引言:能源安全事关国家安全大局，习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略，建设“清洁低碳、安全高效能源体系”；坚持节能优先方针，绿色发展与高效发展将成为我国能源体系建设的未来方向。中国石油集团提出“2025碳达峰2050年碳中和”的中长期发展目标，大力推动新能源业务发展，确定了“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走战略，当前，正处于第三次能源转型的初级阶段，其核心是大力推动可再生能源发展，最终实现从化石能源体系向绿色、可持续的可再生能源体系转变，最终实现油气时代向低碳时代的转型。
一、分析光伏技术在油田应用中的可行性
(一)应用条件分析
新疆油田位于准噶尔盆地，地处新疆北部、天山北麓，盆地主体为沙漠戈壁所覆盖，属典型大陆性沙漠气候，全年干燥少雨，光照时间长，空气优良率较高。油田采油区地理条件基本上都是周围地势比较空旷且较为平坦，在进行实际开采过程中，一般都会留有面积大的场地以保证采油工作顺利进行，作为油田中的一部分，这些场地大多数时间都处于闲置状态，在同样的处理站与接转站中也有相同的情况出现，且都有同样的空旷平地，办公楼场所建筑物大多数也都是平顶，为光照提供了良好的前提条件，同时为光伏组建的安装提供了场地支持。
(二)并网供电方式分析
光伏系统中的最常用的就是并网供电模式，这种方式在实际的使用过程中，光伏产生的直流电经逆变转换为交流电，能够为负载提供优先使用权利。这种技术的发展已经达到了成熟状态，并得到了广泛运用，因为其本身具备多种优点，例如:结构简单、操作灵活，可通过现有的技术既能实现同时对现有的用电设备运行系统不产生影响;只要场地条件满足即可完成安装，光伏组件在安装过程中没有过多的要求，不一定仅靠用电设备运行。并网供电方式虽然自身优点丰富，但是在实际油田应用中。由于光伏发电的随机性、不稳定性、间歇性特点是电力供应安全风险的主要根源面积，光伏源发电与气象要素的必然关联性，如连续的、大面积阴雨天对光伏发电有极其重大影响，主要用于解决新能源发电日周期内的随机性、波动性储能措施，无法应对重大电力供应风险。应对重大新型电力安全风险，必须要有“战略备用”发电容量资源，以及配备一定的中、长周期储能设施。光伏发电项目异军突起，增长较快；但是存在占地面积广、转换效率低、气候影响因素大、投资回报周期长等缺点。
(三)直接供电方式研究
直接供电方式主要由光伏系统与原用电系统两部分组成，光伏系统主要是针对光伏电池产生的不稳定直流电进行有效处理达到稳定状态。在进行实际操作中，对于逆变系统的技术要求和投入成本在很大程度上减少，而且能够轻松地与原用电系统相融合[2]。与此同时，在此系统中用电设备会对光伏电能进行优先处理，系统中的不足点会有原用电系统进行及时补充，以此达到为供电器进行实时供电的目的。
二、光伏技术在油田中的实际应用
(一)太阳能光热利用——稠油热采
目前油气开发模式生产能耗大，用能成本高，尤其是稠油主体开发方式为注蒸汽热采，碳排放量大。对于稠油开发生产，采用多能互补供能体系。根据不同品质采取不同的替代技术措施。将“多能互补”理念应用到稠油开发，从产汽-注汽-采油-集输-处理+生产辅助全流程考虑，多技术融合，形成稠油清洁高效开发能源综合利用示范基地.大型光热项目在发电领域已有应用，采用电加热工艺加热油藏，同时在油藏中上部布置少量的采油井将高温加热、裂解后的高流动性原油采出地面,对于稠油用热，单纯的考虑光热或电热均不能满足效益要求，需要开展“余热+光热+燃气+电热”的多能供给模式,随着技术进步和造价的进一步降低，可利用太阳能光热产生蒸汽，有望替代部分燃气注汽锅炉。
(二)太阳能光热利用——水处理
在油田发展过程中，油气储运的载体寿命主要由电气化学腐蚀的程度来决定使用，结合相关调查发现，当前针对原油罐和油气管道电化学腐蚀的有效解决措施主要是进行牺牲阳极的阴极。光伏太阳能电源系统在实际运行中不受在空间上的限制，能够为油气设施进行保护，进而为整个系统提供稳定电源。
(三)输油管道电加热
在进行输送过程中，原油管道输油方式大多数情况采用加热输送，当所输油品为黏度较大的重燃料油时，在加热温度上就要相对提高。光伏技术系统的建立就能够有效地为管道加热站提供辅助，为电源提供有效的支撑，降低了在传统技术上火力发电的成本，提升了经济效益。将氢气掺入天然气管道供油田锅炉燃烧，达到部分替换天然气以降低油田生产过程二氧化碳排放量的目的。
(四)太阳能光热利用——制氢
氢气具有可储存性，这一点是与电、热最大的不同。氢的燃烧热值高，高于所有化石燃料和生物质燃料。每生产1Nm3氢气约消耗电力3.5~5kWh，电费占整个水电解制氢生产费用的80%左右，电解氢的制备对电能质量要求并不高，从电力到氢的能量转换效率比较高(60%~80%)，通过电解制氢，制氢过程完全没有碳排放。现阶段绿氢制备方式中主流的是通过可再生能源发电供能，以电解槽设备电解水制氢。水电解制氢主要原理为水分子在直流电的作用下被解离生成氧气和氢气，分别从电解槽阳极和阴极析出。电解水制 氢工艺过程简单，制氢过程不存在碳排放,结合光伏技术开发利用。白天光伏发的电制的氢气储存起来，晚上可以和天然气掺烧节约天然气成本。对于天然气销售企业来说可以将氢气注入到城市天然气管网中去，节约天然气燃烧。氢能仍处于产业培育期，商业模式创新不足，市场应用场景有限，市场需求量还不是很大，也影响了氢能的经济效益。
(五)太阳能光热利用---集热
目前大型光热项目在发电领域已有应用，随着技术进步和造价的进一步降低，可利用太阳能光热产生蒸汽，通过余热回收+聚光光热/天然气+电加热/天然气的方式，有望替代部分燃气注汽锅炉，按光热集热方式区分有槽式、塔式、线性菲涅耳式和碟式；按传热介质区分有导热油、熔融盐、水等；按储热方式区分有熔盐储热、固体储热、水储热等，不同技术方式带来不同的应用效果。
(六)建立油区道路监控系统
结合实际情况，对油区的各条道路使用的交通信号以及路灯进行升级与优化，秉承着节能环保的意识，结合光伏技术对其进行改造，将传统的电力发电路灯改为借助太阳能发电，有效节约了电力成本，与此同时改变了以往线路过长的情况，采用太阳能光伏板实现发电不仅外观美观，而且实现了道路信号灯由传统能源供电向太阳能再生资源供电的转变。另外，利用太阳能发电系统符合时代发展的潮流，在一定程度上也达到了对现场进行实时监控
的要求，节约能耗的目的也以此达到，为油区的监控系统从根本上实现了优化与升级。
三、结束语
综上所述，太阳能在开发过程中作为最有效的可再生资源，在未来发展过程中还会不断创新与升级，在多个领域得到广泛应用[6]。本文通过太阳能光伏技术在油田中的应用研究，可以看出光伏技术在油田的实际应用中发挥的有效作用，与此同时，由于当前的技术还不够成熟，太阳能光伏技术在实际应用中还缺乏相关的经验，因此要结合实际情况进行合理的应用才能实现利益最大化。
参考文献:
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