尖端科技点亮高原！中石油首座钙钛矿光伏示范电站投运
发布日期：2025/9/13
作为引领光伏技术的新引擎，钙钛矿电池正以高理论光电转换效率和丰富应用场景重塑能源结构。
近日，中石油深圳新能源研究院有限公司（以下简称“深圳院”）在青海油田仙东8井建成中国石油首个钙钛矿组件光伏示范电站并投入使用，装机容量达101.8kWp。
该示范电站的投运，标志着集团公司在钙钛矿电池技术研究与产业化应用迈出关键一步，更标志着深圳院已形成覆盖钙钛矿组件研发、光伏场站设计及运维的全链条技术能力。
该示范电站位于柴达木盆地南八仙地区，平均海拔高度2800米，深圳院采用联合研发钙钛矿组件和自主研发的昆鹏变流器，首次将钙钛矿电池与油气生产场景融合，通过电力电子一体化装备与钙钛矿组件的结合，成功构建了一个高原离网光储柴系统，完成了井场生产多能互补智能调控，现场运行期间已实现不间断的100%绿电直供抽油负荷。
在高原极端天气情况下，电站年均发电量预计18.1万千瓦时，每年约减少柴油消耗36吨和二氧化碳排放113吨，仙东8井全年用能绿电占比可达95%以上。
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尖端科技点亮高原，钙钛矿组件崭露锋芒
与晶硅电池相比，钙钛矿电池具有高达33%的理论光电转换效率、优异弱光发电性能、低成本、轻薄以及低温度系数等优势，被广泛认为是下一代光伏技术的核心方向。
深圳院通过研究前驱体溶液稳定化技术、优化钙钛矿层制备工艺、开发新型可挥发性添加剂和优异稳定性的新型空穴传输层，自主研发的单结钙钛矿电池和钙钛矿/晶硅四端叠层电池认证效率分别达到26.0%和30.1%，且兼具优异稳定性，标志着深圳院在稳效协同钙钛矿电池研发上实现突破，达到行业先进水平。
同时，基于“基础研究-面积放大-示范应用”的技术发展链条，深圳院计划年内搭建年产10MW的钙钛矿电池小试线，并积极推进产业化应用，打通钙钛矿电池从研发走向产业落地的全链条，为材料研发、工艺优化、设备验证、标准制定、组件量产等提供重要支撑。
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光储柴智联油田，可靠供能精准适配
针对钙钛矿组件工作电压高、弱光发电和高温发电性能优异的特点，深圳院自研的昆鹏变流器可依据辐照强度，动态调整光伏变流器的启动电压与最大功率跟踪寻优区间，MPPT效率能够达到99%以上，充分利用钙钛矿组件在清晨、傍晚及阴雨天等弱光环境下的优异发电性能，给抽油机供能的同时，将余电直接存入480kWh全液冷储能单元，支撑抽油机24小时不间断运行。
此外，一体机采用光储直柔母线控制技术，相较于传统交流组串逆变器，省去逆变环节，减少能量转换损耗3%，通过整流器连接柴发系统，避免了柴发逆功率运行的工况，更好兼容油田不同类型的内燃机发电系统。
昆鹏变流器能够根据电池SOC情况，自动控制冷备状态的柴油机启停，并根据负荷用电及光伏发电情况动态调整柴发功率，确保长时间无光照条件下的油田负荷供能。
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高原实证意义重大，助力技术成果产业化
该示范电站基于深圳院自主设计完成的电气系统，配置了全面数据采集装置，为钙钛矿光伏技术在油气田业务场景应用建立了关键验证平台。
在强风沙、剧烈温差、高海拔和强紫外辐射的复杂环境下，全面检验钙钛矿组件的发电性能和耐久性。
同时依托深圳院专业的电站检测团队，可及时实现电站故障诊断和预防性维护，保障电站长期高效运行，所收集实证数据将揭示组件效率衰减规律，为工艺优化和材料升级提供依据。
该示范电站为钙钛矿电池在集团公司全面推广应用提供关键技术支撑，将成为连接技术研发与量产的关键纽带。
钙钛矿光伏电站直供油井生产用电的模式，打破了边远井单一依赖柴发的供能方式，通过实证清洁电力与油气生产的稳定协同运行，构建可复制的“绿电替代”范式，打造“低碳零碳”项目，为集团公司绿色低碳转型发展提供新的技术路径。
深圳院将聚焦油气田生产需求，持续开展油气与新能源深度融合技术攻关，切实发挥好支撑当前、引领未来的作用。
来源：深圳新能源研究院
