<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">alternative</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1608-8298</issn><publisher><publisher-name>Международный издательский дом научной периодики "Спейс</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.15518/isjaee.2023.01.012-022</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">alternative-2181</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>I. ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА. 8. Энергокомплексы на основе ВИЭ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>I. RENEWABLE ENERGY. 8. Energy of biomass</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Развитие изолированных энергосистем на основе возобновляемых источников энергии и водородного аккумулирования</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Development of isolated energy systems based on renewable energy sources and hydrogen storage</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Елистратов</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Elistratov</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Елистратов Виктор Васильевич - д.т.н., профессор высшей школы гидротехнического и энергетического строительства, директор научно-образовательного Центра «Возобновляемые виды энергии и установки на их основе» СПбПУ,  Заслуженный энергетик РФ</p><p>ул. Политехническая, д. 29, г. Санкт-Петербург, 195251</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Elistratov Viktor - Doc. of Sc., Prof., Professor of the Higher School of Hydrotechnical and Energy Construction, director of Science-education center «Renewable energy sources». Honored Power Engineer of the Russian Federation.</p></bio><email xlink:type="simple">elistratov@spbstu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Денисов</surname><given-names>Р. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Denisov</surname><given-names>R. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Денисов Роман Сергеевич - к.т.н.. ассистент ВШ ГиЭС</p><p>ул. Политехническая, д. 29, г. Санкт-Петербург, 195251</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Denisov Roman - PhD, assistant</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>SPbSPU, Science-education center «Renewable energy sources»</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>03</month><year>2023</year></pub-date><volume>0</volume><issue>1</issue><fpage>12</fpage><lpage>22</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Международный издательский дом научной периодики "Спейс</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Международный издательский дом научной периодики "Спейс</copyright-holder><license xlink:href="https://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.isjaee.com/jour/article/view/2181">https://www.isjaee.com/jour/article/view/2181</self-uri><abstract><p>Для развития энергетической инфраструктуры удаленных изолированных потребителей целесообразным решением является создание модульных энергокомплексов (ЭК) на основе эффективного совместного использования возобновляемых и традиционных источников энергии, что позволит сэкономить десятки миллиардов рублей в год за счет экономии дорогостоящего дизельного топлива. С учётом высокого ветроэнергетического ресурса на данных территориях обосновано использование в составе ЭК ветроэнергетические установки (ВЭУ). В статье рассмотрена методология обоснования параметров и режимов работы автономного ветро-дизельного энергокомплекса на основе территориально-мощностной классификации систем энергоснабжения и 4–уровневой методики оптимизации параметров ЭК, приведен пример модернизации существующей дизельной электростанции (ДЭС) в Архангельской области. Существующая ДЭС мощностью 1300 кВт заменена на модульный ветродизельный энергокомплекс с высокой долей замещения дизельного топлива (58%) с четырьмя ВЭУ мощностью 200 кВт и системой аккумулирования мощностью 65 кВт∙ч. Это позволило достичь доли замещения дизельного топлива в размере 232 тыс. л. в год, что в денежном эквивалентно в ценах 2021 года составляет 25 млн. рублей в год. В качестве перспективного направления рассмотрен вариант территориального развития энергетики Лешуконского района Архангельской области на основе ветровой энергии с возможностью производства до 100 тонн «зеленого» водорода ежегодно. Рассмотрены различные варианты снижения вредных выбросов в регионе, максимальное использование локальных ресурсов позволяет экономить до 22 000 т. CO2экв/год.