Солнце на службе у нефтяников

Девять лет назад в «Белоруснефти» на головных сооружениях ввели в эксплуатацию фотоэлектрическую станцию мощностью более 55 МВт. В истории компании это открыло новую страницу в развитии сферы альтернативной энергетики.

ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

На территории фотоэлектрической станции (ФЭС), входящей в состав Белорусского газоперерабатывающего завода (БГПЗ), как на заливном лугу пахнет свежескошенной травой. Упрямые одуванчики, кажется, сразу после стрижки вновь устремляются в небо — тянут к солнцу желтые головы, которые уже к вечеру превращаются в пушистые белые шары. А вокруг ровными шеренгами, словно солдаты на параде, стоят тысячи фотоэлектрических модулей. Они выстроены с математической точностью и развернуты к югу под тщательно выверенным углом. Стройные ряды панелей на серых стойках не сосчитать. Они уходят за горизонт, охватить всю панораму и масштаб станции глаз не хватит.

Возводить эту ФЭС белорусские нефтяники начали в конце августа 2016-го. Все этапы проходили под полным контролем специалистов БГПЗ, начиная от проектирования и заканчивая приемкой в эксплуатацию. Генеральной проектной организацией выступило ГП «Белоруснефть-Нефтехимпроект», генподрядчиком — ПУ «Нефтеспецстрой». В строительстве участвовали Вышкомонтажное управление, отвечавшее за электромонтажные работы, ГП «Белоруснефть-Промсервис» — монтаж сетей связи и видеонаблюдения, БелНИПИнефть — изыскательские и геодезические работы, Речицкое управление технологического транспорта — транспортное обеспечение, ПУ «Нефтеснабкомплект» — поставка оборудования и материалов. Кроме того, были задействованы специалисты других подразделений «Белоруснефти», а также ряда сторонних организаций. При нормативном сроке строительства 13 месяцев станцию фактически построили за девять.

ФЭС на головных сооружениях — не первый для газопереработчиков проект по применению альтернативных источников электроэнергии. До этого в сети наружного освещения территории завода использовались светодиодные светильники на фонарных столбах с питанием от фотоэлектрических панелей. Потом на крышах административного здания и центрального склада была смонтирована небольшая энергоустановка на базе 160 фотопанелей общей мощностью 40 кВт. А в 2014 году заработала и первая фотоэлектрическая станция мощностью 3,75 МВт.

Электромонтер Александр Рогов замеряет напряжение в коммутационном шкафу

ЭФФЕКТИВНО И ЭКОЛОГИЧНО

Общая площадь ФЭС 110 гектаров. Станция состоит из основной площадки, где, собственно, и происходит генерация электрической энергии, а также повышающей подстанции «Гелиос» 110/10 кВ. Общая мощность — 55,2 МВт.

— Основная площадка — это 23 «полигона», где установлены 19 811 специальных столов из металлоконструкций, на которых смонтированы 217 932 фотоэлектрических модуля (ФЭМ) мощностью 265 Ватт каждый, — рассказывает мастер по ремонту и обслуживанию электрооборудования фотоэлектрической станции энергетической службы БГПЗ Геннадий Ракусевич. — В ходе реализации проекта методом вибропогружения были забиты 39 622 свай-стойки. Это опоры под столы для фотоэлектрических модулей. На стройплощадке работали четыре сваебойных агрегата. Также в перечень установленного оборудования входят 460 коммутационных шкафов, 23 инверторные станции максимальной мощностью 2 400 киловатт, 23 трансформаторные подстанции. Значительная часть электрооборудования (силовые трансформаторы, комплектное распределительное устройство, трансформаторы собственных нужд) изготовлена в Республике Беларусь. Весь этот комплекс в процессе эксплуатации показал высокую эффективность и надежность. Он позволяет безопасно, бесперебойно и с наименьшими потерями эксплуатировать подключенное генерирующее электрооборудование, передавать выработанную энергию в сети предприятия «Гомельэнерго». В целях развития системы электроснабжения реализуется ряд проектов по подключению от этой станции подразделений «Белоруснефти» линиями электропередачи напряжением 10 киловольт.

Солнечная электростанция работает бесшумно, эффективно и экологично. На первый взгляд бескрайнее поле фотопанелей кажется безжизненным. Но это обман — на самом деле здесь кипит работа, просто ее не видно и не слышно.

Каждый поблескивающий фотоэлектрический модуль — это сложнейший «сэндвич» из кремниевых полупроводников. Энергия фотонов солнечного света, попадая на ФЭМ, выбивает электроны из атомов кремния, заставляя их двигаться. Это создает постоянный электрический ток. Далее он поступает в специальный «шкаф» — инвертор. Если фотоэлектрические панели можно сравнить с «легкими» станции, вдыхающими энергию солнца, то инверторы — это ее «сердце» и «мозг» одновременно. Хаотичный бег электронов они превращают в ритмичный вальс уже переменного тока, пригодного для большинства электросетей и приборов, работающих от электричества.

