大慶油田建設(shè)中太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用,電力論文

大慶油田建設(shè)中太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用,電力論文大慶油田建設(shè)中太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用太陽(yáng)能光伏發(fā)電論文優(yōu)選范文：大慶油田建設(shè)中太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用內(nèi)容摘要：近十年來(lái)，全球太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)量增長(zhǎng)約6倍，我們國(guó)家年產(chǎn)量1000萬(wàn)kW以上，為適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展道路，使用綠色能源，大慶油田逐步普及太陽(yáng)能光伏發(fā)電。文章將簡(jiǎn)述大慶油田光伏發(fā)電現(xiàn)在狀況，淺析光伏發(fā)電在油氣管道、油氣設(shè)施、輸油管道、油井道路、生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用情況，并探究光伏發(fā)電給大慶油田帶來(lái)的有效收益及新型技術(shù)的應(yīng)用效果。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：太陽(yáng)能；光伏發(fā)電；大慶；油田；0引言太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)光伏發(fā)電，是一種利用半導(dǎo)體材料進(jìn)行光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的新型發(fā)電系統(tǒng)。其除了日照之外，無(wú)需其他任何燃料，也沒(méi)有機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件，架設(shè)區(qū)域也特別靈敏。1大慶油田太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)在狀況大慶油田是我們國(guó)家最大的油田，位于松遼平原中部，由薩爾圖、杏樹(shù)崗等油氣田組成。進(jìn)入新時(shí)期后，大慶油田堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為根本，向可持續(xù)發(fā)展方向努力，建設(shè)起太陽(yáng)能光伏發(fā)電。大慶是我們國(guó)家太陽(yáng)能資源二類(lèi)地區(qū)，日照時(shí)間較長(zhǎng)，空氣清潔良好，并且大慶油田采油作業(yè)都位于野外，地勢(shì)比擬平坦，沒(méi)有高大遮擋物，非常合適太陽(yáng)能光伏發(fā)電的架設(shè)。現(xiàn)前階段大慶油田已經(jīng)建成較為完善的光伏發(fā)電矩陣以及企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)，油田共計(jì)有不同電壓等級(jí)的變電所300余座，為光伏發(fā)電的電量送出與消納提供了非常理想的條件[1].通過(guò)將高耗能設(shè)備更換為光伏發(fā)電系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)大幅節(jié)能減排的目的，1MW的光伏發(fā)電站每年可節(jié)省等價(jià)替代煤140噸，二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物排放皆有不同程度降低。2太陽(yáng)能光伏發(fā)電在大慶油田中的應(yīng)用2.1油氣管道閥室電源隨著油田開(kāi)發(fā)的增加，地面建設(shè)及設(shè)備也在不斷增加，而油氣田分布廣泛，處于外圍的油田閥室更是偏僻，分布范圍也比擬零散，部分油氣管道閥室無(wú)法獲得可靠電源供給，假如建設(shè)供電系統(tǒng)其成本與用電量不成正比，并且碰到惡劣天氣時(shí)變壓器可能發(fā)生損壞。