打造新能源示范項(xiàng)目 推進(jìn)工程“綠色”實(shí)施

朱長(zhǎng)晟 王保緒 徐英杰 李德彬

勝利石油管理局有限公司新能源開發(fā)中心工程建設(shè)管理處 山東東營(yíng) 257051

1 概述

隨著國(guó)家和地方對(duì)安全環(huán)保重視程度越來越大，石油化工企業(yè)能耗結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級(jí)勢(shì)在必行。 勝利油田積極履行社會(huì)責(zé)任，2013 年以來，先后成立了地?zé)峒拔鬯酂豳Y源開發(fā)利用工作推進(jìn)領(lǐng)導(dǎo)小組、 地?zé)嵊酂豳Y源開發(fā)項(xiàng)目部、新能源開發(fā)中心，全面推進(jìn)地?zé)帷⒂酂帷⑻柲堋L(fēng)能、生物質(zhì)能等多能互補(bǔ)綜合利用，培養(yǎng)和鍛煉了一支有責(zé)任心、有能力、有優(yōu)良作風(fēng)的新能源隊(duì)伍，樹立了高度負(fù)責(zé)任、高度受尊敬的企業(yè)形象，推動(dòng)了黃河三角洲生態(tài)文明建設(shè)。

近年來，中國(guó)石化集團(tuán)全面推進(jìn)“綠色低碳”戰(zhàn)略，積極履行社會(huì)責(zé)任。 勝利油田認(rèn)真落實(shí)中石化戰(zhàn)略部署，踐行綠色低碳發(fā)展，依靠科技進(jìn)步和管理創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了地?zé)帷⒂酂嵋?guī)模化發(fā)展。 2017 年5 月，勝利油田把新能源開發(fā)利用作為油田十大品牌之一， 加快產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，成立了新能源開發(fā)中心，全面推進(jìn)地?zé)帷⒂酂帷⑻柲堋L(fēng)能等新能源開發(fā)利用，持續(xù)推進(jìn)節(jié)能減排，全力打造“油田+熱田”，為建設(shè)綠色生態(tài)油田做出了積極貢獻(xiàn)。

勝利油田橫跨6 省8 市， 礦權(quán)面積近16 萬km2，年產(chǎn)原油2300 萬t，既是產(chǎn)能大戶，也是耗能大戶，而油田區(qū)內(nèi)各類資源相當(dāng)豐富。

1.1 余熱資源

油區(qū)內(nèi)地?zé)醿?chǔ)量約7388 億GJ， 年可利用生產(chǎn)余熱資源約1250 萬GJ。 目前油田建有采出水處理站81座，日處理水量約91 萬m3，水溫32～65℃。其中，日處理水量≥20000m3的13 座，10000～20000m3的20 座。

1.2 太陽能資源

通過meteonorm 軟件計(jì)算，東營(yíng)地區(qū)全年日照輻射總量約 5000MJ/m2， 折合標(biāo)準(zhǔn)日照條件（1000W/m2）下日照峰值小時(shí)數(shù)為1390h，屬于三類地區(qū)中太陽能資源最優(yōu)地區(qū)。

1.3 地?zé)豳Y源

東營(yíng)地區(qū)濟(jì)陽坳陷及鄰區(qū)整體地?zé)豳Y源以低溫?zé)崴疄橹鳎饕植荚陴^陶組和東營(yíng)組。 地?zé)豳Y源探明儲(chǔ)量大，為7388 億GJ，折算標(biāo)準(zhǔn)煤252.4 億t，相當(dāng)于2016 年全國(guó)總用能量的6 倍； 分布面積廣，達(dá)3483km2，占東營(yíng)市總面積的70%；資源品位高，單井出水量為80～130m3/h，溫度為50～95℃。

2 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

樂安聯(lián)合站“采出水伴生地?zé)崂?光伏發(fā)電”多能互補(bǔ)項(xiàng)目， 是根據(jù)采出水伴生地?zé)崂孟到y(tǒng)耗能實(shí)際，結(jié)合站內(nèi)閑置屋頂及場(chǎng)地有利條件實(shí)施的。 其光伏發(fā)電系統(tǒng)自發(fā)自用，就地消納，余電上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了多能互補(bǔ)，進(jìn)一步提高項(xiàng)目整體經(jīng)濟(jì)性。 詳見圖1。

