中國儲能網(wǎng)訊: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(yè),你會想到誰?
沒錯,風光發(fā)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(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,2023年,新增新型儲能裝機規(guī)模超45吉瓦時,是2022年裝機水平的3倍。
如此發(fā)展趨勢下,新型儲能的應(yīng)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(yīng)用
近日,中國石油發(fā)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(yīng)用。
據(jù)了解,該儲能電池的應(yīng)用基地選在了青海油田花土溝生產(chǎn)基地,完成了極端環(huán)境和嚴苛條件下“光—儲—抽”離網(wǎng)應(yīng)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(xù)推進,高能耗的油氣企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型也是提上了日程。油氣勘探開發(fā)仍舊是關(guān)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(guī)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(wěn)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(guī)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(huán)壽命長、功率和容量互相獨立等諸多優(yōu)勢,這不得不讓油氣企業(yè)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(fā),雖說全釩液流電池有自己的獨有優(yōu)勢,但其缺點仍不可忽視,比如電極活性低、電解液穩(wěn)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(shè)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(wǎng)和離網(wǎng)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(jīng)過了高海拔、極寒、純離網(wǎng)、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(yīng)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(yè)綠色轉(zhuǎn)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(fā)力輸出綠色電力;
今年5月,塔里木油田130萬千瓦的光伏發(fā)電項目開工建設(shè);
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(fā)電裝機容量70兆瓦,發(fā)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(wěn)定持續(xù)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(fā)電項目就配備了一個規(guī)模為40MW/80MWh的儲能系統(tǒng),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(fā)電項目就在塔里木油田一次性并網(wǎng)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(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小時。
仔細了解下中國石油的礦權(quán)區(qū),會發(fā)現(xiàn)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(yīng)用的全釩液流儲能一般,所經(jīng)歷的測驗環(huán)境可謂是苦。
而常規(guī)的鋰電池,卻很難應(yīng)對這樣的條件,比如不抗凍。
后來,隨著對新型儲能技術(shù)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(yīng)對嚴苛環(huán)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(guān)研發(fā)和項目。
今年7月,中國石油首個鋅溴液流儲能系統(tǒng)在新疆油田瑪湖078井場帶載調(diào)試完成。
據(jù)了解,在該井場里,采用的是“光伏+儲能”的形式,可以滿足離網(wǎng)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(shè)的中國石油首個全釩液流儲能示范項目,在大慶油田并網(wǎng)發(fā)電。
再往后,就是如今看到的,青海油田的這次成功應(yīng)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(tǒng)進了油田,具體又是如何發(fā)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(fā)。有一步叫作“鉆井”。
鉆井一般是用柴油發(fā)電機,但這個發(fā)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(tǒng),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(shù),與發(fā)電機組配合使用,可有效節(jié)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(wǎng)”。比如,在長慶油田165井場,配置了一塊儲能鉛酸電池,聯(lián)合新能源形成了一個“光伏+風機+電機+儲能”的源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制機制,進行調(diào)峰調(diào)頻。
據(jù)了解,這塊儲能電池在陰雨天發(fā)電可超24小時。整個項目預計年發(fā)電約4.9萬千瓦時,年節(jié)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(tǒng)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(chǎn)生的污水凈化軟化后與高溫熔鹽換熱,產(chǎn)生的蒸汽直接注入用于油田生產(chǎn),這里所說的熱能就可以儲存下來。
據(jù)了解,這一注汽站每年可生產(chǎn)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(jié)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。