儲能與石油將擦出怎樣的火花?

　　儲能丨“沙戈荒”新能源大基地

　　2022年2月，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風(fēng)電光伏基地規(guī)劃布局方案》，明確到2030年，我國將規(guī)劃建設(shè)風(fēng)光基地總裝機規(guī)模約4.55億千瓦。目前，國家正大力推動油氣勘探開發(fā)與新能源融合發(fā)展。國內(nèi)油氣上游企業(yè)大多位于華北、東北、西北地區(qū)，風(fēng)光資源豐富，且礦權(quán)區(qū)內(nèi)地理空間廣闊，有利于布局風(fēng)光發(fā)電項目。然而，“沙戈荒”大基地建設(shè)也面臨著新能源與系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)匹配困難、外送通道利用率低等問題。合理配置儲能，能夠使風(fēng)光發(fā)電的出力特性接近煤電，有效解決新能源大基地的并網(wǎng)難題，保障輸電通道穩(wěn)定可靠運行。

　　相關(guān)項目

　　塔里木油田葉城50萬千瓦光伏發(fā)電配儲項目：中國石油單體裝機容量最大的光伏發(fā)電項目，于2023年11月3日一次性并網(wǎng)成功。項目配套建設(shè)了1座125兆瓦/500兆瓦時超大型電化學(xué)儲能電站。儲能電站由38個子儲能系統(tǒng)組成，安裝有152臺磷酸鐵鋰儲能電池艙，充滿后可持續(xù)放電4個小時。按照放電深度最佳比率80%計算，每天放電量可達40萬千瓦時，相當于5600余名居民一個月所需電能。

　　塔里木油田在喀什地區(qū)伽師縣建設(shè)的60萬千瓦光伏發(fā)電項目中，也配套建設(shè)了150兆瓦/600兆瓦時超大型電化學(xué)儲能電站，待并網(wǎng)投運后，將成為塔里木油田裝機規(guī)模最大的電化學(xué)儲能電站。(王成凱 馬群 整理)

　　玉門油田200兆瓦光伏發(fā)電配套儲能項目：中國石油首個竣工投運的光伏發(fā)電儲能配套項目。該項目采用磷酸鐵鋰電化學(xué)儲能方式，儲能規(guī)模達40兆瓦/80兆瓦時。

　　2022年1月底，玉門油田200兆瓦光伏發(fā)電項目實際上網(wǎng)電量占比僅為84.08%。對此，玉門油田通過合理運用電化學(xué)儲能“日充夜放”實施方案，提高200兆瓦光伏電站的效率和效益。2022年9月，該項目的配套儲能項目啟動建設(shè)，2023年2月正式投運。

　　投運后，玉門油田200兆瓦光伏儲能電站夜間上網(wǎng)電量累計達2001.57千瓦時，棄光率降低4.9%以上。(許盛潔 整理)

　　儲能丨智能微電網(wǎng)

　　目前，油田發(fā)展分布式新能源項目主要受限于兩點：一是油田分布式新能源發(fā)電自發(fā)自用，余電不上網(wǎng)，高比例的風(fēng)光接入會增加棄電量，降低經(jīng)濟效益。二是風(fēng)光發(fā)電具有不確定性，需要上級電網(wǎng)預(yù)留較大備用容量，進一步提高了用電成本。智能微電網(wǎng)以風(fēng)光等可再生能源為主、以多能源綜合利用為目標的儲能裝置作為重要支撐，可使風(fēng)光最大程度出力，功率盈缺優(yōu)先用儲能進行調(diào)節(jié)。智能微電網(wǎng)用更多的綠電取代化石能源消耗，減少外購電力和碳排放，從而實現(xiàn)油氣開發(fā)的低碳生產(chǎn)。

　　相關(guān)項目

　　長慶油田木165井場智能微電網(wǎng)項目：以“光伏+小型垂直軸和水平軸風(fēng)機”為發(fā)電單位，配置低成本的鉛酸儲能電池，構(gòu)建了“光伏+風(fēng)機+電機十儲能”的源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制機制。其中，水平軸風(fēng)力發(fā)電機和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，分別適應(yīng)低風(fēng)速和高風(fēng)速等不同的自然條件;200千瓦時的儲能鉛酸電池，實現(xiàn)了微電網(wǎng)內(nèi)調(diào)峰調(diào)頻，在陰雨天氣也可利用電池發(fā)電超過24個小時。項目預(yù)計年發(fā)電約4.9萬千瓦時，年節(jié)約柴油約1萬升。(楊潔 王帥 整理)

　　儲能丨勘探開發(fā)

　　鉆井、壓裂等油氣勘探開發(fā)往往使用柴油發(fā)電機、燃氣發(fā)電機作為主要電源，存在能耗高、設(shè)備壽命短等問題。以鉆井作業(yè)為例，負荷頻繁突變會造成柴油機的轉(zhuǎn)速大幅度波動，不但增加燃油消耗，而且影響鉆井生產(chǎn)安全和穩(wěn)定運行。配置功率型儲能系統(tǒng)能夠在負荷突變時起到平衡作用，讓發(fā)電機組在最佳工況下運行，可降低能耗，延長鉆機和發(fā)電機的使用壽命。比如廣泛使用的游梁式抽油機，實際運行過程中負載功率遠遠小于電機的額定功率，增加了抽油機無功抽油的時間，造成電能損耗。在下沖程中，會產(chǎn)生“倒送電”現(xiàn)象，既浪費這部分電能，又會對電氣元件造成不利影響。配置儲能，可以大幅度減少抽油能耗，降低用能成本。

