透析能源消耗現(xiàn)狀探索低碳降耗途徑

透析能源消耗現(xiàn)狀探索低碳降耗途徑

摘要：通過對某采油廠面臨的形勢、挑戰(zhàn)、能耗現(xiàn)狀及生產(chǎn)各環(huán)節(jié)節(jié)能潛力的分析，闡述了油田企業(yè)開展節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟的緊迫性和重要性，并結(jié)合實際分析探索開展節(jié)能減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟的途徑。關(guān)鍵詞：節(jié)能減排，低碳消費，能效倍增，合同能源管理節(jié)能減排是國家的基本國策，是踐行綠色低碳、生態(tài)文明建設(shè)的重要舉措，是落實“十八大”精神的具體體現(xiàn)，是企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展、提質(zhì)增效的重要抓手。國家“十二五”規(guī)劃綱要中提出，在“十二五”期間單位GDP二氧化碳排放下降17%的節(jié)能減排目標(biāo)，到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%，并作為約束性指標(biāo)納入中長期規(guī)劃。同樣，油田各級企業(yè)也分別承擔(dān)著相應(yīng)的減排任務(wù)，節(jié)能減排指標(biāo)已作為“一票否決”指標(biāo)進行嚴(yán)格考核。1油田生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能減排面臨的形勢和挑戰(zhàn)1.1完成產(chǎn)量和減排的雙重壓力國家對主要污染物減排的基本要求是增量自行消化，存量考核降幅。作為油田生產(chǎn)企業(yè)，一方面要為完成生產(chǎn)經(jīng)營指標(biāo)不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模，增量要求逐步加大；另一方面，目前由于缺乏技術(shù)和資金的保障，對存量的挖潛能力越來越小，這就勢必帶來總量的增加，要實現(xiàn)雙控難度特別大。如何以最少的能耗換取最大的產(chǎn)能是采油廠節(jié)能減排工作的核心。1.2油田開采后期，面臨單位產(chǎn)能能耗逐步增高的現(xiàn)實原油生產(chǎn)過程中的碳排放量因區(qū)塊的特點、開采方法和油田所處生命周期的不同而不同，同一口油井在不同的時間段，采用不同的開采技術(shù)，所產(chǎn)生的碳排放量可能會相差好幾倍。一般在初始開采階段，消耗能源少，相應(yīng)的碳排放量也較少。但在油田成熟期，單位產(chǎn)量的能源消耗可能會是初始階段的幾倍至幾十倍，對采油廠來說，現(xiàn)在已到開采的中后期，為穩(wěn)產(chǎn)而使用的二次采油或三次采油方法不可避免地帶來能耗的提高和CO2排放量的增加。1.3技術(shù)改造投入和成本控制的矛盾以某油田一個二級采油廠為例，據(jù)調(diào)查該廠機采系統(tǒng)還存有高耗低效三相異步電動機及電磁調(diào)速電機臺數(shù)，占電機總數(shù)的70%以上；油井在用被淘汰的S7及S9系列以下型號變壓器占總數(shù)量的30%；不具備調(diào)參功能的普通控制柜占總量的40%；此外油井不平衡現(xiàn)象也普遍存在，這些因素導(dǎo)致該廠機采效率不高。要提高系統(tǒng)效率，降低運行單耗，最直接有效的方式是進行技術(shù)改造，將這些高耗能設(shè)備更換為高效設(shè)備，但由于生產(chǎn)成本緊張，無力承擔(dān)如此大額的技術(shù)改造費用，資金投入與成本控制的矛盾在一定程度上制約了采油企業(yè)節(jié)能降耗工作的深入開展。1.4低碳生產(chǎn)生活觀念淡薄及低碳管理薄弱的現(xiàn)狀目前，低碳意識及低碳文化尚未成為人們生產(chǎn)生活中的主流意識，低碳管理模式還沒有建立。自2010年以來在油田層面開展的節(jié)能減排自愿承諾簽名活動中，該廠進行自愿承諾簽名的人數(shù)總計1860人，不到職工總數(shù)的20%，這也從一個側(cè)面反映了大家對節(jié)能減排的態(tài)度及認識程度。有資料顯示，全國減少10%的塑料袋，可節(jié)省生產(chǎn)塑料袋的能耗約1.2萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排31萬噸二氧化碳。電器設(shè)備在待機狀態(tài)下耗電一般為其開機狀態(tài)的10%左右，全國每年待機浪費電量高達180億千瓦時，相當(dāng)于3個大亞灣核電站年發(fā)電量。因此，可以說低碳經(jīng)濟的發(fā)展最終取決于人們低碳理念的提升與自覺行動。