来源:中国石化报 时间:2023-11-13 09:28
江苏油田真110新能源发展样板区。 杨东宝 摄
新能源建设示意图。周红青 制作
□本报记者 王庆辉 通讯员 席晓军
1~10月,江苏油田新能源发电6888.8万千瓦时,占油田总用电量近1/4,自发自用绿电占比位居中国石化上游板块首位。
近年来,江苏油田聚焦“双碳”目标,积极构建“风光互补+油气生产”模式,加快推进风光电建设与勘探开发融合发展,为油田绿色低碳发展注入了强劲动力。截至目前,已建成投产风电机组11台(套)、光伏电站134座,形成装机容量64.5兆瓦、年发电能力1.3亿千瓦时的新能源规模。
培育新产业,打造老油田新的经济增长点
江苏油田新能源建设始于2021年。在光伏、风能等新能源产业赛道上,油田积极抢抓国家新能源产业发展的历史机遇,主动顺应能源变革新趋势,着力布局新能源业务。
从风能资源来看,江苏油田拥有丰富的陆上风能资源,油田主力区块地处江苏省中部、安徽省东部,在140米高度,年平均风速在每秒5.5米,具有较好的开发利用前景。
从土地资源来看,江苏油田的老井场及部分闲置土地十分适合“见缝插针”开发分散式风电项目。风机塔筒底部直径只有4.8米,占地面积小,给油田充分利用自有土地资源开展风电建设带来了便利。
从经济效益来看,江苏油田年耗电量在3.4亿千瓦时以上,构建以新能源为主体的新型电力系统,既有利于降低生产成本,又符合绿色低碳、转型发展的要求。
从社会效益来看,江苏油田处于长三角经济带,开展风电建设,不仅能有效缓解地方节能减排压力,有利于生态建设,而且产业化规模应用潜力大,有助于全面提升“花园式油田”的绿色洁净内涵。围绕“产业化、规模化”发展目标,油田确定了“就地消纳、区域共享、规模发展”新能源“三步走”发展战略,制订了风电项目“十四五”规划和两年行动计划。
“通过综合评价,我们认为以风光为主的新能源建设不仅能盘活土地资源、降低油气生产成本、优化能源结构、减少能耗及排放,符合油田绿色发展要求,而且为油田培育了一项新产业,成为油田高质量发展新的经济增长点。”江苏油田财务计划部产业发展室主任吴伦说。
风电项目实行的是核准制。江苏油田制定科学合理的规划,积极争取地方政府部门支持。油田新能源相关负责人主动上门与地方政府部门对接沟通,通过详细讲规划、需求,设身处地谈发展、合作,相继在江都、高邮、金湖等地获得了地方政府部门的理解与支持,确保油田风电项目顺利实施。
去年4月,江苏油田1号“大风车”——小纪风电机组顺利矗立运行,成为中国石化陆上油田第一个风力发电项目。今年10月,第11台“大风车”——崔6-8风电机组在崔庄油区建成投产,进一步提高了新能源覆盖率。
截至目前,江苏油田新能源已累计发电超8100万千瓦时、节约动力费3200万元、减少二氧化碳排放4.7万吨。
培育全过程实施能力,降低新能源建设成本
作为东部老油田,江苏油田不仅资源禀赋有限,而且点多面广、区域分散,加上地处长三角地区,新能源建设成本相对较高,如何做好降本文章,把有限的资源用足用好,提升新能源开发效益?
