為落實集團(tuán)公司關(guān)于開展源網(wǎng)荷儲系統(tǒng)推廣示范,提高高煤價下新能源與煤電、煤熱耦合水平,增強(qiáng)一體化經(jīng)營能力的要求,11月9日~10日,中國石化25家油田、煉化企業(yè)赴勝利油田現(xiàn)場調(diào)研源網(wǎng)荷儲一體化開發(fā)和利用情況,專題研討源網(wǎng)荷儲一體化技術(shù)推廣。與會人員認(rèn)為,要進(jìn)一步增強(qiáng)源網(wǎng)荷儲部署的緊迫性和責(zé)任感,加強(qiáng)上中下游聯(lián)動、全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,推進(jìn)源網(wǎng)荷儲多元化試點布局、一體化智能升級,全力構(gòu)建多能互補(bǔ)、潔凈高效的新型能源體系,在保障國家能源安全、推動能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮引領(lǐng)作用、彰顯石化擔(dān)當(dāng)。
源網(wǎng)荷儲是以“電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲能”為整體規(guī)劃的新型電力系統(tǒng)運行模式。
“雙碳”目標(biāo)背景下,新能源大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng)已成常態(tài)。源網(wǎng)荷儲一體化是一種可實現(xiàn)能源資源最大化利用的運行模式和技術(shù),通過源源互補(bǔ)、源網(wǎng)協(xié)調(diào)、網(wǎng)荷互動、網(wǎng)儲互動和源荷互動等多種交互形式,提升可再生能源并網(wǎng)后電網(wǎng)運行的靈活性、穩(wěn)定性,實現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)消納,從而更經(jīng)濟(jì)更安全地提升電力系統(tǒng)功率動態(tài)平衡能力,全面提高全產(chǎn)業(yè)鏈綠色低碳價值創(chuàng)造水平。
源網(wǎng)荷儲一體化是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要發(fā)展路徑,更是推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈控能降本減碳增綠提效、實現(xiàn)全面可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇
近年來,國家陸續(xù)出臺了一系列關(guān)于推進(jìn)源網(wǎng)荷儲一體化的政策文件。2021年3月,國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確提出推進(jìn)源網(wǎng)荷儲一體化,將源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)作為電力工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。同年10月,國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動方案》,提出構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng),要求大力推動“新能源+儲能”、支持分布式新能源合理配置儲能系統(tǒng),積極發(fā)展源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)。
2022年6月,國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)《關(guān)于促進(jìn)新時代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實施方案》,提出在具備條件的工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū),支持工業(yè)綠色微電網(wǎng)和源網(wǎng)荷儲一體化項目建設(shè),推進(jìn)多能互補(bǔ)高效利用,開展新能源電力直供試點,提高終端用能的新能源電力比重。
