Активное расширение газотранспортных систем России и переориентация их на рынки стран Азиатско-Тихоокеанского региона привели к значительному росту темпов и объемов нового строительства объектов добычи, транспорта, переработки и подземного хранения газа [1–4].
Повышение конкурентоспособности транспорта природного газа, снижение его энергоемкости и себестоимости напрямую связаны с модернизацией существующих систем электроснабжения (СЭС) [5–8]. Вопрос эффективного и надежного электропитания основных технологических агрегатов компрессорных станций (КС) магистральных газопроводов (МГ) [9–12] и вдольтрассовых потребителей (ВТП) [13–16] является одним из наиболее важных и актуальных для газовой промышленности. Ежегодно ПАО «Газпром» использует на нужды газотранспортных предприятий более 12 млрд кВт∙ч электроэнергии с динамикой роста на 20–30 %. ВТП МГ потребляют относительно небольшую мощность, но надежность СЭС этих объектов должна обеспечиваться в соответствии с СТО Газпром 2–6.2-149-2007 по 1-й и 2-й категориям. Традиционные типовые проекты СЭС уже не всегда обеспечивают требуемую категорию надежности энергопитания (рис. 1), и поэтому для обеспечения штатной работы СЭС требуются новые технические решения с использованием альтернативных автономных источников и комбинированных схем электроснабжения [17–20].
В настоящее время экономический потенциал альтернативных источников электроэнергии (включая возобновляемые) в России велик и составляет по самым скромным прогнозам около 30 % от всего объема потребления энергетических ресурсов [21–25]. Доля возобновляемых источников энергии в России сегодня составляет 0,6–0,8 % объема внутреннего энергопотребления, а в промышленно развитых странах достигает 5–30 %. В то же время годовой энергетический потенциал России в 2000 раз превышает ее сегодняшний объем производства. Как правило, это те районы, где трудно решаются вопросы энергоснабжения (побережья Северного Ледовитого и Тихого океанов, отдаленные сельские районы) с низкой плотностью нагрузки, большим числом мелких распределенных потребителей (включая объекты газодобычи и транспорта газа), подключение которых к центральным сетям нерентабельно. Здесь целесообразно применение автономных источников энергии (АИЭ), которые экономят углеводородное топливо и улучшают экологию. Известно, что одна АИЭ мощностью 20 кВт экономит 6 т. у. т, при потребности их по стране до 50 тыс. шт./год.