中国储能网讯：时代的大势下，中国石油、中国石化、中国海油纷纷结合自身业务优势，推进新能源业务发展。如今，面对日渐火热的长时储能赛道，“三桶油”又有怎样的布局？

中国石油

  “十三五”以来，中国石油直属研究院所、装备制造企业陆续开展电化学储能、盐穴压缩空气储能等超前技术储备研究，积累多项材料开发、装备制造等关键技术。

  针对长时、大容量全钒液流电池技术，工程材料研究院聚焦核心材料改性提升、流场结构设计优化、组装密封技术突破和储能电堆系统集成：

  开发出硫酸+氟硼酸+甲基磺酸+添加剂（H2SO4+HBF4+CH3SO3H+D-山梨醇）组成的高稳定性和宽温域混酸电解液体系，经组分优化，使用温度范围拓展至-20~50℃；

  制备出石墨烯和生物质电催化剂（氮掺杂炭黑离子）两级修饰的多功能化石墨毡复合电极（N-CB-G-GF），显著提升了纤维表面浸润性、电化学反应比表面积（＞43.28m2/g）和氧化还原可逆活性，200mA/cm2电流密度下电池充放电获得库伦效率96.5%、电压效率88%和能量效率85%；

  同时，工程材料研究院采用平面热熔和激光焊接密封技术组合，保证了电堆的内外密封效果和运行稳定性。

  基于以上材料改性和技术攻关，工程材料研究院自主设计集成出500W/1000Wh全钒液流电池电堆，在150mA/cm2电流密度下充放电获得库伦效率90.4%、电压效率88%和能量效率81%。拟建设10kW/10kWh全钒液流电池储能系统（配套BMS和PCS等监控、调度和安防设备）与60kW光伏配套构建光储一体化微网示范系统，综合验证和评估全钒液流电池配储运行性能和经济效益。

  压缩空气储能方面，中国石油集团工程技术研究院有限公司经过多年攻关，针对盐穴压缩空气储能面临的注采频率高、注采气量大的特点，依托国家油气工程重点实验室，突破了高压氧腐蚀管柱选材技术瓶颈，研制了大尺寸耐腐蚀完井封隔器等技术产品，研发了大井眼固井低温速凝早强型韧性水泥浆体系，构建了盐穴老腔稳定性及密闭性评价理论体系，形成了以复杂老腔改建储能库及大尺寸钻完井关键技术为核心的盐穴压缩空气储能地下工程建设配套技术。

▲完井封隔器

  研发了适用于高压氧腐蚀环境、大流量高频注采工况的防腐、防振颤完井封隔器（13-3/8in*10-3/4in、18-5/8"in*13-3/8in），耐压35MPa，耐温100℃，一次坐封成功率100%，解决了现有常规油气封隔器无法适用于储能库单井大流量（25～35万方/h）、高频注采工况（一天多次）、长工作寿命要求等技术难点。

▲韧性水泥浆体系微观结构

  自研DRA-1S早强剂，构建耐20-40℃条件下低温速凝早强型韧性水泥浆体系，水泥浆体系24h强度大于14MPa、48h强度大于20MPa。

▲“锻铣封堵老井”+“新钻井”老腔改造

  首创“锻铣封堵+钻新井”复杂盐矿老腔改造技术，建立基于经典视差优化算法的盐矿井腔三维重构数值模型，创新形成基于磁测距的盐穴老腔定点入腔技术，实现新钻井轨迹入腔点垂向误差≤0.5米，方位误差≤2°，有效保证盐矿老腔的精准连通，实现老腔利用最大化。

  工程院近年来完成了金坛、淮安、衡阳、肥城等国内盐穴压缩空气储能的可行性研究工作，主导设计了国内首座金坛60MW盐穴压缩空气储能示范项目，承担了世界首台(套)300MW级非补燃压缩空气储能示范项目的工程建设。