今年2月,國家能源局印發(fā)《加快油氣勘探開發(fā)與新能源融合發(fā)展行動方案(2023~2025年)》,提出提高油氣勘探開發(fā)與新能源融合項目備案效率。6月,《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》發(fā)布,提出打造“新能源+”模式,加快提升新能源可靠替代力,推進(jìn)新能源與調(diào)節(jié)性電源的多能互補(bǔ),推廣電力源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展模式,大幅提高新能源發(fā)電效率和可靠出力水平。
10月10日,國家發(fā)展改革委等四部門又聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)煉油行業(yè)綠色創(chuàng)新高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確提出:引導(dǎo)煉油過程降碳,推進(jìn)現(xiàn)有燃煤自備電廠(鍋爐)清潔能源替代,鼓勵企業(yè)積極探索研究太陽能供熱在煉油過程中的應(yīng)用,鼓勵企業(yè)因地制宜優(yōu)先采用新能源分布式發(fā)電和源網(wǎng)荷儲一體化等方式逐步降低煤炭消費比例,提升可再生能源消納水平,提高系統(tǒng)運行效率和電源開發(fā)綜合效益。
在推進(jìn)新能源與傳統(tǒng)能源融合發(fā)展的過程中,隨著新能源滲透率不斷提高,各企業(yè)電力系統(tǒng)高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備接入的“雙高”特性日益突出,亟須采取源網(wǎng)荷儲一體化運營技術(shù),實現(xiàn)供需協(xié)同、保障安全平穩(wěn),最大程度消納新能源。
中國石化積極發(fā)展以“氫能供給、清潔供熱、清潔供電、生物燃料供應(yīng)”及“新能源業(yè)務(wù)與現(xiàn)有業(yè)務(wù)綠色發(fā)展相融合”“新能源業(yè)務(wù)與新科技新模式發(fā)展相融合”為架構(gòu)的“四供兩融”業(yè)務(wù),高度重視源網(wǎng)荷儲智慧能源系統(tǒng)建設(shè)工作。
今年5月10日,馬永生董事長現(xiàn)場考察勝利油田源網(wǎng)荷儲工作統(tǒng)籌推進(jìn)情況。集團(tuán)公司黨組多次對新能源與傳統(tǒng)能源融合發(fā)展提出要求,強(qiáng)調(diào)要開展源網(wǎng)荷儲系統(tǒng)推廣示范,提高高煤價下新能源與煤電、煤熱耦合水平,增強(qiáng)一體化經(jīng)營能力。
建設(shè)源網(wǎng)荷儲一體化智慧能源系統(tǒng),推進(jìn)能源清潔高效開發(fā)利用,既是深化能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、加快構(gòu)建新型能源體系的必由之路,又是推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈控能降本減碳增綠提效、實現(xiàn)全面可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。
勝利油田建立綠色低碳融合創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)體系,成功打造國內(nèi)油氣行業(yè)首家源網(wǎng)荷儲一體化智慧能源技術(shù)先導(dǎo)試驗平臺
按照中國石化的戰(zhàn)略部署,勝利油田以綠色低碳融合創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)體系為統(tǒng)領(lǐng),將以源網(wǎng)荷儲為核心的新能源產(chǎn)業(yè)作為三大產(chǎn)業(yè)之一,構(gòu)建國內(nèi)油氣行業(yè)首家源網(wǎng)荷儲一體化智慧能源技術(shù)先導(dǎo)試驗平臺。目前,該油田正在申報國家級油氣田綠色低碳發(fā)展示范區(qū),源網(wǎng)荷儲智慧能源系統(tǒng)成為支撐示范區(qū)建設(shè)的重要組成部分。
勝利油田有豐富廣闊的陸上、淺海灘涂自然資源,這為布局發(fā)展以源網(wǎng)荷儲為核心的新能源產(chǎn)業(yè)提供了基礎(chǔ)。該油田通過優(yōu)化整合油田電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)等資源要素,積極攻關(guān)應(yīng)用多元先進(jìn)儲能技術(shù),以安全、綠色、高效為目標(biāo),探索以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)發(fā)展路徑,構(gòu)建源網(wǎng)荷儲深度協(xié)同、源荷實時高效匹配的新型能源體系。這項工作促進(jìn)了供需精準(zhǔn)匹配,保障了電力供應(yīng)的可靠性和安全性;優(yōu)化了能源消費結(jié)構(gòu),降低了用能成本;支撐了新能源規(guī)模化消納,實現(xiàn)了綠色低碳發(fā)展。
