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中国石油 储能 油田
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近年来，我国储能，特别是新型储能产业快速发展，2023年，新增新型储能装机规模超45吉瓦时，是2022年装机水平的3倍。如此发展趋势下，新型储能的应用场景也愈加宽泛，除了给风电光伏兜底之外，“进油田干活”也成了储能的一个新赛道。这不，中国石油就在青海油田试验了一款自研的全钒液流储能电池。由工程材料研究院自主研制的全钒液流电池得到了成功应用。据了解，该储能电池的应用基地选在了青海油田花土沟生产基地，完成了极端环境和严苛条件下“光—储—抽”离网应用。随着“双碳”工作的持续推进，高能耗的油气企业绿色转型也是提上了日程。油气勘探开发仍旧是关键工作，从这一工作中入手进行减排降耗想必是最先要考虑的。最开始肯定是风光等新能源装机规模的扩大，一排排光伏板、一片片风机为采油工作提供绿色电力，但是，问题也就来了：风光靠天吃饭，不稳定。自“十四五”以来，新型储能被列入重点工作规划之中，像这次报道的全钒液流储能电池，具有容量大、储能时长、安全线高、循环寿命长、功率和容量互相独立等诸多优势，这不得不让油气企业去想：由此，中国石油工程材料研究院的储能团队就对此开始了研发，虽说全钒液流电池有自己的独有优势，但其缺点仍不可忽视，比如电极活性低、电解液稳定性差等等。对此，中国石油就自主设计、集成出了不同功率的全钒液流电池样机，还搭配着光储一体化并网和离网示范电站，进行多场景的测试试验。最终，在上个月中旬，在青海油田，经过了高海拔、极寒、纯离网、信号弱、需24小时不间断供电等超严苛的条件测试，这一自研的全钒液流储能电池在绿电供应和零碳采油方面得到了认可。而这一成功，也标志着储能电池，特别是新型储能电池迎来了新的机遇，打开了新市场。前面说过，油气企业绿色转型势在必行，“追风逐日”项目也越来越多。像在大庆油田中，有十几台巨大风机和几万余块光伏板共同发力输出绿色电力；今年5月，塔里木油田130万千瓦的光伏发电项目开工建设；9月，长庆油田50万千瓦风光一体化项目也正式开工；截至到7月，中原油田光伏发电装机容量70兆瓦，发电能力8000万千瓦时/年，还是拿中国石油来说，2022年，玉门油田200兆瓦光伏发电项目就配备了一个规模为40MW/80MWh的储能系统，采用的是磷酸铁锂电化学储能方式。2023年，单体装机容量最大的光伏发电项目就在塔里木油田一次性并网成功，该项目配备了一座125MW/MWh超大型电化学储能电站，储能电站由38个子储能系统组成，安装有152台磷酸铁锂储能电池舱，充满后可持续放电4小时。仔细了解下中国石油的矿权区，会发现它们多位于沙漠、戈壁和荒漠。可再生能源丰富，条件却又十分艰苦。如此下来，对储能的要求也随之加大，就像这次青海油田成功应用的全钒液流储能一般，所经历的测验环境可谓是苦。而常规的锂电池，却很难应对这样的条件，比如不抗冻。后来，随着对新型储能技术路线的重视，液流储能虽与锂电池一般，同属于电化学储能，但是在储能时长、应对严苛环境方面显得更胜一筹。基于此，中国石油也推进了液流电池的相关研发和项目。今年7月，中国石油首个锌溴液流储能系统在新疆油田玛湖078井场带载调试完成。据了解，在该井场里，采用的是“光伏+储能”的形式，可以满足离网型边远井场4-24小时储能时长及冬季零下25摄氏度低温放电的实际需求。对于全钒液流储能，早在今年5月，中油电能公司与宝石机械公司合作建设的中国石油首个全钒液流储能示范项目，在大庆油田并网发电。可以说，储能，特别是新型储能走进了油田这块大市场之中。就比如说油气开采的前期工作—勘探开发。有一步叫作“钻井”。钻井一般是用柴油发电机，但这个发电机常会因负荷频繁突变而大幅波动，这样一来，油耗增加的同时还不保证安全性。若能搭配储能，就可以在其中起到一个平衡作用，具体的例子也有：像宝石机械西安宝美公司的钻井混合储能系统，采用了600千瓦飞轮储能和600千瓦电池储能的多元混合储能技术，与发电机组配合使用，可有效节油12%以上，碳减排12%以上。再者，还可以形成一个油田上的“智能微电网”。比如，在长庆油田165井场，配置了一块储能铅酸电池，联合新能源形成了一个“光伏+风机+电机+储能”的源网荷储协调控制机制，进行调峰调频。据了解，这块储能电池在阴雨天发电可超24小时。整个项目预计年发电约4.9万千瓦时，年节约柴油1万升。你以为油田上的储能只能“储电”吗？并不是。还可以“储热”。在稠油开采中，有一种热采方式叫作“注汽”，可以理解为：向油层中注入高温蒸汽，来提高稠油的流动性和采收率。以辽河油田为例，其注汽系统年消耗天然气约14亿立方米，排放二氧化碳超300万吨。为此，他们就搞了一个电热熔盐储能注汽站，将油田开采中产生的污水净化软化后与高温熔盐换热，产生的蒸汽直接注入用于油田生产，这里所说的热能就可以储存下来。据了解，这一注汽站每年可生产蒸汽近5万吨，替代天然气超300万立方米，碳减排超6500吨。到这，简单总结一句话：储能，特别是新型储能，不仅走进了油田，还真真实实地用了起来，且未来还会被延伸拓展。————正文结束————
《探寻能源宝藏系列科读物》由石油Link媒体团队与中国石化出版社联合打造，李阳、李大东、汪燮卿三位院士作为总顾问，中国石化科学技术协会作为指导单位，中国石油党组宣传部、中国石化党组宣传部、中国海油党组宣传部、国家管网集团党组组织与宣传部，作为支持单位。同时，该套图书制作过程中由60名中小学生进行试读反馈，并采用了环保的“石头纸”进行印刷。
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