海洋油气开发装备向绿色环保方向发展
2019年6月10日,中海油发布了《绿色发展行动计划》,该行动计划顺应当今全球能源转型升级发展大势,积极响应国家生态文明建设,从绿色油田建设、清洁能源供给和绿色低碳发展三个层面,形成了中国海洋油气开发绿色发展的整体框架和发展思路,助推我国海洋油气工业高质量发展。
《绿色发展行动计划》明确了中国海油近期2020年、中期2035年和远期2050年三个阶段的绿色发展目标,推进实施绿色油田、清洁能源和绿色低碳三方面的具体行动计划。
绿色油田计划,将以坚持“保护优先、绿色开发”的理念,践行“在保护中开发,在开发中保护”的原则,建设资源节约型和环境友好型绿色油田。着重从加强建立海上油气田开发绿色环保全生命周期管理、建立油气开发和海洋生态环境保护共融共生的长效机制、加强油气开发中副产资源和能源的综合利用能力、努力提高油气生产过程中环境友好水平和控制“三废”排放、逐步提升环境风险分级防控能力等,实现油气田开发的绿色发展。
清洁能源计划,则以坚持“增储上产,稳油增气”的发展原则,通过加大天然气勘探开发力度、非常规天然气开发能力和液化天然气供应保障能力建设,持续提高清洁能源供应;以坚持“质量第一,效益优先”的原则,通过构建大型园区化和集约化的炼油和化工产业基地建设,不断突破清洁生产的技术创新和管理升级,保证优质清洁炼化产品供给;以海上风能和天然气水合物开发为基础,坚持发挥自身产业链的专业优势,持续拓展新型能源和能源供给新业态,挖潜可持续发展的新动能。
绿色低碳计划,以推进全产业链生产过程节能增效、数字化发展和全过程控碳,积极响应全球应对气候变化要求,控制温室气体排放;以持续打造绿色终端、绿色炼厂、绿色化工厂、绿色电厂、绿色液化天然气接收站、绿色炼化产品、绿色装备制造等绿色制造体系,实施绿色低碳转型升级;以积极推进生产过程治污减排工作,严格控制废气、废水和废固的监测和处置,加强节能减排环保产业发展,履行环境保护社会责任,实现可持续发展。(https://www.daowen.com)
按照中海油《绿色发展行动计划》,绿色、环保、节能、减排等也是海洋油气开发装备发展的方向。海洋石油平台大量耗用钢材,装设大量机电设备,配有功率很大的动力,在节能减排方面大有可为,故而与低碳经济的发展有着密切关系。为了发展低碳经济,在海洋石油平台设计过程中,要树立以下理念:
(1)尽量节约钢材的理念。根据计算,每生产一吨钢将产生2.5千克二氧化碳、3.08千克二氧化硫以及50千克粉尘,环境污染环境严重。建造海洋石油平台是用钢大户,如建造一艘15万吨级的FPSO需要消耗30 000吨钢材,其对二氧化碳的排放量是相当惊人的,需开展技术革新降低钢料的用量以贯彻节能减排理念。
(2)应用清洁能源的理念。原油的二氧化碳排放量大约是煤炭的1/40,而天然气的二氧化碳排放量又是原油的1/10。因此,设计海洋石油平台时就要树立起应用清洁能源的理念,能用天然气作燃料,就尽量不用或少用油作燃料。清洁能源是相对的,风能源比天然气更清洁。
一方面,在海洋油气开发装备中采用先进装置、设备和工艺,实现海上设施生产污水“零排放”、井喷失控“零记录”、溢油污染“零事故”目标。另一方面,将可再生能源应用于海上石油平台,具有很好的应用前景。海上石油钻井或生产平台的电力系统为整个海洋石油勘探或开采系统提供能源和动力,若采用传统的燃油发电,已不符合绿色节能减排的理念。海洋中蕴含着丰富的可再生资源,国外已有将海上风电输送至周围钻井或生产平台的规划方案。例如:挪威国家石油公司Hywind Tampen浮动海上风电项目获得政府批准,预计将于2022年第三季度投入运营。Hywind Tampen是首座为海上油气平台供电的浮式海上风电场,离岸140千米,位于Gullfaks与Snorre油田平台之间,将配备11台采用挪威国家石油公司Hywind漂浮式技术的海上风电机组,总装机容量为88兆瓦,将满足Gullfaks和Snorre区域5座海上油气平台约35%的电力需求,预计每年能减少二氧化碳排放不少于20万吨,约为10万辆小轿车全年排放量。
(3)努力节能减排的理念。设计海洋石油平台时,要千方百计地努力节能减排。例如,平台上注气用的压气机若设计时配备上节电器,平台上的吊机若设计时配备上变频器,均可大大降低能耗。此外,设计平台的生活区时,若能采用中央热水系统,可以不间断地吸收空气或自然环境中难以利用的低品位的热能,节能效果明显。对污水废气的回收净化,再加利用,变废为宝。海洋平台上的电、热站,无论是以油或气为燃料,均可考虑设节能环保助燃器,促进燃油(气)充分燃烧,降低尾气排放,消除发电机或锅炉中硫等杂质沉淀,有助于节能减排环保。