绿电友好消纳的胜利探索

  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，实施可再次生产的能源替代行动，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起的产业的定位，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，全力发展新能源产业。胜利油田通过“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，并从重建设改为重运营，真正把新能源用好，生产直接用能绿电占比达到23.2%。

  近年来，胜利油田依托丰富的生产场景，全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%。

  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”。

  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一定的反应，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，事先对电网也许会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，他们还应该要考虑更多因素，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，目的是平息这场看不见的博弈，让电网保持平衡和稳定。

  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。

  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，实施可再次生产的能源替代行动，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起的产业的定位，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，全力发展新能源产业。

  “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，能够充分的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顶级规模的区域，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%。

  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。

  今年，党的二十届三中全会审议通过的《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。假如没有煤电，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，富余电量消纳慢慢的变重要。

  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、加快速度进行发展”变为“高水平发展”，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。

  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探讨研究；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，随技术一直在升级，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。

  党的二十大报告提出“加快规划建设新型能源体系”，为我们国家现代化能源体系建设指明了方向。所在企业有哪些做法和经验？

  齐兰涛：作为传统能源企业，积极地推进能源使用方式转型，逐步扩大新能源利用规模，截至目前已建成光伏电站110余座、装机容量74兆瓦，绿色热能生产能力达8.8万吉焦/年，并拥有我国单套最大质子交换膜（PEM）电解水制氢装置。

  在新能源领域取得了两项突破和六项进步。“两项突破”是：建设了“郑汴洛濮氢走廊”，绿氢形成工业化产能，被评为2023年省级绿色低碳标志性项目；新能源建设项目管理与技术服务实现“作坊式”到“工业化”管理的转型升级。

  “六项进步”是：光伏产业实现规模化效益化发展；光伏建设及度电成本明显降低；成功研制高聚光比蝶式太阳能集热装置；余热建设运维技术渐成体系；新能源标准体系逐步完善；风光发电功率的预测精度有效提升。

  杨宇辉：为响应国家号召，河南油田结合自己实际，从七个方面积极地推进新型能源体系建设，截至目前，已累计发绿电约1.1亿千瓦时、替代天然气约2600万立方米、降本创效约3000万元、减排二氧化碳约12万吨。

  河南油田的主要做法是：优化专业机构，成立油田新能源开发领导组、专业工作组、新能源办公室、研发中心等，加强统筹引领推进，加速创新转化；抓好顶层设计，确立绿色能源战略及目标，出台中长期规划和专业规划、开发指导意见、系列配套政策；统筹有序布局，因地制宜优先发展风光电、余热等技术成熟业务，探索研究地热、储能、氢能等领域；灵活实施项目，结合项目效益、实施难度等优选建设模式；标准化开发利用，可研、设计、采购、施工、运维、风控等均标准化组织并且开展，推进项目降成本、缩周期、提效益、控风险；严格考核兑现，建立监控考核机制，定期跟踪开发利用进度，及时考评实施效果，开发效益与单位挂钩、与预期比较；强化科研攻关，成立攻关团队，风光发电功率互补研究、绿电对电网稳定性研究、油井“光热+”多能互补研究等成果落地应用，“源网荷储”一体化应用、智慧能源管控系统建设等科研项目正有序开展研究和申报省市重点科技项目。

  党的二十届三中全会进一步明确“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”。企业对此有什么看法和认识？

  齐兰涛：在完善新能源消纳和调控政策措施方面，积极做出响应国家政策，在供电区域内实施“源网荷储”一体化项目，项目全方面实施后，将构建符合油田用能场景的多能互补综合能源系统，实现能源友好互动，助力油田高效、低碳、清洁绿色发展。依托丰富的油气生产供用能场景，科学构建“源网荷储”布局，优化整合油田电源侧、电网侧、负荷侧等资源要素，部署和实施“源网荷储”一体化项目，在温室气体减排及生态环境保护上起到显著作用。

  杨宇辉：关于消纳与调控，其实调控是相对的，既可通过挖掘消纳能力来调控，也可经过控制建设规模做调整，方式需适时灵活多样。只有做到“供需匹配、配套完善、运行高效”，效益才能落实，消纳和调控才能相互适应。

  以河南油田风光电建设为例，规划是按用电平均负荷测算消纳能力，后来，随着对投产风光电项目的发电效率进行跟踪分析、对风光电发电功率的互补性做多元化的分析，实际电网消纳能力至少可提升50%；集思广益、多措并举开展生产用能电气化替代研究应用和拓展油田外部市场，增强消纳能力，最大限度提升绿电供应和使用量。同时，通过及时完善配套电网、加强运营精细管理、推动“源网荷储”一体化项目建设等，确保所发绿电能够顺利消纳使用。

  党中央国务院发布《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》，提出“加快油气勘探开发与新能源融合发展”。怎么样才可以实现这一路径？

  齐兰涛：推动传统能源与新能源深层次地融合是我国能源转型发展的必由之路。我国正处于新能源替代传统能源的关键过渡期，能源绿色低碳转型是长期的过程，不可能一蹴而就，需要企业推动油气与新能源全面协同融合发展。

  比如，推动新能源产业化发展，促进从单一油气业务向“四供两融”综合能源服务转变发展方式与经济转型，加快产业化进程，形成驱动公司发展的新动力，同时结合新能源市场及政策变化，按照“科研先行、先行先试、分步实施、形成产业”的思路，以“低碳化、电动化、智能化、产业化”为目标，加快油气生产的全部过程绿热绿电替代，拓展油气和新能源多元化应用场景，推动新能源产业规模化、效益化、产业化发展。

  杨宇辉：传统能源与新能源在可再生性、环境友好性、稳定性、开发条件等方面有差别，但在现阶段呈现出较强的互补特性。为促进两者深层次地融合，目前还应以传统能源为基石，最大化挖掘新能源的开发利用潜力。下一步，随着各类储能技术日臻完善、经济效益日益明显，新能源占比将持续提升。现阶段，要确保能源供应的稳定与连续，传统能源的压舱石作用不可或缺。河南油田下一步重点还是在绿电+电储能、绿电+储热、地热余热+、光热+、绿电制氢+等方面加强研究，开展示范应用 ，推进新能源产业规模发展，逐步减少或替代传统能源。