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>For the development of the energy infrastructure of remote isolated consumers, an expedient solution is the creation of modular hybrid energy system based on the renewable energy sources, which will save tens of billions of rubles a year by saving expensive diesel fuel. Taking into account the high wind energy resource in these territories, the use of wind power plants as part of that system is justified. The article discusses the methodology for substantiating the parameters and modes of operation of an autonomous wind-diesel power complex based on the territorial-power classification of power supply systems and a 4-level methodology for optimizing parameters, an example of upgrading an existing diesel power plant (DPP) in the Arkhangelsk region is given. The existing DPP with a capacity of 1300 kW was replaced by a modular wind-diesel power system with a high renewable penetration level (58%) with four wind turbines with a capacity of 200 kW and a storage system with a capacity of 65 kWh. This made it possible to achieve a diesel fuel replacement share of 232,000 liters. per year, which in monetary terms in 2021 prices is 25 million rubles per year. As a promising direction, a variant of the territorial development of the energy sector of the Leshukonsky district of the Arkhangelsk region based on wind energy with the possibility of producing up to 100 tons of "green" hydrogen annually is considered. Various options for reducing harmful emissions in the region were considered, the maximum use of local resources allows saving up to 22,000 tons of CO2e per year</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>возобновляемая энергетика</kwd><kwd>ветровая энергия</kwd><kwd>дизельная генерация</kwd><kwd>энергокомплексы на основе ВИЭ</kwd><kwd>ВДЭС</kwd><kwd>параметры и режимы</kwd><kwd>оптимизация</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>renewable energy</kwd><kwd>wind energy</kwd><kwd>diesel generation</kwd><kwd>energy complexes based on RES</kwd><kwd>WDPP</kwd><kwd>performances and modes</kwd><kwd>optimization</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Елистратов В.В. Возобновляемая энергетика – СПб: Наука, 2016, 408 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov V.V. Vozobnovlyaemaya ehnergetika – SPb: Nauka, 2016, 408 s.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Объекты генерации в изолированных и труднодоступных территориях в России. Аналитический отчет Аналитического Центра при Правительстве Российской Федерации от марта 2020 г. [Электронный ресурс]. URL: https://inlnk.ru/ZZmEY (дата обращения: 18.03.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ob"ekty generatsii v izolirovannykh i trudnodostupnykh territoriyakh v Rossii. Analitiche-skii otchet Analiticheskogo Tsentra pri Pravitel'-stve Rossiiskoi Federatsii ot marta 2020 g. [Ehlek-tronnyi resurs]. URL: https://inlnk.ru/ZZmEY (data obrashcheniya: 18.03.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Елистратов В.В., Богун И.В., Денисов Р.С., Кудряшева И.Г., Романов М.В. Ресурсы и технологии использования возобновляемых источников энергии – СПб: Изд-во Политехнического университета, 2022, 528 с. DOI: 10.18720/SPBPU/2/id22-32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov V.V., Bogun I.V., Denisov R.S., Kudryasheva I.G., Romanov M.V. Resursy i tekhnologii ispol'zovaniya vozobnovlyaemykh istochnikov ehnergii – SPb: Izd-vo Politekhnicheskogo universiteta, 2022, 528 s. DOI: 10.18720/SPBPU/2/id22-32.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">План мероприятий по модернизации неэффективной дизельной (мазутной, угольной) генерации в изолированных и труднодоступных территориях, утвержденный Заместителем Председателя Правительства Российской Федерации Д.Н. Козаком № 7456п-П9 от 15.08.2019 [Электронный ресурс]. URL: https://minenergo.gov.ru/view-pdf/16540/108073 (дата обращения: 12.05.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Plan meropriyatii po modernizatsii neehffektivnoi dizel'noi (mazutnoi, ugol'noi) genera-tsii v izolirovannykh i trudnodostupnykh territoriyakh, utverzhdennyi Zamestitelem Predsedatelya Pravitel'stva Rossiiskoi Federatsii D.N. Kozakom № 7456p-P9 ot 15.08.2019 [Ehlektron-nyi resurs]. URL: https://minenergo.gov.ru/view-pdf/16540/108073 (data obrashcheniya: 12.05.