2某采油廠各系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀及存在的問題2.1油田企業(yè)能耗現(xiàn)狀以某油田一個二級采油廠為例，2013年該采油廠累計消耗各類能源折合19.5萬噸標(biāo)煤，其中累計消耗電力49386萬千瓦時；原油自用4.37萬噸，原油損耗2.65萬噸，渣油消耗3625噸，天然氣自用1353萬立方米，天然氣損耗65.65萬立方米，汽油消耗1137噸，柴油消耗4129噸，原煤消耗464.5噸，噸油氣綜合能耗為131.34千克標(biāo)煤/噸，噸油氣綜合耗電332.45千瓦時/噸，萬元產(chǎn)值綜合能耗0.388噸標(biāo)煤。與上年同期相比電量消耗上升4.3%，原煤消耗降低6.47%，天然氣自用量上升270.87%(與氣代油技改項目有關(guān))，油氣綜合能耗上升5.25%，噸油汽綜合耗電上升12.94%，萬元產(chǎn)值綜合能耗上升14.71%。2014年一季度，該采油廠噸油氣綜合能耗實際完成144.12千克標(biāo)煤，而上年同期為138.77千克標(biāo)煤，高出3.9個百分點。該采油廠五大系統(tǒng)效率與油田平均水平及企業(yè)一級水平對比如表1所示。從五大系統(tǒng)效率對比表可看出，該采油廠目前的機采系統(tǒng)效率、集輸機組效率及鍋爐、加熱爐熱效率均偏低，沒有達到油田平均水平及企業(yè)一級水平，尤其是機采效率距企業(yè)一級及油田平均水平都相差較遠。表1五大系統(tǒng)效率水平對比表%項目名稱機采系統(tǒng)效率注水泵機組效率集輸機組效率鍋爐熱效率加熱爐熱效率2012年某采油廠28.3479.5641.9081.5679.832013年某采油廠27.7076.3938.1180.7476.392013年油田平均水平32.3074.1544.7881.2084.41企業(yè)一級水平3073458585表2該采油廠近三年能耗指標(biāo)完成情況對比表由表2可看出，該采油廠噸油氣綜合能耗及萬元產(chǎn)值綜合能耗逐年遞增。其原因是由于總工作量增加，而產(chǎn)量下降，且由五大系統(tǒng)單耗過高造成的。隨著油田開發(fā)難度加大、含水上升，能耗指標(biāo)必然會逐年增高。2.2存在問題2.2.1能耗設(shè)備的配置設(shè)計普遍存在“大馬拉小車”現(xiàn)象動力設(shè)備的設(shè)計與配置，是按最大工況需求為依據(jù)的，一般按額定值上浮15%配置。在實標(biāo)使用中，最大需求量很少用或瞬間用；設(shè)備啟動能量與運行維持量也存在極大差異，啟動電流一般是額定電流的4～7倍，有時會更高，這種現(xiàn)象必然造成浪費。2.2.2能耗設(shè)備運行的各環(huán)節(jié)都存在能源浪費問題油田設(shè)備耗能更大的浪費還在于負載的“頻繁變量與巨大變量”。由于油田生產(chǎn)特點，工況運行變化頻繁、變量甚大，常常實際荷載不足額定功率的一半；甚至還有能耗相抵現(xiàn)象，這是油田能耗浪費的主要原因。1)開采環(huán)節(jié)——游梁式抽油機為油田采油的代表性設(shè)備，占采油設(shè)備的九成以上它的工作特點是上、下沖程等逨、恒定運轉(zhuǎn)。螺桿泵、電潛泵雖不存在上、下沖程的變化，但和游梁機一樣，與負載無關(guān)的不停轉(zhuǎn)動。由于采液量隨地下壓力的大小、油層的不同而改變，常常發(fā)生高壓井抽不及，低壓井抽不滿甚至空抽現(xiàn)象。特別是游梁機，不僅是在采液量上浪費巨大，還在于下沖程時靠慣性就能滿足運轉(zhuǎn)，而使電機白白空轉(zhuǎn)，甚至于反發(fā)電、污染電網(wǎng)。2)驅(qū)油環(huán)節(jié)——油田驅(qū)油常用措施是注水與注聚，在稠油井上還使用注蒸汽助采以注水為例，注水大都實行群控辦法，一臺注水泵，控制多口注水井，靠注水泵壓力注水。這就使注水泵的輸出與注水井的實際吸收之間存有能量損失，一是壓力，二是注水量。3)輸送環(huán)節(jié)——采液量輸送大都經(jīng)過從分到合的過程，每一個過程變化，都有可能造成管網(wǎng)壓力的變化因為在各個輸液管匯集后，所產(chǎn)生的管網(wǎng)壓力是相同的，但每個抽油井的輸出壓力是不同的，從而造成部分輸油管壓力過大，使輸出受阻不暢，造成能量浪費。匯流管的壓力過大，不僅會使部分支管不暢，甚至造成部分油井液量倒流，不僅浪費能源，還會影響油井產(chǎn)量。3開展節(jié)能減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟的途徑3.1總體思路堅持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，落實綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略和國家節(jié)能減排相關(guān)政策要求，樹立“節(jié)約是最大資源”的理念，以突出效益和發(fā)展低碳經(jīng)濟、降低生產(chǎn)成本和提高能源使用效率為中心，強化節(jié)能管理，加大節(jié)能技術(shù)推廣和節(jié)能新技術(shù)的研究、應(yīng)用力度，完善各種能源檢測手段，以整個系統(tǒng)優(yōu)化、提高能源利用效益為目標(biāo)，堅持把調(diào)整產(chǎn)液結(jié)構(gòu)和能源消費結(jié)構(gòu)作為節(jié)約能源的戰(zhàn)略重點，加速淘汰高能耗、高排放落后產(chǎn)能。