中国石化

  中国石化在长时储能领域的布局主要集中在压缩空气储能和铁基液流电池两大赛道。

  2023年4月18日，中国石化胜利油田深地空间绿色能源院士论坛召开。论坛上，“胜利油田—清华大学（电机系）深地空间绿色能源联合研究中心”揭牌成为一大看点。

  根据协议，双方将联合开展不同场景下储气、储能、储碳技术攻关，合作建设压缩空气储能1兆瓦技术验证平台，拓展建设100兆瓦压缩空气储能示范工程项目，打造具有自主知识产权的技术体系，力争申报国家级或省部级科技项目，为中国石化建设大规模储气库和压缩空气储能群做好技术储备和科技支撑。

  液流电池方面，中石化大连石油化工研究院有限公司从成本和资源的角度考虑，重点开展铁基液流电池的研究，主要包括铁铬液流电池和全铁液流电池两种技术。

  大连院主要从关键材料出发，进行单电池的研究和测试，为电堆的设计奠定基础，最后进行系统集成方面的研究工作。

  针对铁铬液流电池电化学反应活性差、动力学差、负极析氢的问题开展研究，大连院主要通过电极的改性，使其能量效率提高到84.5%，且经测试，效率稳定性良好。

  在铁铬液流电池稳定性方面，主要考虑容量衰减的问题。大连院从电解液的角度开展研究，对容量衰减的机理进行了分析，在此基础上对铁铬液流电池电解液的组成进行优化，包括铁、铬、盐酸浓度和用量的优化；并开展了电解液添加剂的研究，通过添加剂使容量衰减率进一步降低。目前可将铁铬液流电池充放电过程中的单圈容量衰减降低到千分之六左右。

  同时通过添加剂和容量恢复装置的使用，保证铁铬液流电池的容量恢复到初始的状态，为储能系统的开发奠定基础。此外，大连院也开展了容量衰减SOC监测等方面的一些研究工作。

  全铁液流电池方面，大连院重点研发电解液，从电解液的黏度、形成沉淀的情况等方面进行电解液组成的优化，构筑了全溶性全铁液流电池，使其能量效率达到80%以上。同时进一步开展电堆设计方面的研究，包括流场结构的设计，基于之前在关键材料方面的开发和优选，进行电堆的设计、均匀性的评价，通过模型和试验反馈流场结构的设计，开发高功率密度的电堆。

  目前中石化大连院已经开发了30kW/120kWh铁基液流电池的光储示范项目，完成了储能设施方面的建造以及电池密封性和充放电性能的测试。

中国海油

  与中石油、中石化相比，中国海油则以LNG项目为龙头，带动相关产业的蓬勃发展。

  中国海油旗下气电集团技术研发中心自主开发的基于新型深冷科技的液态空气储能技术，可利用LNG冷能实现常压、低温、高密度的液态空气能量储存，并在需求时稳定输出能源，转化效率可达60%以上。拥有“一种基于LNG冷能利用的液态空气储能系统”等多项发明专利。

  依托自主技术，气电集团正在推动液态空气储能在浙江LNG三期、江苏LNG二期等项目的示范应用。

  2023年11月，中国海油首座27万方全“坐地式”LNG储罐在浙完成承台施工，宁波“绿能港”三期项目正式进入主体施工阶段。该项目建成后年处理LNG规模将达600万吨。

  据气电集团公司官网，下一步，宁波“绿能港”将全力以赴实现三期项目如期安全高质建成投用的整体目标，同步统筹规划实施配套的冷能发电、固体燃料电池、液态空气储能等项目，打造成能量梯级利用、低碳环保的清洁能源综合利用服务基地。

  整体来看，中国石油、中国石化、中国海油关注重点虽有不同，但在长时储能领域的布局均未落下，大力发展大规模、长时储能技术，将为以“三桶油”为代表的油气企业绿色低碳转型提供有力支撑。未来，除发电集团外，油气企业也将成为手握大量储能需求的业主单位。