По внутреннему энергопотреблению Россия является одним из мировых лидеров, хотя эффективность энергопотребления в стране очень низкая. Это свидетельствует о том, что необходимо привлекать в энергобаланс возобновляемые источники энергии (ВИЭ), особенно в удаленных системах энергоснабжения. Расчеты, проведенные российскими исследователями, свидетельствуют о том, что технический потенциал солнечной [1, с. 30] и ветровой [1, с. 31] энергии России огромен. Внедрение ВИЭ в систему энергообеспечения удаленных районов позволит существенно развить энергетическую инфраструктуру этих регионов страны за счет их универсальности и автономности. В этой связи актуально применение автономных комбинированных энергетических установок (АКЭУ).
Автономная комбинированная энергетическая установка на ВИЭ с накопителем энергии – это полностью интегрированная, саморегулирующаяся и самовосстанавливающаяся электроэнергетическая система, имеющая сетевую топологию. Она включает в себя все генерирующие источники, магистральные и распределительные сети, все виды потребителей электрической энергии, управляется единой сетью информационно-управляющих устройств в режиме реального времени [2, с. 177].
Применение автономных комбинированных энергетических установок малой мощности позволит [1, с. 29]:
– избежать значительных затрат на строительство дорогостоящих генерирующих мощностей, использующих для выработки электроэнергии органическое топливо, гидро- или атомную энергию, а также протяженных магистральных сетей электроснабжения;
– минимизировать затраты финансовых и материальных ресурсов на выполнение технических условий на подключение к сетям централизованного электроснабжения;
– существенно уменьшить потери от передачи энергии на большие расстояния;
– увеличить надежность энергообеспечения объектов за счет возможностей многократного резервирования автономных энергетических установок в непосредственной близости от потребителей энергии.
Классификация АКЭУ может быть произведена, например, по типу ВИЭ [2, с. 177]. Это автономная электрическая сеть на основе солнечных фотоэлектрических устройств, водородно-воздушных топливных элементов, ветроэлектрических установок, пьезоэлектрических преобразователей, двигателей внутреннего сгорания, твердооксидных топливных элементов, термической переработки органической массы, сезонных колебаний температуры окружающей среды.