Có một câu nói như thế này:“Bạn có thể trông cậy vào sức mạnh bên ngoài, nhưng tôi sẽ là chỗ dựa vững chắc cho bạn.”Trongngành công nghiệp năng lượng, cụm từ này mô tả chính xác mối quan hệ giữa các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng gió và năng lượng mặt trời vàlưu trữ năng lượnggiải pháp. Lời hứa này tượng trưng cho vai trò của việc lưu trữ năng lượng trong việc hỗ trợgióVànăng lượng mặt trời. Trong những năm gần đây,Ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng của Trung Quốc, đặc biệt là các công nghệ lưu trữ năng lượng mới, đã chứng kiến sự tăng trưởng nhanh chóng. Vào năm 2023, công suất lưu trữ năng lượng mới được bổ sung đã vượt quá45 GWh, tăng gấp ba lần công suất lắp đặt năm 2022. Với xu hướng phát triển như vậy, các kịch bản ứng dụng cho lưu trữ năng lượng mới đã mở rộng đáng kể. Ngoài việc hỗ trợ năng lượng gió và mặt trời, lưu trữ năng lượng hiện đang bước vào một ranh giới mới—mỏ dầu.
Gần đây,Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Trung Quốc (CNPC)tiến hành thử nghiệm một sản phẩm tự phát triểnpin dòng chảy vanadi redoxtạimỏ dầu Thanh Hải. CNPC thông báo rằng pin dòng chảy vanadi, do Viện nghiên cứu vật liệu kỹ thuật của họ phát triển, đã được triển khai thành công. Pin đã được thử nghiệm tạiCơ sở sản xuất Huatugoutại mỏ dầu Thanh Hải, giới thiệu các ứng dụng ngoài lưới điện trong điều kiện môi trường khắc nghiệt trong hệ thống “bơm lưu trữ năng lượng mặt trời”.
Đến lúc này, bạn có thể tự hỏi:Liệu lưu trữ năng lượng có thực sự được ứng dụng vào các mỏ dầu?Vâng, đúng vậy. Với sự thúc đẩy liên tục hướng tớicarbon képmục tiêu, tiêu thụ nhiều năng lượngdoanh nghiệp dầu khíhiện đang ưu tiên chuyển đổi xanh. Khai thác dầu khí vẫn là yếu tố quan trọng, khiến việc giảm phát thải trong lĩnh vực này trở thành trọng tâm chính. Ban đầu, việc mở rộng các cơ sở năng lượng tái tạo như tấm pin mặt trời và tua bin gió là bước đầu tiên, cung cấp năng lượng xanh để khai thác dầu. Tuy nhiên, có một thách thức:năng lượng tái tạolà không liên tục và phụ thuộc vào thời tiết. Đây là nơilưu trữ năng lượngđi vào hoạt động.
Kể từ khi bắt đầuKế hoạch 5 năm lần thứ 14, lưu trữ năng lượng mới đã được đưa vào chương trình nghị sự phát triển ưu tiên quốc gia. Pin dòng chảy vanadi redox được nêu trong báo cáo này tự hào có một số ưu điểm, chẳng hạn như dung lượng cao, lưu trữ lâu dài, độ an toàn cao, tuổi thọ chu kỳ dài và khả năng mở rộng độc lập về công suất và dung lượng. Những đặc điểm này làm cho nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho các công ty dầu khí đang tìm kiếm các giải pháp sáng tạo.
Nhóm R&D tại Viện nghiên cứu vật liệu kỹ thuật của CNPC đã bắt tay vào phát triển các nguyên mẫu khác nhau của pin dòng chảy vanadi để giải quyết các nhu cầu cụ thể. Mặc dù pin dòng chảy vanadi có những ưu điểm độc đáo, nhưng vẫn tồn tại những thách thức như hoạt động điện cực thấp và sự mất ổn định của chất điện phân. Do đó, một"copy-pasted"cách tiếp cận không khả thi. CNPC đã thiết kế và tích hợp nhiều mô hình nguyên mẫu pin dòng chảy vanadi, cùng với cả các trạm trình diễn lưu trữ năng lượng mặt trời kết nối lưới điện và ngoài lưới điện để thử nghiệm nhiều tình huống. Vào giữa tháng 10, tại mỏ dầu Qinghai, pin dòng chảy vanadi redox do chính công ty phát triển đã vượt qua thành công các bài kiểm tra nghiêm ngặt, bao gồm độ cao, nhiệt độ cực lạnh, hoạt động ngoài lưới điện, tín hiệu yếu và nhu cầu cung cấp điện liên tục 24/7. Hiệu suất của pin trong việc cung cấp điện xanh và khai thác dầu không carbon đã được đánh giá cao.
