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國內外油田企業(ye)探索使用光熱發(fa)電技術進行(xing)供能由來(lai)已久(jiu)。

早在(zai)2016年，中(zhong)國勝利油田(tian)就開始探索利用槽式太陽(yang)能(neng)光熱發電技術(shu)助力稠油熱采。而在(zai)國外，美國GlassPoint太陽(yang)能(neng)公(gong)司與阿曼石油開發公(gong)司（PDO）共同于(yu)阿曼打造(zao)的Mirrah太陽(yang)能(neng)園(yuan)區一期光熱項目于(yu)2017年成功向油田(tian)輸(shu)送蒸(zheng)汽(qi)。

2020年9月，我(wo)國(guo)(guo)明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中(zhong)和”目(mu)標(biao)，而采油(you)煉油(you)行(xing)業(ye)(ye)作為(wei)化石(shi)能(neng)(neng)(neng)源使(shi)用(yong)(yong)和溫(wen)室氣(qi)體排放(fang)的(de)(de)大(da)戶(hu)，降低熱能(neng)(neng)(neng)使(shi)用(yong)(yong)量以(yi)及利(li)用(yong)(yong)清潔能(neng)(neng)(neng)源替代化石(shi)能(neng)(neng)(neng)源的(de)(de)熱能(neng)(neng)(neng)使(shi)用(yong)(yong)成為(wei)油(you)田綠色發展的(de)(de)主(zhu)要方向。顯而易見(jian)的(de)(de)是，我(wo)國(guo)(guo)油(you)田企業(ye)(ye)大(da)多位于西北、東北地區，擁有(you)豐富的(de)(de)光(guang)熱和土地資源，有(you)利(li)于布局光(guang)熱項目(mu)。伴(ban)隨著光(guang)熱發電(dian)技術在國(guo)(guo)內(nei)不斷發展成熟(shu)，并疊加雙(shuang)碳目(mu)標(biao)壓力，更多中(zhong)國(guo)(guo)油(you)田開始(shi)探索油(you)氣(qi)勘探開發與光(guang)熱發電(dian)等(deng)新能(neng)(neng)(neng)源技術融合發展。

此外，今年發布的相關重磅政策也為“采油煉油行業+光熱發電技術融合發展”鳴響了發令槍。

今年(nian)3月(yue)，國(guo)家能(neng)源局印發(fa)(fa)《加(jia)快油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)勘探(tan)開發(fa)(fa)與新能(neng)源融合發(fa)(fa)展行動(dong)方案(an)（2023~2025年(nian)）》，提出在(zai)新疆(jiang)、青(qing)海、甘肅等(deng)油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)和太陽(yang)能(neng)資(zi)源豐富的地區，建(jian)設油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)與太陽(yang)能(neng)同步開發(fa)(fa)綜合利用(yong)示范工程，充分利用(yong)太陽(yang)能(neng)聚光集(ji)熱(re)及(ji)儲熱(re)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，實現油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)生產(chan)過程的清潔化供熱(re)，助(zhu)力低碳油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)開發(fa)(fa)。同時(shi)要加(jia)大油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)勘探(tan)開發(fa)(fa)與新能(neng)源融合發(fa)(fa)展技(ji)(ji)術(shu)(shu)創新攻關(guan)力度，重點推進(jin)油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)產(chan)能(neng)建(jian)設項目配套(tao)的低成本(ben)太陽(yang)能(neng)光熱(re)利用(yong)。

今年10月份，國(guo)家發展改(gai)革委、國(guo)家能源(yuan)局、工業(ye)和信息(xi)化部(bu)、生態環境(jing)部(bu)等(deng)四(si)部(bu)門發布《關于促(cu)進(jin)煉油(you)行業(ye)綠(lv)色(se)創新高質量發展的(de)指導意見》，其中(zhong)(zhong)指出要加快綠(lv)色(se)低碳發展，引導煉油(you)過程降碳。積極引導清潔能源(yuan)、綠(lv)電替(ti)代，推進(jin)現(xian)有燃煤自備(bei)電廠（鍋爐）清潔能源(yuan)替(ti)代，鼓(gu)勵(li)企業(ye)積極探(tan)索研究太陽能供熱在煉油(you)過程中(zhong)(zhong)的(de)應用。

