【能量回收再度创新】 飞轮储能在石油钻井平台大显身手。

来源：泓慧能源

中石油采用北京泓慧国际能源技术发展有限公司的飞轮储能技术，研制出了飞轮储能智能微电网设备能量回收系统，打破了目前国内石油勘探设备被进口发电机垄断的现状。

项目简介

1.项目名称：石油钻井飞轮能量回收应用

2.工程地址：新疆克拉玛依钻井公司

3.项目系统集成商：北京泓慧国际能源技术发展有限公司

4.项目经理：杨成

客户评价

西安宝美电气工业有限公司是中美合资的高新技术企业，石油钻机电控行业龙头，中石油控股企业。公司位于陕西省西安市高新技术产业开发区锦业一路66号，建有标准厂房10000平方米，具有年产各类陆地及海洋钻机电控系统100余套的能力。主要产品为电动钻机直流驱动系统、交流变频驱动系统、网电钻机电控系统等,是国内最大的陆地和海洋钻机电控系统的供应商和服务商之一，产品和服务遍及世界20多个国家和地区。

（以下内容来源：西安宝美电气工业有限公司《公司飞轮储能智能微电网设备顺利完成全井试验》）

6月25日，公司自主研制的BM-FZW70D飞轮储能智能微电网设备在西部钻探克拉玛依钻井公司70511队的玛湖35井作业现场完成了全井试验，现场试验效果良好，达到了前期的设计目标。

飞轮储能智能微电网设备是针对石油钻机大功率冲击负载特点，把燃油（气）动力机组空载或低载时的冗余动力和下放游车的势能通过装置储存在飞轮储能器内，在需要时（起下钻工况）大功率释放能量，从而平抑负载冲击，实现传动系统动力的柔性输出，达到改善发动机动力输出特性，提高运行效率，减少发动机运行数量，降低运行成本的目的。

飞轮储能智能微电网设备作为公司重点创新产品，其技术理念超前，在今后的发展中必将成为极具市场潜力的优质产品。

新疆克拉玛依钻井现场供电系统图

项目背景

1.传统钻井供电系统组成

传统石油钻井平台供电系统是由3-4台美国进口CAT3512B型柴油发电机组成的微网系统。总装机容量4.8MW，常用容量3.6MW（3用1备）。

2.传统钻井供电系统面临问题

◎ 运维成本高

每部钻机月消耗柴油约 120 吨左右，由于柴油机结构复杂，跑、冒、滴、漏严重，易出故障，维修量大；

◎ 使用寿命短

目前，石油机械钻机通常配置 3-4 台柴油机。钻井施工中，虽然起下钻所需动力不同，但为了应对瞬时突变负载，发动机不能停止运行，从而导致单机容量配置偏高。在遇到突变负载时，柴油机会出现燃烧不充分冒黑烟情况，其部件会因突变负载的冲击疲劳损坏加剧，缩短柴油机使用寿命；

◎ 污染严重

柴油机作为钻井施工的主要动力，存在能耗大、冒黑烟、声高、下钻时产生的势能无法回收利用。

飞轮储能智能微电网技术解决方案

飞轮储能智能微电网技术针对石油钻机大功率冲击负载特点，把燃油(气)动力机组空载或低载时的冗余动力和下放游车的势能通过调峰电机储存在飞轮储能设备内，在需要时(起下钻工况)大功率释放能量，从而平抑负载冲击。

飞轮储能智能微电网系统构成

智能微电网由分布式能源、飞轮储能装置、电能变换装置和微电网能源管理系统构成。就是将发电设备、飞轮储能设备、能源管理系统 (BMS) 和负载、输配电高度集成的新型电网，提高能源效率、提高供电的安全性和可靠性、减少电网的电能损耗。智能微电网系统由信息流和能源流相互融合而成。

客户效益

◎ 节约成本

实现传动系统动力的柔性输出，改善发动机动力输出特性，用国产柴油发电机供电即可，节省采购进口柴油发电机的采购成本，提高运行效率，进而减少运行的发电机数量，降低运行成本；

◎ 提升效率

石油钻机下降时，利用飞轮系统吸收绞车产生的制动能量，稳定直流母线电压。石油钻机提升时，利用飞轮系统瞬时大功率快速释放能量，改善柴油发电机组或燃气发电机组的动态特性，提高钻井作业效率；

◎ 延长寿命

减少柴油发电机组或燃气发电机组配置数量；减小柴油发电机组或燃气发电机组磨损、疲劳，延长机组整体使用寿命。在石油钻井平台的实际应用中，飞轮储能系统实现了单日 300 次以上的频繁充放电运转；

◎ 绿色环保

负荷降低后，减少二氧化碳排放量，实现绿色环保。

钻机智能微电网能量流动图

钻井平台飞轮储能现场

中石油（新疆克拉玛依）钻井平台飞轮储能现场

国内规模最大、制造能力最强的石油钻采装备研发制造企业

飞轮储能智能微电网

3050米提钻时刻发电机组状态现场记录

左一：无飞轮储能技术时，负荷过重、环境污染严重；

右一：飞轮储能技术配合后实现负荷削峰填谷；

“在工业4.0的大制造时代，传统能源实现绿色发展必然是未来大趋势。按照麦肯锡报告的预测，到2035年，新技术的使用将节约约9000亿美元到1.6亿美元支出。低碳、绿色、可持续发展只有起点、没有终点，泓慧能源的飞轮储能技术有信心助力更多的企业实现蜕变。”——杨成

　　(更多详情关注“泓慧能源”微信公众号：；服务热线：400-6969-449，泓慧能源官网: http://www.honghuienergy.com ）