На солнечной электростанции (СЭС) АПФ «Фанагория» в посёлке Сенном (Темрюкский район Краснодарского края) на кровлях цехов предприятия размещены 4400 фотоэлектрических модулей (ФЭМ) китайской фирмы Jinko Solar (фото 1). ФЭМ установлены на скатах кровель цехов под углом 8° к горизонту.
На рис. 1 приведена принципиальная электрическая схема СЭС с общей пиковой мощностью 2 МВт. ФЭМ подключены к сетям 0,4 кВ предприятия через 17 инверторов фирмы Fronius International GmbH (Австрия). СЭС работает совместно с двумя газопоршневыми установками (ГПУ) с общей мощностью 2,4 МВт со станцией автоматического регулирования на основе контроллеров фирмы Deif (Дания) и метеостанцией фирмы Fronius (Австрия).
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема СЭС АПФ «Фанагория»
Станция обеспечивает работу в гибридном режиме «Энергосистема — ГПУ — СЭС» и в «островном»: «ГПУ — СЭС» (несколько суток в течение года). На предприятии работает мини-ТЭЦ в составе двух ГПУ TCS2020V12 (2×1,2 МВт) и трёх паровых котлов: Loos Universal UL-S (2 шт.), E-1,6–0,9 ГМ (1 шт.), общей паропроизводительностью 7,6 т/ч с охлаждением выхлопных газов ГПУ в экономайзерах котлов с 496 до 140°C.
Рис. 2. Поступления электроэнергии от РЭС, выработка ГПУ и СЭС и потребление в 2024 году
На рис. 2 представлены графики совместной работы региональной энергосистемы (РЭС), ГПУ и СЭС в 2024 году, а на рис. 3 — структура выработки и потребления электроэнергии. Выработка электрической энергии ГПУ в течение года неравномерна: в январе — октябре она составляет от 770 до 931 МВт·ч; в июне, ноябре, декабре — от 418 до 478 МВт·ч. Она определяется технологическими потребностями и достигала за год 8358 МВт·ч. Работа СЭС определяется уровнем солнечной радиации и облачностью. При годовой выработке 1809 МВт·ч и КИУМ, равном 10,3%, максимальные значения выработки электроэнергии от СЭС наблюдались в июне — августе. Как следует из рис. 3, в годовой выработке наибольшую долю (67,1%) имели ГПУ, СЭС обеспечивали 14,5% электропотребления АПФ, а поставки от РЭС составляли 18,4%. В 2024 году избытки генерируемой ГПУ и СЭС электроэнергии были поставлены РЭС — 887,4 МВт·ч с максимальными значениями в марте — мае (126–228 МВт·ч).
Рис. 3. Структура выработки и потребления электроэнергии АПФ «Фанагория» в 2024 году
На рис. 4 представлен годовой энергобаланс потребления АПФ «Фанагория» в 2024 году. Предприятие приобрело от региональной газоснабжающей организации 3896 тыс. м³ природного газа по цене 11,6 руб/м³ (включая НДС), всего на 45193 тыс. руб. (45,2 млн руб.). При этом 80% газа было израсходовано на ГПУ и 20% на получение пара в котельной. ГПУ выработала 8358 МВт·ч электроэнергии при цене 9,83 руб/ кВт общей стоимостью 82,1 млн руб. При выработке СЭС 1809 МВт·ч её стоимость составила 17,78 млн руб. На оплату электроэнергии от РЭС при поставках 2286 МВт·ч было затрачено 20,5 млн руб. с компенсацией избытков мощности в сумме 19,2 тыс. руб.
Рис. 4. Энергобаланс потребления АПФ «Фанагория» в 2024 году
Таким образом, суммарная стоимость газа и электрической энергии от региональных поставщиков в 2024 году составила 45,2 + 20,5 = 65,7 млн руб., а при варианте поставки всей потреблённой электроэнергии от РЭС она составляла бы 20,5 + 82,5 + 17,78 = 120,8 млн руб., то есть в 1,8 раза больше.
При сметной стоимости СЭС, равной 96 млн руб., ожидаемый срок окупаемости составит не более 5,5 лет.
Таким образом, на примере АПФ «Фанагория» в Краснодарском крае показана техническая возможность и окупаемость собственной электрогенерации на основе газопоршневых и солнечных установок общей установленной мощностью, равной 4400 кВт, с сокращением поставок электрической энергии от РЭС до 18,4%.
Представлены результаты работы АПФ в 2024 году с обеспечением базовых нагрузок от двух газопоршневых установок расчётной мощностью 2400 кВт и круглогодичной работы СЭС с пиковой мощностью 2000 кВт. ГПУ автоматизированы по «экспорту/импорту» электропотребления от энергосистемы. Описана круглогодичная работа фотоэлектрических модулей с размещением их на кровлях производственных зданий и подключением через инверторы к существующим ТП. Представлен энергобаланс предприятия в 2024 году с суммарным электропотреблением 12452,9 МВт·ч (100%), в том числе с выработкой ГПУ — 8358 МВт·ч (67,1%), СЭС — 1809 МВт·ч (14,5%). Поступления из энергосистемы сократились до 2285,7 МВт·ч (18,4%) при ожидаемом сроке окупаемости 5,5 года.
