节能降碳背景下西部某钻探企业绿色低碳发展思路及建议.pdf

2023 年第 9 期CHEMICAL SAFETY&ENVIRONMENT节节能能降降碳碳背背景景下下西西部部某某钻钻探探企企业业绿绿色色低低碳碳发发展展思思路路及及建建议议田成中国石油集团西部钻探工程有限公司新疆乌鲁木齐 830011摘要:由于粗犷式发展所造成的温室效应会严重影响全球生态环境和人类身体健康,如何节能降碳进而减缓温室效应是目前亟待解决的问题。以西部某钻探企业为例,从企业“十三五”新能源新业务开展情况、已采取的节能降碳措施和存在的问题、整体发展思路及阶段性目标以及后续如何重点发展等方面,总结了节能降碳背景下企业绿色低碳发展的思路和建议,对其他企业进行绿色转型发展具有较好的借鉴意义。关键词:节能降碳;绿色转型;发展思路;建议作者简介:田成,男,大学本科,工程师,研究方向:环境保护、节能低碳。经济社会的高速发展,同时带来了空气污染、全球变暖、生物多样性丧失以及土地荒漠化等多方面的不利情况。目前,低碳发展1、绿色发展、循环经济2-3等已成为现代文明发展的代名词。狭义上看,低碳发展是指随着经济发展,单位生产总值产生的二氧化碳排放量不断下降;广义上讲,低碳发展指在经济发展的同时,单位生产总值产生的包括二氧化碳在内的各种污染物排放、所消耗的能源和其他资源的排放量均呈现不断下降态势4-5。习近平总书记针对环境保护和经济发展提出了众多的新方针和新理念,首次提出了绿水青山就是金山银山,改善生态环境就是发展生产力。良好生态本身蕴含着无穷的经济价值,能够源源不断地创造综合效益,实现经济社会可持续发展。在节能降碳背景下,企业如何实现低碳发展是一项亟待解决的任务。本文总结了西部某钻探企业的节能减碳措施以及所提出的绿色低碳发展思路及建议,为其他企业进行绿色转型提供参考。1西部某钻探企业“十三五”新能源新业务开展情况(1)持续加大网电推广力度。在巩固新疆油田、吐哈油田、塔里木油田等传统区域规模的基础上,在甘肃玉门酒东、西南页岩气、青海油田等新区域持续推进合同能源管理钻机“油改电”模式。“十三五”期间,通过实施钻机“油改电”和公寓集中使用网电,累计外购电力 13.66 亿 kWh,替代柴油消耗 34.47 万 t,减少能源消耗 34.61 万 t标准煤,具体如表 1 所示。表 1西部某钻探企业“十三五”期间钻机“油改电”应用情况年份/年“油改电”实施井次累计用电量/(万 kWh)累计替代柴油/(万 t)累计节能量/(万 t 标煤)20162159 5582.862.95201727715 1543.653.46201836126 1386.086.85201957047 52311.6311.11202054338 28910.2510.24总计136 66234.4734.61(2)积极推广钻机“油改气”。在网电无法覆盖的新疆油田西北缘、风南区块和塔里木、内蒙古苏里格等区域,积极推广钻机“油改气”项目,“十三五”期间公司共实施钻机“油改气”164 井次,累计外购天然气 5 245 万 m3,替代消耗柴油4.14 万 t。(3)扩大清洁用能替代范围。公司积极推广电驱压裂设备、电热蒸汽发生器等设备替代原先燃油、燃煤设备。“十三五”期间在新疆玛湖区域推广电驱压裂施工,共计施工 18 口井 360 段,累计用电 800.9 万 kWh,替代柴油 1 638 t。同时,全面推广电热蒸汽发生器,替代冬季现场燃油、燃煤保温锅炉,截至 2020 年,公司已有 40 余台电热蒸汽发生器投入使用,1 台电热蒸汽发生器 1 个供热周期可替代柴油 200 t 以上。97 2023 年第 9 期CHEMICAL SAFETY&ENVIRONMENT2存在的问题及已有措施2.1存在的问题随着多年运行,公司清洁用能替代业务暴露出以下问题:(1)钻机能源替代项目潜力逐年减少。公司自 2011 年以来持续大力推广能源替代工程,目前新疆油田玛湖、金龙、吉木萨尔区块、塔里木油田、西南油气田等容易架设网电的油田区域已基本实现全面覆盖工业网电。