【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及新能源技術應用領域，具體涉及一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統。
技術介紹
1、油田聯合站作為地面集輸系統的耗能“大戶”，現有的原油加熱多采用以燃油或燃氣加熱爐為核心的加熱系統，不僅熱效率低，而且油氣消耗量大、生產運行成本高，同時化石燃料的燃燒也帶來了二氧化碳和顆粒污染物排放等環境問題。
2、隨著對節能減排的重視以及碳中和概念的提出，越來越多的油田開始探索可替代的新能源，以減少對傳統石油的依賴并降低環境影響。太陽能、風能等新型能源作為清潔可再生能源，正逐漸受到油田生產的重視。但太陽能及風能具有間歇性和不穩定性，風速的變化會導致風力發電系統的輸出功率波動，對電網負荷平穩運行造成沖擊。因此，如何針對油田聯合站，構建多能協同互補的能源體系能夠有效助推油田節能減排和增產增效，對油田新能源發展具有重要意義。
技術實現思路
1、本專利技術為克服現有技術不足，提供一種基于多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，該系統可解決現有光熱轉換能源利用率低，太陽能及風能的間歇性和不穩定性，油田聯合站原油加熱熱效率低，油氣消耗量大、生產運行成本高等問題；本專利技術的另一個目的是利用新能源技術整合油田作業區空閑的空間資源，降低傳統聯合站能源浪費和經濟損失，更快促進油田作業區向綠色低碳轉型。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其包含光伏發電系統、風力發電系統、蓄電池、太陽能空氣布雷頓循環熱
4、進一步地，所述太陽能空氣布雷頓循環熱電聯供系統包含壓氣機、回熱器、太陽能集熱器、pcm儲熱系統、透平機、發電機和換熱器；壓氣機的冷氣出口和透平機的泛氣出口分別與回熱器相連，回熱器分別與太陽能集熱器和換熱器相連，太陽能集熱器分別與pcm儲熱系統和透平機相連，發電機與透平機相連。
5、進一步地，加熱爐的熱水出口與凈化罐的夾套入口相連，凈化罐的夾套出口與加熱爐的冷水入口相連。
6、本專利技術相比現有技術的有益效果：
7、1、本專利技術應用于大慶油田實際運行情況，依據羲和能源氣象大數據平臺，建立電力集總系統和熱力集總系統的多能互補模型，包含了光伏發電系統，風力發電系統，太陽能空氣布雷頓循環系統等諸多新能源利用設備。電力集總系統和熱力集總系統中各部分通過電控中心建立聯系，實現高效的節能減排效益。
8、2、本專利技術打破傳統的聯合站加熱爐供熱方式，將傳統的加熱爐作為備用熱源，主要以太陽能空氣布雷頓循環熱電聯供系統為主體，配備相變儲能系統調控其穩定性，實現油田聯合站的熱電聯供，滿足油田聯合站區域熱電需求。
9、3、本專利技術相變儲能系統中相變材料能夠在相變過程中吸收或釋放大量的潛熱，具有比傳統儲能方法更高的能量密度，且無毒無腐蝕，對環境友好。在實例應用中，當夜間太陽能集熱器失效時，pcm儲熱系統中的儲存熱能開始釋放，作為備用源加熱空氣以維持整個系統的運行，有利于系統的長期穩定運行。此外，配置有蓄電池儲電，實現長期不間斷供能。
10、4、本專利技術電力系統主要采用光伏發電、風力發電以及太陽能空氣布雷頓循環發電，充分利用太陽能和風能，降低油田作業區對電網中非綠電的依賴，實現油田聯合站的多能互補供電體系，提高能源利用率。
11、5、本專利技術所述綜合能源系統在實際應用中可根據需求選擇某幾個供能設備聯合運行。針對油田聯合站不同時間段所需的不同熱電負荷情況，加之自然因素的影響，借助調控軟件可模擬計算該工況下不同設備功率出力情況，以及該條件下的經濟性分析，聯合運行，一方面實現穩定供能，另一方面也可減少因設備過多導致的棄光棄風現象的發生。
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1.一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其特征在于：包含光伏發電系統(A)、風力發電系統(B)、蓄電池(C)、太陽能空氣布雷頓循環熱電聯供系統(E)和光熱轉換系統(12)；
2.根據權利要求1所述一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其特征在于：所述太陽能空氣布雷頓循環熱電聯供系統(E)包含壓氣機(1)、回熱器(2)、太陽能集熱器(3)、PCM儲熱系統(4)、透平機(5)、發電機(6)和換熱器(7)；壓氣機(1)的冷氣出口和透平機(5)的泛氣出口分別與回熱器(2)相連，回熱器(2)分別與太陽能集熱器(3)和換熱器(7)相連，太陽能集熱器(3)分別與PCM儲熱系統(4)和透平機(5)相連，發電機(6)與透平機(5)相連。
3.根據權利要求2所述一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其特征在于：還包含加熱爐(11)，加熱爐(11)的熱水出口與凈化罐(14)的夾套入口相連，凈化罐(14)的夾套出口與加熱爐(11)的冷水入口相連。
4.根據權利要求3所述一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其特征在于：凈化罐(14)的夾套出口
5.根據權利要求2所述一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其特征在于：光熱轉換系統(12)的高溫熱水出口與熱交換器(13)的第一入口連接，換熱器(7)的低溫熱水出口與熱交換器(13)的第二入口連接，熱交換器(13)的第二出口與現有的油井(15)。
6.根據權利要求2所述一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其特征在于：所述PCM儲熱系統(4)的相變材料為石蠟。
7.根據權利要求1所述一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其特征在于：所述蓄電池(C)包含電池組件和逆變器，電池組件的電壓輸出端與逆變器的電壓輸入端相連。
...【技術特征摘要】
1.一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其特征在于：包含光伏發電系統(a)、風力發電系統(b)、蓄電池(c)、太陽能空氣布雷頓循環熱電聯供系統(e)和光熱轉換系統(12)；
2.根據權利要求1所述一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其特征在于：所述太陽能空氣布雷頓循環熱電聯供系統(e)包含壓氣機(1)、回熱器(2)、太陽能集熱器(3)、pcm儲熱系統(4)、透平機(5)、發電機(6)和換熱器(7)；壓氣機(1)的冷氣出口和透平機(5)的泛氣出口分別與回熱器(2)相連，回熱器(2)分別與太陽能集熱器(3)和換熱器(7)相連，太陽能集熱器(3)分別與pcm儲熱系統(4)和透平機(5)相連，發電機(6)與透平機(5)相連。
3.根據權利要求2所述一種多能互補的油田聯合站自循環綜合能源系統，其特征在于：還包含加熱爐(11)，加熱爐(11)的熱水出口與凈化罐(1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐穎，郭錦濤，高星，董凱歌，聶鑫，楊雪，林佳威，
申請(專利權)人：東北石油大學，
類型：發明
國別省市：
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