大慶油田選擇使用光伏發(fā)電為油氣管道閥室供給電力是有原因的，首先光伏組件體積小，質(zhì)量輕，在運(yùn)輸和安裝經(jīng)過(guò)中簡(jiǎn)單靈敏，出現(xiàn)電力負(fù)荷的情況也能及時(shí)增加光伏電池陣列；其次光伏發(fā)電能夠直接利用閥室建筑上方空余區(qū)域，不需要單獨(dú)占地；最后光伏發(fā)電的運(yùn)行維護(hù)成本低，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，無(wú)需人員值守，正常情況下僅要10塊太陽(yáng)能電池板便可穩(wěn)定運(yùn)行5至10年[2].2.2油氣設(shè)施陰極保衛(wèi)電源石油或天然氣在日常輸送經(jīng)過(guò)中的油氣設(shè)施會(huì)遭到電化學(xué)腐蝕的影響，現(xiàn)前階段為了解決原油油罐和油氣管道電化學(xué)腐蝕的主要方式方法有加電流保衛(wèi)〔強(qiáng)迫陰極保衛(wèi)〕和犧牲陽(yáng)極保衛(wèi)兩種，都是為保衛(wèi)油氣設(shè)施而通以足夠的極化電流，是被保衛(wèi)金屬成為陰極，實(shí)現(xiàn)陰極極化，進(jìn)而完成電化學(xué)保衛(wèi)。過(guò)往為實(shí)現(xiàn)陰極保衛(wèi)，需要占用部分土地建設(shè)電力站，導(dǎo)致供電電源不獨(dú)立，部分管理不具備斷電電位測(cè)試條件，斷電電位達(dá)不到保衛(wèi)準(zhǔn)則要求[3].而光伏發(fā)電能夠不受空間限制，建設(shè)多方位的光伏電池陣列，斷電保衛(wèi)及電位都能夠由太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行孔，更容易為油氣設(shè)施提供電流，有效保衛(wèi)系統(tǒng)。2.3輸油管道電加熱由于傳統(tǒng)的蒸汽加熱方式在經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性方面都有很大的缺陷，當(dāng)前大慶油田輸油管道多使用電熱絲進(jìn)行加熱，不僅操作方便而且經(jīng)濟(jì)。電能在諸多能源是容易與長(zhǎng)距離傳輸?shù)哪芰啃问?，電源與加熱件之間簡(jiǎn)單的導(dǎo)線連接就能夠?qū)崿F(xiàn)能量的傳輸，并且電能傳輸經(jīng)過(guò)中，本身?yè)p失較少。大慶油田原油黏度較大，年平均溫度在4℃左右，且冬季較長(zhǎng)，需要較高的加熱溫度。使用太陽(yáng)能光伏發(fā)電，能夠?yàn)檩斢凸艿捞峁┹o助電源，減少對(duì)火力發(fā)電的依靠。2.4油氣管道自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)大慶油田的主要設(shè)備及油氣管道大都分布在野外，維護(hù)和管理較為冗雜。固然石油，天然氣都是當(dāng)代社會(huì)發(fā)展必不可少的能源，但是其易燃，易爆等特性注定油氣管道的安全管理馬虎不得。在油氣管道常年使用期間會(huì)遭到天氣、腐蝕、漲縮等因素影響，而人員無(wú)法時(shí)刻監(jiān)視油氣管道狀況，也沒(méi)有人手能覆蓋到大量的管道之中。不過(guò)隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，油田油氣管道的監(jiān)控逐步當(dāng)代化，依靠無(wú)人機(jī)，電子眼等方式進(jìn)行油氣管道的維護(hù)與檢查，相對(duì)的這些電子產(chǎn)品也需要充電使用，安設(shè)太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，便可在野外隨意使用。另外油氣管道自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)正在建設(shè)之中，將油氣管道、光伏系統(tǒng)和自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)石油采集輸送等相關(guān)設(shè)備的監(jiān)測(cè)，不見(jiàn)能保證油氣管道能長(zhǎng)時(shí)間處于監(jiān)控狀態(tài)下，還能節(jié)省大量的人力物力。2.5路燈照明及道路監(jiān)控太陽(yáng)能光伏發(fā)電的基本應(yīng)用效果便是與路燈及道路之上，太陽(yáng)能路燈不需鋪設(shè)電力管線，具有節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，除路燈外，在油田泵站閥室，生活方面都需要用到照明，油田本身就是一個(gè)生活區(qū)與工作區(qū)相結(jié)合的地點(diǎn)，利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電能夠?yàn)楣ぷ骱蜕钐峁┯秒姡瑴p少因火力發(fā)電或購(gòu)買(mǎi)電力出現(xiàn)的成本，在道路監(jiān)控方面也有使用光伏發(fā)電系統(tǒng)，配合時(shí)間控制，在需要的時(shí)間段對(duì)油田道路進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)度，布置蓄電池的配合將能進(jìn)一步延長(zhǎng)光伏發(fā)電在實(shí)際生活中的應(yīng)用效果。