胜利油田大力发展以太阳能为主的新能源

  [中国石化报 2024-11-04]
  近年来，胜利油田依托丰富的生产场景，大力发展以太阳能为主的新能源，依托油田生产电网和自备电厂，加快建设绿色智能电网，拓宽绿电输送通道，保障新能源及时并网消纳，推进能源供应结构转型升级，扩大绿电应用规模，实现了油气勘探与新能源融合发展。
  截至目前，胜利油田新能源装机规模达到440兆瓦，累计供应绿电12亿千瓦时，全部用于油田生产，生产直接用能绿电占比达到23.2%。
  那么，什么是新能源？就是竖块光伏板、立台风电机吗？远没有这么简单！
  “刹车”“油门”来回切换
  天空飘来一朵云，袁永宽都“紧张得不要不要的”。
  10月28日，山东东营，多云。胜利发电厂1、2号机组主控室里，电话铃声此起彼伏，这天当值的值长袁永宽紧盯着屏幕上的两条曲线，不停地发出调控指令。
  在距离主控室不远处的设备间，十余名值班员工也紧盯曲线走势，时刻调整发电机组运行参数，确保电网平稳运行。
  在胜利发电厂工作近30年，袁永宽笑称，现在的自己，“每天像坐过山车，干得那叫一个心跳”。
  “心跳”，是因为新能源的波动特性。
  作为全国最大的企业自备电网之一，胜利油田电网的主要电源是胜利发电厂的火电。新能源并网后，电网运行遇到重大挑战。
  “受天气影响，随机性太强。”袁永宽说，“白天太阳一出来，光伏发的绿电开始发挥威力，可是到了晚上，就失效了。”
  正是这种不稳定性，导致“绿电”和“煤电”在电网中就像潮起潮落一样此起彼伏，每分钟都可能给电网带来大的波动，这就需要煤电机组快速做出反应，也给袁永宽和他的同事带来了考验。
  他说，自从有了新能源，最怕的不是晴天，也不是阴天，而是多云天。因为，天空飘来一朵云，就得赶紧踩“油门”，加大设备给煤量，提高煤电的发电量；等云一散开，再踩踩“刹车”，减少设备给煤量，降低煤电发电量。
  一天下来，经常在“刹车”和“油门”之间来回切换，给电厂值班人员增加了不少工作量。
  电力行业同样也感受到变化。在胜利油田电力分公司干了15年“潮流计算”，对于新能源会给电网产生什么影响和波动，最初，潮流计算员韩群雁心里也是十分忐忑。
  在电力行业，“潮流计算”是一种重要的计算手段，一般在电网投入运行前介入，根据电网中电流走向变化，利用潮流公式计算，事先对电网可能出现的故障进行预判和分析，提前制定预防和应对措施。
  韩群雁说，过去火电是从高到低单向流动，有了新能源以后，单向流变成多向流，而且多了不止一个电源，诸多分布式光伏场站发出的电流从四面八方汇聚到电网，给电网带来很多新的“潮流”。
  这种情况，加之光伏发电的不稳定性，对电网运行造成一定冲击，在“潮流计算”时，除了安全外，他们还要考虑更多因素，比如，如何减少新能源对电网的波动、如何减少线损并提高绿电的经济使用率等，目的就是平息这场看不见的博弈，让电网保持平衡和稳定。
  “网”“荷”优势得天独厚
  2017年，胜利油田第一次接触绿电。油田电网接纳第一个光伏电站——孤东油区80兆瓦项目。尽管基于传统思想对光伏有些抵触，但他们感觉到，绿色低碳发展是大势所趋。
  新能源这匹“狼”来了。
  2021年，中央财经委员会第九次会议提出，要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。
  在此背景下，胜利油田明确新能源是重要战略新兴产业的定位，统筹发展传统油气、新能源、绿色低碳三大产业，加快构建新型能源体系，整合盘活闲置土地资源，大力发展新能源产业。
  “必须统筹处理好清洁发展与系统安全、电力保障和系统成本的关系，既要保障新能源大规模开发和高效利用，又要满足油气勘探开发用能需求。”胜利油田电力分公司经理刘玉林说。
  胜利油田完善新型电力系统总体布局，推进主干网架提质升级，从国网500千伏变电站引入12条220千伏电源，形成稳固可靠、方式灵活的油田电网新架构，支撑高比例新能源在更大范围内优化配置。同时，加快建设新能源与油气勘探开发高效耦合的智能配电网，支撑油田太阳能光伏项目接入。
  同时，提升现有煤电机组灵活调节能力，推动煤电向基础保障性和系统调节性电源并重转型，更好地参与电力系统调节，支撑新能源能发尽发和充分消纳。
  胜利新能源驶入发展快车道，太阳能、风能、地热、余热等齐上马，新能源发电装机占油田发电装机总容量的42%，井场周边一块块向阳而立的光伏板成为油区一道新风景。
  胜利油田新能源管理中心经理张维进说，胜利油田发展新能源具有得天独厚的“网”“荷”优势，丰富的土地资源、不可或缺的强大的电网构架和负荷资源，能够充分发挥电网优化配置资源的枢纽作用，提升绿电供给能力和规模，确保应接尽接、全量消纳。
