采油厂分散式风电项目技术应用案例

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采油厂分散式风电项目技术应用案例风能行业在中国高速发展已有约15年的时间，在集中式陆上风电装机转移趋势下，海上风电和陆上分散式成为新的选择方向。

目录

一、背景

1、技术应用所属行业特点、机遇与挑战

风能行业在中国高速发展已有约15年的时间，在集中式陆上风电装机转移趋势下，海上风电和陆上分散式成为新的选择方向。在资源分布不连续，土地资源稀缺，充分利用风资源的需求下，分散式风电将成为集中式的重要补充。截至2017年底，我国分散式装机占比不足2%，而我国18省市适合分散式开发模式，市场空间广阔。

经济性价值凸显，市场化交易动力增长，分散式风电系统成本与低风速区集中式已经差异不大，又因无弃风限电，且发电就地消纳，有助于提升项目收益率，市场化交易面向分散式项目趋于增长趋势。2017年中分散式政策推出，明确分散式风电不占指标，突出其与集中式的差异化，理顺发展思路及机制。所以在当前阶段分散式风电开发价值凸显，行业处于爆发临界点，市场化交易也将推动其加速增长；分散式风电已经迎来春天。

2、技术应用所解决的行业难点、热点问题，必要性及重要意义。

通过在电力系统中注入越来越多的分布式发电，包括太阳能、风能以及各类储能系统，已被视为提升能源供给的安全性和保护环境的有效方法。因此，分布式发电系统在配电网中的渗透率正在不断的增长之中。例如，在德国，新能源在高峰时段的注入量可以占到整个电网供电的 40-50%；美国德克萨斯州，风能在夜晚负荷要求比较低的时段也可以占到供电量的 50% 以上。

建设必要性

（1）符合国家能源产业政策

当前，我国的能源结构以常规能源（煤、石油和天然气）为主，由于常规能源的不可再生性，势必使得能源的供需矛盾日益突出。作为可再生能源的风能太阳能，“取之不尽、用之不竭”。大力发展风光等新能源发电，实现能源多元化，缓解对有限矿物能源的依赖与约束，是我国能源发展战略和调整电力结构的重要措施之一。

（2）优化能源结构，保护环境，符合可持续发展的需要

随着经济的持续高速发展和人民社会生活水平的不断提高，我国能源需求不断增加。以往以煤炭为主的能源结构使得我国社会经济发展承受着巨大的环境压力。积极调整优化能源结构、开发利用清洁的和可再生的能源，是保持我国经济可持续发展的能源战略。

大力发展风光新能源发电，替代一部分矿物能源，对于降低煤炭消耗、缓解环境污染和交通运输压力、改善电源结构等具有非常积极的意义，是发展循环经济、建设节约型社会的具体体现。

本项目在生产全过程中，不产生或排出有害废气、废渣、废液，系无三废工业生产项目，不会造成环境污染，太阳能电站的建设必将会给该地区带来良好的社会效益。

（3）对电网供电能力形成有益的补充

在延长采油井建设风光新能源发电，积极开发利用新能源资源符合国家的能源战略规划。白天将太阳能光照资源转化成电能，晚上光伏电站退出运行，有一定的错峰效应，将会对周边电网供电能力形成有益的补充。

二、应用案例

1 项目名称：靖边采油厂风光微电网科技项目

2 项目选址：陕西省榆林市靖边县延长石油现有采油井空地。

3 装机选型：550kW机组若干。

4 发电性质：自发自用余电上网。

本项目位于延长石油采油井空地上，本着充分利用闲置土地资源且不影响正常生产生活的原则，推动新能源发电产业发展，提高可再生能源比例，改善能源供应结构，有利于构建资源节约型、环境友好型社会。

本项目利用延长石油现有采油井空地建设风电、光伏项目。安装550kW风力发电机组若干台，经1台升压变升压到10kV，以1回10kV线路并网；每个采油井安装20kW或30kW光伏，接入1台20或30 kW组串逆变器，以1回380V线路并网。

三、技术要点

本方案中采用的风力发电机是山东华业电气生产的H50-550kW风力发电机组，机组具有以下特点：

1、全系列采用兆瓦级风机控制策略。

1) 主动变桨系统

2) 主动偏航系统

3) 全功率逆变系统

4) 低电压穿越系统

5) 抗台风设计：抗风等级70m/s

6) 针对海洋气候的防腐系统

7) SCADA远程监控系统

2、分散式智能风机。

1) 高效捕风：多款叶片可供选择，精准贴合运行边界，提升发电量。

2) 设计安全：针对各种恶劣环境下的极限设计，将风电机组的安全水平提升更高。

3) 高效并网：靠近用户侧，中低压并网， 减少设备投入。

4) 环境友好：大叶轮，低转速，有效降低运行环境噪音影响。

3、最新叶片技术，发电效率高。

华业风能设计的叶片满足行业安全可靠要求，叶片采用复合梁结构，提升了叶片结构稳定性，华业风能生产的叶片还具备强劲的防雷电、抗腐蚀功能，确保风力发电机能够在各种恶劣天气下长期稳定作业。

在创新方面，华业风能生产的叶片采用了后缘气动增强组件设计，满足了优良的气动性能要求和结构设计空间要求；华业风能设计的叶片兼顾叶片轻量化、机组载荷最小化，大大提升了华业系列风力发电机组经济性和竞争力。

叶片表面采用高科技纳米涂层材料，有效的减少冰雪在叶片上的附着

四、应用前景

本文主要讨论石油采油井厂的用电和应用发展前景。

采油井厂的用电负载主要有三种：抽油机用电、油水分离用电、油井注水用电；

1) 一个采油井厂大约5-10台抽油机，单台抽油机的功率大约为11kW-22kW，合计约为150kW。

2) 一个采油井厂的油水分离系统用电约为120kW。

3) 油井注水约为75kW。

即一个采油井厂的总负载约为345kW。

这样的采油井厂国内大约有10万多个。

首先，国家规定，年耗电量的11%必须是绿电。按照以上统计国内油田一年耗电约3000亿kWh计算，至少需要330亿kWh绿电，这为光伏发电和风电提供了巨大的空间。对于很多地区的采油厂来说，其所处位置风光资源较好且土地资源优势明显，这对于分散式风光系统的用地及环评等都体现出优势，所以风光储的微电网的应用价值便凸显了它的价值。