截至4月14日,新疆油田采油二厂白25井区5510计量站、59057单井的6台空气源热泵已平稳运行超700天,累计节约电量245万千瓦时,相当于减少碳排放量1634.15吨,节约费用近百万元,项目初具成效。
这是新疆油田近年来为积极促进企业“能源转型”“降碳减排”所实施的众多新能源应用实验之一,也是新疆油田向“碳达峰、碳中和”目标迈进的重要一步。
近年来,新疆油田为减少对传统能源的消耗,积极开展新能源利用,针对集输系统井口和计量站开展空气源热泵加热技术的攻关研究,以极少的电能,吸收空气中大量的低温热能,通过压缩机变为高温热能,用于加热原油,减少电能消耗,同时利用空气源热泵加热技术替代电加热和部分值班站点蒸汽采暖,推广应用改造生产站场14座。
“空气能是一种清洁可再生能源,空气源热泵制热的原理是基于逆卡诺循环原理,利用电力或热源驱动,从空气中提取一定的热量(或是通过太阳能集热器吸收热量)加热循环介质,再通过油水换热器加热原油。”采油二厂总工程师丁涌说。
在实验过程中,工作人员发现空气源热泵一方面可实现在零下20℃以上的极端低温环境下正常运行,具有辅助电加热功能,可通过自动控制程序,保证水箱温度恒定,不仅传热效率高,还提高了使用安全性;另一方面可通过热泵压缩机变频控制,与辅助电加热器组合,确保机组在低温工况、变工况下高效运行,实现负荷精确输出,降低能耗,达到按需输出的节能目的。
对5510站计量数据分析显示,空气源热泵全年制热电量达15.8万千瓦时,占该计量站全年总制热电量80%,太阳能制热占比15%,而原本采用的电加热全年占比只有5%,实现了减少能耗的目标。
近年来,新疆油田不断深化科研创新攻关,推动节能技术进步,开展太阳能空气源热泵原油加热技术、国产燃烧器先导试验等先导试验项目,并在新能源技术攻关和现场试验取得成效的基础上统一部署,实施从油藏、井筒到地面提效的立体化节能思路,油藏工程、采油工程、地面工程各自优化转变为整体优化。在管理层面,该公司持续强化节能目标责任管理,不断完善和细化系统单耗,明确了5大生产系统效率等考核指标,同时,强化运行过程能耗指标监测预警及时整改,加强现场能效监督验证,从而实现了公司产量稳步增长,产油单耗持续下降。
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