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Указ Президента Российской Федерации «О Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года» [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/566091182 (дата обращения: 19.04.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ukaz Prezidenta Rossiiskoi Federatsii «O Strategii razvitiya Arkticheskoi zony Rossiiskoi Federatsii i obespecheniya natsional'noi bezopasno-sti na period do 2035 godA» [Ehlektronnyi resurs]. URL: https://docs.cntd.ru/document/566091182 (data obrashcheniya: 19.04.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Распоряжение Правительства РФ от 1 июня 2021 г. № 1446-р «О внесении изменений в распоряжение Правительства РФ от 8 января 2009 г. № 1-р» [Электронный ресурс]. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_386163/ (дата обращения: 24.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rasporyazhenie Pravitel'stva RF ot 1 iyunya 2021 g. № 1446-r «O vnesenii izmenenii v rasporyazhenie Pravitel'stva RF ot 8 yanvarya 2009 g. № 1-R» [Ehlektronnyi resurs]. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_386163/ (data obrashcheniya: 24.08.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тягунов М.Г. Использование гибридных энергокомплексов на основе возобновляемых источников энергии в распределенной энергетике / М.Г. Тягунов [и др.] // Энергетик. – 2014. – № 2. – С. 25- 27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tyagunov M.G. Ispol'zovanie gibridnykh ehnergokompleksov na osnove vozobnovlyaemykh istoch-nikov ehnergii v raspredelennoi ehnergetike / M.G. Tyagunov [i dr.] // Ehnergetik. – 2014. – № 2. – S. 25-27.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гусев А.Л. Энергопереход для обеспечения национальной безопасности России (2021-2031) // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» No 028-030 (385-387) 2021 https://doi.org/10.15518/isjaee.2021.10.003.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gusev A.L. Ehnergoperekhod dlya obespecheniya natsional'noi bezopasnosti Rossii (2021-2031) // Mezhdunarodnyi nauchnyi zhurnal «Al'ternativnaya ehnergetika i ehkologiYA» No 028-030 (385-387) 2021 https://doi.org/10.15518/isjaee.2021.10.003.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ Р 51237-98 Ветроэнергетика. Термины и определения. М.: ИПК Издательство стандартов, 1999.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST R 51237-98 Vetroehnergetika. Terminy i opredeleniya. M.: IPK Izdatel'stvo standartov, 1999.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Elistratov V., Konischev M., Denisov R., Bogun I., Grönman A., Turunen-Saaresti T., Lugo A. Study of the Arctic-Adopted Wind-Diesel Hybrid System’s Intelligent Control and Modes // Energies 2021, 14, 4188 https://doi.org/10.3390/en14144188.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov V., Konischev M., Denisov R., Bogun I., Grönman A., Turunen-Saaresti T., Lugo A. Study of the Arctic-Adopted Wind-Diesel Hybrid System’s Intelligent Control and Modes // Energies 2021, 14, 4188 https://doi.org/10.3390/en14144188.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Elistratov, V.V., Denisov, R.S. The Optimization of Hybrid Systems’ Operating Modes Based on Renewable Energy // XVI-th International Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems ELMA 2019, 6-8 June 2019, Varna, Bulgaria https://doi.org/10.1109/ELMA.2019.8771684.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov, V.V., Denisov, R.S. The Optimization of Hybrid Systems’ Operating Modes Based on Renewable Energy // XVI-th International Conference on Electrical Machines, Drives and P ower S ystems E LMA 2019, 6-8 June 2019, Varna, Bulgaria https://doi.org/10.1109/ELMA.2019.8771684.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Elistratov, V.V., Panfilov, A.A., Konyschev, M.A., Denisov, R.S. The Application of Adapted Materials and Technologies to Create Energy Systems Based on Renewable Energy Sources under Harsh Climatic Conditions (2018) Applied Solar Energy (English translation of Geliotekhnika), 54 (6), pp. 472-476. https://doi.org/10.3103/S0003701X18060087.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov, V.V., Panfilov, A.A., Konyschev, M.A., Denisov, R.S. The Application of Adapted Materials and Technologies to Create Energy Systems Based on Renewable Energy Sources under Harsh Climatic Conditions (2018) Applied Solar Energy (English translation of Geliotekhnika), 54 (6), pp. 472-476. https://doi.org/10.3103/S0003701X18060087.