中国储能网讯:在油田的生产运营中,可靠的电力供应至关重要。然而,油田偏远地区往往面临着供电难题,成本高、可靠性低、线路损耗大等问题严重制约着油田的发展。
面对油田供电现状与挑战,南京欧陆电气股份有限公司推出了离网型风光柴储互补发电系统,具有诸多优势,可以根据油田的实际需求进行灵活布置,适应不同的地形和环境,可有效地解决了油田偏远地区的供电难题,为油田的可持续发展提供了强大的动力支持。
一、离网型风光互补发电系统概述
离网型风光互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、蓄电池、风光柴储微电网系统控制柜、变频器等核心部件组成。
1、风力发电机组
风力发电机组利用风能转化为电能,为系统提供源源不断的动力。其通常由风轮、发电机、塔架等部分组成。风轮在风力的作用下旋转,带动发电机产生电能。风力发电机组的输出功率随着风速的变化而变化,因此需要与其他部件协同工作,以确保系统的稳定运行。
2、太阳能光伏电池组
太阳能光伏电池组将太阳能转化为电能,是系统中的重要组成部分。它由多个太阳能电池片组成,通过吸收太阳光产生直流电。太阳能光伏电池组的输出功率受到光照强度和角度的影响,在阳光充足的情况下能够为系统提供大量的电能。
3、蓄电池
蓄电池用于存储风力发电机组和太阳能光伏电池组产生的电能,以便在需要时为用电设备提供电力。蓄电池的容量大小直接影响系统的供电时间和可靠性。常见的蓄电池有铅酸蓄电池、锂离子蓄电池等,不同类型的蓄电池具有不同的特点和适用场景。
4、风光柴储微电网系统控制柜
风光柴储微电网系统控制柜是整个系统的核心控制部分,内含风机模块、光伏模块、柴油发电机 ACDC 模块、采油机直驱模块 EMS 控制模块、4G 模块、加热模块等。
风机模块:负责对风力发电机组进行控制和管理。它能够监测风力发电机组的运行状态,调节其输出功率,确保在不同风速下都能稳定运行。
光伏模块:对太阳能光伏电池组进行管理,包括最大功率点跟踪、电压电流调节等功能,以提高太阳能的利用效率。
柴油发电机 ACDC 模块:在风力和太阳能不足时,启动柴油发电机为系统提供备用电源。该模块将柴油发电机产生的交流电转换为直流电,与其他电源进行整合。
采油机直驱模块:对于一些特定的采油设备,可以采用采油机直驱的方式,提高能源利用效率。该模块负责控制采油机的运行,实现与系统的协同工作。
EMS控制模块:即能量管理系统模块,对整个系统的能量进行调度和管理。它根据风力、太阳能、柴油发电机以及蓄电池的状态,智能地分配电力,确保系统的稳定运行和高效利用能源。
4G模块:实现系统的远程监控和管理。通过 4G 网络,可以实时获取系统的运行状态、电量数据等信息,并进行远程控制和故障诊断。
加热模块:在寒冷的环境下,为系统中的关键部件提供加热功能,防止设备因低温而损坏。
5、变频器
变频器可以根据不同的用电设备需求,调整输出频率和电压,确保设备稳定运行。它能够提高设备的运行效率,降低能耗,延长设备的使用寿命。
二、在油田的应用案例
1、长庆油田应用
在长庆油田的边远天然气井场及其他区域,离网型风光互补发电系统得到了广泛应用。该系统降低了用电成本,提高了供电的可靠性,为油田的生产运营提供了有力保障。
2、山东胜利油田应用
中石化胜利油田在边远单井上也采用了离网型风光互补发电系统。通过优化系统设计,根据单井的用电负荷和环境特点,合理配置风力发电机组、太阳能光伏电池组和蓄电池的容量,确保系统能够稳定运行。
三、适应油田环境的策略
1、应对气候条件
油田地区往往面临着大风、沙尘、温差大等极端气候条件。为了确保离网型风光互补发电系统的稳定运行,需要对系统进行特殊的设计和防护。例如,加强风力发电机组和太阳能光伏电池组的抗风能力,采用防尘、防水的设备外壳,以及配备温度控制系统等。
2、优化系统设计
根据油田用电负荷和环境特点,进行系统优化设计。合理选择风力发电机组和太阳能光伏电池组的规格和数量,确保系统能够满足油田的电力需求。同时,优化蓄电池的容量和充放电管理策略,提高系统的储能能力和可靠性。此外,通过合理配置变频器,满足不同用电设备的频率和电压要求,提高设备的运行效率和稳定性。
四、未来展望
离网型风光互补发电系统在油田的应用前景广阔。随着技术的不断进步,该系统的性能将不断提高,成本将进一步降低。同时,政府对可再生能源的支持力度也将不断加大,为风光互补发电系统在油田的推广应用提供了良好的政策环境。虽然目前该系统在应用过程中还面临一些挑战,但相信通过不断的技术创新和优化设计,离网型风光互补发电系统将为油田的可持续发展提供强大的动力支持。