有這么一句話,叫作:
你盡管依靠外界的力量,我為你提供堅實的后盾。
這話放在能源行業,你會想到誰?
沒錯,風光發電和儲能。
這句話就像是儲能對風電光伏這類新能源的承諾。
近年來,我國儲能,特別是新型儲能產業快速發展,2023年,新增新型儲能裝機規模超45吉瓦時,是2022年裝機水平的3倍。
如此發展趨勢下,新型儲能的應用場景也愈加寬泛,除了給風電光伏兜底之外,“進油田干活”也成了儲能的一個新賽道。
這不,中國石油就在青海油田試驗了一款自研的全釩液流儲能電池。
01
成功應用
近日,中國石油發布公告稱:
由工程材料研究院自主研制的全釩液流電池得到了成功應用。
據了解,該儲能電池的應用基地選在了青海油田花土溝生產基地,完成了極端環境和嚴苛條件下“光—儲—抽”離網應用。
說到這,可能有人會問了:儲能都走進油田里了?
沒錯。
隨著“雙碳”工作的持續推進,高能耗的油氣企業綠色轉型也是提上了日程。油氣勘探開發仍舊是關鍵工作,從這一工作中入手進行減排降耗想必是最先要考慮的。
最開始肯定是風光等新能源裝機規模的擴大,一排排光伏板、一片片風機為采油工作提供綠色電力,但是,問題也就來了:風光靠天吃飯,不穩定。
此時,儲能也就顯得十分有必要了。
自“十四五”以來,新型儲能被列入重點工作規劃之中,像這次報道的全釩液流儲能電池,具有容量大、儲能時長、安全線高、循環壽命長、功率和容量互相獨立等諸多優勢,這不得不讓油氣企業去想:
是不是可以拿它來油田里搞點事情?
由此,中國石油工程材料研究院的儲能團隊就對此開始了研發,雖說全釩液流電池有自己的獨有優勢,但其缺點仍不可忽視,比如電極活性低、電解液穩定性差等等。
也就是說,單純的拿來主義是不可取的。
對此,中國石油就自主設計、集成出了不同功率的全釩液流電池樣機,還搭配著光儲一體化并網和離網示范電站,進行多場景的測試試驗。
最終,在上個月中旬,在青海油田,經過了高海拔、極寒、純離網、信號弱、需24小時不間斷供電等超嚴苛的條件測試,這一自研的全釩液流儲能電池在綠電供應和零碳采油方面得到了認可。
而這一成功,也標志著儲能電池,特別是新型儲能電池迎來了新的機遇,打開了新市場。
02
新市場:進油田!
前面說過,油氣企業綠色轉型勢在必行,“追風逐日”項目也越來越多。
像在大慶油田中,有十幾臺巨大風機和幾萬余塊光伏板共同發力輸出綠色電力;
今年5月,塔里木油田130萬千瓦的光伏發電項目開工建設;
9月,長慶油田50萬千瓦風光一體化項目也正式開工;
截至到7月,中原油田光伏發電裝機容量70兆瓦,發電能力8000萬千瓦時/年,
還有勝利油田、遼河油田……
綠色電力有了,接下來就是穩定持續了。
該儲能上場了。
還是拿中國石油來說,2022年,玉門油田200兆瓦光伏發電項目就配備了一個規模為40MW/80MWh的儲能系統,采用的是磷酸鐵鋰電化學儲能方式。
2023年,單體裝機容量最大的光伏發電項目就在塔里木油田一次性并網成功,該項目配備了一座125MW/MWh超大型電化學儲能電站,儲能電站由38個子儲能系統組成,安裝有152臺磷酸鐵鋰儲能電池艙,充滿后可持續放電4小時。
仔細了解下中國石油的礦權區,會發現它們多位于沙漠、戈壁和荒漠。
可再生能源豐富,條件卻又十分艱苦。如此下來,對儲能的要求也隨之加大,就像這次青海油田成功應用的全釩液流儲能一般,所經歷的測驗環境可謂是苦。
而常規的鋰電池,卻很難應對這樣的條件,比如不抗凍。
后來,隨著對新型儲能技術路線的重視,液流儲能雖與鋰電池一般,同屬于電化學儲能,但是在儲能時長、應對嚴苛環境方面顯得更勝一籌。
基于此,中國石油也推進了液流電池的相關研發和項目。
今年7月,中國石油首個鋅溴液流儲能系統在新疆油田瑪湖078井場帶載調試完成。
據了解,在該井場里,采用的是“光伏+儲能”的形式,可以滿足離網型邊遠井場4-24小時儲能時長及冬季零下25攝氏度低溫放電的實際需求。
對于全釩液流儲能,早在今年5月,中油電能公司與寶石機械公司合作建設的中國石油首個全釩液流儲能示范項目,在大慶油田并網發電。
再往后,就是如今看到的,青海油田的這次成功應用。
可以說,儲能,特別是新型儲能走進了油田這塊大市場之中。
03
延伸再拓展
說到這,可能你會問:
儲能系統進了油田,具體又是如何發揮作用的呢?
對于這個問題,只能說,方方面面。
就比如說油氣開采的前期工作—勘探開發。有一步叫作“鉆井”。
鉆井一般是用柴油發電機,但這個發電機常會因負荷頻繁突變而大幅波動,這樣一來,油耗增加的同時還不保證安全性。
若能搭配儲能,就可以在其中起到一個平衡作用,具體的例子也有:
像寶石機械西安寶美公司的鉆井混合儲能系統,采用了600千瓦飛輪儲能和600千瓦電池儲能的多元混合儲能技術,與發電機組配合使用,可有效節油12%以上,碳減排12%以上。
再者,還可以形成一個油田上的“智能微電網”。比如,在長慶油田165井場,配置了一塊儲能鉛酸電池,聯合新能源形成了一個“光伏+風機+電機+儲能”的源網荷儲協調控制機制,進行調峰調頻。
據了解,這塊儲能電池在陰雨天發電可超24小時。整個項目預計年發電約4.9萬千瓦時,年節約柴油1萬升。
你以為油田上的儲能只能“儲電”嗎?并不是。還可以“儲熱”。
在稠油開采中,有一種熱采方式叫作“注汽”,可以理解為:向油層中注入高溫蒸汽,來提高稠油的流動性和采收率。
以遼河油田為例,其注汽系統年消耗天然氣約14億立方米,排放二氧化碳超300萬噸。
為此,他們就搞了一個電熱熔鹽儲能注汽站,將油田開采中產生的污水凈化軟化后與高溫熔鹽換熱,產生的蒸汽直接注入用于油田生產,這里所說的熱能就可以儲存下來。
據了解,這一注汽站每年可生產蒸汽近5萬噸,替代天然氣超300萬立方米,碳減排超6500噸。
可以理解為儲能在油田開辟的一個新賽道。
到這,簡單總結一句話:儲能,特別是新型儲能,不僅走進了油田,還真真實實地用了起來,且未來還會被延伸拓展。
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