在此背景下，在國內已歷經首批示范、正邁向大規模商業化發展的光熱發電技術開始憑借綠色供能同時可熱電聯供等多方優勢成為眾多油田推進能源轉型的新選擇，下文分享了國內多家油田在采油煉油領域與光熱發電產業融合發展方面的一些應用思路和典型案例。

1、中國石化勝利油田——槽式光熱系統替代燃氣加熱爐

燃燒化石燃料注蒸(zheng)汽熱采是(shi)油田稠油開采的主要方式，不利(li)的一(yi)面是(shi)會產生大(da)量二氧(yang)化碳、氮氣(qi)等氣(qi)體和含硫化合物，污染環境(jing)，加劇(ju)溫(wen)室(shi)效應。而(er)EOR是(shi)一(yi)種通過注入水(shui)、蒸(zheng)汽或(huo)者其他(ta)化學品的方式加快油井(jing)中稠油的流動，使(shi)原本不易開采的重(zhong)油變得易于開采的技術。

與(yu)阿曼石(shi)油開發公(gong)司所(suo)建EOR項目(mu)類似(si)，中(zhong)國石(shi)化(hua)勝利油田也(ye)選擇利用(yong)槽式光熱系(xi)統(tong)(tong)與(yu)EOR系(xi)統(tong)(tong)耦合(he)，來達到稠油開采的目(mu)的。

圖：稠油油田高溫光熱(re)部分替代蒸汽鍋爐系統流程示(shi)意圖

2016年1月份，以(yi)色列(lie)專家到勝利(li)油(you)田(tian)作了題為“如何利(li)用(yong)槽式(shi)光(guang)熱(re)技術(shu)最(zui)經(jing)濟提高(gao)原油(you)采(cai)(cai)收(shou)(shou)率”的(de)技術(shu)交流報告，旨在探索(suo)利(li)用(yong)太(tai)陽能光(guang)熱(re)技術(shu)助力稠(chou)油(you)熱(re)采(cai)(cai)的(de)新方(fang)法。這(zhe)也是我(wo)國對槽式(shi)太(tai)陽能光(guang)熱(re)EOR（提高(gao)原油(you)采(cai)(cai)收(shou)(shou)率）系統的(de)首次探索(suo)。

2021年，中國石化(hua)勝(sheng)利油田(tian)孤(gu)東827平5井采用的(de)(de)槽(cao)式太陽能集熱(re)器(qi)順利投用。該設備實(shi)現了晝(zhou)夜(ye)對原(yuan)油進行加(jia)熱(re)，替代了原(yuan)來的(de)(de)燃氣加(jia)熱(re)爐，年節約燃氣費(fei)6.5萬元，年減少(shao)二氧化(hua)碳排放86噸(dun)。

圖：勝利(li)油(you)田孤東827平(ping)5井槽式集熱器(qi)

2、中國石油新疆油田——槽式光熱技術應用于稀油集輸加熱

2023年7月9日，新疆油(you)(you)田公(gong)司首個稀(xi)油(you)(you)光熱利用項目在準東采油(you)(you)廠(chang)火燒山油(you)(you)田37號站(zhan)正式(shi)投產，配置1套385千(qian)瓦的槽式(shi)太(tai)陽能(neng)集(ji)熱器，以導熱油(you)(you)作為工質進行換(huan)熱，配置地面55噸儲熱水箱。