圖1 采出水伴生地?zé)崂?光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖

2.1 生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)

樂安聯(lián)合站進(jìn)站液量約9500m3/d，可分離低含水油約3000～3500m3/d，沉降脫水后水溫為5～70℃。

2.2 年用氣量及用熱負(fù)荷

樂安聯(lián)合站屬于典型稠油處理站，脫水溫度高，加熱爐升溫耗能高，站內(nèi)無伴生氣，全年消耗外購天然氣總量為458 萬m3。

2.3 采出水伴生地?zé)崂孟到y(tǒng)

采出水伴生地?zé)崂孟到y(tǒng)采用“電動(dòng)壓縮式熱泵+板式換熱器”技術(shù)，通過三級(jí)換熱實(shí)現(xiàn)資源利用最大化。 項(xiàng)目實(shí)施前，站內(nèi)共有加熱爐5 臺(tái)、蒸汽鍋爐2 臺(tái)，年運(yùn)行成本高達(dá)1500 余萬元。 項(xiàng)目實(shí)施后，替代了聯(lián)合站全部鍋爐、加熱爐，年節(jié)約標(biāo)煤約5000tce，碳減排12400t。

2.4 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)利用站內(nèi)屋頂及閑置場(chǎng)地面積約10000m2布置太陽能板， 通過低壓配電系統(tǒng)直接為伴生地?zé)崂孟到y(tǒng)供電，剩余電量升壓至10kV 電壓等級(jí)就近接入電網(wǎng)，年均發(fā)電量87.43 萬kW·h。

3 做好勘察設(shè)計(jì)階段綠色節(jié)能管理

能否科學(xué)合理地設(shè)計(jì)光伏大電站項(xiàng)目， 在很大程度上影響了發(fā)電的性能，其原因主要是：光伏發(fā)電系統(tǒng)屬于敏感型的發(fā)電方式，相較于熱動(dòng)力發(fā)電而言，光伏發(fā)電站作業(yè)時(shí)間更長(zhǎng)， 同時(shí)對(duì)于周邊的環(huán)境條件要求較高。 在本項(xiàng)目中，創(chuàng)新多能互補(bǔ)，示范引領(lǐng)體現(xiàn)在頂層設(shè)計(jì)上。

3.1 采出水伴生地?zé)崂孟到y(tǒng)供熱技術(shù)方案

結(jié)合站內(nèi)用熱需求和余熱資源分析， 對(duì)供熱技術(shù)方案進(jìn)行科學(xué)論證。 供熱技術(shù)方案主要參數(shù)對(duì)比見表1。

經(jīng)過表1 中3 種方案的論證，從建設(shè)投資、運(yùn)維支出、安全環(huán)保和系統(tǒng)可靠性等因素進(jìn)行科學(xué)對(duì)比，優(yōu)選確定電動(dòng)壓縮式熱泵+換熱器供熱技術(shù)為該項(xiàng)目的最優(yōu)化實(shí)施方案。

3.2 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

光伏組件所發(fā)電量經(jīng)匯流并網(wǎng)柜接入低壓電網(wǎng)，自發(fā)自用，向系統(tǒng)供電：用電量大于光伏發(fā)電量時(shí)，差額部分由國(guó)網(wǎng)補(bǔ)充；光伏發(fā)電量大于用電量時(shí)，余電上網(wǎng)。 詳見圖2 和圖3。

3.3 獨(dú)創(chuàng)自有技術(shù)

表1 供熱技術(shù)方案主要參數(shù)對(duì)比

圖2 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖

圖3 分布式光伏發(fā)電

3.3.1 防腐防垢高效換熱技術(shù)