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Схема и программа перспективного развития электроэнергетики Архангельской области на 2021- 2025 года – М.: АО «Научно-технический центр единой энергетической системы», 2021 г. – 194 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Skhema i programma perspektivnogo razvitiya ehlektroehnergetiki Arkhangel'skoi oblasti na 2021-2025 goda – M.: AO «Nauchno-tekhnicheskii tsentr edinoi ehnergeticheskoi sistemY», 2021 g. – 194 s.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Елистратов В.В., Конищев М.А., Денисов Р.С., Богун И.В. Арктическая ветро-дизельная электростанция с интеллектуальной системой автоматического управления // Электричество. 2022. № 2. С. 29-37.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov V.V., Konishchev M.A., Denisov R.S., Bogun I.V. Arkticheskaya vetro-dizel'naya ehlektrostantsiya s intellektual'noi sistemoi avtomati-cheskogo upravleniya // Ehlektrichestvo. 2022. № 2. S. 29-37.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Elistratov V.V., Vinogradova (Chernova) A.V. Autonomous WPP/HPP power system operating modes study // International Journal of Hydrogen Energy. 2017. Т. 42. № 17. С. 12355-12363.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov V.V., Vinogradova (Chernova) A.V. Autonomous WPP/HPP power system operating modes study // International Journal of Hydrogen Energy. 2017. T. 42. № 17. S. 12355-12363.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Елистратов В.В., Виноградова (Чернова) А.В. Моделирование режимов работы энергетического комплекса ВЭС-ГЭС в децентрализованной системе энергоснабжения // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. 2016. № 9-10 (197-198). С. 12-24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov V.V., Vinogradova (Chernova) A.V. Modelirovanie rezhimov raboty ehnergetiche-skogo kompleksa VEHS-GEHS v detsentralizovannoi sisteme ehnergosnabzheniya // Mezhdunarodnyi nauch-nyi zhurnal Al'ternativnaya ehnergetika i ehkologiya. 2016. № 9- 10 (197-198). S. 12-24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Elistratov V., Bogun I., Kasina V. Prospects for the development of Central Asia energy-deficient regions applying renewable energy and digital technology // В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 7. Сер. "VII International Scientific Conference "Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education", IPICSE 2020" 2021. С. 012176.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov V., Bogun I., Kasina V. Prospects for the development of Central Asia energy-deficient regions applying renewable energy and digital technology // V sbornike: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 7. Ser. "VII International Scientific Conference "Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education", IPICSE 2020" 2021. S. 012176.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Елистратов В.В., Конищев М.А., Касина В.И., Богун И.В. Использование ГИС-технологий при проектировании ВДЭС в северных условиях // Сантехника, Отопление, Кондиционирование. 2021. № 10 (238). С. 66-71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov V.V., Konishchev M.A., Kasina V.I., Bogun I.V. Ispol'zovanie GIS-tekhnologii pri proektirovanii VDEHS v severnykh usloviyakh // Santekhnika, Otoplenie, Konditsionirovanie. 2021. № 10 (238). S. 66- 71.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Elistratov V.V., Denisov R.S. Energetic and ecological justification of RE-hybrid systems for vulnerable e cosystems / / I OP C onf. S eries: E arth a nd E nvironmental Science. 689 012017 – 2021. – doi:10.1088/1755-1315/689/1/012017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Elistratov V.V., Denisov R.S. Energetic and ecological justification of RE-hybrid systems for vulnerable ecosystems / / I OP C onf. S eries: E arth a nd E nvironmental Science. 689 012017 – 2021. – doi:10.1088/1755-1315/689/1/012017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">V. Elistratov, R. Denisov, M. Konishchev. Reducing the Arctic carbon footprint through low-carbon technologies and wind power plants // AIP Conference Proceedings 2636, 050004 (2022); https://doi.org/10.1063/5.0104405</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">V. Elistratov, R. Denisov, M. Konishchev. Reducing the Arctic carbon footprint through low-carbon technologies and wind power plants // AIP Conference Proceedings 2636, 050004 (2022); https://doi.org/10.1063/5.0104405.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
