции и линейной части магистрального газопровода. Данные разработки привязаны к существующим объектам транспорта газа и учитывают имеющуюся присоединенную электрическую мощность по группам потребителей в зависимости от категории надежности электроснабжения. Внедрение представленных схемных решений предусматривает 100%-е подключение мощности станции электрохимической защиты на линейной части магистральных газопроводов и 5%-е – на газораспределительных станциях. Показано, что разработки на базе свободнопоршневого двигателя Стирлинга и электрохимического генератора с твердооксидными топливными элементами обеспечивают заданные параметры по качеству и надежности энергоснабжения. Внедрение автономных источников микрогенерации экономически целесообразно при обустройстве внешних сетей. Экономический эффект по результатам опытно-промышленной эксплуатации подтверждается при необходимости строительства воздушных линий электропередачи и платы за технологическое присоединение в размере не менее 8 млн руб. на 1 кВт присоединяемой мощности.

Reliable energy supply of gas transmission facilities is always a topical issue. Since energy supply is the basis for process control and safety systems, power failures and interruptions lead to shutdown or failure of automatic control and monitoring systems.
One of the ways to overcome the problems of uninterrupted energy supply is a schematic solution for autonomous energy supply using the tested equipment, which confirmed the declared parameters of quality and reliability during pilot operation in real conditions.
We have developed the schematic solutions of introducing autonomous sources of microgeneration at a gas distribution station and a linear part of a main gas pipeline. These solutions are related to the existing gas transmission facilities and take into account available connected electric power according to the groups of consumers, depending on the category of power supply reliability. Implementation of the presented schematic solutions foresees 100 % connection of capacity of electrochemical protection station at the linear part of the main gas pipelines and 5 % connection at gas distribution stations. It is shown that developments based on a free-piston Stirling engine and an electrochemical generator with solid oxide fuel cells provide the specified parameters in terms of quality and reliability of energy supply. Introduction of autonomous sources of microgeneration is economically feasible in case of arrangement of external networks. The economic effect based on the results of pilot operation is confirmed when it is necessary to build overhead power lines and pay for technological connection in the amount of not less than 8 million rubles per 1 kW of connected capacity.

АВТОНОМНОЕ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ, МИКРОГЕНЕРАЦИЯ, СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, ТВЕРДООКСИДНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

AUTONOMOUS ENERGY SUPPLY, MICROGENERATION, FREE-PISTON STIRLING ENGINE, ELECTROCHEMICAL GENERATOR, SOLID OXIDE FUEL CELL

А.А. Шаповало, к.т.н., ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия), a.shapovalo@adm.gazprom.ru
Р.Р. Усманов, к.т.н., ООО «Газпром трансгаз Казань» (Казань, Россия), info@tattg.gazprom.ru
М.В. Чучкалов, д.т.н., ООО «Газпром трансгаз Казань», mv-chuchkalov@tattg.gazprom.ru
А.Х. Сафиуллин, ООО «Газпром трансгаз Казань», a-safiullin@tatttg.gazprom.ru

A.A. Shapovalo, PhD in Engineering, PJSC Gazprom (Saint Petersburg, Russia), a.shapovalo@adm.gazprom.ru
R.R. Usmanov, PhD in Engineering, Gazprom transgaz Kazan LLC (Kazan, Russia), info@tattg.gazprom.ru
M.V. Chuchkalov, DSc in Engineering, Gazprom transgaz Kazan LLC, mv-chuchkalov@tattg.gazprom.ru
A.Kh. Safiullin, Gazprom transgaz Kazan LLC, a-safiullin@tatttg.gazprom.ru

СТО Газпром 2-6.2-1028–2015. Категорийность промышленных объектов ПАО «Газпром». СПб.: Газпром, 2017. 59 с.

РТМ 36.18.32.4–92. Указания по расчету электрических нагрузок // Охрана труда в России: сайт. URL: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/250011/ (дата обращения: 04.07.2022).

Царьков И.А., Фунин С.В., Выжлов А.В. В России создан инновационный источник питания ЭВОГРЕСС, предназначенный для замены ПЭ ORMAT и прочих низкоэффективных автономных источников энергообеспечения // Газовая промышленность. 2021. № S1 (814). С. 112–117.

Лоскутов А.Б., Куркин А.А., Дарьенков А.Б. и др. Создание гибридного источника электроэнергии на основе твердооксидных топливных элементов // Экологические системы и приборы. 2021. № 11. С. 44–55. DOI: 10.25791/esip.11.2021.1264.

Российская Федерация. Правительство. О реализации Национальной технологической инициативы: постановление Правительства Российской Федерации от 18.04.2016 № 317 // Правительство Российской Федерации: офиц. сайт. URL: http://static.government.ru/media/files/f1ArmUxbZla9jSRRPCM3ASByLzqyCyba.pdf (дата обращения: 04.07.2022).

PJSC Gazprom. STO Gazprom 2-6.2-1028–2015 (company standard). Categorization of PJSC Gazprom industrial facilities. Saint Petersburg: Gazprom; 2017. (In Russian)

Occupational safety in Russia [Ohrana truda v Rossii]. RTM 36.18.32.4–92 (technical guide). Guidelines for electrical load calculations. Available from: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/250011 [Accessed: 4 July 2022]. (In Russian)

Tsarkov IA, Funin SV, Vyzhlov AV. An innovative power supply named EVOGRESS is created in Russia to replace the ORMAT energy converters and other low-efficiency autonomous energy sources. Gaz Industry [Gazovaya promyshlennost’]. 2021; 814(S1): 112–117. (In Russian)

Loskutov AB, Kurkin AA, Dar’enkov AB, Sosnina EN, Kryukov EV. Development of a hybrid power source based on solid oxide fuel cells. Ecological Systems and Devices [Ekologicheskie sistemy i pribory]. 2021; (11): 44–55. https://doi.org/10.25791/esip.11.2021.1264. (In Russian)

The Russian Government. On the implementation of the National Technological Initiative approved by the Resolution of the Russian Government No. 317 dated 18 April 2016. Available from: http://static.government.ru/media/files/f1ArmUxbZla9jSRRPCM3ASByLzqyCyba.pdf [Accessed: 4 July 2022]. (In Russian)

NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57