Thành tựu này đánh dấu một cột mốc quan trọng đối với việc lưu trữ năng lượng, đặc biệt là đối với các công nghệ lưu trữ năng lượng mới, mở đường cho những cơ hội mới và mở ra thị trường mới.
Một thị trường mới: Các mỏ dầu!
Như đã đề cập trước đó, chuyển đổi xanh trongdầu và khí đốtngành là điều không thể tránh khỏi và các dự án liên quan đến năng lượng tái tạo đang trở nên phổ biến hơn. Ví dụ, trongMỏ dầu Đại Khánh, nhiều tua-bin gió và hàng chục nghìn tấm pin mặt trời đang tạo ra năng lượng xanh; vào tháng 5 năm nay, mộtDự án điện mặt trời 1,3 GWđã phá vỡ mặt đất tạiMỏ dầu Tarim; và vào tháng 9, mộtDự án điện gió-mặt trời kết hợp 500 MWbắt đầu tạiMỏ dầu Changqing. Đến tháng 7,Mỏ dầu Trung Nguyênđã lắp đặt công suất điện mặt trời là70 MW, tạo ra trên80 triệu kWhhằng năm. Điện xanh hiện nay rất dồi dào, nhưng việc duy trì nguồn cung ổn định là thách thức tiếp theo, đó chính là lúc hệ thống lưu trữ năng lượng phát huy tác dụng.
Lấy CNPC làm ví dụ: Năm 2022,Mỏ dầu Yumenđã cài đặt mộtDự án điện mặt trời 200 MWghép nối với mộtHệ thống lưu trữ năng lượng 40 MW/80 MWh, sử dụngpin lithium sắt phosphate. Năm 2023, dự án điện mặt trời đơn lẻ lớn nhất về công suất tạiMỏ dầu Tarimđã được kết nối thành công với lưới điện, được trang bị mộtTrạm lưu trữ năng lượng quy mô lớn 125 MW/MWh, bao gồm152 hộp đựng pin lithium sắt phosphatecó thể xả trong bốn giờ khi sạc đầy.
Nhìn vào các khu vực khai thác của CNPC, nhiều khu vực nằm ở sa mạc, sa mạc Gobi và vùng đất cằn cỗi, nơi có nhiều nguồn năng lượng tái tạo nhưng điều kiện khắc nghiệt. Điều này làm tăng nhu cầu về các giải pháp lưu trữ năng lượng mạnh mẽ. Trong khi thông thườngpin lithiumđấu tranh trong những môi trường như vậy,pin dòng chảy, bao gồm cảpin dòng chảy vanadi redoxđã cho thấy hiệu suất vượt trội khi lưu trữ trong thời gian dài và điều kiện khắc nghiệt.
Vào tháng 7, CNPC đã hoàn thành việc đưa vào vận hành nhà máy đầu tiênhệ thống pin dòng chảy kẽm-bromtạiGiếng Mahudong 078 tại mỏ dầu Tân CươngHệ thống, có thiết kế “năng lượng mặt trời + lưu trữ”, có thể cung cấp 4-24 giờ lưu trữ và hoạt động ở nhiệt độ thấp tới-25°C. Đầu tháng 5, CNPC đầu tiênpin dòng chảy vanadi redoxdự án trình diễnđã được kết nối với lưới điện tạiMỏ dầu Đại Khánh. Thành công gần đây tại mỏ dầu Thanh Hải càng khẳng định vai trò của các giải pháp lưu trữ năng lượng mới trên thị trường mỏ dầu.
Tóm lại,lưu trữ năng lượng, đặc biệt là các công nghệ lưu trữ mới, không chỉ đang tiến vào các mỏ dầu mà còn được sử dụng hiệu quả. Xu hướng này sẽ tiếp tục, với sự mở rộng và thăm dò hơn nữa dự kiến trong tương lai.
