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多能互補綜合能源模式示意圖
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新能源是發(fā)展?jié)摿薮蟮某柈a(chǎn)業(yè)，也是實現(xiàn)能源結構戰(zhàn)略性調整、推動高質量發(fā)展的重要支撐。近年來，新能源建設如火如荼，應用場景的不斷推陳出新讓新能源技術迭代加速。站在新能源的新“風口”，唯有技術創(chuàng)新方能引領未來。近日，江蘇油田組織行業(yè)內(nèi)的相關專家圍繞新能源技術的應用進行了深入研討。
“雙碳”目標的提出，讓構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)成為行業(yè)共識。新能源技術的進步與創(chuàng)新引發(fā)更多關注。
中國石化上游企業(yè)加快推進新能源產(chǎn)業(yè)建設，實施創(chuàng)新驅動，解決新能源消納及不均衡等發(fā)展問題，進一步擴展新能源與油氣生產(chǎn)“多能互補、源網(wǎng)荷儲”融合發(fā)展格局，推廣綜合利用模式，提升新能源開發(fā)效益，促進新能源高質量發(fā)展。
智能調控,構建新型電力系統(tǒng)
利用風力、光伏發(fā)電，雖然邊際成本較低，但容易受天氣、季節(jié)、環(huán)境等因素影響，存在較大的隨機性、波動性、間歇性，消納成本高，這給電網(wǎng)調節(jié)調度、靈活運行帶來挑戰(zhàn)。
提高電能質量，節(jié)約生產(chǎn)用能成本，提升新能源開發(fā)效益，需要促進新能源源網(wǎng)荷儲一體化管理，全鏈條提質增效。
源網(wǎng)荷儲一體化是包含“電源、電網(wǎng)、負荷、儲能”整體解決方案的一種運營模式，可精準控制可調節(jié)的用電負荷和儲能資源，提高電網(wǎng)安全運行水平，解決清潔能源消納過程中電網(wǎng)波動等問題。
根據(jù)油田生產(chǎn)實際，勝利油田率先打造了國內(nèi)上游企業(yè)首個源網(wǎng)荷儲一體化智慧能源管理系統(tǒng)。通過源網(wǎng)荷儲互動運行，帶動整個能源系統(tǒng)資源優(yōu)化，使電源側、電網(wǎng)側能夠按照用戶側的需求靈活調配。
上游企業(yè)電網(wǎng)范圍廣、站點分散、線路多、負荷分布不均，新能源的高比例接入給油田電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn)。在探索實踐中，智能電網(wǎng)成為解決之道和實現(xiàn)融合發(fā)展的關鍵。特別是基于主動能源管理的微電網(wǎng)的建設可大幅提升油田電網(wǎng)對新能源的消納能力。
“根據(jù)油田分布式新能源建設的特點，自下而上構建分層分區(qū)的微電網(wǎng)集群，不僅可以保障油田電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，而且可以實現(xiàn)風力、光伏發(fā)電群內(nèi)自治、層層消納，從而增強電力系統(tǒng)的安全性。”施耐德電氣（中國）有限公司戰(zhàn)略部微電網(wǎng)業(yè)務專家賀金杭說。
微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的一部分，是新型電力系統(tǒng)在用戶側落地的重要載體?？梢灶A見，微電網(wǎng)集群在油田的示范落地和規(guī)?；瘧脤Ψ植际叫履茉吹慕ㄔO、消納及增量配網(wǎng)的運營起到引領帶動作用。
為挖掘產(chǎn)用一體化潛力，江蘇油田在曹莊區(qū)塊探索智能電網(wǎng)應用。該油田副總工程師、生產(chǎn)運行部總經(jīng)理蔣學軍說：“智能電網(wǎng)是源網(wǎng)荷儲一體化管理體系的基礎。通過聚合油田各區(qū)域的分布式新能源、儲能、充電站和生產(chǎn)用電等用戶側資源組成虛擬電廠，進行智能調節(jié)儲能和柔性負荷控制，可以最大限度消納綠電。”
