大港油田第二采油厂生产运行科 河北沧州 061103
摘要：为实现大港油田“绿色”开发建设，从两个角度对可开发新能源进行了综合经济技术评价。根据开发难度的大小，排序为：风能、太阳能、地热能、植物能，这些都不具备规模开发的经济价值。然而，在一些偏远地区，新能源风电具有小规模利用的经济价值。风-太阳能互补发电系统向抽油机供电可以大大降低能耗，为边远地区的进一步开发和稳定生产开辟了节能降耗的新途径。
关键词：新能源；经济评价；风光互补；偏远地区；节能降耗
前言:石油属于不可再生资源。与此同时，以石油为代表的石化能源的生产和消费所带来的环境问题也越来越严重，已成为人类可持续发展的主要障碍之一。此外，高油价等因素迫使世界各国寻求替代石油产品。替代石油产品和新能源的开发利用是能源发展的热点领域。大港油田位于环渤海沿海地区，拥有丰富的太阳能和风能资源。太阳能和风能的开发利用潜力巨大。如果太阳能和风能能够在油田的生产和生活中得到利用，将对油田的节能环保起到积极的作用[1]。
一．新能源潜力调查
1.1土地资源：大港油田矿区土地是公司宝贵的资源和财富，也是新能源开发的基础。大港油田公司现有土地面积约23.7万亩，其中耕地面积3.9万亩。工业用地易转为种植用地，预计最大可利用耕地6.3万亩。
1.2 风能资源量 参照 GB/T 18709—2002《风电场风能资源测量方法》、GB/T 18710—2002 《风电场风能资源评估 方法》、《全国风能资源评价技术规定》估算大港油 田风能资源量：风能功率密度在 200～300 W/m2以上，每年可利用的小时数在5000 h以上，平均每天 10 h。大港油田为风能资源丰富区。平均风速虽然不是很高，但风频分布比较适合，具有稳定的主导风向，风的质量很好，且有效小时数高，风资源可利用时间较长。在这种风况下，风机的设计和运行 都非常经济。目前技术条件风力发电站平均每1.0 MW占地少于2亩。若用大港油田 1%的工业土地，约 2000 亩，用于风力发电，则总装机功率在1000 MW 左右，相当于天津大港发电厂总功率的75%，可供5000口油井生产用电[2]。
二 ．新能源开发技术经济评价
新能源总量不等于可开发的新能源总量。受经济、政策、土地、地方关系、商业利益、技术等因素影响。许多新能源难以利用，需要进行全面的经济技术评价。
2.1经济指标评价模拟建设一定规模电厂的投资，采用不同形式的新能源进行投资和收益估算。如果假设总装机功率为20兆瓦，则不同的新能源组成部分为：10个风电场，配备2兆瓦风力涡轮机；20兆瓦太阳能光伏发电厂；20兆瓦地热发电厂或供热站；20兆瓦生物质燃料发电厂。对上述四种形式的新能源电厂进行了投资估算。不考虑税收和土地征用成本，也不考虑政府补贴。新能源经济评价结论由电价、油价、煤价、天然气价格、技术进步导致的主要设备降价、国家政策、政府补贴、税费、贷款利率、人员工资福利等多个参数确定；工厂原材料、消耗性材料价格、副产品销售收入、副产品处理成本等变量将对经济评价结果产生显著影响。当上述变量发生变化时，经济评价结论也会随之变化。估算结果表明，除风力发电外的所有损失在经济上都是可行的。
2.2在某些特殊情况下，新能源可能提供相对经济的电力解决方案。
由于采油厂远程井组和单开井的用电量，目前主要采用柴油机供电。根据37kw抽油机电动机供电计算，柴油日耗接近200l/井，柴油日耗近1500元/井，仅年成本就将超过30万元/井。特别是远程单井开井，柴油机临时用电的投入产出比将变得很低。这种利用昂贵能源生产原油的方式，造成了巨大的资源浪费，不符合当前节能减排、降低成本、提高效率的现状。在离网间歇生产条件下，新能源相对于市电和柴油发电的具体投资和运行具有经济优势[3]。
三．抽机组风电互补系统的应用
3.1风-太阳能互补系统的优化配置及影响因素分析风-太阳能互补特性对风电机组配置及光伏发电能力有较大影响[6]。为了合理配置储能容量，实现净收益最大化，首先，根据风能和太阳能互补的特点，共同配置风电机组和光伏组件的容量，在仅分析风电机组和光伏组件的情况下，对系统的经济收入和系统运行情况进行分析，然后配置储能装置，进一步分析系统的经济收入和系统运行情况。风资源与光资源的分布特点：风资源与光资源在一定程度上是互补的。风资源具有白天风速相对较小，夜间风速相对较大，夏季风速相对较小，冬季风速相对较大的特点。光资源充足，白天11:00～14:00最强，早晨6:00前、下午19:00后，光强度很弱甚至为零。夏天光线好，冬天光线弱。
3.2 风力发电机和光伏组件通过变流器和变压器连接到配电网的交流母线上，负载也通过变压器连接到交流母线上。在系统运行过程中，需要风电机组、光伏和电网的协调输出，负荷用电需求优先由风电和光伏发电补充。当分布式系统出现电力短缺或电力过剩时，可以进行总线与电网之间的能量交互。
3.3根据油井不同的工作制度和井场的用电量，在系统建设初期，必须将风机装机功率与太阳能装机功率相匹配，设计满足生产需要的风、太阳能互补发电系统的组成方案现场生活[4]。技术方案为：风电互补（3台20kw风机，18.2kw，280w单晶硅太阳能电池板，65块）。
结论：
（1） 对大港油田新能源潜力进行了研究。根据开发难度的大小，依次为：风能、太阳能、地热能和植物能。（2） 从同等规模经济指标和特殊条件两个方面对可开发新能源进行综合经济技术评价。国家补贴等参数对新能源经济评价结论有很大影响。(3） 在偏远地区，新能源电力具有小规模利用的经济价值。张21-1井场成功应用了抽油机风电互补发电系统，为偏远区块站提供了相对经济的电力解决方案。为边远区块的进一步开发和稳定生产开辟了节能降耗的新途径。
参考文献：
[1]任立民, 张津红, 钟勇. 大港油田深层凝析油气藏配套开采技术[J]. 石油钻采工艺, 2017,67(61):89-90.
[2]陈一鹤, 叶继根, 周莹, et al. Technology for development of high watercut oil reservoir by polymer lfooding in Dagang Oilifeld%大港油田高含水油藏聚合物驱开发技术[J]. 石油钻采工艺, 2018,67(003):98-100.
[3]陈永生. 声波测井在大港油田勘探和开发中的一些应用[J]. 测井技术,2017,78(06):116-118.
[4]王晴. 石油地质开发的创新与发展思路分析[J]. 中国石油和化工标准与质量,2017,78(10):78-79.