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【研究】石油向阳差点光
2023年01月27日 17:35 来源于 中国石油石化    作者:任逸群        打印字号
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  石油石化系统积极探索应用光伏发电系统,但还存在有待研究解决的技术难题。

 

  石油石化企业拥有站场及办公场所等屋顶、闲置土地资源。进行适用的光伏发电系统的综合应用,有助于降低运行成本,保证生产设施长期低碳运行,实现投资效益最大化,对于激发企业内生动力、推动能源体系绿色低碳转型具有十分重要的意义,但目前还存在一些有待解决的技术难题。

  现状与趋势

  我国很早就在包括涩宁兰天然气管道、兰郑长成品油管道、西部原油管道等工程中的偏远地区的部分阀室使用光伏离网+储能(蓄电池)作为电源。

  国家管网集团华南公司利用东南沿海和云贵高原地区站场光照足、时间长的有利条件,在输油站办公楼顶、宿舍屋顶等面积较大、开阔平整的地方,建设了大量分布式光伏发电项目。光伏发电系统与外供电线路一起供低压生活办公及高压电负荷使用,余电上网。

  中国石油新能源业务按照“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步进行总体部署,正大力推进光伏项目,包括青海油田依托柴达木盆地内丰富的太阳能资源,开展源网荷储一体化项目;玉门油田规划到2030年打造以绿电为引领的“风光火储一体化”清洁能源基地,其200兆瓦集中式光伏示范项目已并网发电;吉林油田规划“十四五”期间将建设1200万千瓦风光发电等。

  2021年,辽河油田设计院完成了全部井场的太阳能可研设计,并且通过了中国石油的审查;2022年3月,中国石油管道局工程有限公司受国家管网集团定向委托,开展了科研专题《油气储运工程光伏发电综合应用技术研究》……这些研究对促进光伏发电系统在石油石化系统的应用产生了积极影响。

  中国石化提出“十四五”期间将布局7000座分布式光伏发电站点,启动了我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——新疆库车绿氢示范项目,将新建装机容量300兆瓦的光伏电站。此外,胜利油田光伏项目、江西九江油库、安徽六安油库等集中式光伏发电项目也在重点推进。

  优势与机遇

  我国有太阳能资源优势。按照日照辐射强度,我国太阳能资源分为四类地区。一、二、三类地区年辐射量不小于3780 MJ/㎡,约占全国总面积的2/3以上,具有利用太阳能的良好条件。四类地区虽然太阳能资源条件较差,但仍有一定的利用价值。

  光伏产业在我国有明显的技术优势。根据麦肯锡对中美各个产业竞争力的对比,光伏是我国唯一一个具有压倒性优势的行业,占据全球70%以上的光伏市场份额。光伏产业各环节均有7家以上的中国企业位居全球前十,中国晶硅太阳能发电技术全球领先水平。

  为了构建以新能源为主体的新型电力系统,国家已正式将光伏、风电等新能源列为主体能源,为光伏、风电“十四五”“十五五”装机大发展奠定了基调。

  迄今为止,光伏写入了全国20余省市区的“十四五”规划中,成为各地方政府重点支持的产业之一。

  国家发改委、能源局、财政部下发的多份政策性文件,均明确鼓励、支持发展光伏产业。在补贴的窗口期,国家仍拿出5亿元财政资金,补贴给户用光伏,远超出市场预期的2亿~3亿元的补贴规模。

  中央政策和地方政策都很给力,共同指向一个路径,那就是大力发展光伏,加快实现“双碳”目标。在此政策背景下,光伏在未来5~10年迎来大爆发,基本可以确定无疑。

  正是由于我国有发展光伏的明显优势,抓住政策的机遇,两网、五大发电、两建、“三桶油”都在加大对光伏产业的布局。

  虽然发展光伏对石油石化系统来说是“跨界”,但有其现实需求与优势。

  在油气输送、储存、炼制过程中,大量消耗能源,因此石油石化系统实现“双碳”目标压力巨大。同时应该看到,石油石化系统拥有站场及办公场所等。通过开展光伏发电技术在炼厂、联合站、压气站、泵站、阀室等站场场所的综合应用,可有效利用屋顶、闲置土地等资源。

  可以说,进行适用于石油石化系统的光伏发电系统的综合应用,是石油石化企业由传统资源型企业向新型能源型企业转型的重要选项。

  问题与方向

  石油石化站场电力工程中,站场内建筑单体分散布置、距离较远,供配电系统一般采用集中布置方案。规模较大的站场设置有电力综保系统,规模小的分输站和阀室没有设置电力综保系统。

  因此,阀室的光伏发电系统虽然应用较多,但不同项目存在光伏发电的控制策略、硬件配置选择的多样性、监控和监测数据未做出统一技术要求等问题。这就需要结合石油石化站场工程的自身特点,对光伏发电系统的关键技术开展有针对性的研究。

  首先,要研究光伏发电系统与供配电系统的结合技术。根据石油石化站场工程中不同站场、阀室的建设规模,研究光伏发电系统与供配电系统的结合方案,以及光伏发电系统信号上传、故障分析等技术。

  其次,要研究光伏发电系统的主要设备和硬件的选型。结合不同站场内建筑单体的布置方案,综合分析光伏发电系统的光伏组件、逆变器等主要设备的技术特点、性能参数、发展趋势,研究光伏发电系统的主要设备选型技术规定。

  最后,要研究光伏发电系统配置方案和运行模式的应用技术要求。选取不同地区、不同规模的典型站场和阀室,开展太阳能资源分析、气象分析、站场用电负荷分析、光伏发电工程的政策解读,掌握经济性分析的方法研究,制定光伏发电系统的整体配置方案、运行模式的技术要求。

  责任编辑:陆晓如

 

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