近日，中國石油在青海油田仙東8井建成的首座鈣鈦礦組件光伏示范電站正式投入使用，標志著我國油氣行業(yè)在下一代光伏技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應用上邁出關(guān)鍵一步。

該電站裝機容量峰值達101.8千瓦，預計年均發(fā)電量18.1萬千瓦時，可使該井全年生產(chǎn)用綠電占比超過95%，年減少柴油消耗36噸、二氧化碳排放113噸。

柴達木盆地戈壁灘上，101.8千瓦的鈣鈦礦光伏組件正在將陽光轉(zhuǎn)化為綠色電力，驅(qū)動著仙東8井的抽油機日夜運轉(zhuǎn)。這座海拔2800米的光伏示范電站,正悄然改變著傳統(tǒng)油田的能源供給方式。

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01 技術(shù)突破：鈣鈦礦電池嶄露頭角

鈣鈦礦電池作為新一代光伏技術(shù)，正以其卓越性能挑戰(zhàn)傳統(tǒng)晶硅電池的主導地位。與晶硅電池相比，鈣鈦礦具有理論轉(zhuǎn)換效率高（33%）、弱光性能好、低成本、輕薄以及低溫度系數(shù)等優(yōu)勢。

中國石油深圳新能源研究院通過自主研發(fā)，在鈣鈦礦技術(shù)領(lǐng)域取得顯著進展。其單結(jié)鈣鈦礦電池和鈣鈦礦/晶硅四端疊層電池認證效率分別達到26.0%和30.1%，兼具優(yōu)異穩(wěn)定性，達到行業(yè)先進水平。

鈣鈦礦電池的制作過程較為簡單，僅需五六個工序，加工溫度不超過150攝氏度，遠低于晶硅電池需要1400攝氏度加熱的能源消耗。

這使得鈣鈦礦組件成本可以做到晶硅光伏的一半甚至更低。

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02 高原實證：極端環(huán)境驗證技術(shù)可靠性

南八仙地區(qū)平均海拔2800米，這里強風沙、劇烈溫差、高海拔和強紫外輻射的復雜環(huán)境，為鈣鈦礦組件提供了極端環(huán)境下的實測場景。

電站采用深圳院聯(lián)合研發(fā)的鈣鈦礦組件和自主研發(fā)的昆鵬變流器，構(gòu)建了高原離網(wǎng)光儲柴系統(tǒng)。

昆鵬變流器可依據(jù)輻照強度動態(tài)調(diào)整啟動電壓與最大功率跟蹤尋優(yōu)區(qū)間，MPPT效率能夠達到99%以上，充分利用鈣鈦礦組件在弱光環(huán)境下的優(yōu)異發(fā)電性能。

該系統(tǒng)實現(xiàn)了綠電直供抽油負荷，形成井場生產(chǎn)多能互補智能調(diào)控模式，在現(xiàn)場運行期間已實現(xiàn)不間斷的100%綠電直供抽油負荷。

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03 戰(zhàn)略意義：油氣田綠色轉(zhuǎn)型的新路徑

中國石油正積極推進從油氣供應商向“油氣熱電氫”綜合性能源公司轉(zhuǎn)型。

按照《中國石油綠色低碳發(fā)展行動計劃3.0》，2021年至2025年為清潔替代期，力爭2025年新能源產(chǎn)能占國內(nèi)能源供應能力比例達到7%。

鈣鈦礦光伏電站直供油井生產(chǎn)用電的模式，打破了邊遠井單一依賴柴發(fā)的供能方式，通過實證清潔電力與油氣生產(chǎn)的穩(wěn)定協(xié)同運行，構(gòu)建可復制的“綠電替代”范式。

中國石油近年來新能源業(yè)務發(fā)展迅速，2023年新能源開發(fā)利用規(guī)模取得歷史性突破，發(fā)電量為2022年的3.4倍。

塔里木油田已建成中國石油在運最大整裝光伏項目——上庫高新區(qū)低碳轉(zhuǎn)型130萬千瓦光伏項目，預計每年可提供21億千瓦時清潔電力。

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中國石油首座鈣鈦礦光伏示范電站的投運，標志著我國傳統(tǒng)油氣行業(yè)在新能源技術(shù)應用方面取得重要突破。

鈣鈦礦技術(shù)以其高效率、低成本、弱光性能好等優(yōu)勢，正在為油氣田的綠色轉(zhuǎn)型提供全新路徑。

隨著鈣鈦礦電池穩(wěn)定性和效率不斷提升，這一技術(shù)有望在未來能源結(jié)構(gòu)中扮演重要角色，助力我國實現(xiàn)“雙碳”目標。