“在新能源建设过程中,我们坚持‘统筹谋划、自主建设、自主维护’的原则,从建设规划、工程设计、项目施工和运维管理等多方面培育新能源全过程实施能力,促进新能源建设降本增效。”江苏油田工程管理部总经理李凡磊说。
在统筹谋划方面,江苏油田坚持分散式与规模化并举,充分利用满足条件的油区井场或空地,全力推进分散式风力发电建设项目;对局部有条件的区域,采用集中连片、规模化开发。
江苏油田大力开展井场、站库资源排查,进行风能资源、地形、地质条件等研究,筛选合适的风光发电井场。油田新能源项目实施以来,累计盘活土地资源25万平方米,不仅加快了新能源建设节奏,而且大幅降低了新能源建设成本。
在自主建设方面,江苏油田围绕招标选商、物资供应、施工协调、技术支撑、HSE管理等多个方面,制定新能源建设规范。
为降低风力发电设备采购成本,油田物资供应中心不断优化采购方式,创新实施“分段式多机型”弹性框架模式,覆盖市面主流陆地风机机型,根据生产建设灵活选择,实现集合批量采购降本。近两年,在风力发电设备采购方面,节约资金2600多万元。
为降低施工成本,江苏油田坚持“自己的活儿自己干”的思路,由油服中心组建8支队伍开展项目建设,不仅盘活了人力资源,而且减少了外委劳务费用3000余万元。
在自主维护方面,江苏油田组建专业化电力运维队伍,制定风光电运行维护规程、建立故障分析及预警机制,开展新能源发电“日跟踪、周分析、月总结、季考核”工作。
“我们建立形成了从动态跟踪到应急响应再到优化提升的新能源全过程闭环运维管理体系,推动新能源精细化、规范化运维。”江苏油田油服中心副总经理冯上海说。
通过培育新能源全过程实施能力,江苏油田实现了新能源效益开发。目前已建设的新能源项目,单位装机容量建设投资处于较低水平。
多能互补,促进新能源开发与油气生产深度融合
作为东部老油田,如何促进新能源建设与油气生产深度融合?
“针对各油区地理位置分散、区域内水网交织、村落密布的情况,我们坚持因地制宜、宜风则风、宜光则光、协同推进的原则,一井一策制定新能源建设方案,找准绿能替代切入点。”江苏油田石油工程专家、新能源建设项目经理康成瑞说。
在新能源建设过程中,江苏油田深入推进多能互补示范区建设,积极打造“新能源+”综合应用特色场景。
在江都油区,油田依托自有较成熟的配电网络,建设了15.5兆瓦风电和11.4兆瓦光伏,并配套曹庄储能系统,建成了“绿电为主、多能互补、源荷相济”的“源网荷储”高比例绿能替代示范区,区域内绿电占比超过50%。
在真110井组,油田不仅建设了风电机组,还在同井场建设光伏项目,是油田首个“风光互补”示范项目。目前,“风光互补”的方案已在徐30、花3-5等多个井场推广。
永安农场的光伏建设项目是在波光粼粼的水面上架设光伏板,形成“渔光互补”模式。联38建设的光伏项目与CCUS示范区深度融合,已建成中国石化首批碳中和示范井场。
“风电+”“光伏+”成为老油田绿色发展的一道道亮丽风景线。江苏油田还积极探索屋顶光伏建设,目前,完成天长基地3栋楼、169兆瓦屋顶光伏安装及并网,同步推进矿区内两兆瓦屋顶光伏项目实施,推动光伏电站从地面向屋顶拓展。
用好绿能,推动新能源开发效益最大化
随着江苏油田新能源建设速度加快,随之也出现了新能源消纳问题。
受资源条件、政策审批等方面限制,油田有的区块新能源建设规模较大、有的区块还没有建设新能源,出现新能源资源分配不均衡的问题。
“我们通过电网升级、电气化改造、储能优化及注水、电加热等生产用电调峰,用好绿能,解决新能源消纳问题。”江苏油田副总工程师、生产运行部总经理蒋学军说。
今年3月初,江苏油田完成曹庄至陈堡油区新能源消纳线路建设,将花3-5井3兆瓦风机和周4站1.58兆瓦光伏转接至陈堡油区,解决了曹庄电网新能源消纳问题,同时也为陈堡油区提供了新能源用电。目前,曹庄油区用电新能源占比47%、陈堡油区用电新能源占比35%。
借鉴曹庄新能源建设经验,江苏油田已完成崔庄、沙埝等油区的新能源消纳线路改造工程。
此外,江苏油田还积极开展周41、崔庄等站库的供热气改电工作,推动新能源开发效益最大化;着手研究利用曹庄储能电站进一步提升油区新能源占比,降低外购电费,为新能源下一步发展打好坚实基础。
推进新能源和油气生产深度融合
江苏油田副总经理 周宇成
问:如何发挥新能源优势,构建更加清洁高效的供能用能体系,助推油田绿色转型发展?
