
年終歲尾,在2023年收官的答卷上,中國石油遼河油田寫下了遒勁的一筆——世界首座電熱熔鹽儲能注汽試驗站竣工投產。
這座15兆瓦儲能站的落成投運,標志著我國自主研發的電熱熔鹽新型儲能注汽技術實現了“從0到1”的歷史突破。“遼河油田‘三大儲庫’建設邁出了關鍵一步,是油田發展史上一座新的里程碑。”遼河油田設計院院長、項目組組長孫雁伯說。
顛覆傳統模式
遼河油田以稠油為主要產品,以熱采為主要生產方式。注汽系統是稠油開采過程中的能耗大戶,一年消耗天然氣約14億立方米,是190多萬個家庭一年的生活用氣量。
電熱熔鹽儲能注汽試驗站投產后,每年可生產蒸汽4.8萬噸,替代天然氣313萬立方米,減排二氧化碳6768噸。
“以往熔鹽儲能技術是以液態熔鹽作為儲熱和傳熱工質,把光熱或谷電、綠電轉化為熱能儲存在熔鹽中,再連續釋放熱能產生過熱蒸汽用于發電。”孫雁伯介紹說,“遼河油田的電熱熔鹽儲能注汽試驗站項目創造性地將電熱熔鹽技術應用于油田生產注汽系統。通過獨創的蒸汽發生系統,將油田回用軟化污水與高溫熔鹽換熱產生的濕飽和蒸汽,直接用于油田注汽生產。綜合效率從熔鹽儲能發電系統的35%提高到了90%以上。”
通俗地講,原有技術是將不穩定的電能轉化為熱能再轉化為穩定的電能后用于生產。過多的能量交換過程,意味著巨大的能量損失。這項擁有“遼河內核”的新技術,直接將不穩定電能轉化為生產用熱能,開創了該領域技術應用的新紀元。
雖然這座15兆瓦儲能站的能源替代能力僅占遼河油田注汽系統天然氣消耗總量的0.2%,但蘊藏著巨大的發展潛力——顛覆了傳統鍋爐燒氣的用能模式,實現了設備電氣化;自帶減碳降碳的優秀基因,實現了用能清潔化;支持錯峰使用谷電、綠電,實現了成本最低化。
一旦實現規模化、產業化發展,遼河油田注汽系統高能耗、高碳排放的現狀與綠色轉型高質量發展的矛盾將得到根源性破解。
激發科技動能
在遼河油田轉型發展邁向新階段之際,端詳電熱熔鹽儲能注汽項目建設坐標系上的幾個重要節點,幾組成績格外引人注目——
從開始建設到一次投運成功,用時僅11個月。
熔鹽加熱直流式濕飽和蒸汽發生裝置為自主研發。
“電熱熔鹽儲能換熱循環工藝”“蒸汽發生器干度精準調控”等難題被成功攻克,形成了“熔鹽工藝技術”“高溫儲罐技術”等5類14項核心技術,申請國際發明專利1項、國內發明專利9項。
數智化建設達到無人值守水平。
“該項目的落成投產,是遼河油田堅決落實中國石油與遼寧省戰略合作框架協議,認真貫徹集團公司‘三步走’總體部署,積極融入遼寧清潔能源強省建設交出的一張全新答卷。”孫雁伯說。它既代表著遼河油田儲能庫建設的一次超前嘗試,又映照出近年來科技創新體制機制根源性變革所激活的一池春水。
儲能庫項目立項之初,技術思路、實現路徑都不確定。遼河油田科研團隊匯集眾智,形成了兩種主流觀點:一種認為儲熱儲電是出路;一種主張綠電制氫,再推進氫能利用。
百舸爭流的創新氛圍來之不易。遼河油田黨委決心不輕易淘汰任何一條技術路線,也不輕易熄滅任何一個創新火種,最終促使其成為遼河油田發展史上首次“賽馬制”的考題。
兩種觀點的一次又一次交鋒,形成了“1+1gt;2”的效果。以電熱熔鹽儲能注汽試驗站為先導的儲能庫建設方案最終勝出。
“賽馬制”模式和近年來“揭榜掛帥”模式的深入運用,讓創新團隊更有動力和條件去創新,讓創新成果更加順利發揮作用。相關成果涉及增儲上產、勘探開發、新能源等多個領域,為遼河油田綠色轉型發展、培育低碳產業提供了更多技術儲備和應用選擇。
專業技術培訓總投入較兩年前增加7倍,科研投入經費較兩年前提升1倍,對科研單位的考核重點由效益貢獻向科技貢獻傾斜……科技創新體制機制的不斷完善,投入經費的持續提升,讓多項“卡脖子”問題獲得解決,讓更多科研人員回歸了研發工作。
鋪展低碳畫卷
為加速轉型再提一檔,為綠色發展再落一子。
如今,這座電熱熔鹽儲能注汽試驗站產生的蒸汽,正源源不斷注入地層,成為助力遼河油田勇攀能源當量新高峰、實現效益新發展的“底氣”。
權威人士估計,該技術未來將替代當前遼河油田蒸汽輔助重力泄油技術(SAGD)、蒸汽驅等連續運行的常規燃氣注汽站,大規模減少化石能源消耗。每年可替代發生蒸汽1600萬噸,消納谷電、綠電108億千瓦時,實現天然氣減耗10.4億立方米、二氧化碳減排225萬噸,為助力電網削峰填谷,在新維度上推進節能降耗和綠色替代做出了巨大貢獻。
從能耗“雙控”到碳排放“雙控”,彰顯的是遼河油田上下謀轉型、促發展的堅定決心。2023年以來,遼河油田黨委積極踐行習近平生態文明思想,深入貫徹習近平總書記關于能源革命、“雙碳”戰略等重要論述和重要指示批示精神,不斷強化能耗管控工作的重視程度和推進力度。
黨委審議下發了《遼河油田公司綠色低碳發展行動計劃(2023—2025年)》,部署實施清潔生產示范者、節能降耗領跑者、降碳擴綠貢獻者三大行動,統籌推進28個方面31項重點工程,能耗曲線一直呈現箭頭向下的良好態勢。
數據顯示,近5年遼河油田年度綜合能耗下降44.8萬噸標煤,降幅達14.4%。以全口徑能源消耗折算的二氧化碳排放量降低107.9萬噸,降幅16.9%。一幅綠色低碳、科技賦能的發展畫卷,已在遼河大地徐徐鋪展。
科技探索無止境,無限風光在險峰。相信隨著企業創新機制的不斷優化,全員創新熱情的不斷提升,越來越多的關鍵變量將轉化為發展的增量,將會有更多的新能源項目在遼河落地生根,更多的新能源技術在遼河推廣應用。遼河油田必將以綜合能源生產商的嶄新面貌屹立于行業前沿,為能源強國建設做出新的更大貢獻。
責任編輯:陸曉如
讓創新的種子加速萌發,遼河油田建成投產了世界首座電熱熔鹽儲能注汽試驗站。