大力發(fā)展新能源和可再生能源。充分利用《合同能源管理項目實施辦法(試行)》和《合同能源管理項目實施細則(試行)》及國家工信部提出能效倍增計劃等相關(guān)政策、制度、辦法，多模式地開展節(jié)能技術(shù)改造工作，更新改造高耗低效能耗設(shè)備，努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型采油廠，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。3.2基本原則1)堅持“以點帶面”的原則先做試點，成功后在全系統(tǒng)或?qū)I(yè)領(lǐng)域集中推廣，充分發(fā)揮典型引路和示范作用，實現(xiàn)集團公司范圍內(nèi)技術(shù)、資源、經(jīng)驗共享，效益最大化。2)堅持“少投入、多產(chǎn)出”的原則以效益為中心，節(jié)能措施盡量不花錢，其次是少花錢，再次是爭取國家財政支持，目標(biāo)是效益最大化。3)堅持推廣示范和科研開發(fā)相結(jié)合的原則積極推廣應(yīng)用成熟實用節(jié)能技術(shù)，同時加大節(jié)能新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料的研發(fā)，以科技創(chuàng)新作為提高能效的強力支撐。4)堅持依靠自身力量和外部力量相結(jié)合的原則一方面集全公司在設(shè)計、生產(chǎn)、科研等方面的人員、技術(shù)優(yōu)勢，另一方面，也要依靠全社會在節(jié)能方面的人員、技術(shù)、資金為我所用。3.3保障措施及對策1)建立健全節(jié)能減排、綠色低碳規(guī)章制度，完善與節(jié)能減排、綠色低碳職能相適應(yīng)的管理體系，加強縱向和橫向的協(xié)調(diào)力度。節(jié)能減排、綠色低碳管理要實行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，要把節(jié)能減排、綠色低碳工作放到生產(chǎn)經(jīng)營的重要位置，作為重要事項納入日常管理，建立例會制度，分析查找存在的問題，研究制定相關(guān)改進措施，使工作始終處于有組織、有秩序的良性循環(huán)之中。2)建立節(jié)能減排、綠色低碳目標(biāo)責(zé)任制和評價考核體系，落實目標(biāo)責(zé)任，強化責(zé)任考核。對節(jié)能減排、綠色低碳各項工作目標(biāo)和任務(wù)要層層分解，落實到班組和個人，壓力層層傳導(dǎo)不衰減，責(zé)任層層落實不弱化。每年對指標(biāo)完成情況進行考核，考核結(jié)果與經(jīng)濟責(zé)任制考核直接掛鉤。同時，要建立激勵機制，充分調(diào)動各級管理人員和廣大職工節(jié)能減排、綠色低碳工作的積極性。3)依靠管理和科技進步，大力開展生產(chǎn)優(yōu)化運行及技術(shù)改造工作，提高能源利用效率，開展節(jié)能工作，就目前條件下重點要從以下幾方面入手：①管理節(jié)能。通過宣傳、培訓(xùn)等手段加強職工和能耗設(shè)備、工藝管理人員的責(zé)任心和主觀能動性、實施精細管理以減少能耗設(shè)備的能源消耗，主動采用先進節(jié)能管理方法與手段，提升節(jié)能管理能力。建立能源管理體系，通過對各裝置的能源消耗、能源利用效率情況進行全面分析，提出各裝置能源改進的項目。②結(jié)構(gòu)節(jié)能。主要是通過管理層面實施生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)液結(jié)構(gòu)和用能結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整，以實現(xiàn)用能水平的提升。③技術(shù)節(jié)能。引導(dǎo)用能單位采用先進的節(jié)能新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備，開展節(jié)能技術(shù)研發(fā)和新能源應(yīng)用技術(shù)，如對燃油鍋爐進行氣代油改造、推廣網(wǎng)電修井機節(jié)約成品油、利用太陽能儲油罐加熱技術(shù)、地?zé)岵膳夹g(shù)及CO2地下封存技術(shù)等，提高能源利用效率，依靠先進的節(jié)能技術(shù)和工藝提高耗能設(shè)備的效率，降低用能單耗；拓寬投資及融資渠道，大力推動節(jié)能技術(shù)改造，充分利用合同能源管理模式，拓寬節(jié)能技術(shù)改造的投融資渠道，緊密結(jié)合已出臺《合同能源管理項目實施辦法(試行)》和《合同能源管理項目實施細則(試行)