中石化飞轮储能新能源钻机

阅读 444 2017-01-07 看点 · 中石化飞轮储能新能源钻机,中石化,中国,飞轮,新能源,钻机,企业报道

产品名称: 中石化飞轮储能新能源钻机项目时间: 2016项目地点: 中国项目国家: 中国所属公司: 中石化项目简介: 中石化中原石

产品名称: 中石化飞轮储能新能源钻机

项目时间: 2016

项目地点: 中国

项目国家: 中国

所属公司: 中石化


项目简介:

中石化中原石油工程公司与清华大学联合研制的我国首台MW级飞轮储能新型能源石油钻机日前在中原油田卫453井顺利打完进尺完钻。飞轮储能技术来源于国家科技支撑计划,在石油工程领域称为新型能源钻机混合动力系统,是一种新兴的机械能转变为电能存储的绿色环保型储能技术。此次进行投运试验的钻机,是我国首台MW级飞轮储能电源工程石油钻井工程样机,填补了我国钻井行业绿色储能的一项空白。  


主要问题:

该新型钻机解决了柴油机耗能大、冒黑烟、噪音高、机械势能无法回收利用等诸多问题。据测算,钻机月节约柴油40吨左右,节能效果30%以上,减少二氧化碳等排污40%。取得良好的节能减排效果。

 

解决方案:

飞轮储能电池的概念起源于上世纪70年代早期,最初只是想将其应用在电动汽车上,但限于当时的技术水准,并没有得到发展。直到上世纪90年代由于电路拓扑思想的发展,碳纤维材料的广泛应用,以及全世界范围对污染的重视,这种新型电池又得到了高速发展,并且伴随着磁轴承技术的发展,这种电池显示出更加广阔的应用前景,现正迅速地从实验室走向社会。现在欧美国家已出现实用化产品,而我国在这方面的研究才刚刚起步。

飞轮电池中有一个电机,充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转,即用电给飞轮电池“充电”,增加了飞轮的转速从而增大其动能;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换。当飞轮电池发出电的时,飞轮转速逐渐下降,飞轮电池的飞轮是在真空环境下运转的,转速极高(高达20万转/分钟,使用的轴承为非接触式磁轴承。据称,飞轮电池比能呈可达150w·h/kg,比功率达5000-10000w/kg,使用寿命长达25年,可供电动汽车行驶500万公里。美国飞轮系统公司已用最新研制的飞轮池成功地把一辆克莱斯勒lhs轿车改成电动轿车,一次充电可行驶600km,由到96km/h加速时间为6.5秒。

 

 

飞轮电池兼顾了化学电池、燃料电池和超导电池等储能装置的诸多优点,主要表现在如下几个方面:

(1)能量密度高:储能密度可达100~200 w·h/kg,功率密度可达5000~l0000 w/kg。

(2)能量转换效率高:工作效率高达90%。

(3)体积小、重量轻:飞轮直径约二十多厘米,总重在十几千克左右。

(4)工作温度范围宽:对环境温度没有严格要求。

(5)使用寿命长:不受重复深度放电影响,能够循环几百万次运行,预期寿命20年以上。

(6)低损耗、低维护:磁悬浮轴承和真空环境使机械损耗可以被忽略,系统维护周期长。

还有它的充电速度可以很快,几分钟到十几分钟即可。

作为一种新兴的储能方式,飞轮电池所拥有传统化学电池无法比拟的优点已被人们广泛认同,它非常符合未来储能技术的发展方向。目前,飞轮电池除了上面介绍的应用领域以外,也正在向小型化、低廉化的方向发展。现在,最可能出现的是手机电池。可以预见,伴随着技术和材料学的进步,飞轮电池将在未来的各行各业中发挥重要的作用。

亮点:

在新能源的的创新。

 

挑战:

本设备效率是否能够回收成本?需要的维修或者维护成本如何?但石油link觉得这部重要,重要的是创新跨界的思维。

根据报道,每月节省柴油40吨,价值24万元,这对于井队可是一个不小的数字。