中國儲能網(wǎng)訊：在油田的生產(chǎn)運營中，可靠的電力供應至關重要。然而，油田偏遠地區(qū)往往面臨著供電難題，成本高、可靠性低、線路損耗大等問題嚴重制約著油田的發(fā)展。
面對油田供電現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，南京歐陸電氣股份有限公司推出了離網(wǎng)型風光柴儲互補發(fā)電系統(tǒng)，具有諸多優(yōu)勢，可以根據(jù)油田的實際需求進行靈活布置，適應不同的地形和環(huán)境，可有效地解決了油田偏遠地區(qū)的供電難題，為油田的可持續(xù)發(fā)展提供了強大的動力支持。
一、離網(wǎng)型風光互補發(fā)電系統(tǒng)概述
離網(wǎng)型風光互補發(fā)電系統(tǒng)主要由風力發(fā)電機組、太陽能光伏電池組、蓄電池、風光柴儲微電網(wǎng)系統(tǒng)控制柜、變頻器等核心部件組成。
1、風力發(fā)電機組
風力發(fā)電機組利用風能轉(zhuǎn)化為電能，為系統(tǒng)提供源源不斷的動力。其通常由風輪、發(fā)電機、塔架等部分組成。風輪在風力的作用下旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能。風力發(fā)電機組的輸出功率隨著風速的變化而變化，因此需要與其他部件協(xié)同工作，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
2、太陽能光伏電池組
太陽能光伏電池組將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，是系統(tǒng)中的重要組成部分。它由多個太陽能電池片組成，通過吸收太陽光產(chǎn)生直流電。太陽能光伏電池組的輸出功率受到光照強度和角度的影響，在陽光充足的情況下能夠為系統(tǒng)提供大量的電能。
3、蓄電池
蓄電池用于存儲風力發(fā)電機組和太陽能光伏電池組產(chǎn)生的電能，以便在需要時為用電設備提供電力。蓄電池的容量大小直接影響系統(tǒng)的供電時間和可靠性。常見的蓄電池有鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池等，不同類型的蓄電池具有不同的特點和適用場景。
4、風光柴儲微電網(wǎng)系統(tǒng)控制柜
風光柴儲微電網(wǎng)系統(tǒng)控制柜是整個系統(tǒng)的核心控制部分，內(nèi)含風機模塊、光伏模塊、柴油發(fā)電機 ACDC 模塊、采油機直驅(qū)模塊 EMS 控制模塊、4G 模塊、加熱模塊等。
風機模塊：負責對風力發(fā)電機組進行控制和管理。它能夠監(jiān)測風力發(fā)電機組的運行狀態(tài)，調(diào)節(jié)其輸出功率，確保在不同風速下都能穩(wěn)定運行。
光伏模塊：對太陽能光伏電池組進行管理，包括最大功率點跟蹤、電壓電流調(diào)節(jié)等功能，以提高太陽能的利用效率。
柴油發(fā)電機 ACDC 模塊：在風力和太陽能不足時，啟動柴油發(fā)電機為系統(tǒng)提供備用電源。該模塊將柴油發(fā)電機產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，與其他電源進行整合。
采油機直驅(qū)模塊：對于一些特定的采油設備，可以采用采油機直驅(qū)的方式，提高能源利用效率。該模塊負責控制采油機的運行，實現(xiàn)與系統(tǒng)的協(xié)同工作。
EMS控制模塊：即能量管理系統(tǒng)模塊，對整個系統(tǒng)的能量進行調(diào)度和管理。它根據(jù)風力、太陽能、柴油發(fā)電機以及蓄電池的狀態(tài)，智能地分配電力，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高效利用能源。
4G模塊：實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和管理。通過 4G 網(wǎng)絡，可以實時獲取系統(tǒng)的運行狀態(tài)、電量數(shù)據(jù)等信息，并進行遠程控制和故障診斷。
加熱模塊：在寒冷的環(huán)境下，為系統(tǒng)中的關鍵部件提供加熱功能，防止設備因低溫而損壞。
5、變頻器
變頻器可以根據(jù)不同的用電設備需求，調(diào)整輸出頻率和電壓，確保設備穩(wěn)定運行。它能夠提高設備的運行效率，降低能耗，延長設備的使用壽命。
二、在油田的應用案例
1、長慶油田應用
在長慶油田的邊遠天然氣井場及其他區(qū)域，離網(wǎng)型風光互補發(fā)電系統(tǒng)得到了廣泛應用。該系統(tǒng)降低了用電成本，提高了供電的可靠性，為油田的生產(chǎn)運營提供了有力保障。
2、山東勝利油田應用
中石化勝利油田在邊遠單井上也采用了離網(wǎng)型風光互補發(fā)電系統(tǒng)。通過優(yōu)化系統(tǒng)設計，根據(jù)單井的用電負荷和環(huán)境特點，合理配置風力發(fā)電機組、太陽能光伏電池組和蓄電池的容量，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。
三、適應油田環(huán)境的策略
1、應對氣候條件
油田地區(qū)往往面臨著大風、沙塵、溫差大等極端氣候條件。為了確保離網(wǎng)型風光互補發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要對系統(tǒng)進行特殊的設計和防護。例如，加強風力發(fā)電機組和太陽能光伏電池組的抗風能力，采用防塵、防水的設備外殼，以及配備溫度控制系統(tǒng)等。
2、優(yōu)化系統(tǒng)設計
根據(jù)油田用電負荷和環(huán)境特點，進行系統(tǒng)優(yōu)化設計。合理選擇風力發(fā)電機組和太陽能光伏電池組的規(guī)格和數(shù)量，確保系統(tǒng)能夠滿足油田的電力需求。同時，優(yōu)化蓄電池的容量和充放電管理策略，提高系統(tǒng)的儲能能力和可靠性。此外，通過合理配置變頻器，滿足不同用電設備的頻率和電壓要求，提高設備的運行效率和穩(wěn)定性。
四、未來展望
離網(wǎng)型風光互補發(fā)電系統(tǒng)在油田的應用前景廣闊。隨著技術的不斷進步，該系統(tǒng)的性能將不斷提高，成本將進一步降低。同時，政府對可再生能源的支持力度也將不斷加大，為風光互補發(fā)電系統(tǒng)在油田的推廣應用提供了良好的政策環(huán)境。雖然目前該系統(tǒng)在應用過程中還面臨一些挑戰(zhàn)，但相信通過不斷的技術創(chuàng)新和優(yōu)化設計，離網(wǎng)型風光互補發(fā)電系統(tǒng)將為油田的可持續(xù)發(fā)展提供強大的動力支持。
