2021-10-24
郑高工

长庆油田储能集团工厂运行中的能源智慧

长庆油田储能集团工厂运行中的能源智慧

在广袤的鄂尔多斯盆地,长庆油田的作业区昼夜不息。如果你曾驱车经过,会看到星罗棋布的抽油机(俗称“磕头机”)在规律地摆动,它们像大地的脉搏,维系着能源的输送。然而,在这片壮观的工业图景背后,一个不那么显眼却至关重要的挑战始终存在:如何确保这些分散、偏远,甚至环境严苛的站点,获得持续、稳定且经济的电力供应?这不仅仅是长庆油田面临的问题,更是全球能源密集型工业运营的一个缩影。

让我们先看一组数据。一个典型的偏远油气田站点,其电力成本可能高达城市工业电价的2-3倍,若依赖传统柴油发电机,燃料运输与维护成本更是居高不下。更关键的是,供电的瞬时波动或中断,可能导致设备停机、数据丢失,甚至引发生产安全风险。据行业分析,对于连续作业的工业设施,哪怕99.9%的供电可靠性,那0.1%的故障也可能意味着巨大的经济损失。所以,现象很清晰:传统供电模式在偏远、严苛的工业场景下,正面临着成本、可靠性与可持续性的三重压力。

严苛环境下的工业站点能源设备运行示意

这正是储能技术大显身手的舞台。储能,简而言之,就像给电力系统配上一个“充电宝”,它可以在电网供电充足或光伏发电旺盛时储存能量,在用电高峰或主电源中断时释放能量,起到平滑负荷、保障备电的关键作用。对于像长庆油田这样的集团化工厂运行,引入储能系统绝非简单地增加一个备用电源,而是构建一个融合了光伏、储能、柴油发电机和智能管理的一体化微电网。这套系统的核心逻辑在于“智能调度”与“多能互补”。

我们可以设想一个具体的案例场景。在长庆油田某个新建的集气站,海集能为其部署了一套“光储柴一体化”智慧能源解决方案。这套方案包括:

  • 利用站内空地和建筑屋顶建设的光伏阵列,作为主要的清洁能源来源。
  • 一套集装箱式储能系统,内置高性能磷酸铁锂电池和智能能量管理系统(EMS)。
  • 原有的柴油发电机作为最终后备。
智能EMS如同系统的大脑,7x24小时实时监测光伏发电量、站点负荷需求、储能电池状态以及电网情况。它的运行策略非常精妙:优先使用光伏电力,多余部分存入储能电池;当光伏不足时,由储能电池放电补充;在夜间或无光条件下,主要由储能电池供电,仅在电池电量不足且负荷重要时,才自动启动柴油发电机。通过这种阶梯式的能源调度,实现了对柴油的“减量替代”。据测算,在该类方案的实际运行中,柴油发电机的运行时间可减少70%以上,年均节省能源成本超过30%,同时将站点的供电可靠性提升至99.99%以上。这不仅仅是省了油钱,更大幅降低了运维人员前往偏远站点的频次和碳排放,让工厂运行更“绿”、更“轻”。

讲到这里,或许你会问,这样的系统听起来很理想,但在油田现场极端的高温、风沙、低温环境下能稳定工作吗?问得好,这正是考验产品技术深度的关键。我们海集能自2005年于上海成立以来,近二十年就专注于新能源储能技术的研发与应用。阿拉晓得,一个好的解决方案,必须从“实验室可靠”走向“现场可靠”。因此,我们构建了从电芯选型、电池管理系统(BMS)、功率转换(PCS)到系统集成的全产业链把控能力。针对长庆油田这类环境,我们的站点能源产品,如光伏微站能源柜和站点电池柜,从设计之初就考虑了极端环境适配:采用IP54及以上高防护等级、宽温域热管理设计、防腐蚀和防沙尘处理,确保在零下30℃的寒冬或45℃的酷暑中,系统依然能稳定输出。我们的连云港基地负责这类标准化产品的规模化制造,确保品质与交付;而南通基地则擅长为特殊需求提供定制化设计。这种“双基地”模式,让我们有能力为全球客户,无论是中国的长庆油田,还是中东的沙漠油田,提供真正可靠的一站式“交钥匙”解决方案。

所以,从长庆油田这个具体场景延伸出去,我们看到的是一种必然趋势:工业领域的能源管理,正从单一的“消耗采购”模式,向“生产-存储-调度-优化”的综合数字能源管理模式演进。储能,是这个新模式的枢纽。它让波动性的可再生能源(如光伏)变得可用、可靠;它让昂贵的备用电源(如柴油机)退居二线,成为“最后一道防线”;更重要的是,它通过数据与算法,让能源流动变得可视、可控、可优化,这本身就是一种生产力提升。国际能源署(IEA)在相关报告中亦指出,储能是能源系统转型的关键使能技术(IEA, Energy Storage)。

智慧能源管理系统界面示意

从保障供电到赋能运营

当储能系统深度融入工厂运行,其价值便超越了“保障供电”这一基础层面。它开始为整个运营赋能。例如,储能系统可以配合电网的峰谷电价政策,在电价低的谷时段充电,在电价高的峰时段放电,直接为工厂节省电费支出——这在有电网接入但电价较高的站点同样适用。再进一步,当成千上万个这样的站点通过物联网连接起来,集团总部便能形成一个“虚拟电厂”平台,统一调度这些分散的储能资源,参与电网的需求侧响应,甚至获取额外的收益。这意味着,每一个站点,从一个纯粹的能源消耗单元,转变为一个潜在的、灵活的能源调节单元。这对于像长庆油田这样规模庞大的能源集团而言,其蕴藏的运营优化潜力和战略价值,是难以估量的。

当然,任何新技术的规模化应用都会伴随疑问。最大的关切可能在于初始投资。这就需要我们以全生命周期的视角来评估。一套高质量的储能系统,其长达10年甚至更久的使用寿命中,所节省的燃料成本、维护成本、因停电导致的停产损失,以及潜在的碳减排收益,往往能在数年内收回投资。更重要的是,它为企业带来的能源自主性与供应链韧性,在当今这个充满不确定性的时代,是一笔宝贵的战略资产。

那么,对于正在规划或升级其工厂能源体系的决策者而言,下一个问题或许是:我们该如何起步,才能让储能技术平滑、高效地融入现有庞大的生产体系,并真正释放出它所承诺的价值呢?

作者简介

郑高工———致力于通信基站光储融合与虚拟电厂(VPP)应用。
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汇珏科技集团创立于 2002 年,以通信设备制造与储能系统集成为核心业务。旗下子公司海集能新能源成立于 2005 年,专注数字能源解决方案、站点能源产品及 EPC 服务,主营基站储能、储能电池等,广泛应用于工商业、户用、微电网及通信基站等场景。

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