Автономная солнечно-дизельная электростанция 100 кВт. Как мы строили этот уникальный объект
Предыстория вопроса Республика Алтай — энергодефицитный регион, электроснабжение которого ведется из Алтайского края, по линии 110 кВ, а часть населенных пунктов и вовсе не имеет централизованного энергоснабжения. И практически все эти населенные пункты сидят на дизель-генераторах.Мощности варьируются от 15 кВт до 500, потребление топлива — соответственно.
Есть также и заповедные зоны, куда в принципе невозможно протянуть традиционную линию. Богат такими территориями Турочакский район, где находится Алтайский государственный биосферный заповедник.
Руководство республики активно способствует развитию альтернативной энергетики, и одним из наиболее интересных проектов 2013 года стал запуск автономной солнечно-дизельной электростанции суммарной мощностью 100 кВт для круглосуточного электроснабжения с. Яйлю Турочакского района. О том, как всё это происходило, читайте под катом.Весной 2012 года между ООО «Хевел», ООО «Солнечная энергия» и правительством Республики Алтай был подписан договор намерения на строительство АГЭУ 100 кВт. В октябре 2012 были определены участники и инвесторы строительства.
Генеральным подрядчиком по проекту выступило ЗАО «Ротек» (руководитель проекта Андрей Сергеевич Ушаков), разработкой системы занимались «Авелар Солар Текнолоджи» (генеральный директор Александр Валерьевич Пилясов) и ЗАО «Энергетические проекты» (руководитель отдела опытно-конструкторских работ Алексей Борисович Тарасенко) в рамках государственного контракта между Физико-техническим институтом им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук (руководитель проекта доктор технических наук профессор Евгений Иванович Теруков) с Министерством образования и науки РФ (Государственный контракт № 16.526.12.6017).
Внебюджетное финансирование проекта в рамках частно-государственного партнерства обеспечивало ООО «Хевел», строящее в г. Новочебоксарск производство фотоэлектрических модулей тандемного типа производительностью 90 МВт/год.
Субподрядчиком выступило ООО «Солнечная энергия».
Яйлю (Jайлу) в переводе с алтайского языка означает «летник» или «летнее пастбище». Поселок находится на живописном берегу Телецкого озера, здесь же находится центральная усадьба Алтайского государственного природного биосферного заповедника.
Начало
В первую очередь был определен участок под строительство. На нулевом этапе он выглядел так: 
На тот момент электричество генерировалось старым дизель-генератором 16 часов в сутки, в силу ограниченности ресурса, большого расхода дизельного топлива.Лето-осень шли подготовительные работы, вырабатывались инженерные решения, проектировалась линия и непосредственно станция.
В ноябре 2012 года специалисты компании приступили к монтажным работам.
Наступающая зима сильно сократила светлое время суток, поэтому была задействована световая башня, которая значительно удлиняла время работы.
Световая башня в более лучшем ракурсе.
Основанием всех ограждающих и не только конструкция являются винтовые сваи. Конкретно в нашем случае, они зарекомендовали себя как наиболее выгодный и быстрый вариант монтажа конструкций.
Работа требовала высокой точности, а погода порой подкидывала серьезные сюрпризы.
Теодолит и уровень — лучшие друзья строителей :)
Пурга мела постоянно, было достаточно морозно, но от этого мы только быстрее работали.
Доставка комплектующих до места монтажа Как вы понимаете, село находится весьма далеко, а точнее за парой тройкой высоких перевалов с очень недружелюбной конфигурацией и неустойчивым дорожным покрытием. Инвективной лексикой это можно выразить парой тройкой слов, но в рамках официального текста ограничимся таким определением.Зима, пурга, метели, ещё не замерзшая дорога доставила немало хлопот, но мы справились. Водители бывалые, и то удивлялись, но дело свое делали.Панели фурой пришли в Горно-Алтайск, оттуда их перегрузили на вездеходный транспорт в виде военных Камазов, и двести с лишним километров сложного пути, почти половина которой — разбитая грунтовка, перевалы и гололед.
Даже вездеходам было местами сложно: 
Спасала взаимовыручка и Урал с крановой установкой.
Панели и контейнеры доставили до объекта без приключений и эксцессов.
Установка контейнеров особых сложностей не составила, были подготовлены сваи, и всё встало на свои места.
После возведения ограждения приступили к монтажу столов.
Нужно было установить 480 модулей по 125 Вт, производства фирмы PRAMAC. Станция, напомню ставилась по заказу ФТИ им. Иоффе, для изучения свойств тонкоплёночных солнечных панелей. Данная технология только развивается, производителя год от года рапортуют об увеличении КПД данной технологии. Основное преимущество — относительно дешевле изготовления традиционных PV, а также улучшенная способность собирать рассеянное излучение (например, в облачную погоду).
Итак, первая панель установлена, и за ними последовал монтаж остальных. Небольшая фотохронология: 
Первые 12 панелей смонтированы.