  “孤东采油厂管理的3000口油水井，在白天100%用上了绿电。”胜利油田高级专家顾永涛说。作为胜利油田新能源建设规模最大的区域，孤东采油厂年光伏发电量2.9亿千瓦时，绿电占比更是达到54%。
  然而随着新能源快速发展，无论是绿电还是火电都走到了新的“十字路口”。
  胜利发电厂相关负责人称，火电作为电网的主力承受着巨大的调峰压力，此前，发电厂通过精调细控火电的发电量，尽可能为绿电让出道路。但如今电厂的调节能力已快到上限，“绿电消纳”这一问题越来越棘手。
  今年以来，胜利发电厂下大力气对机组进行脱胎换骨的“大手术”，对3号、4号机组进行升级改造，最大限度满足调峰要求。尽管如此，他们依然认为，这也不是解决“绿电消纳”的唯一出路。
  “十字路口”也是机遇
  今年，党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定》提出，加快规划建设新型能源体系，完善新能源消纳和调控政策措施。
  相关人士称，这既体现了新能源消纳的重要性，又反映出解决消纳问题已迫在眉睫。
  今年8月6日，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合发布了《加快构建新型电力系统行动方案（2024年~2027年）》，在新型电力系统前面卸下了“以新能源为主体”这一定语，意味着经过3年的大规模转型实践，中央对构建新型电力系统的思路发生了重大修正和改变。
  中国工程院院士刘吉臻在接受华夏能源网采访时称，新型电力系统是个多维度的目标体系，远不是大规模上马新能源那么简单。构建新型电力系统，首先要处理好新能源与煤电的关系，落实“双碳”目标也不是七手八脚把煤炭“干掉”。
  在他看来，绿色转型是新型电力系统的根本目标，但电力保供也同样是新型电力系统的关键。煤电不但是兜底保供的主力，而且是提供灵活性调节和支撑的主力。
  胜利油田经营管理部油田电力技术专家严川也表达了同样观点。他说，绿电和煤电既相互制衡，又互为支撑，两者不可或缺。如果没有煤电，新能源也发展不好。
  他认为，国家针对新能源下发的一系列通知，也契合了胜利油田目前的发展形势。
  他说，新能源规模化发展，给电网运行带来改变的同时，很多绿电消纳不了，造成资源浪费，富余电量消纳变得越来越重要。
  他进一步解释，国家对新能源倡导的思路是“友好消纳”，核心是既要最大化消纳，又要安全经济消纳，两者之间是友好的关系，不能造成矛盾。
  “应发尽发，能消尽消”这一思路，是胜利油田在新能源项目建设初期的“特殊产物”。然而，随着新能源规模化加快，一个现实问题绕不过去，就是“电网消纳负荷有上限，电厂的压减负荷有下限”。
  严川称，现在国家对新能源发展的思路从“规模化发展、快速发展”变为“高质量发展”，肯定要改变发展策略，通过“风+光＋储”“电+热”“储能多元布局”等搭配方式，提升新能源的消纳能力。更重要的是，从重建设改为重运营，真正把新能源用好。
  对于未来发展，他认为，最好的办法就是把富余的绿电储存起来。
  2023年9月13日，胜利油田建成国内首个油气领域具有自主知识产权的大型“源网荷储”一体化智慧能源系统，把生产、输送、消纳和储存四个环节揉在一起，通过弹性调节让这四个链条产生互动，通过“智慧大脑”智能匹配“发供用储”等各类资源，实现多能平衡互济、源荷高效匹配、新能源友好消纳，从能源消费向能源调节转型，提高资源的配置质量和效率。
  不仅如此，胜利油田还开展多元储能研究应用。与清华大学、中船集团、山东电工电气集团等高校企业合作，联合开展储能技术攻关，研究部署适合油田电网形态的多元储能体系；在孤东106兆瓦集中式光伏发电站配建10兆瓦/20兆瓦时电储能；在胜利发电厂开展熔盐储热可行性研究论证，探索热电机组与储能联合优化运行；在孤东区域规划建设100兆瓦/200兆瓦时储能项目，支撑黄河以北新能源高比例并网，为页岩油气电动压裂、网电钻机等提供移动供电保障。
  胜利油田还利用丰富的地下圈闭空间资源，加快油气田压缩空气储能关键技术研究；通过推广微型电储、光热储能等分布式供能系统，有序替代稠油注汽加热炉装置，目前已建成11座电储能设备。
  “还可以把储电转换成储热”。在严川看来，胜利油田既是耗电大户，更是耗热大户，油田目前能耗中的热耗占比超过50%、电耗超过43%，储热要是能突破，也是一个提升调节能力的方向。
  严川说，要辩证看待矛盾和问题，“十字路口”也是发展机遇，随着技术不断升级，胜利油田一定能找到更多消纳绿电的办法，为新能源更好发展铺平道路。