該技術(shu)應用(yong)光(guang)熱(re)、導(dao)熱(re)油(you)循(xun)環、電加熱(re)和水(shui)循(xun)環四大系(xi)統(tong)。槽式(shi)反光(guang)鏡整齊排列，通過其聚光(guang)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)量(liang)，先后與導(dao)熱(re)油(you)、軟(ruan)化水(shui)、原油(you)等(deng)進行(xing)介質(zhi)熱(re)交換(huan)(huan)，有效(xiao)提升原油(you)溫(wen)度，聚光(guang)集熱(re)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)“無碳＂熱(re)水(shui)綠色清潔，不產(chan)生(sheng)(sheng)廢渣、廢氣、廢水(shui)。當(dang)遇(yu)到(dao)陰雨天氣或光(guang)線不充(chong)足(zu)時，電加熱(re)系(xi)統(tong)可補充(chong)供熱(re)，系(xi)統(tong)滿足(zu)手(shou)動與遠程的(de)雙重(zhong)切換(huan)(huan)控制。

圖(tu)：中石油新(xin)疆油田準(zhun)東采油廠槽式(shi)太陽(yang)能集(ji)熱器

集熱(re)(re)(re)器內熱(re)(re)(re)量通過循環(huan)的(de)導(dao)熱(re)(re)(re)油儲(chu)存到儲(chu)熱(re)(re)(re)水(shui)箱內，同時光熱(re)(re)(re)系統可與(yu)燃氣(qi)水(shui)套爐/電加熱(re)(re)(re)耦合運(yun)行(xing)聯合供(gong)熱(re)(re)(re)，儲(chu)熱(re)(re)(re)水(shui)箱內熱(re)(re)(re)水(shui)與(yu)采出液進(jin)行(xing)換熱(re)(re)(re)，以滿足(zu)集輸加熱(re)(re)(re)稀油的(de)需(xu)求，在很大程度上(shang)提高了(le)節(jie)能減排量。

項目(mu)投產運(yun)行后，預計每年可(ke)節約(yue)天(tian)然(ran)氣6.2萬(wan)方，折合經濟效益(yi)20余萬(wan)元，年減少(shao)二(er)氧化碳排放70噸，相當于每年種了(le)3825棵(ke)樹。

3、中國石油巴彥油田——利用雙槽雙軸集熱系統替代燃煤電廠提供高溫蒸汽

2023年8月，國內(nei)最大雙(shuang)軸雙(shuang)槽集熱系統在華北油田(tian)巴彥油田(tian)建成。該技術高效(xiao)利用當(dang)地太(tai)陽輻射資(zi)源(yuan)，替(ti)代熱電廠燃(ran)煤蒸汽，為日常運行降低用碳排放。

該項目共建設49組雙軸雙槽聚光集熱(re)(re)器，裝機(ji)規(gui)模(mo)達1.47兆瓦(wa)(wa)，投用(yong)后年利用(yong)太陽能熱(re)(re)量達450萬(wan)千瓦(wa)(wa)時，年產工業蒸汽6800噸(dun)，可承(cheng)擔原(yuan)油轉運站50%以上的用(yong)熱(re)(re)需求，實現年減排(pai)二氧化(hua)碳(tan)1850噸(dun)。

圖：巴彥油田光(guang)熱新(xin)能源項目施工(gong)完畢

4、中國石化中原油田——碟式太陽能集熱系統替代傳統井口天然氣加熱爐或電加熱設備

2023年11月26日，中(zhong)原油(you)田(tian)首套碟(die)式太陽能集熱系(xi)統(tong)在文(wen)衛采油(you)廠(chang)衛40號計量站投入試運行。據(ju)悉(xi)，這是油(you)田(tian)首次應用“光(guang)熱+蓄熱+谷電”技術路線的(de)“光(guang)電蓄”一(yi)體化綜合利用系(xi)統(tong)。