Первый стол смонтирован.Монтаж панелей занятие довольно тривиальное, поэтому здесь будет фото почти законченного монтажа панелей
Финально смонтированные панели выглядят так: 
Далее предстояло обустройство контейнеров, расключение кабельной продукции, монтаж аккумуляторов, сетевых инверторов, автономных инверторов, дизель-генераторных установок.
Кратко несколько фотографий.
Подключаем дизель-генераторы мощностью 40 кВт каждый, в режиме синхронной работы.
Небольшой offtop про IT (в рамках habrahabr) Айтишная часть станции в принципе не представляет собой чего-то страшного или громоздкого.Данные из сетевых и автономных инверторов стекаются в главный инвертор (master), оттуда передаются на sunny web box, который имеет web-интерфейс, умеет отправлять на родной SMA-шный сервер статистику, откуда потом формируется и присылается отчёт на почту, в которой рассказывается как себя станция чувствует, сколько энергии сгенерировала и так далее. Весьма удобно.
Интернет предоставлен VSAT -решением, скорость вполне сносная, ошибок и вылетов не замечали. Всё работает, удаленный рабочий стол в случае надобности доступен, сотрудники имеют возможность информировать о ситуации на станции в любое время.
Безопасность обеспечивает система видеонаблюдения, обычные уличные и внутренние камеры с ИК-подсветкой и солидным архивом записи. Инцидентов никаких не происходило за время эксплуатации станции.
Всю айтишную часть настраивал ваш покорный слуга в паре с инженером, и судя по тому что ничего из ряда вон выходящего не произошло, он справился :)
Финальные работы
Итак, станция построена, все кабели подключены, дизель-генераторы на старте, интернет и вся айти-периферия готова. Одновременно со строительством станции мы начали строить ЛЭП к поселку. Хроника ниже: 
Установка столбов
Инновации и гужевой транспорт? Легко! 
Работа требует соблюдения техники безопасности
Линия ушла в село
Запуск! SMA, как подобает лидеру в области альтернативной энергетики, прислал своего инженера для настройки оборудования и инспектирования качества работ. Прилетевший из Германии специалист вынес вердикт коротким «Nice installation!», сделал свою работу и улетел.В общем на пусконаладку потратили 2 дня, с тонкой настройкой системы, настройки автозапуска генераторов. Сначала запустили систему для обеспечения собственных нужд из автономных инверторов.
1 марта 2013 года рано утром, ещё до восхода солнца вовсю работали дизель-генераторы и отдавали электроэнергию в село. Мы ждали, когда взойдет солнце. И этот момент, когда станция озарилась утренними лучами солнца, и дизель-генераторы заглохли, стал фактическим запуском станции. Дело было сделано! Станция работала. Днём генераторы молчали, топливо экономилось, село получало круглосуточную электроэнергию.На момент запуска это была наверно. единственная автономная солнечная электростанция такой мощности на территории РФ.И сейчас, в России ещё полно мест, где есть села, работающие на дизеле, и при этом не в круглосуточном режиме. Данная станция позволяет обеспечить круглосуточную поставку электроэнергии и увеличивает срок службы генераторов. Разумеется, для каждого села нужен свой индивидуальный расчёт, но уже понятно, что технология рабочая, и имеет право на жизнь. К технологии проявили интерес администрации некоторых регионов, и сейчас идет планомерная работа, возможно в ближайшие пару лет мы запустим ещё несколько подобных станций. Всё зависит от позиции руководства регионов и федерального центра в желании продвигать энергосберегающие технологии.
Позже, состоялось официальное открытие станции, с приглашенными гостями, высокопоставленными лицами, прессой. Но это мы оставим за рамками.Окончательный вид станции:
Год эксплуатации прошел в спокойном режиме, ниже небольшой расчёт по экономии дизельного топлива. Мы в данный момент не берем в расчёт экономическую ценность от уменьшения загрязнения окружающей среды, поскольку не владеем технологией подсчёта таких данных.
Таблица 1. Экономия дизельного топлива в режиме круглосуточной работы электростанции
Ниже приведён график работы электростанции за последний месяц (синий столбец — дизель-генератор, красный — солнечная станция):
А также приводим работу солнечной станции в разрезе дня.
Красный — дизель, синий — солнце, зеленый — использование АКБ (аккумуляторов)
Ну и традиционно карта из Google maps, на которой видно станцию. Можете при необходимости сами посмотреть на этот объект.
Мы благодарны всем, кто участвовал в работе, коллегам из Hevel Solar и Avelar Solar Technology, SMA, ЗАО «Ротек», ФТИ им. Иоффе, ректору ГАГУ В. Бабину, и руководству Республики Алтай за активную административную поддержку на всех уровнях. Мы все увлечённые люди, и совместная работа позволила реализовать этот смелый и амбициозный проект.