目前，江蘇油田曹莊區(qū)塊綠電占比超過50%，在滿足電網(wǎng)平穩(wěn)運行的同時實現(xiàn)了高比例綠能替代。下一步，該油田將在崔莊、沙埝等油區(qū)開展儲能電站建設，通過主動能源管理，融合電力市場價格、新能源發(fā)電能力、用戶用電需求等信息建立微電網(wǎng)群管理平臺，進行智能電網(wǎng)技術研究應用，力爭將崔莊、沙埝兩個油區(qū)的新能源綠電消納占比均提升在60%以上。同時，結合峰谷分時電價和容量電費機制對用電成本進行優(yōu)化，在綠電降本的基礎上，力爭再降低用電成本5%。
靈活儲能，打造移動的“充電寶”
近年來，集成化、規(guī)?；男履茉磧δ芗夹g快速發(fā)展，給油田節(jié)能減排提供了新的思路和解決方案。在儲能建設方面，油田企業(yè)利用廢棄鹽穴和油氣藏開展壓縮空氣儲能?？蒲腥藛T致力于攻關非補燃式壓縮空氣儲能技術，配套光伏風電發(fā)展。石科院高級專家杜澤學認為，密閉條件和安全性能好的廢棄鹽穴和油氣藏井具有發(fā)展壓縮空氣儲能的良好前景。例如：勝利油田與清華大學聯(lián)合攻關研發(fā)油氣藏深層空間和壓縮空氣儲能技術，致力于將油氣藏變成“超級綠色充電寶”。
新能源儲能技術是源網(wǎng)荷儲一體化運營的關鍵技術，一方面可以促進新能源本地消納，另一方面可以支持能源大規(guī)模外送，解決新能源應用不平衡的難題。
結合分布式風力和光伏發(fā)電站的建設實際，上游企業(yè)布局儲能設施，協(xié)同燃氣調峰電站，進一步擴大裝機規(guī)模。由于儲能應用需要考慮安全性、經(jīng)濟性及靈活性，因此，采用移動式電站實現(xiàn)富余電能的“移動式補充”在能源領域應用越來越廣泛。
“針對油區(qū)分布式風光發(fā)電站建設的特點，將移動式獨立儲能柜作為‘充電寶’，可以將壓縮空氣產(chǎn)生的電能運往綠電缺乏區(qū)域，從而擴大新能源利用范圍。”江蘇揚州市高容量密度動力電池儲能材料研發(fā)工程中心負責人吳啟超說。
為降低企業(yè)投入成本，吳啟超認為，可租賃鋰電池企業(yè)的獨立儲能柜，將其作為移動式電站，在一些用電量較多的地方租賃多個獨立儲能柜，形成規(guī)?；囊苿邮诫娬救?，進一步提升新能源消納能力。
儲熱是油氣田發(fā)展儲能的主要潛力之一。與傳統(tǒng)儲能方式抽水蓄能相比，儲熱適用場景多、對自然條件要求低，且與自身地下空間資源和地面工程資源匹配度高。
上游企業(yè)在地熱開發(fā)、稠油開采、管道伴熱等領域有較高的熱儲能需求，具備裝備開發(fā)與實踐的能力，發(fā)展熱儲能優(yōu)勢顯著。
“熱儲能是一種長時儲能技術，可以滿足大尺度的調峰需求，是面向油田零碳熱源源網(wǎng)荷儲一體化建設的關鍵技術。綜合考慮油田地上地下空間與熱能資源及用熱需求，油田發(fā)展熱儲能技術將助力油田生產(chǎn)用熱實現(xiàn)清潔化。”石油勘探開發(fā)研究院非常規(guī)領域專家張樂說。
儲熱體系的靈活、高效、合理化設計及開發(fā)是熱儲能領域的主要研究方向。其中，地下儲熱可將太陽能光熱、工業(yè)余熱、電轉熱等熱能直接依托水等介質儲存在含水層、廢棄油氣井。
張樂認為，油田地下空間資源適用溫度、儲熱效率更高的深部含水層儲熱，具有可再生能源消納潛力。結合其他多種能源形式實現(xiàn)多能互補，滿足油田輸送伴熱、稠油注熱開發(fā)、供暖等熱能需求，是油田發(fā)展新型儲能的重要方向。
特色應用，消除產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸
當前，油田企業(yè)普遍面臨余電上網(wǎng)難的問題，加之新能源調峰難、消納難、外送難，給新能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展帶來瓶頸。