集熱(re)裝置將太陽輻射能轉化(hua)為熱(re)能加(jia)熱(re)井口來液，替代傳統井口天然氣(qi)加(jia)熱(re)爐或電加(jia)熱(re)設備，實現(xian)綠(lv)色能源高效應用。

該系(xi)(xi)統由中(zhong)原(yuan)油(you)田熱(re)力分公(gong)司研發(fa)，集(ji)熱(re)裝置(zhi)采用(yong)雙軸技(ji)術(shu)，能(neng)(neng)對太陽(yang)進行自(zi)動(dong)跟蹤。可(ke)以提(ti)高太陽(yang)能(neng)(neng)聚光倍(bei)率(lv)和集(ji)熱(re)效率(lv)，讓(rang)光熱(re)資源(yuan)得到最大化(hua)利用(yong)。蓄(xu)熱(re)裝置(zhi)對太陽(yang)能(neng)(neng)聚焦集(ji)熱(re)后，采用(yong)水罐儲(chu)能(neng)(neng)，方便“日儲(chu)夜用(yong)”；而陰雨天氣則(ze)采用(yong)谷電加熱(re)配合系(xi)(xi)統使用(yong)，可(ke)24小時(shi)連續供能(neng)(neng)。據測算，年可(ke)節約電能(neng)(neng)17.36萬千瓦時(shi)，減排二氧化(hua)碳99噸(dun)。另外(wai)，中(zhong)原(yuan)油(you)田通過(guo)技(ji)術(shu)創新，將使集(ji)熱(re)系(xi)(xi)統單(dan)瓦造價降(jiang)低了30%。

5、中國石油遼河油田——電熱熔鹽儲熱注汽試驗站、“光熱+相變儲熱”替代現有井口天然氣加熱爐

除(chu)了直接(jie)利用聚光熱(re)利用系統為采油煉油生產過程供能，作為當前(qian)光熱(re)電站標配、隨著(zhu)光熱(re)發電不(bu)斷商業(ye)(ye)化推進而獲得(de)更(geng)多商業(ye)(ye)發展機遇(yu)的熔(rong)鹽儲(chu)能技術(shu)也開始在(zai)油田(tian)領(ling)域(yu)獲得(de)更(geng)多應用機會。

12月6日上午，世界首座電(dian)熱熔鹽(yan)儲能注(zhu)汽試驗站在中(zhong)國(guo)石油(you)遼河油(you)田(tian)竣工投產。該技術在遼河油(you)田(tian)應用后，有望為遼河油(you)田(tian)爭取(qu)更(geng)多的綠(lv)電(dian)上網指標。

該(gai)工程(cheng)利用谷時電(dian)(dian)，將電(dian)(dian)能轉(zhuan)化為(wei)熱(re)能，電(dian)(dian)加熱(re)器加熱(re)熔鹽(yan)后，儲存在高溫熔鹽(yan)儲罐(guan)，高溫熔鹽(yan)通過蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)發生(sheng)器與軟化水換熱(re)，產(chan)生(sheng)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)用于(yu)油田生(sheng)產(chan)。

圖：遼河油田電熱熔鹽(yan)儲(chu)熱注汽試驗站施工現場

此外，遼河油田新能源(yuan)事業部還計劃在該站(zhan)興(xing)古7—26—30井(jing)場開(kai)展光(guang)(guang)熱利(li)用示范工程，采用“20千瓦太(tai)陽(yang)能光(guang)(guang)熱+200千瓦時相變儲(chu)熱”模式(shi)，將光(guang)(guang)能轉化成熱能為(wei)井(jing)口加(jia)熱，替代現有井(jing)口天然氣(qi)加(jia)熱爐(lu)。目(mu)前(qian)，已完成可行性(xing)研究(jiu)報告(gao)，該項目(mu)建成后，年可節約(yue)天然氣(qi)消耗13.14萬立方米。