但是,在青海油田、准葛尔盆地腹部以及油田边缘、山前等区域,由于当地环境恶劣、网电资源匮乏、社会依托差、成本费用高等原因,“油改电”项目至今并未形成规模化应用。而且,“气代油”项目运行受气源供应、配送半径、季节性价格波动、动力响应特性等因素影响,增大了提高应用规模的难度。这些问题导致能源替代规模难以持续高速增长。(2)现有装备存在结构性矛盾问题。公司钻机总量富余,然而这些设备的电动化、自动化程度低,深井电动钻机缺口大。目前,公司总共有230 部钻机,其中机械钻机 112 部,占比 48.7%,15 年以上的低残值钻机 123 部,占比 38.4%;自有压裂车组、固井设备也均为柴油动力驱动,相关配置不能满足全面提升作业能力、高质量发展及清洁生产的要求。(3)试验推广新能源新业务技术难度较大。公司作为石油工程技术服务企业,受制于企业生产经营特性限制,虽然工程技术服务能力较强,但是新能源、新业务技术能力较为薄弱,缺少专业人员。新能源、新业务主要依托社会力量共同建设,但是公司现场施工区域呈现“点多、面广、施工现场多为荒漠戈壁”的特点,单一现场应用新能源、新业务承包商难以获利,同时由于地理条件限制,致使大范围推广难度较大,因此,公司试验推广新能源新业务技术较为困难。2.2具体实施措施(1)结合实际生产经营情况,“十三五”期间大力推广清洁用能替代业务,通过与属地油田、承包商积极合作,使清洁用能替代业务规模持续扩大。公司清洁用能替代业务具备合作方式简单易行、能源替代技术较为成熟、替代选择范围广以及生产经验和社会效益显著等优势。(2)先后组织开展了电动钻机电能综合管理系统、机械钻机电驱改造、飞轮储能装置等科研项目,试验推广了节能发电机、无功补偿及谐波抑制装置、电动钻机辅发并网、电热蒸汽发生器、小型发电机组并网供电、太阳能供电洗浴、空气源热泵供热洗浴等节能设备,形成了一批高效清洁能源技术储备。3发展思路和主要建议3.1发展思路3.1.1整体发展思路以习近平总书记生态文明建设系列重要讲话精神为指引,加强生态文明建设,全面贯彻落实新发展理念,深入贯彻落实集团公司碳达峰、碳中和重大决策部署,按照集团公司“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走的总体部署,把绿色发展、循环发展、低碳发展作为基本途径,深入开展新能源、新业务工作,重点推进清洁用能替代技术的推广应用,加快钻进技术成果转化成生产力的速度,实现公司绿色低碳转型和高质量发展。3.1.2具体目标第一阶段(2021 年2025 年)(1)持续扩大合同能源管理钻机“油改电”、电驱压裂等能源替代规模,重点推进准葛尔盆地腹部地区、青海、环庆、苏里格等区域钻井“油改电”和新疆油田电动压裂项目,2025 年力争外购电力达到生产用能的 20%;(2)积极推广钻机“油改气”项目,重点推进苏里格、环庆区域钻机“油改气”项目,2025年力争钻井耗天然气达到生产用能的 2%;(3)开展风能、光伏发电应用,积极与驻地政府、属地油田公司及承包商沟通交流,重点在新疆、青海区域试点风能、光伏发电应用项目,为现场辅助设备、生活营区供电,2025 年力争风能、光伏外购电力达到生产用电的 2%;(4)采用碳捕捉、碳封存技术(CCUS)开展试点项目,为后期的使用奠定基础。第二阶段(2026 年2030 年)(1)持续扩大能源替代规模,重点扩大新疆、川渝地区电动压裂规模,引进电动固井车(撬)3 4套,力争公司冬季现场保温设备全部更换为电热。巩固钻机“油改气”项目规模,2030 年力争外购电力达到生产用能的 30%,钻井耗天然气达到生产用能的 4%;(2)开展氢能替代项目试验,积极开展氢能项目试验,使用氢能为钻井施工提供动力,2030年前力争完成 1 2 口井试验;08 2023 年第 9 期CHEMICAL SAFETY&ENVIRONMENT(3)扩大风能、光伏发电占比,积极与驻地政府、属地油田公司及承包商沟通交流,扩大新疆、青海区域试点规模,2030 年力争风能、光伏外购电力达到生产用电的 3%;(4)对降碳困难的领域率先采用 CCUS 技术进行有效降碳。