面對挑戰(zhàn)，油田企業(yè)加大技術融合應用的力度，創(chuàng)新更多新能源應用場景，打造具有特色的“多能互補、綜合應用”模式，進一步完善了“油氣熱電氫”多能互補格局。比如，江蘇油田“風光儲”互補、中原油田“余熱+光伏”、河南油田“光熱+套管天然氣+谷電+蓄熱”等模式的推廣都收到非常好的效果。
隨著數(shù)字化、大數(shù)據(jù)、智能電網(wǎng)、儲能、儲熱等技術應用不斷深入，新能源應用場景形式、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式更加豐富。
油田企業(yè)在節(jié)能降耗方面，推進錯峰用能，推廣柔性生產(chǎn)。他們圍繞注采輸三大系統(tǒng)主要用能環(huán)節(jié)，采取柔性舉升、柔性加熱、間開間注等措施，通過源網(wǎng)荷儲一體化調節(jié)，最大限度消納綠電和谷電。其中，勝利油田從穩(wěn)定生產(chǎn)組織模式向柔性生產(chǎn)組織模式轉變，進一步提高了區(qū)域電網(wǎng)新能源的用電比例。
光伏車棚遮陽擋雨、吸熱性好，可實現(xiàn)光（儲）充一體，為新能源汽車、電瓶車提供清潔能源。油田企業(yè)在光伏電站的建設應用中推廣“光伏+儲能+充電”模式。光伏設施融入車棚、走廊等空間，再配以儲能、充電樁等，既可以提高油區(qū)空間的綜合利用率，又能方便居民出行。中原石油工程管具公司充分利用現(xiàn)有資源，打造“光伏+車棚”停車場，既避免了車輛日曬雨淋，又為員工出行提供了綠色電能。
隨著油田勘探開發(fā)持續(xù)深入，油井產(chǎn)量逐年下降，廢棄油井數(shù)量逐年增加，迫切需要維護和治理。在新能源與油氣生產(chǎn)融合發(fā)展的形勢下，改造廢棄油井實現(xiàn)地熱能開發(fā)和資源化利用，成為油田企業(yè)轉型發(fā)展的重要推動力。
江蘇油田礦業(yè)開發(fā)有限公司地熱項目將關停的油水井改造為地熱采水及回灌井，為揚州高郵國家農(nóng)業(yè)科技園提供冬季溫室保溫服務，已連續(xù)供應6個采暖季，社會反響較好。
“油田地熱發(fā)展受周邊市場影響較大，一方面需要積極融入地方加大應用力度，另一方面需要綜合利用深層和淺層地熱資源，拓展‘供暖+制冷’等‘地熱+’產(chǎn)業(yè)鏈，提升開發(fā)效益。”江蘇油田礦業(yè)開發(fā)有限公司董事長、總經(jīng)理邱澤惠說。
目前，江蘇油田已與地方政府聯(lián)合開展了“蘇北盆地典型區(qū)域廢棄油井地熱資源精細化評價與綠色利用示范工程”研究及建設工作，探索油田開發(fā)與綠色發(fā)展融合新路徑，創(chuàng)造“油田+熱田”復合開發(fā)模式，打造獨具特色的“油田+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”綠色發(fā)展樣板。
在新業(yè)務拓展方面，有條件的油田企業(yè)積極挖掘“新能源+鹽鹵化工”綜合利用潛力，推進全綠色鹽鹵化工生產(chǎn)，全面提升產(chǎn)業(yè)競爭力。今年初，江漢油田鹽化工分布式光伏項目全容量并網(wǎng)成功，為做大做強鹽化工、延伸產(chǎn)業(yè)鏈提供了綠電支撐。江蘇油田在淮安趙集鹽礦也準備配套建設光伏項目。
在新渠道應用方面，油田企業(yè)推進新能源汽車和充電樁應用，不僅可以促進交通運輸綠色低碳轉型，而且可以提升新能源消納能力，降低企業(yè)生產(chǎn)運輸成本。針對高排放的老舊卡車和值班車，江蘇油田已做好車輛能源轉型規(guī)劃，將這些車逐步替換成電動卡車和電動值班車，并推廣應用電動罐車，力爭實現(xiàn)節(jié)能降耗和新能源消納“雙贏”。
原標題：新能源新“風口”，創(chuàng)新引領未來
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