結(jié)合油田水質(zhì)特點(diǎn)，開展不同類型、不同材質(zhì)（石墨、碳鋼、不銹鋼、鍍鎳、鈦材）換熱器的換熱試驗(yàn)研究，同時(shí)對(duì)換熱器腐蝕結(jié)垢在線監(jiān)測(cè)與過程控制進(jìn)行科學(xué)分析，形成防堵塞技術(shù)、防腐蝕技術(shù)、防結(jié)垢技術(shù)等3個(gè)技術(shù)研究成果，開發(fā)適合油田水質(zhì)的防腐、防垢高效換熱技術(shù)， 為換熱器選型設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。

3.3.2 寬流道可拆板式換熱器技術(shù)

采用寬流道可拆板式換熱器技術(shù)基本解決了油液在板式換熱器內(nèi)結(jié)垢、沉淀堆積等問題，達(dá)到了均勻流動(dòng)、防腐的效果，為油田采出水換熱裝備提供高效、節(jié)能、低成本的新路徑。

3.3.3 板式換熱器免拆清洗除垢技術(shù)

針對(duì)油田水質(zhì)特點(diǎn)， 研究適合于板式換熱器的免拆清洗除垢技術(shù)，通過專用清洗裝置和除垢藥劑，根據(jù)結(jié)垢情況，靈活調(diào)整清洗頻率，提高了換熱效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.4 加大設(shè)計(jì)深度、 增加設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)符合率

3.4.1 站場(chǎng)布局和諧化

（1） “發(fā)”與“用”的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了供給平衡。 光伏板塊發(fā)電量全部用于余熱板塊熱泵機(jī)組，實(shí)現(xiàn)了全額自發(fā)自用，就地消納，避免了電能傳輸損耗。

（2） 選址更加和諧。按照“短流程、高效率”原則，光伏板塊建設(shè)圍繞余熱站房進(jìn)行科學(xué)選址， 充分利用站房屋頂、閑置空地進(jìn)行搭建，減少線纜敷設(shè)長(zhǎng)度，提高空間利用效率，項(xiàng)目布局整齊劃一。

3.4.2 建設(shè)環(huán)節(jié)規(guī)范化

建設(shè)中查閱參考新能源管理規(guī)定及技術(shù)規(guī)范26項(xiàng)，新制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1 項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3 項(xiàng)，構(gòu)建了完善的新能源項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，理順了管理界面，發(fā)揮了良好的示范引領(lǐng)作用。

3.4.3 安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)化

項(xiàng)目建設(shè)過程中，始終把安全環(huán)保工作抓在首位，強(qiáng)力實(shí)施“四全”安全管理，以標(biāo)準(zhǔn)化推動(dòng)安全化，確保項(xiàng)目建設(shè)安全平穩(wěn)。

3.4.4 設(shè)備選型科學(xué)化

熱泵機(jī)組是系統(tǒng)核心設(shè)備，經(jīng)過調(diào)研分析，選擇型號(hào)為SSDR-1800/H 熱泵機(jī)組（圖4）。 此設(shè)備采用該領(lǐng)域國(guó)家軍用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)， 采用適應(yīng)高溫工況的專用部件和專用冷媒。

3.4.5 構(gòu)建智能運(yùn)維系統(tǒng)

通過智能運(yùn)維系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控所有主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)； 自動(dòng)采集系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和所有主要設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)；智能分析所有運(yùn)行數(shù)據(jù)；自動(dòng)預(yù)警、實(shí)時(shí)報(bào)警，對(duì)重要報(bào)警事件自動(dòng)觸發(fā)短信、郵件提醒，并記錄報(bào)警處理時(shí)間、過程、人員和措施。

4 施工階段綠色節(jié)能管理

圖4 熱泵機(jī)組

綠色施工是指在工程建設(shè)過程中，在保證質(zhì)量、安全等基本前提條件下，通過科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步，最大限度地節(jié)約資源，減少對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的施工活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水、節(jié)電、節(jié)料和保護(hù)環(huán)境。 施工階段在綠色節(jié)能管理方面的總體目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)電能源的有效利用；紙張、材料等資源消耗施工垃圾分類處理，做到100%回收利用；控制粉塵及廢氣排放，符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定；減少固體廢棄物的產(chǎn)生，合理回收可利用建筑施工垃圾；生產(chǎn)及生活污水杜絕無組織排放，符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定。

