12月27日，中原石油工程公司鉆井三公司50446鉆井隊施工的中原油田重點預(yù)探井衛(wèi)453井已順利完鉆，正在進(jìn)行試壓作業(yè)。中原石油工程公司與清華大學(xué)聯(lián)合研制的我國首臺兆瓦級飛輪儲能新型能源石油鉆機在該井工業(yè)示范應(yīng)用，填補了我國鉆井行業(yè)綠色儲能的一項空白。

“飛輪儲能技術(shù)的成功應(yīng)用，標(biāo)志著我國首臺兆瓦級飛輪儲能電源石油鉆機研制成功。據(jù)測算，鉆機月節(jié)約柴油40噸，節(jié)能30%以上，減少二氧化碳等污染物排放40%。”中原石油工程公司鉆井一公司裝備首席專家兼飛輪儲能課題運行辦公室主任牛躍進(jìn)說。

飛輪儲能技術(shù)來源于國家科技支撐計劃，在石油工程行業(yè)稱為新型能源鉆機混合動力系統(tǒng)，是一種新興的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽鎯Φ木G色環(huán)保型儲能技術(shù)。

目前，我國擁有各類石油鉆機2500臺套，柴油機作為鉆井施工的主要動力，存在能耗大、冒黑煙、噪聲高、下鉆時產(chǎn)生的勢能無法回收利用、鉆井施工中突變負(fù)載對柴油機組產(chǎn)生沖擊會縮短柴油機使用壽命等問題。

2014年2月，中原石油工程公司與清華大學(xué)合作，提出“飛輪儲能用于鉆機起升系統(tǒng)能量回收與利用方法”項目，同年3月通過國家科技部立項。

參與人員克服時間緊、任務(wù)重等困難，先后研制完成飛輪電機軸系動平衡試驗平臺、飛輪充放電工況模擬試驗測試平臺等項目。今年3月，飛輪機組中國電力科學(xué)技術(shù)研究院和中原油田裝備監(jiān)測總站同時進(jìn)行了現(xiàn)場第三方檢測。

“這是我國第一臺兆瓦級飛輪儲能電源工程石油鉆井工程樣機。”牛躍進(jìn)說。該鉆機混合動力系統(tǒng)能及時回收利用特殊能量，充放電循環(huán)效率為86%至88%，發(fā)電最大功率1088千瓦。經(jīng)過環(huán)境、經(jīng)濟(jì)評價和專家反復(fù)試驗檢測，能量回收利用效率高，理論上可減少一臺柴油機組運行。

專家認(rèn)為，飛輪儲能是國際上一種重要的儲能方式，以儲能密度大、充電時間短、能量轉(zhuǎn)換效率較高、對環(huán)境無污染等優(yōu)點，在石油鉆探開發(fā)方面展現(xiàn)出開創(chuàng)性的應(yīng)用前景。

“以前，在井場施工，大家都是扯著嗓子喊;應(yīng)用這臺鉆機后，井場噪聲由原來的110分貝降至65分貝，再也不用那樣了。”鉆井三公司50446鉆井隊平臺經(jīng)理王繼征說。

“我們發(fā)明的能量回收技術(shù)，不僅可在石油鉆機中推廣使用，還可轉(zhuǎn)化應(yīng)用于港口起重機械等方面，飛輪儲能技術(shù)可轉(zhuǎn)化應(yīng)用于UPS電源或風(fēng)力發(fā)電、高鐵、高壓輸變電網(wǎng)等項目中。”牛躍進(jìn)說。今年3月，“發(fā)展儲能與分布式能源”被確定為“十三五”國家百大工程項目。

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