答:油田既是产能大户又是用能大户,在土地、电网和消纳等方面具有一定优势,需要充分挖掘产用一体化潜力,着力构建“多能综合互济、源网荷储统筹、全产业链协同”的新型能源体系,加大新能源在低碳建产、页岩油开发、CCUS建设、错峰用能等方面的应用力度,推动生产用能绿色化、生产过程低碳化。
同时,需要深度融合信息化、智能化技术,实现源端高比例新能源接入、网端资源安全高效灵活配置、荷端多元负荷需求充分满足,提升多能互补智慧管控能力,打造清洁低碳、灵活高效、智能友好的“源网荷储”一体化管理样板。
问:江苏油田新能源建设面临哪些问题和挑战?
答:江苏油田新能源建设总体规模较小,并且分散,发展不平衡。有些区域受风电核准限制,还没有用上风电,导致油田不同区域绿电占比差异较大。油田新能源开发以自发自用为主,发展结构较单一,余电上网、绿电销售未取得实质性突破,新能源发展与市场化、产业化要求相比尚有不足。
问:江苏油田新能源建设有哪些发展规划?
答:江苏油田将按照“源网荷储”一体化的发展思路,推进新能源和油气生产深度融合。首先,加强“源”的建设,在沙埝、高邮、金湖等油区加强风电项目建设,在天长地区加强光伏资源开发,争取到2025年,新能源装机容量达到150兆瓦。其次,优化“网”的结构,通过电网互联互通,把孤立的电网、变电所、配电站整合起来,形成一张“网”,提升新能源消纳能力。再次,提升“储”的能力,发展分布式储能设施,发挥储能在新能源调峰方面的作用。最后,丰富“荷”的配置,实施电气化改造,结合新能源出力情况,优化调整生产负荷,完善用能端结构。
江苏油田还将积极探索“新能源+新业务”的模式,促进产业升级。淮安赵集有资源丰富的盐矿,可以挖掘“新能源+盐卤化工”综合利用潜力,推进全绿色盐卤化工生产,全面提升产业竞争力。
问:江苏油田新能源建设的目标是什么?
答:目标是全力推进新能源战略实施,打造绿色低碳示范油田,把生态优势转化为高质量发展优势。通过电气化、智能化、低碳化改造等措施,实施低碳清洁生产,力争“十四五”末整体绿电占比超过50%,形成一批碳中和示范区块,实现绿色低碳发展。
问:如何进一步发挥新能源对油田的降本增效作用,助力油田高质量发展?
答:当前,江苏油田的新能源建设在挖掘资源潜力、降低用电成本、激发队伍活力等方面发挥了积极作用。下一步,将进一步开阔思路,深化新能源创新应用,实现更高质量的降本增效。一方面,通过井场风电、屋顶光伏、渔光互补、牧光互补等形式,拓展新能源建设范围,积极解决土地低效利用的问题,使闲置资源变为新的创效点。另一方面,将围绕油田生产,强化“源网荷储”科学调配,推动错峰用能,加大新能源在稳油增注、产能建设、页岩油开发等方面的应用力度,通过更高质量的清洁生产来实现降本增效。
问:如何围绕新能源业务发挥创新引领作用,实现技术提升?
