中石油济柴新能源王生春：电化学储能在油气全场景中的应用解决方案

10月10-12日，由中国电池工业协会主办的IBIE2025电池博览会同期会议2025中国国际电池应用大会暨第三届中国国际新型储能发展峰会在深圳召开。中国石油济柴动力新能源科技分公司技术总监王生春，分享《电化学储能在油气绿色低碳发展全场景中的应用解决方案》的演讲报告。

 一、油气绿色低碳发展需求

前期，化石能源在碳排放和低碳发展方面存在明显不足。因此，我们有必要深入了解油气行业对绿色低碳发展的需求。习近平总书记强调，“能源安全关系我国经济社会发展全局，是最重要的安全之一”。

目前，我国石油和天然气对外依存度分别高达71%和40%，预计到2035年将分别达到80%和50%以上，并持续保持高位。石油石化行业正积极推进“三步走”目标，传统化石能源仍是主战场，电力则是主力军。油气与新能源融合发展，能有效支撑多能互补、源网荷储互动、多网联合互联等举措，加快新型电力系统建设。

我国陆上油气田大多已步入开发中后期，油气稳产面临较大困难。为此，采取了多种措施，但诸如火驱、气驱、油驱等区域的开采成本正逐步增加。油气田企业充分利用土地、风光、电网资源，结合已建成的油田电网设施，对油田电网进行低碳或零碳改造。然而，当前油田生产制度与油气端互补存在缺陷，传统装备和工艺难以适应油田的智能化生产，油气生产制度与新能源特性也不相匹配，这些都是亟待解决的痛点。

二、电化学储能在油气应用解决方案

储能是新能源产业革命的核心。在油气行业，新型储能，包括新型电力系统建设，是推动绿色低碳发展的重要支撑技术。以下是电化学储能在不同油气应用场景的解决方案：

1. 沙戈荒清洁能源大基地场景，我国西部、北部约170万平方千米的沙戈荒地区，土地相对平坦，风光资源优越，东北地区整体风能资源丰富。

2. 零碳、低碳油气田建设场景采用集中式与分布式并举的方式。

在具备条件的油区及周边地区，推动分散式风电和分布式光伏建设，利用储能支撑老油田增产、新油田低碳建产。同时，推进集中式的风光发电项目，促进电气与新能源的融合，通过新能源配储和独立储能电站支撑沙戈荒及“风光气储氢一体化”新能源大基地建设。济柴动力全力打造新能源储能装备保障及服务能力，为中石油沙戈荒清洁能源大基地建设提供了一套解决方案。随着反映新型储能真实价值的多层次市场体系不断完善，储能电站的收益将得到改善，实现从价格到价值的转变。

3.智能微网综合能源应用场景一体化解决方案方面。

油气田采油领域光伏风电等新能源应用规模较小，且电网架设投资成本高，目前采用“柴发+抽油机”传统模式，成本高且有污染。离网型应用场景采用分布式光伏+分散式风电与储能配合，可完全替代柴发发电。当风光发电不足时，柴发作为后备电源。中石油按照“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署，以生产用能清洁替代为抓手快速起步。建立与风光出力特性相匹配的变工况生产方式，结合智能微电网，最大限度实施“以绿电替网电”，加快新型电力系统改造，促进电气化率提升，提高新能源消纳。

4.光储直柔应用是重要解决方案。

许多油区电网较弱，传统光伏发电通过逆变器，在交流侧加储能，采用交流-直流-交流方式，能源转化损耗大。为此，推出光储直柔方式，针对油田弱电网、负荷冲击大的问题，采用DCDC全直流方案解决。光伏直柔主要应用于并网型井场，可实时根据负载情况，通过控制逻辑及算法实现光伏和网电的调节。采用光储直柔方案旨在最大限度提高油区分布式光伏发电的利用率，优先使用分布式光伏，不足时再用网电补充。

三、钻井、压裂清洁替代场景储能配置丰富多样。

1.网电配储，其储能配置类似于台区扩容。钻井、压裂需求功率大但时间短，二十多天打完井就撤离，进行电力改造不现实，通过网电配储可实现变压器扩容。

2.机组配储，在无网电条件的钻井或压裂现场，采用机组配储方式，可提高柴发或燃气发电的能源利用率，降低碳排放，提高供电可靠性和高品质。

3.储能换电，提供移动换电解决方案。目前采用5MWh系统，可根据需求配置储能模块。在苏里格等气田采用发电机组+储能的微网模式供电，展示了机组配储的方案。

采用600kW电池储能+600kW超级电容的混合储能方式。2023年5月在长庆钻井应用了混合储能，超级电容主要解决通信负载、快速响应的大功率需求。

4.钻井用移动储能换电解决方案，如同一个充电站，移动储能车充好电后，采用两三台移动储能车为钻井供电，循环往复。目前计划利用油区集中式新能源场站的弃风弃光以及现有市电的谷电为储能充电。将移动方舱移动到钻井现场，提供钻井动力。展示了交流侧裂变舱的布置方案。

中国石油长城钻探公司利用厂房屋顶光伏发电，结合移动式储能系统，打造了3.34MWh移动储能车，采用2.5MW逆变器。

5.压裂工况储能替代柴驱解决方案，针对无电网和有电网区域分别制定不同方案。济柴为中石油渤海钻探某压裂现场提供燃气电站配套储能方案，采用48台燃气发电机组加上6台5MWh的储能系统，混合储能动力电站为压裂供电。展示了混合电站的工作模式。

充分利用压裂的间歇作业，在压裂间歇两小时时，燃气发电为储能充电，压裂作业时燃气发电与储能同时供电。

6. 电动修井机场景，修井作业在油田作业中占比较高，能耗也大。采用移动储能+电动虚拟机的方案，可有效解决修井作业的储能问题。

7. 智能微网场景试点，开展营区“光伏+储能”微电网供电系统，为营区生活区提供绿电供应，实现能源的清洁利用。

四、储能技术装备及油气应用业绩

济柴动力隶属于中国石油，始建于1920年，是拥有105年历史的老企业，也是中国石油旗下唯一的动力装备企业，核心业务为“两机两新”，其中“新”指新能源。在储能领域，济柴从最初的风冷3.35MWh发展到如今的6.25MWh液冷储能，涵盖移动储能、混合储能、智能微网等一系列产品。

展示了行业主流的5MWh液冷储能系统、6.25MWh储能系统、常规户外一体化储能柜、分布式储能产品、组串式储能系统、直流耦合储能柜、混合动力储能、光储一体机（即光储直柔解决方案）等。离网型逆控一体柜可在无网电情况下，为抽油机提供不间断供电。济柴的应用业绩中，油类占30%，社会市场占70%。