中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在油田的生產(chǎn)運(yùn)營中，可靠的電力供應(yīng)至關(guān)重要。然而，油田偏遠(yuǎn)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(yán)重制約著油田的發(fā)展。
面對(duì)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(fēng)光柴儲(chǔ)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，具有諸多優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)油田的實(shí)際需求進(jìn)行靈活布置，適應(yīng)不同的地形和環(huán)境，可有效地解決了油田偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電難題，為油田的可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力支持。
一、離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)概述
離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏電池組、蓄電池、風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)控制柜、變頻器等核心部件組成。
1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組利用風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，為系統(tǒng)提供源源不斷的動(dòng)力。其通常由風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、塔架等部分組成。風(fēng)輪在風(fēng)力的作用下旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率隨著風(fēng)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(yùn)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(gè)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(qiáng)度和角度的影響，在陽光充足的情況下能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供大量的電能。
3、蓄電池
蓄電池用于存儲(chǔ)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能光伏電池組產(chǎn)生的電能，以便在需要時(shí)為用電設(shè)備提供電力。蓄電池的容量大小直接影響系統(tǒng)的供電時(shí)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(diǎn)和適用場(chǎng)景。
4、風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)控制柜
風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)控制柜是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制部分，內(nèi)含風(fēng)機(jī)模塊、光伏模塊、柴油發(fā)電機(jī) ACDC 模塊、采油機(jī)直驅(qū)模塊 EMS 控制模塊、4G 模塊、加熱模塊等。
風(fēng)機(jī)模塊：負(fù)責(zé)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制和管理。它能夠監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)節(jié)其輸出功率，確保在不同風(fēng)速下都能穩(wěn)定運(yùn)行。
光伏模塊：對(duì)太陽能光伏電池組進(jìn)行管理，包括最大功率點(diǎn)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(jī) ACDC 模塊：在風(fēng)力和太陽能不足時(shí)，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)為系統(tǒng)提供備用電源。該模塊將柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，與其他電源進(jìn)行整合。
采油機(jī)直驅(qū)模塊：對(duì)于一些特定的采油設(shè)備，可以采用采油機(jī)直驅(qū)的方式，提高能源利用效率。該模塊負(fù)責(zé)控制采油機(jī)的運(yùn)行，實(shí)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(duì)整個(gè)系統(tǒng)的能量進(jìn)行調(diào)度和管理。它根據(jù)風(fēng)力、太陽能、柴油發(fā)電機(jī)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(yùn)行和高效利用能源。
4G模塊：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。通過 4G 網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)時(shí)獲取系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、電量數(shù)據(jù)等信息，并進(jìn)行遠(yuǎn)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(guān)鍵部件提供加熱功能，防止設(shè)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(shè)備需求，調(diào)整輸出頻率和電壓，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。它能夠提高設(shè)備的運(yùn)行效率，降低能耗，延長設(shè)備的使用壽命。
二、在油田的應(yīng)用案例
1、長慶油田應(yīng)用
在長慶油田的邊遠(yuǎn)天然氣井場(chǎng)及其他區(qū)域，離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)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(yùn)營提供了有力保障。
2、山東勝利油田應(yīng)用
中石化勝利油田在邊遠(yuǎn)單井上也采用了離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。通過優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，根據(jù)單井的用電負(fù)荷和環(huán)境特點(diǎn)，合理配置風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(yùn)行。
三、適應(yīng)油田環(huán)境的策略
1、應(yīng)對(duì)氣候條件
油田地區(qū)往往面臨著大風(fēng)、沙塵、溫差大等極端氣候條件。為了確保離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)和防護(hù)。例如，加強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能光伏電池組的抗風(fēng)能力，采用防塵、防水的設(shè)備外殼，以及配備溫度控制系統(tǒng)等。
2、優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)油田用電負(fù)荷和環(huán)境特點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。合理選擇風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(shí)，優(yōu)化蓄電池的容量和充放電管理策略，提高系統(tǒng)的儲(chǔ)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(shè)備的頻率和電壓要求，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。
四、未來展望
離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在油田的應(yīng)用前景廣闊。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，該系統(tǒng)的性能將不斷提高，成本將進(jìn)一步降低。同時(shí)，政府對(duì)可再生能源的支持力度也將不斷加大，為風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在油田的推廣應(yīng)用提供了良好的政策環(huán)境。雖然目前該系統(tǒng)在應(yīng)用過程中還面臨一些挑戰(zhàn)，但相信通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化設(shè)計(jì)，離網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)將為油田的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)大的動(dòng)力支持。