　　相關(guān)項目

　　寶石機械西安寶美公司鉆井混合儲能系統(tǒng)：該系統(tǒng)采用600千瓦飛輪儲能和600千瓦電池儲能的多元混合儲能技術(shù)，與柴油發(fā)電機組共同構(gòu)成鉆機智能微電網(wǎng)。該系統(tǒng)可與各種型號發(fā)電機組配合使用，能實時監(jiān)控鉆修井機能量，實現(xiàn)能量存儲、轉(zhuǎn)換、調(diào)度。1臺7000米鉆機配合該系統(tǒng)進行全周期作業(yè)，可有效節(jié)油12%以上，碳排放量減少12%以上。(馬香 馮菁 整理)

　　儲能丨稠油熱采

　　儲熱，即熱存儲，是指熱能的儲存和利用，將太陽能光熱、地?zé)帷⒐I(yè)余熱、低品位廢熱以及谷電和綠電轉(zhuǎn)換為熱能儲存起來，也是一種大規(guī)模儲能技術(shù)。儲熱可以解決熱量供應(yīng)與需求在時間和空間上不一致性的問題，提升了熱能利用的靈活性。儲熱不僅在傳統(tǒng)的采暖和制冷領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用，而且在解決可再生能源消納、電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)和多能互補等領(lǐng)域承擔著越來越重要的角色。

　　稠油生產(chǎn)注汽系統(tǒng)能耗約占油田生產(chǎn)系統(tǒng)總能耗的30%，注汽系統(tǒng)的能源成本嚴重影響稠油熱采的經(jīng)濟性。應(yīng)用高溫熔鹽儲熱技術(shù)與油田回用污水換熱，產(chǎn)生的蒸汽可直接用于油田注汽生產(chǎn)，有效減少能量過程損耗。

　　相關(guān)項目

　　遼河油田電熱熔鹽儲能注汽試驗站：世界首座電熱熔鹽儲能注汽試驗站。目前常見的熔鹽儲能方式是把光熱或谷電、綠電轉(zhuǎn)化為熱能儲存在熔鹽中，再通過全天連續(xù)釋放熱能與純凈水換熱產(chǎn)生過熱蒸汽用于發(fā)電。該試驗站通過獨創(chuàng)的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，將油田開采過程中產(chǎn)生的污水凈化軟化后與高溫熔鹽換熱，產(chǎn)生的濕飽和蒸汽直接用于油田生產(chǎn)，可有效減少能量轉(zhuǎn)換過程中的消耗。該試驗站每年可生產(chǎn)蒸汽4.8萬噸，替代天然氣313萬立方米，減排二氧化碳6768噸。(羅前彬 整理)

　　儲能丨電動汽車充電站

　　預(yù)計到2030年，我國公用充電樁數(shù)量將超過2600萬根，其中大部分是直流快充樁。以單樁平均功率60千瓦預(yù)測，總負荷超過13億千瓦，幾乎等于當前全社會最大用電負荷。如果不能靈活地進行調(diào)節(jié)，將給電網(wǎng)帶來巨大沖擊。充電站配建儲能設(shè)施可以實現(xiàn)充電負荷的可控調(diào)節(jié)，在用電低谷充電，在用電高峰放電，將大幅降低電網(wǎng)壓力，減少電力增容，降低用電成本。

　　相關(guān)項目

　　山東銷售濟南分公司萊蕪第19加油加氣站：山東銷售公司首座自主建設(shè)、自主運營的綜合能源站，集油氣電、光儲充于一體。儲能系統(tǒng)采用濟柴動力公司自主研發(fā)的電化學(xué)儲能產(chǎn)品，可實現(xiàn)能效診斷、智能調(diào)控、需求響應(yīng)、用能監(jiān)測、消除晝夜峰谷差、平滑負荷等功能;可控制能量在交直流方向雙向流動，既可將電網(wǎng)電量供給儲能一體機系統(tǒng)下的交流負載和直流負載，又可將儲能一體機系統(tǒng)內(nèi)的多余電量向電網(wǎng)返送。(范奕辰 整理)

　　儲能丨火電

　　電力系統(tǒng)對靈活性資源的需求逐漸加大，火電廠通過加裝儲能，可提升調(diào)節(jié)性能。火儲聯(lián)調(diào)是火電和儲能共同對電網(wǎng)調(diào)頻指令進行出力。火電機組調(diào)節(jié)性能差，存在延遲、偏差現(xiàn)象，而電化學(xué)儲能AGC(自動發(fā)電控制)跟蹤曲線與指令曲線基本能達到一致，能做到精準調(diào)節(jié)。“火電+儲能聯(lián)合調(diào)頻”方式，能夠發(fā)揮儲能快速響應(yīng)優(yōu)勢，從技術(shù)上提升火電機組響應(yīng)速度，提高火電參與一次調(diào)頻、二次調(diào)頻等電力輔助服務(wù)的能力。目前，我國已有超過50座火力發(fā)電機組配置儲能系統(tǒng)。中國石油擁有多座自備火電廠，未來可以通過配置儲能進一步提高靈活調(diào)節(jié)能力，提升附近區(qū)域的新能源消納水平和多能聯(lián)產(chǎn)能力。