2.6邊遠(yuǎn)油井供電系統(tǒng)除了上文提到的閥室和油氣管道，邊遠(yuǎn)油井更是處在整個(gè)油田區(qū)域的最外沿，并且由于油井的特殊性質(zhì)，其附近不能建設(shè)較大規(guī)模的電力站，所以供電系統(tǒng)的選擇尤為重要，使用太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)與蓄電池配合，能夠知足油井的生產(chǎn)要求，在光伏電站架設(shè)電池板方陣，可使用并網(wǎng)或離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)在白天為油井抽油機(jī)供電，并將多余電力輸送到電網(wǎng)或蓄電池中，在夜晚時(shí)，使用逆變器將蓄電池電力排出，為油井供電。太陽(yáng)能光伏發(fā)電不只能節(jié)約火力發(fā)電資源，并且是屬于一次投入長(zhǎng)時(shí)間使用的系統(tǒng)，不像煤炭、石頭還需要進(jìn)行資源消耗量的計(jì)算，節(jié)約的成本簡(jiǎn)單明了。2.7設(shè)備防盜電報(bào)警系統(tǒng)由于大部分油井都在野外，這就給了不法分子盜竊電能，甚至盜竊油井設(shè)備的時(shí)機(jī)，比擬常見(jiàn)的盜竊手段是繞越計(jì)量，私接公線，并且竊電人員的線路接觸電阻較高，在電流的熱效應(yīng)下會(huì)發(fā)生跳火斷股甚至斷線的情況，為電力線路及油井作業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重危害。但使用太陽(yáng)能光伏發(fā)電卻能夠避免此種現(xiàn)象，太陽(yáng)能發(fā)電集中于白天，大量職工在油井工作，而夜晚由蓄電池進(jìn)行供電，竊電分子沒(méi)有電力線路能夠私接，并且光伏發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)，電力供應(yīng)平穩(wěn)，竊電情況的出現(xiàn)能立即反響到防盜電報(bào)警系統(tǒng)上，提高油井安全性。3太陽(yáng)能光伏發(fā)電在大慶油田的應(yīng)用效益3.1節(jié)能減排太陽(yáng)能作為無(wú)公害，安全可靠，建設(shè)周期短的能源，在各國(guó)都有著宏大的吸引力。如今全球很多石油和天然氣生產(chǎn)地區(qū)政治和經(jīng)濟(jì)局勢(shì)的不穩(wěn)定性，我們國(guó)家為減少對(duì)國(guó)外能源的依靠，解決日益突出的環(huán)境問(wèn)題和與礦物燃料發(fā)電相關(guān)的氣候變化風(fēng)險(xiǎn)，大力推廣太陽(yáng)能的使用。大慶油田響應(yīng)由國(guó)家能源局印發(fā)的(太陽(yáng)能發(fā)展十三五規(guī)劃〕，為促進(jìn)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，加快太陽(yáng)能多元化應(yīng)用提供助力。以2022年為例，全國(guó)光伏發(fā)電量達(dá)2243億kWh,同比增長(zhǎng)26.3%,華而不實(shí)大慶油田發(fā)電約90億kWh,且大慶地區(qū)棄光率低至0.4%.為將傳統(tǒng)化石能源和煤電轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嶋娏?，大慶油田新增裝機(jī)容量29萬(wàn)kW,光伏電站22個(gè)，減排二氧化碳2.79t、二氧化硫91t.除此之外大慶油田2022年用電量為167億kWh,華而不實(shí)依靠煤礦燃?xì)獍l(fā)電122億kWh,風(fēng)電21億kWh,而光伏發(fā)電用量占比約為11.3%,其余電力皆用于城市居民，能夠看出大慶油田發(fā)展新能源的空間宏大，前景良好，在將來(lái)不僅將減少火力發(fā)電造成的環(huán)境污染排放，也降低了煤炭，石油等有限資源的消耗。3.2資源利用固然光伏電站規(guī)規(guī)模大小不影響投資收益，但發(fā)電量會(huì)遭到裝機(jī)容量，組件方位角度，轉(zhuǎn)化效率，天氣因素所影響。