答:新能源是具有强大生命力和发展潜力的朝阳产业,江苏油田将以打造特色技术为指引,依托油田在传统能源开发方面的优势,深入推进风光发电效率提升、风光热多源互补综合利用、微电网智能管控、新型储能配套应用、CCUS-EOR迭代提升等技术课题研究,着力构建油田绿色低碳特色技术序列,形成以项目凝练技术、以技术带动产业、以产业提升竞争力的良性发展格局。
同时,还将以“人才赋能创新”的态度,加大新能源领域人才培养力度。通过“走出去、引进来”,吸取借鉴兄弟单位的好经验好做法;通过开展新能源技术论坛、技术培训,提高新能源集成创新水平;通过“产业+项目+平台”的方式,锻炼培养新能源技术人才,源源不断地为油田新能源建设注入活力。
行业动态
●2023年中国锂电池出货量有望实现35%增速
锂电池产业链资讯提供商高工锂电(GGII)近日发布消息,中国锂电池产业链各环节前三季度仍保持较快增长势头,但增速较上年同期大幅下降。前三季度,中国锂电池出货量605吉瓦时,同比增长34%,已接近2022年全年水平;动力电池出货量同比增长35%,增速较上年同期出现大幅下滑,低于新能源汽车销量增速。GGII认为,随着四季度市场需求旺季的到来,以及各环节材料价格的逐步企稳,全年中国锂电池出货量有望实现35%的增速。
●塑料废弃物制氢不需要催化剂且能耗更低
据美国《化学工程新闻》报道,电可将废弃塑料转化为氢气和石墨烯,为日益严重的废弃物问题提供一种解决方法,同时还能生产环保燃料。莱斯大学的研究人员计算石墨烯所得商业价值足以抵消该工艺的成本,并且基本上可以提供免费的氢气来源。美国回收利用的塑料废弃物不到10%,剩下的塑料废弃物通常含有难以处理的不同塑料的混合物,被焚烧、送往垃圾填埋场或作为垃圾丢弃。
作为一种清洁燃烧燃料和化学原料,氢的需求量巨大。然而,全球超过95%的氢气来自蒸汽甲烷转化,每千克氢气将产生11千克二氧化碳,且使用可再生能源生产绿氢需要依赖贵金属催化剂,例如铂。废弃塑料制氢工艺利用焦耳热闪蒸技术,不需要催化剂,能耗也更低。从环保角度考虑,从废弃物中生产氢气可能最适用于不适合回收利用的材料。
●过渡金属二卤化物可高效催化电解水产氢
香港城市大学研究人员开发出一种高效率的电催化剂,该催化剂通过电解水可显著提高制氢效率。以过渡金属二卤化物(TMD)纳米片为载体,合成新型催化剂,使电催化析氢反应(HER)具有更高效率和更高稳定性。研究人员一直探索如何通过工程纳米材料的晶相增强HER性能,虽然具有非常规晶相的TMD纳米片适合作为催化剂载体,但制备足够纯净的 TMD纳米片较难。研究人员开发了一种新工艺制备具有高相纯度和质量的非常规相TMD纳米片,此外,还研究了贵金属在TMD纳米片载体上的晶相依赖生长。
●中国电解槽部署处于全球领先地位
据国际能源机构(IEA)网站报道,中国在电解槽部署方面已处于领先地位。2020年中国在全球制氢专用电解槽装机容量中的占比不到10%,且集中在小型示范项目。2022年装机容量增长在200兆瓦以上,占全球装机容量的30%,其中包括全球最大电解项目(150兆瓦)。预计2023年底中国电解槽装机容量将达到1.2吉瓦,占全球产能的50%。在全球已作出最终投资决定(FID)的电解项目中,中国占40%以上。电解槽制造商宣布了大规模扩能计划。目前全球约有14吉瓦的电解槽产能,其中中国占一半。
●道达尔完成大规模绿氢采购招标
据美国《石油情报周刊》报道,道达尔能源公司近期完成了大规模绿氢采购招标,正在寻求中长期供应合同。炼油、生物燃料和石化等行业的本地需求一直是绿氢生产的合理市场,尤其是欧美工业化国家。在全球1亿吨/年的氢气市场中,炼厂对氢气的需求总量约为4000万吨/年。道达尔计划到2030年为其在欧洲6家炼油厂及2家生物燃料炼油厂每年供应50万吨绿氢,以替代目前这些工厂所使用的灰氢。这些绿氢约需要5兆瓦电解槽和10兆瓦专用可再生能源,投资额约在140亿欧元。
●雪佛龙将拥有全球最大氢气生产和储存装置
据美国OilPrice网站报道,雪佛龙将成为全球最大氢气生产和储存装置的大股东,拓展化石燃料业务。雪佛龙新能源公司近期收购了美国犹他州ACES Delta公司氢气生产和储存项目78%的股份。ACES Delta是犹他州Delta先进清洁能源存储项目的开发商,该项目利用电解将可再生能源转化为氢气,并进行季节性、可调度的能源存储。首个项目正在建设中,每日将转化并储存100吨氢气。
(资料来源:经研院)