走進(jìn)勝利油田電力調(diào)度中心,一塊巨大的可視化大屏展示著勝利油田實時的能源供需關(guān)系,一條“凹”形的火電機(jī)組運行負(fù)荷曲線,一條“凸”形的光伏電站負(fù)荷曲線,還有一條跌宕起伏的電力現(xiàn)貨交易價格曲線,反映了整個油田的油氣開發(fā)電力生產(chǎn)和消費情況。這個自主開發(fā)的源網(wǎng)荷儲一體化智慧能源技術(shù)先導(dǎo)試驗平臺,通過連通山東省電網(wǎng),導(dǎo)入各光伏電站、用電單位的負(fù)荷數(shù)據(jù),結(jié)合網(wǎng)電、火電、綠電的價差,合理分配柔性用電負(fù)荷和儲能電站負(fù)荷,擬合出火電最優(yōu)負(fù)荷曲線。曲線背后折射的是該油田正在掀起的一場能源轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)變革。
勝利油田具備獨立配套的發(fā)供電系統(tǒng)。勝利發(fā)電廠作為自備電廠,是中國石化規(guī)模最大的熱電企業(yè),裝機(jī)容量104萬千瓦,擔(dān)負(fù)著油田生產(chǎn)生活用電和周邊城區(qū)集中供熱任務(wù)。油氣生產(chǎn)多元用能場景為光伏、風(fēng)電、地?zé)?、余熱等新能源提供了就近便利的消納條件。
依托豐富的油氣生產(chǎn)供用能場景、多能互補(bǔ)的能源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),勝利油田源網(wǎng)荷儲一體化智慧能源技術(shù)先導(dǎo)試驗平臺通過源網(wǎng)荷儲一體化調(diào)節(jié)、熱電機(jī)組深度調(diào)峰填谷、多源智能微網(wǎng)協(xié)同支撐,最大限度消納綠電和谷電,年增效6800萬元、減少二氧化碳排放17萬噸,形成了一系列可推廣可復(fù)制的特色技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)揮上中下游一體化優(yōu)勢,推廣勝利油田源網(wǎng)荷儲一體化運營經(jīng)驗,全面推進(jìn)中國石化源網(wǎng)荷儲工作再上新臺階
參會人員調(diào)研了勝利發(fā)電廠一二期機(jī)組、電廠灰場37兆瓦光伏電站、油氣田壓縮空氣儲能系統(tǒng)模型、源網(wǎng)荷儲智慧能源平臺等源網(wǎng)荷儲典型場景,并深入探討了煤電機(jī)組深度調(diào)峰與新能源耦合運行、多元儲能、虛擬電廠與電力需求響應(yīng)實踐及電熱兼?zhèn)涞亩嗄芑パa(bǔ)微能網(wǎng)等技術(shù),認(rèn)為勝利油田源網(wǎng)荷儲一體化智慧能源技術(shù)先導(dǎo)試驗平臺在助力企業(yè)綠色低碳發(fā)展和降本增效方面成效顯著,為其他企業(yè)提供了寶貴的實踐經(jīng)驗,具有很好的借鑒價值,值得大力推廣。
集團(tuán)公司高級專家倪承波結(jié)合勝利油田新能源開發(fā)實際,指出應(yīng)針對油田、煉化企業(yè)的特點分類施策,結(jié)合實際量身定制源網(wǎng)荷儲一體化解決方案。
油氣田企業(yè)建設(shè)源網(wǎng)荷儲一體化智慧能源管控平臺,可以充分利用企業(yè)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源,融合源網(wǎng)荷儲系統(tǒng)運行、電力交易等能源資源數(shù)據(jù),實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲電力能源生產(chǎn)、運行調(diào)節(jié)和運行分析,加強(qiáng)策略生成、響應(yīng)分析、執(zhí)行評價、市場交易等全過程一體化管理。
油氣田企業(yè)開展源網(wǎng)荷儲技術(shù)應(yīng)用,可以在電網(wǎng)側(cè)推進(jìn)分層分區(qū)域平衡的新型配電網(wǎng)智能調(diào)控系統(tǒng)升級、綠色智能微電網(wǎng)構(gòu)建、電力市場化交易策略優(yōu)化,實現(xiàn)油田分布式新能源、外部電網(wǎng)、海量負(fù)荷及多種儲能設(shè)施的綜合智慧管控,打造適應(yīng)新能源占比逐漸提高的堅韌、智能電網(wǎng)。