近日，國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)(關(guān)于2020年光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知〕，華而不實(shí)將繼續(xù)對(duì)集中式光伏發(fā)電制定指導(dǎo)價(jià)。將納入國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼范圍的I-III類(lèi)資源區(qū)新增集中式光伏電站指導(dǎo)價(jià)，分別確定為每千瓦時(shí)0.35元、0.4元、0.49元〔含稅〕。納入2020年財(cái)政補(bǔ)貼規(guī)模，采用自發(fā)自用、余量上網(wǎng)形式的工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，全發(fā)電量補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為每千瓦時(shí)0.05元。大慶油田屬于二類(lèi)資源區(qū)，集中式和分布式光伏發(fā)電都有牽涉，不過(guò)油田本身用電的高峰低谷會(huì)有所不同，固然能夠到達(dá)資源利用的自發(fā)自用，但在部分用電峰值以及陰雨氣候時(shí)仍需電網(wǎng)供電，以每小時(shí)八十萬(wàn)千瓦計(jì)算，每年用電成本仍有60多萬(wàn)元，這華而不實(shí)還不包括油田發(fā)展建設(shè)的用電量。在資源利用方面固然太陽(yáng)能光伏發(fā)電還無(wú)法支撐大慶油田的整體發(fā)展，但光伏發(fā)電帶來(lái)的成效顯著。4新型光伏發(fā)電技術(shù)在大慶油田的應(yīng)用前景4.1最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)光伏電池陣列的輸出功率受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、工作溫度，以及負(fù)載匹配情況等因素影響，其輸出輸入功率呈非線性，當(dāng)光伏電池陣列工作到一個(gè)特定輸出電壓值時(shí)，光伏發(fā)電會(huì)獲得最大的輸出功率。大慶油田的油井分布較廣，部分油田處于松嫩平原北部，松遼盆地中部，其地勢(shì)有明顯的不對(duì)稱(chēng)性，地面波狀起伏，崗凹相間，心態(tài)復(fù)雜，在部分時(shí)期光照差異明顯。在不考慮光伏發(fā)電矩陣的溫度效應(yīng)下，使用最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)，使光伏發(fā)電隨著信號(hào)轉(zhuǎn)變，到達(dá)最大化太陽(yáng)能利用。4.2槽式聚光太陽(yáng)能技術(shù)現(xiàn)前階段我們國(guó)家光電轉(zhuǎn)換效率門(mén)檻為18%,理論上最高光電轉(zhuǎn)換效率為31%,利用成熟的聚光技術(shù)，將入射太陽(yáng)能聚光到光伏電池陣列免表，在一樣的電池材料用量下，光伏發(fā)電成本及輸出功率將會(huì)提高。不過(guò)大量聚光會(huì)導(dǎo)致光伏電池溫度升高，發(fā)電效率遭到影響，并且出現(xiàn)光伏電池?zé)龤У那闆r[4].從自然條件來(lái)看，大慶地區(qū)年平均溫度只要4℃左右，有利于光伏電池自然降溫，而聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的另一特點(diǎn)是光伏余熱集中，利用余熱回收系統(tǒng)不僅能提高太陽(yáng)能利用率，而且能夠作用與輸送管道的加熱上，或許在將來(lái)輸送管道不再埋入地下，而是與太陽(yáng)能光伏發(fā)電結(jié)合到一起，一邊實(shí)現(xiàn)發(fā)電一邊完成加熱。5結(jié)束語(yǔ)充分利用油田區(qū)域內(nèi)的空地，建設(shè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，將為大慶油田降低電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本，同時(shí)在知足生活區(qū)用電需求的前提下，能夠?qū)⒍嘤嚯娏坑糜谟途ㄔO(shè)之中，或售賣(mài)給電網(wǎng)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。太陽(yáng)能光伏發(fā)電屬于綠色能源，在將來(lái)的油田發(fā)展經(jīng)過(guò)中，將會(huì)被大力推廣，也會(huì)進(jìn)行資金補(bǔ)貼，應(yīng)用情況及發(fā)展前景非?？捎^。以下為參考文獻(xiàn)[1]杜思華。太陽(yáng)能光伏發(fā)電在