6、中國石油吐哈油田——利用菲涅爾光熱系統替代燃油加熱爐

2021年3月，中國石油吐哈油田計劃(hua)在魯克沁油田魯中聯合站開(kai)展光熱替代(dai)先導示范(fan)建設，利用(yong)熔(rong)鹽吸熱、蓄熱技術，研究光熱在稠油生(sheng)產中的(de)應(ying)用(yong)，擴(kuo)大新(xin)能源(yuan)(yuan)替代(dai)范(fan)圍(wei)，為實現(xian)能源(yuan)(yuan)轉型高質(zhi)量發展提供有力的(de)資源(yuan)(yuan)保障。

2023年11月(yue)24日，中國石油(you)(you)吐(tu)哈(ha)油(you)(you)田公司就吐(tu)哈(ha)油(you)(you)田2023-2024年三(san)塘湖原油(you)(you)外輸管道(dao)4#站光(guang)熱利(li)用示(shi)范工(gong)程(cheng)EPC總承包工(gong)程(cheng)發布招(zhao)標公告，計(ji)劃在站場(chang)東(dong)南側新建(jian)菲涅爾光(guang)熱鏡場(chang)，以對(dui)站場(chang)燃(ran)油(you)(you)加熱爐(lu)系統進行部(bu)分替(ti)代。

7、中國石油長慶油田——新建菲涅爾式光熱集熱設備替代燃氣加熱爐

2023年(nian)9月(yue)，中石油(you)長慶油(you)田擬建(jian)光(guang)熱(re)利(li)用(yong)工(gong)程，采用(yong)菲涅爾(er)光(guang)熱(re)替代(dai)燃氣鍋爐(lu)。工(gong)程是對姬六轉供熱(re)系統(tong)進(jin)行光(guang)熱(re)利(li)用(yong)改(gai)造，利(li)用(yong)空地布置線性菲涅爾(er)式光(guang)熱(re)集熱(re)設備，以水為集熱(re)、儲(chu)熱(re)及換熱(re)介質，部(bu)分替代(dai)站內已建(jian)的2臺燃氣臥式水套(tao)加(jia)熱(re)爐(lu)供熱(re)。

2023年(nian)11月10日，長(chang)慶油(you)田分公司(si)第一采油(you)廠2023年(nian)典型站(zhan)(zhan)場光(guang)(guang)熱(re)(re)及綜合(he)能源利用(yong)先導示范工(gong)程-侯市聯(lian)合(he)站(zhan)(zhan)發布(bu)非(fei)招標選(xuan)商(shang)公告(gao)，擬選(xuan)承(cheng)包商(shang)為西安長(chang)慶油(you)氣(qi)建(jian)設實業有限責任公司(si)。該工(gong)程是對侯市聯(lian)合(he)站(zhan)(zhan)供熱(re)(re)系(xi)統進(jin)行光(guang)(guang)熱(re)(re)利用(yong)改造，侯市聯(lian)合(he)站(zhan)(zhan)布(bu)置線性(xing)菲涅爾式光(guang)(guang)熱(re)(re)集熱(re)(re)設備，以水為集熱(re)(re)、儲熱(re)(re)及換(huan)熱(re)(re)介質(zhi)，部(bu)分替代站(zhan)(zhan)內已(yi)建(jian)的1臺(tai)燃氣(qi)臥式水套加熱(re)(re)爐供熱(re)(re)。

……

除(chu)了上述油(you)(you)(you)田以外，中石油(you)(you)(you)大慶油(you)(you)(you)田、玉(yu)門(men)油(you)(you)(you)田、吉林油(you)(you)(you)田、浙江油(you)(you)(you)田等(deng)多個油(you)(you)(you)田也在積極開展含光熱(re)技術的先導示范。

隨著光(guang)熱發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)商業化(hua)發展進一步提速(su)，疊加相關支持政策(ce)更加明晰，光(guang)熱發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)在采油(you)煉油(you)領(ling)域的大規(gui)模推廣應(ying)用值得期待。