油氣田企業(yè)應(yīng)推動由能耗雙控轉(zhuǎn)向碳排雙控,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)實現(xiàn)增綠減碳。一方面通過油氣與地?zé)崮?、風(fēng)能、太陽能等能源資源協(xié)同開發(fā),實施源頭結(jié)構(gòu)性減碳;另一方面開發(fā)基于能源流的源網(wǎng)荷儲全流程碳排放監(jiān)測應(yīng)用,指導(dǎo)全方位節(jié)能減碳,提高能源資源利用效率和減碳水平。
煉化企業(yè)應(yīng)探索構(gòu)建熱電綜合智慧能源管控平臺,建立靈活調(diào)節(jié)新型能源調(diào)控中心,打造虛擬電廠和負(fù)荷聚合商,培育市場新業(yè)態(tài),建立碳資產(chǎn)管理交易價值創(chuàng)造體系,實現(xiàn)碳資產(chǎn)管理價值最大化。
目前,大多數(shù)煉化企業(yè)電力調(diào)度方式較為單一、尚未實現(xiàn)一體化管控,電力調(diào)度中心與生產(chǎn)現(xiàn)場動態(tài)亟須實現(xiàn)高效互通。電力數(shù)據(jù)采集未全面實現(xiàn)自動化、實時化,易出現(xiàn)延遲、疏漏或錯誤。
集團(tuán)公司化工事業(yè)部首席專家趙勇認(rèn)為,要推行源網(wǎng)荷儲一體化,首先要最大化激發(fā)負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)響應(yīng)潛能,讓用戶深度參與電力系統(tǒng)運行的調(diào)節(jié),通過捕捉靈敏的價格信號,充分調(diào)動用戶積極性,增加負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)的靈活性。其次,在發(fā)電側(cè)提升各類電源的調(diào)節(jié)能力并將其充分釋放,實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源共享,提高新能源發(fā)電占比,促進(jìn)新能源就近生產(chǎn)和利用,加強(qiáng)儲能系統(tǒng)規(guī)模化利用。
企業(yè)實踐
中原油田推進(jìn)能源友好互動
近年來,中原油田依托東濮、普光、內(nèi)蒙古三個油氣開發(fā)基地,建成油田本部、普光氣田、內(nèi)蒙古油區(qū)三個獨立電網(wǎng),圍繞光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、綠氫建設(shè)、光熱及“余熱+光伏”展開科技攻關(guān),在源網(wǎng)荷儲方面取得一定成效。
他們采用井場光伏、水面光伏及棚頂光伏等新的建設(shè)模式及柔性組件等新工藝,整合油田資質(zhì)及施工力量,形成了一套完整的光伏項目施工自營管理模式,完成了油田首個對外合作項目。
他們與濮陽新星公司合作,在油田區(qū)域建設(shè)112兆瓦分布式風(fēng)力發(fā)電場,年發(fā)電量3.2億千瓦時。他們實施的7000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時綠氫項目,根據(jù)實際運行能耗與設(shè)計參數(shù)對比,制氫能耗參數(shù)優(yōu)于國內(nèi)外同類項目。
去年以來,他們先后建成濮城采油廠、文二中轉(zhuǎn)站“余熱+光伏”綜合利用項目,光伏裝機(jī)規(guī)模1.24兆瓦,年均發(fā)電量分別為111萬千瓦時、245萬千瓦時,年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤分別為1943噸、1235噸,年減排二氧化碳分別為3498噸、2406噸。
他們還根據(jù)油田分布式風(fēng)力、光伏發(fā)電和電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點,開展風(fēng)光新能源和儲能系統(tǒng)自動發(fā)電控制(AGC)技術(shù)研究,形成新能源發(fā)電控制策略庫,為實現(xiàn)能源友好互動提供了技術(shù)支撐。
江漢油田多能互補(bǔ)綠色發(fā)展
經(jīng)過60多年的勘探開發(fā),江漢油田已形成橫跨“四省一市”的4個油區(qū)和2個氣田,兼有鹽鹵化工和存續(xù)業(yè)務(wù)。為滿足存量負(fù)荷和用電,以及鹽化工電力增長的需求,江漢油田在新能源發(fā)展方面開展了大量工作。
江漢油田本部淺層井水溫在18攝氏度、中層井水溫在33攝氏度、深層井水溫在50攝氏度以上。他們大力開發(fā)中淺層井地?zé)豳Y源,用地?zé)崽娲济哄仩t,在冬季為住宅區(qū)和辦公區(qū)供暖。