4.1 施工現(xiàn)場(chǎng)綠色布置

4.1.1 施工工序

合理安排施工程序，進(jìn)行施工場(chǎng)地規(guī)劃，將施工對(duì)周邊環(huán)境的影響程度降至最小， 將現(xiàn)有場(chǎng)地的作用發(fā)揮到最大。

4.1.2 施工總平面布置

施工總平面布置總體堅(jiān)持階段性、適用性、靈活性的特點(diǎn)。

4.1.3 現(xiàn)場(chǎng)布置

現(xiàn)場(chǎng)布置既要滿足施工要求，方便施工管理，又要確保施工質(zhì)量、安全、進(jìn)度和環(huán)保的要求。

4.1.4 現(xiàn)場(chǎng)措施

施工現(xiàn)場(chǎng)布置整潔、有序，做好防塵措施，建設(shè)文明施工工地。

4.1.5 布置原則

場(chǎng)地布置遵循“三防”原則，防火、防水、防盜設(shè)施齊全布置合理，消除不安定因素。

4.1.6 現(xiàn)場(chǎng)“三區(qū)”隔離

施工區(qū)、生活區(qū)、辦公區(qū)“三區(qū)”隔離。“三區(qū)”設(shè)置符合安全標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)示清楚醒目。 現(xiàn)場(chǎng)辦公室設(shè)置在明顯位置， 設(shè)施符合施工條件要求， 做到各項(xiàng)管理制度齊全、上墻。

4.1.7 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

現(xiàn)場(chǎng)施工用電與用水情況執(zhí)行國(guó)家及市政標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，做到安全用電、安全施工，節(jié)約水電資源。

4.1.8 專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)分析和識(shí)別

從材料進(jìn)場(chǎng)、組件安裝、結(jié)構(gòu)預(yù)制、結(jié)構(gòu)吊裝等方面，對(duì)潛在危險(xiǎn)事件進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，并制定了相應(yīng)安全措施。

4.1.9 對(duì)危險(xiǎn)源和環(huán)境因素進(jìn)行辨識(shí)

在施工組織設(shè)計(jì)編制、審查期間，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)危險(xiǎn)源及環(huán)境影響因素進(jìn)行了識(shí)別，通過單項(xiàng)程序文件制定相應(yīng)控制措施。

4.1.10 HSE 管理

嚴(yán)格實(shí)施全過程HSE 管理，落實(shí)責(zé)任，明確措施。提前審查施工單位HSE 管理體系及HSE 保證措施，并督促監(jiān)理單位、施工單位在各環(huán)節(jié)上落實(shí)到位。

4.1.11 監(jiān)督檢查

通過現(xiàn)場(chǎng)巡檢查看、制定專項(xiàng)技術(shù)保障措施、召開專題會(huì)議、生產(chǎn)會(huì)議等形式，督導(dǎo)落實(shí)HSE 管理措施。

4.1.12 關(guān)鍵工序、重點(diǎn)環(huán)節(jié)施工許可制度

對(duì)于構(gòu)件吊裝、高空作業(yè)、動(dòng)土作業(yè)等環(huán)節(jié)，要求施工前必須辦理施工許可證，明確工程項(xiàng)目HSE 工作目標(biāo)，編制HSE 作業(yè)指導(dǎo)書、HSE 檢查管理程序，提前落實(shí)應(yīng)急搶險(xiǎn)措施，確保施工安全。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)綠色施工方案

在綠色施工過程中對(duì)整個(gè)施工過程實(shí)施動(dòng)態(tài)管理，加強(qiáng)對(duì)施工策劃、施工準(zhǔn)備、材料采購、現(xiàn)場(chǎng)施工、工程驗(yàn)收等各階段的管理和監(jiān)督。項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)編制和審查過程中貫徹“高效、低耗、環(huán)保”理念，完善項(xiàng)目施工管理體系和職責(zé)；在人員安全健康和粉塵、噪聲、光、水污染等防控措施，以及節(jié)能環(huán)保材料應(yīng)用、施工機(jī)具和用電、用水降耗等方面完善管理，在項(xiàng)目的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和減少污染。

