文章来源于:中国石油和化学工业联合会公众号
编者按:为深入贯彻党的二十大和二十届三中全会精神,认真落实《中共中央 国务院关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》要求,加快培育绿色生产力,中国石油和化学工业联合会遴选发布了2024年度石油和化工行业全面绿色转型“十大典型案例”。这些案例不仅是全行业深入贯彻绿色发展理念的生动实践,更是行业向全面绿色低碳转型的有力见证。
现将十大典型案例进行展示,以飨读者。希望通过此次展示,让各行业深入了解石油和化工行业在绿色发展道路上的探索与成就,感受其履行社会责任、守护绿水青山的信念和决心。同时,也期待这些典型案例能够为更多的石化化工类企业和园区提供有益借鉴,共同推动行业全面绿色转型和高质量发展。
大庆喇嘛甸油田低碳能源综合利用智慧管控模式
——大庆油田有限责任公司
大庆油田积极响应国家号召及集团公司部署,坚定不移地践行“节能瘦身、清洁替代及综合能源管控”低碳发展路径,全力打造集“风、光、热、储、氢”多能互补以及“源、网、荷、储”一体化的综合示范园区,成功构建起新能源与油气生产深度融合的低碳生产建设模式,为传统油田在绿色可持续发展道路上迈出了坚实且极具示范意义的步伐。
一、多能互补布局优化,促进高效融合
大庆喇嘛甸油田所处区域蕴含着丰富的自然资源,风能、太阳能以及油气生产过程中产生的余热资源,蕴藏着巨大的低碳发展潜力。充分利用资源优势,秉持科学规划、深度融合的理念,开启了多能互补布局优化的探索之旅。
在深入调研与专业分析的基础上,充分挖掘区域内风能、太阳能及余热资源各自的特点与优势,使其与油气生产的能流及工艺实现深度且无缝的融合。经过反复论证与精心设计,基于对能源流动规律、生产工艺需求以及场地条件等多方面因素综合考量,形成了外侧先风机、后光伏、内侧热能综合利用的布局。
以风能利用为例,根据当地的风资源分布情况,精准选址,充分考虑风向、风速以及与周边环境的协调性,确保每台风机均处于最佳的风能捕获位置,最大限度地提高风能利用效率。位于园区外侧合理布置的高耸的风力发电机组,日夜不息地捕捉着风能,将其转化为清洁的电能。
光伏板布置紧随其后,充分考虑光照时长、角度等因素,兼顾与风机之间的空间布局,避免相互遮挡,保障高效工作。
同时园区内侧聚焦热能的综合利用。油气生产过程中产生大量的余热,成为了低碳发展的重要资源。通过先进的热交换技术和热能回收系统,将这些余热进行有效收集和再分配,用于满足园区内诸如工艺加热、供暖等不同环节的热能需求。减少了对传统天然气能源供热的依赖,进一步提高了能源的整体利用效率,实现了资源的循环利用。
通过精心构建的多能互补布局,新能源产能规划规模高达 25.56 万千瓦,凭借这一布局优势,采油厂短期内将实现清洁替代,让油气生产中的能源结构逐步向绿色、低碳转型,为后续的深度发展奠定了坚实基础。
二、优化风光配比,达成高比例接入
在推进新能源与油气生产融合的过程中,风光发电的合理配比是至关重要的环节,通过依据油田消纳负荷及风光发电出力特性,开展了深入研究,找到了最佳的“风+光”配比,实现了风光发电的高比例接入与高效利用。
以大量的数据为依据,根据不同季节、不同天气条件下油田生产的用电负荷变化情况,以及风力发电、光伏发电各自在不同时段、不同气象环境中的出力曲线,进行分析和模拟计算,寻找能让风光发电与油田消纳负荷完美匹配的平衡点。
经过反复的试验与论证,最终确定了最佳 “风 + 光” 配比,风光发电装机容量得以最大化,达到了 21.21 万千瓦。也意味着在理想的工况下,园区内的风力发电和光伏发电能够协同发力,为油气生产提供充足且稳定的绿色电力。