他們在清河油區(qū)實施聯(lián)合站污水余熱供暖工程項目,通過采用“污水余熱+水源熱泵”技術(shù),年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1100噸、減排二氧化碳2320噸。
他們按照“先易后難”“實施一批、準(zhǔn)備一批、規(guī)劃一批”的原則,充分利用閑置土地資源,目前分布式光伏總裝機(jī)規(guī)模達(dá)83.5兆瓦。今年以來,已累計發(fā)綠電超7500萬千瓦時、減排二氧化碳4.3萬噸。
他們還充分挖掘王場聯(lián)合站余熱資源,利用光伏所發(fā)綠電替代加熱爐及生產(chǎn)用電,推動生產(chǎn)過程實現(xiàn)凈零排放。同時,利用湖北省支持燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組配套新能源項目的契機(jī),大力推進(jìn)風(fēng)電項目建設(shè)、積極開展儲能可行性調(diào)研、推進(jìn)信息化平臺建設(shè),通過搭建數(shù)據(jù)驅(qū)動分析、信息融合電力數(shù)字平臺,助力油田多能互補(bǔ)綠色發(fā)展。
中韓石化抬頭“借光” 低頭“取暖”
中韓(武漢)石油化工公司(簡稱:中韓石化),分煉油和化工兩個廠區(qū),廠區(qū)直線距離10公里,電力系統(tǒng)和熱電系統(tǒng)相互獨立。
中韓石化持續(xù)加大新能源應(yīng)用力度,去年5月30日,首個光伏發(fā)電項目1.8兆瓦立體倉庫分布式光伏發(fā)電項目投用,截至目前累計發(fā)電250.1萬千瓦時,按湖北省峰段和平段輸配電價格計算,節(jié)省電費186.07萬元。
該項目采用“分散逆變升壓、自發(fā)自用”模式,利用立體倉庫屋面,在12510平方米屋頂安裝太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),裝機(jī)容量1.8兆瓦,年均發(fā)電量190萬千瓦時。中韓石化成為武漢化工園區(qū)首家采用光伏發(fā)電的單位。
目前,中韓石化煉油廠區(qū)1個光伏改造項目正在施工,化工廠區(qū)也已簽訂2個光伏發(fā)電項目合同。3個項目預(yù)計明年全部建成投用。
抬頭“借光”的同時,還低頭“取暖”。他們在國內(nèi)首創(chuàng)利用新型低溫空預(yù)器將乙烯裝置急冷水余熱回用,實現(xiàn)能量梯級利用、提高排煙溫度。同時,瞄準(zhǔn)化工裝置的低溫余熱,將鍋爐補(bǔ)水全系統(tǒng)加熱源統(tǒng)一為低溫?zé)嵩?,最終實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)裝置全系統(tǒng)低溫?zé)嵘疃壤茫?jié)能效果顯著,降低供電能耗25克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時,年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤近6.5萬噸。
南化公司“節(jié)流”“開源”雙向發(fā)力
南化公司現(xiàn)有生產(chǎn)裝置28套,總產(chǎn)能280萬噸/年,總負(fù)荷需求約132兆瓦,年平均運行時間8750小時、用電量11.5億千瓦時。
對南化公司而言,保障電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運行難度不小。尤其是隨著江蘇省進(jìn)一步完善分時電價政策,尖峰電價在原峰值價格基礎(chǔ)上又上漲20%,難度進(jìn)一步加大。
南化公司充分發(fā)揮發(fā)電機(jī)調(diào)峰作用,優(yōu)化發(fā)電機(jī)、背壓機(jī)運行,盡可能增加發(fā)電量。生產(chǎn)運行部優(yōu)先運行節(jié)能機(jī)泵,實現(xiàn)間歇性負(fù)荷盡可能避開高峰時段。
通過內(nèi)部挖潛,南化公司降低了用電成本。他們與供電公司簽訂新的供用電協(xié)議,提高考核基線,獲得月累計功率因數(shù)超過0.9以上減免相應(yīng)比例電費的政策。今年前10個月,南化公司節(jié)約電費399萬元,實現(xiàn)了用電效益最大化。
一側(cè)“節(jié)流”、一側(cè)“開源”。南化公司還積極發(fā)展光伏應(yīng)用,開展光伏綠電系統(tǒng)先導(dǎo)性研究,用綠電替代傳統(tǒng)的電制甲醛,打造綠色制醛的配套試點示范。該項目裝機(jī)容量332千瓦,投運后平均日發(fā)電量1154千瓦時。
此外,他們還實施南京化工機(jī)械公司太陽能路燈改造,年節(jié)省電費5萬元。
原標(biāo)題:源網(wǎng)荷儲一體化助力構(gòu)建新型能源體系