4.2.1 節(jié)材方案

根據(jù)施工進(jìn)度提前做好材料采購計(jì)劃， 合理安排材料采購、進(jìn)場(chǎng)時(shí)間和批次，減少庫存；材料進(jìn)場(chǎng)后擺放整齊，一次到位，減少二次搬運(yùn)；施工措施料采購時(shí)，選用可拆卸、可回收、可重復(fù)利用的綠色環(huán)保材料，并制定相應(yīng)的材料管理制度；加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理，減少因人為因素造成的材料損耗； 施工現(xiàn)場(chǎng)材料回收設(shè)專人回收，確保回收率達(dá)到100%；優(yōu)化安裝工程的預(yù)留等方案，優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制和安裝工法，光伏組件支撐結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)場(chǎng)分片預(yù)制、組裝合攏、現(xiàn)場(chǎng)拼裝等安裝方法，減少方案的措施用材量。

4.2.2 節(jié)能方案

合理選用吊車、焊機(jī)等施工機(jī)具，杜絕使用不符合節(jié)能、環(huán)保要求的設(shè)備、機(jī)具和產(chǎn)品，選擇的設(shè)備功率與負(fù)載相匹配， 并合理安排施工工序，提高機(jī)具使用率和滿載率，降低單位能耗；加強(qiáng)施工機(jī)械管理、車輛管理， 做好設(shè)備維修保養(yǎng)及計(jì)量工作，并做好相應(yīng)的記錄；加強(qiáng)對(duì)施工和生活用電、用水管理，做好臨時(shí)用電和工業(yè)用電管理和計(jì)量，臨時(shí)用電優(yōu)先選用節(jié)能電線和節(jié)能燈具，臨電線路合理設(shè)計(jì)、布置，工業(yè)用電做好焊機(jī)等用電設(shè)備功率匹配； 根據(jù)作業(yè)性質(zhì)合理選擇水源，明確節(jié)水指標(biāo)，合理布置供水管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)水資源的有效循環(huán)利用。

4.2.3 環(huán)境保護(hù)

施工現(xiàn)場(chǎng)做好防塵遮擋等防護(hù)措施， 并對(duì)非作業(yè)區(qū)達(dá)到目測(cè)無揚(yáng)塵的要求， 施工區(qū)垃圾設(shè)專人定期清理，確保現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干凈整潔。 施工作業(yè)時(shí)使用低噪音、低振動(dòng)的機(jī)具，采取隔音與隔振措施，避免或減少施工噪音和振動(dòng)；焊接作業(yè)時(shí)采取遮擋措施，避免電焊弧光外泄；對(duì)于施工區(qū)域的施工人員，不同的施工崗位必須佩戴相應(yīng)地防護(hù)設(shè)備；杜絕現(xiàn)場(chǎng)“跑冒滴漏”機(jī)具設(shè)備的使用，做好進(jìn)場(chǎng)管理和維護(hù)保養(yǎng)，做好污油、污水等污液的現(xiàn)場(chǎng)回收，做到零排放，生活垃圾實(shí)行袋裝化，及時(shí)清運(yùn)處理。

5 項(xiàng)目綜合效益

圖5 經(jīng)濟(jì)效益示意圖

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

項(xiàng)目實(shí)施后，年代氣458 萬m3；節(jié)約崗位用工12人；油田年收益554 萬元，成本節(jié)約率36%。 詳見圖5。

5.2 社會(huì)效益

項(xiàng)目實(shí)施后， 年節(jié)約標(biāo)煤5325t； 減排CO213275t，污染物零排放；形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1 項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)；消除了聯(lián)合站加熱系統(tǒng)安全環(huán)保隱患。

6 結(jié)束語

勝利油田新能源開發(fā)利用前景廣闊，任重道遠(yuǎn)，當(dāng)前隨著建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大， 對(duì)項(xiàng)目管理的要求也隨之提升。 今后要充分發(fā)揮資源、人才、裝備和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，踐行社會(huì)責(zé)任，勇于探索創(chuàng)新，高效開發(fā)利用好新能源資源，為國(guó)家綠色生態(tài)文明建設(shè)作出新的更大的貢獻(xiàn)。