更为重要的是,通过优化内部的能源管理系统和电网架构,确保了绿电能够全部实现自消纳。以往,新能源发电往往面临着消纳难题,发电不稳定、与用电负荷不匹配等问题导致部分绿电无法得到有效利用。但在这里,通过精准的配比和完善的调控机制,绿电能够顺畅地融入到油气生产的各个环节中,毫无浪费地发挥其作用。
带来的效益是显著的,至“十五五”末,可实现超高替代率达到 60% 以上,传统能源将在油气生产中的使用比例大幅下降,二氧化碳等温室气体的排放量也随之显著减少。不仅为企业节省能源成本,更在环境保护方面做出了积极贡献,彰显了低碳发展模式的强大生命力和实际价值。
三、积极探索智能微电网建设,实现高能力消纳
智能微电网建设是大庆喇嘛甸油田低碳发展路径中的又一关键举措。在喇五变电站一场围绕 “风、光、储”一体化的建设,规模较大的 2.524 万千瓦微电网正在如火如荼地展开,成为了园区能源管理的核心枢纽。
微电网建设涉及到多个复杂的技术领域和系统集成问题。从风力发电、光伏发电到储能系统的接入,每一个环节都需要精心设计与调试,确保它们之间能够协同工作、高效配合。如储能系统容量的配备就经过详细技术比选,既要考虑其储能容量能够满足风光发电波动时的能量存储与释放需求,又要兼顾其充放电效率、使用寿命以及成本等多方面因素。
与此同时,为实现更高消纳能力,大胆进行油气工艺流程再造。通过对传统油气生产工艺流程的深入剖析,运用先进的数字化技术和智能化理念,对各个环节进行优化和调整,经过改造后变得更加自动化
在这一过程中,打造无人值守的 “无烟” 站场成为标志性成果。站场摒弃了传统的燃气供热方式,完全依靠新能源供电维持运行,真正实现了零排放、无污染。同时与微电网结合,通过智能化的控制系统,站场能够根据电网的实时状态和生产需求,灵活调整自身的负荷,为微电网提供柔性负荷,实现了从“源随荷动”向“源荷互动”的历史性转变。
这种转变带来的直接效果是电量自平衡度的显著提高,从原本的 48% 提升到了70%。这意味着微电网在应对风光发电的间歇性、波动性等问题时,具备了更强的自我调节和稳定供电能力,进一步保障了油气生产的连续性和稳定性,也使得新能源在整个生产体系中的应用更加可靠、高效,为低碳生产建设模式注入了强大的技术支撑和实践经验。
四、创建智慧能源管控模式,实现能源高效益使用
在低碳发展的征程中,需要借助数字化手段,创建一套智慧能源管控模式,才能真正实现能源的高效益使用,让低碳发展模式得以持续完善和深化。为此喇嘛甸油田规划了运用先进的数字化技术,对生产运行、能耗管理、新能源管控等多个功能进行了整合。通过搭建统一的能源管控平台,打破了部门间的数据孤岛,实现数据的实时共享和交互。在这个平台上,生产运行过程中的每一个环节,无论是油井的开采、原油的输送,还是新能源设备的运行状态,都能被实时监控和精准掌握。基于这些实时数据,实施能源调度、能效管理、生产指挥、综合应用一体化建设,通过智能算法和数据分析,根据生产负荷需求、新能源发电情况以及储能系统状态等多方面因素,对能源进行科学合理的分配和调度,确保能源的有效利用,最大限度地减少能源浪费。
通过打造绿色用能、生产节能、数智控能的全过程闭环管理模式,探索出了油田数智联控全新路径。这一举措不仅使油田在能源管理上更加精细化、智能化,也为整个行业在低碳发展模式下如何实现能源高效利用提供了宝贵的借鉴经验,引领着更多的传统油田企业朝着绿色、低碳、可持续的方向迈进。
大庆喇嘛甸油田在低碳发展道路上的积极探索与实践,体现了传统能源企业在新时代背景下勇于创新、敢于担当的精神风貌,构建的新能源与油气生产深度融合的低碳生产建设模式,为实现能源转型贡献了积极力量,也为未来的可持续发展描绘了一幅充满希望的蓝图。