第三阶段(2031 年2035 年)(1)巩固能源替代规模,2035 年前力争公司各区域均运行合同能源管理钻机“油改电”项目,钻机“油改电”项目规模和电动压裂项目规模较 2030年分 别 提 高 10%、15%,成 熟 应 用 电 动 固 井 车(撬)设备 10 套,2035 年力争外购电力达到生产用能的 40%,钻井耗天然气保持占生产用能的 6%;(2)持续开展氢能替代项目实验,积极开展氢能项目实验,2035 年前力争完成 5 6 口井实验;(3)进一步加大风能、光伏发电占比,积极与驻地政府、属地油田公司及承包商沟通交流,优先选择风能、光伏外购电力用于能源替代项目,2035年力争风能、光伏外购电力达到生产用电的 6%;(4)大规模采用 CCUS 技术,对较大碳排放领域进行有效降碳,在碳交易中获得主动权。3.2重点发展建议根据已采取措施的经验总结以及设置的分阶段目标,提出如下低碳发展的建议。(1)按照“网电优先、燃气发电次之、动力总包补充”的思路,持续构建清洁低碳能源体系。引入社会化资本,与有实力的承包商开展长期合作,在成片开发区域扩大网电覆盖范围和容量,全面覆盖新疆环玛湖、吉木萨尔、川渝、长庆苏里格等非常规油气开发区域工业网电,持续降低网电价格;优先推动电动压裂业务发展,继续提升钻修井机、固井机械及辅助装置的网电利用水平;在网电无法利用区域,积极推进气代油工程;在不具备气代油应用区域,继续实施动力总包服务,减少能源消耗总量。同时,在网电资源不足的工厂化作业区域,规模化试点(气、油)集中电站建设,形成与网电互为补充的清洁低碳能源体系。(2)加快钻井、压裂、固井等主力设备的电动化、自动化升级。通过更新、改造和租赁等多措并举,逐步淘汰老旧、性能低下的机械钻机,积极引进高性能电动钻机和电气化压裂、固井设备,满足使用网电的配置要求;同时应用低耗高效电机、优化设计配置,提升钻修压试等设备的能效利用效率。(3)加大科学用能管理研究应用。结合工程设计、施工工艺,优化作业参数,做到钻井、压裂等供能、用能设备功率合理匹配,从而提高效率效益。分区域建立单队用电定额体系,持续降低能耗成本,2021 年已实现口井能源消耗同比下降 3%的目标。(4)持续推进节能新技术、新产品的应用。如直流钻机无功补偿及谐波抑制装置、小发电机组并机技术、锂电池(飞轮)储能技术、太阳能照明洗浴、空气源热泵采暖供热等。(5)积极参与新能源新业务研究、应用工作。强化与驻地政府、属地油田沟通交流,利用合同能源管理模式和探索开展委托电力挂牌交易,引进承包商共同推广应用风能、光伏发电、氢能应用等项目。(6)充分 利用 5G、云计算、大数据、区 块链、物联网等新技术。采用新技术优势,实现数据集约计算、高效流动,减少资源消耗,高效支撑新项目和数字经济绿色发展。(7)着力提升负碳技术创新能力。聚焦 CCUS技术的全生命周期能效提升和成本降低,使 CCUS技术的使用能够实现简单化、便捷化和规划化,争取以最 快 的 速 度 实 现 碳 中 和,甚 至 达 到 负 碳水准。4结束语钻探企业应以“绿水青山就是金山银山”为根本遵循,进一步强化生态环境保护和能源资源高效利用。坚决按照“绿色引领、多能集约、低碳驱动、创新集成、循环发展”的工作方针,持续推动绿色发展和科技创新,加快绿色低碳产业结构构建速度,努力实现减污降碳协同增效目标,为建设美丽中国贡献力量。参考文献1 师帅,臧发霞,池佳.新时期我国低碳经济发展面临的机遇与挑战 J.理论探讨,2021,38(2):115-119.2 王子路.绿色低碳循环发展经济体系的构建思路分析 J.经 济 管 理 文 摘,2021,35(13):161-162+164.3 朱坦.新发展格局下的循环经济发展研究 J.人民论坛学术前沿,2021,10(5):46-51.4 刘荣荣.“碳中和”战略愿景下的绿色低碳发展对策研究 J.清洗世界,2021,37(11):57-58.5 俞海.加快促进经济社会发展全面绿色转型努力建设人与自然和谐共生的现代化 J.世界 环境,2021,39(3):19-21.18