採油廠分散式風電項目技術應用案例

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採油廠分散式風電項目技術應用案例風能行業在中國高速發展已有約15年的時間，在集中式陸上風電裝機轉移趨勢下，海上風電和陸上分散式成為新的選擇方向。

目錄

一、背景

1、技術應用所屬行業特點、機遇與挑戰

風能行業在中國高速發展已有約15年的時間，在集中式陸上風電裝機轉移趨勢下，海上風電和陸上分散式成為新的選擇方向。在資源分布不連續，土地資源稀缺，充分利用風資源的需求下，分散式風電將成為集中式的重要補充。截至2017年底，我國分散式裝機占比不足2%，而我國18省市適合分散式開發模式，市場空間廣闊。

經濟性價值凸顯，市場化交易動力增長，分散式風電系統成本與低風速區集中式已經差異不大，又因無棄風限電，且發電就地消納，有助於提升項目收益率，市場化交易面向分散式項目趨於增長趨勢。2017年中分散式政策推出，明確分散式風電不占指標，突出其與集中式的差異化，理順發展思路及機制。所以在當前階段分散式風電開發價值凸顯，行業處於爆發臨界點，市場化交易也將推動其加速增長；分散式風電已經迎來春天。

2、技術應用所解決的行業難點、熱點問題，必要性及重要意義。

通過在電力系統中注入越來越多的分布式發電，包括太陽能、風能以及各類儲能系統，已被視為提升能源供給的安全性和保護環境的有效方法。因此，分布式發電系統在配電網中的滲透率正在不斷的增長之中。例如，在德國，新能源在高峰時段的注入量可以占到整個電網供電的 40-50%；美國德克薩斯州，風能在夜晚負荷要求比較低的時段也可以占到供電量的 50% 以上。

建設必要性

（1）符合國家能源產業政策

當前，我國的能源結構以常規能源（煤、石油和天然氣）為主，由於常規能源的不可再生性，勢必使得能源的供需矛盾日益突出。作為可再生能源的風能太陽能，「取之不盡、用之不竭」。大力發展風光等新能源發電，實現能源多元化，緩解對有限礦物能源的依賴與約束，是我國能源發展戰略和調整電力結構的重要措施之一。

（2）優化能源結構，保護環境，符合可持續發展的需要

隨着經濟的持續高速發展和人民社會生活水平的不斷提高，我國能源需求不斷增加。以往以煤炭為主的能源結構使得我國社會經濟發展承受着巨大的環境壓力。積極調整優化能源結構、開發利用清潔的和可再生的能源，是保持我國經濟可持續發展的能源戰略。

大力發展風光新能源發電，替代一部分礦物能源，對於降低煤炭消耗、緩解環境污染和交通運輸壓力、改善電源結構等具有非常積極的意義，是發展循環經濟、建設節約型社會的具體體現。

本項目在生產全過程中，不產生或排出有害廢氣、廢渣、廢液，系無三廢工業生產項目，不會造成環境污染，太陽能電站的建設必將會給該地區帶來良好的社會效益。

（3）對電網供電能力形成有益的補充

在延長採油井建設風光新能源發電，積極開發利用新能源資源符合國家的能源戰略規劃。白天將太陽能光照資源轉化成電能，晚上光伏電站退出運行，有一定的錯峰效應，將會對周邊電網供電能力形成有益的補充。

二、應用案例

1 項目名稱：靖邊採油廠風光微電網科技項目

2 項目選址：陝西省榆林市靖邊縣延長石油現有採油井空地。

3 裝機選型：550kW機組若干。

4 發電性質：自發自用余電上網。

本項目位於延長石油採油井空地上，本着充分利用閒置土地資源且不影響正常生產生活的原則，推動新能源發電產業發展，提高可再生能源比例，改善能源供應結構，有利於構建資源節約型、環境友好型社會。

本項目利用延長石油現有採油井空地建設風電、光伏項目。安裝550kW風力發電機組若干台，經1台升壓變升壓到10kV，以1回10kV線路併網；每個採油井安裝20kW或30kW光伏，接入1台20或30 kW組串逆變器，以1回380V線路併網。

三、技術要點

本方案中採用的風力發電機是山東華業電氣生產的H50-550kW風力發電機組，機組具有以下特點：

1、全系列採用兆瓦級風機控制策略。

1) 主動變槳系統

2) 主動偏航系統

3) 全功率逆變系統

4) 低電壓穿越系統

5) 抗颱風設計：抗風等級70m/s

6) 針對海洋氣候的防腐系統

7) SCADA遠程監控系統

2、分散式智能風機。

1) 高效捕風：多款葉片可供選擇，精準貼合運行邊界，提升發電量。

2) 設計安全：針對各種惡劣環境下的極限設計，將風電機組的安全水平提升更高。

3) 高效併網：靠近用戶側，中低壓併網， 減少設備投入。

4) 環境友好：大葉輪，低轉速，有效降低運行環境噪音影響。

3、最新葉片技術，發電效率高。

華業風能設計的葉片滿足行業安全可靠要求，葉片採用複合梁結構，提升了葉片結構穩定性，華業風能生產的葉片還具備強勁的防雷電、抗腐蝕功能，確保風力發電機能夠在各種惡劣天氣下長期穩定作業。

在創新方面，華業風能生產的葉片採用了後緣氣動增強組件設計，滿足了優良的氣動性能要求和結構設計空間要求；華業風能設計的葉片兼顧葉片輕量化、機組載荷最小化，大大提升了華業系列風力發電機組經濟性和競爭力。

葉片表面採用高科技納米塗層材料，有效的減少冰雪在葉片上的附着

四、應用前景

本文主要討論石油採油井廠的用電和應用發展前景。

採油井廠的用電負載主要有三種：抽油機用電、油水分離用電、油井注水用電；

1) 一個採油井廠大約5-10台抽油機，單台抽油機的功率大約為11kW-22kW，合計約為150kW。

2) 一個採油井廠的油水分離系統用電約為120kW。

3) 油井注水約為75kW。

即一個採油井廠的總負載約為345kW。

這樣的採油井廠國內大約有10萬多個。

首先，國家規定，年耗電量的11%必須是綠電。按照以上統計國內油田一年耗電約3000億kWh計算，至少需要330億kWh綠電，這為光伏發電和風電提供了巨大的空間。對於很多地區的採油廠來說，其所處位置風光資源較好且土地資源優勢明顯，這對於分散式風光系統的用地及環評等都體現出優勢，所以風光儲的微電網的應用價值便凸顯了它的價值。