Геннадий Ракусевич выполняет тепловизионный контроль

МАКСИМУМ ПОЛЬЗЫ

Белорусское солнце капризное: то палит нещадно, то прячется за свинцовой тучей или облаками. Эффективность фотоэлектрических станций в таких климатических условиях — вопрос непростой. Но в «Белоруснефти» научились использовать энергию солнца с максимальной пользой для дела.

— Производительность фотоэлектрической станции зависит от ряда технических и природных параметров, — поясняет Геннадий Ракусевич. — Важны угол наклона и ориентация панелей в пространстве, уровень инсоляции (это показатель, который отражает, сколько прямого солнечного света и как надолго попадает на поверхность), климатическая зона расположения станции, качество фотоэлектрических модулей, влияние температуры окружающей среды и нагрева самих модулей. Кроме того, роль играют чистота поверхности модулей и качество компонентов станции (электрооборудование, системы управления, кабельная продукция). Особенностью наших столов с фотомодулями является сезонное изменение угла наклона (летом 20°, зимой 40°) для повышения эффективности приема солнечного излучения и, соответственно, увеличения выработки электроэнергии. Раньше для перевода столов мы дополнительно привлекали около полусотни человек из сторонних организаций, а сам период перевода мог достигать три недели. 

Исправить ситуацию удалось благодаря рационализаторскому предложению работника БГПЗ Александра Журавлева. Его конструкторская разработка — устройство для изменения угла наклона столов с фотопанелями — позволила делать все в три-четыре раза быстрее и с меньшими трудозатратами. Теперь перевод столов под нужный наклон выполняется собственными силами персонала в течение недели.

Добавить эффективность помогает и выверенная компоновка оборудования. Так, последовательную цепочку из 22—23 фотоэлектрических модулей (рассчитано для получения оптимальных параметров работы выбранных инверторов) работники энергослужбы БГПЗ подключают кабельными линиями к коммутационному шкафу. Подключение модулей и кабельных линий выполняется специальными разъемными коннекторами. Количество этих соединений превышает 230 тыс., а общая протяженность проложенных кабельных линий для коммутации модулей — более 1,5 тыс. км! Их надежность во многом определяет объем выработки электроэнергии, так как неисправность даже в одной цепи негативно скажется на работе всей инверторной станции.

СТРОГИЙ КОНТРОЛЬ

Выполнением регламентных работ по техническому обслуживанию и ремонту электрооборудования фотоэлектрической станции занимается персонал ФЭС — семь электромонтеров под руководством Геннадия Ракусевича. Он пришел сюда осенью 2016 года, еще на этапе производства строительных работ, и сегодня знает здесь каждый уголок. Бригада специалистов подобралась опытная — оперативно реагирует на выявленные отклонения в работе электрооборудования и качественно решает производственные задачи по эффективной эксплуатации и безопасному обслуживанию станции.

Чтобы все функционировало как надо, электромонтеры ФЭС регулярно производят осмотры оборудования основной площадки и ПС 110/10 кВ.

— Мы производим тепловизионный контроль контактных соединений инверторов и трансформаторных подстанций, фотоэлектрических модулей и коммутационных шкафов, следим за температурой инверторных модулей, — перечисляет Геннадий Ракусевич. — Кроме того, в круг наших обязанностей входят поддержание в исправном состоянии системы мониторинга (кабельных линий связи, модулей контроля тока и напряжения фотогальванических цепей, коммуникационных модулей), техобслуживание кабельных линий, систем фильтрации воздуха инверторных станций. Измерять параметры окружающей среды, влияющие на выработку электроэнергии, позволяет своя метеорологическая станция. В зимний период при низком уровне инсоляции, когда солнце светит слабо и недолго, делаем ТО и ремонт основного генерирующего оборудования (полевых трансформаторных подстанций и инверторных станций), а также поддерживаем в чистоте электроустановки и территорию станции.

ХОРОШЕЕ ПОДСПОРЬЕ

За время эксплуатации, с мая 2017 года, фотоэлектрическая станция на головных сооружениях выработала уже более 544 млн кВт*ч электрической энергии. Это хорошее подспорье в копилку производства электроэнергии от сети объектов собственной генерации компании «Белоруснефть». Годовой максимум зафиксирован в 2019-м — 64,5 млн кВт*ч.

В числе основных преимуществ ФЭС — неиссякаемость источника электроэнергии, экологически чистое производство, сокращение расходов на электроэнергию, высокая надежность и низкие эксплуатационные расходы. Однако есть у ФЭС и недостаток — объем выработки зависит от метеорологических условий.

Перспективы развития связаны с интеграцией с системами хранения электроэнергии, увеличением срока службы и внедрением цифровизации. В настоящее время реализуются мероприятия по максимальному использованию электроэнергии ФЭС ключевыми потребителями «Белоруснефти».

ФОТО Вячеслав Суходольский