“阴天和黑夜也不怕,一点都不影响供热。”6月17日上午,胜利油田孤东油区的天空铺满薄云。指着孤东827P5井场西南角一组顶着“光伏板”的装置,中国石化胜利油田孤东采油厂采油管理四区安全生产指挥中心注采管控岗胡建军说。

在这组“光伏板”的背后,是一个太空绿能制加热装置。看似光伏板,其实它叫“凝热板”,它的面板温度始终低于环境温度,可以吸收空气中的各种辐射能。

辐射是热传播的一种方式,比如,坐在取暖器旁边时脸上会感到热,就是热辐射。光伏发电和太阳能加热需要晴好天气,是“见好就收”。凝热板吸收辐射能,“就像一张‘冷面孔’,见热就收”。

孤东采油厂新能源专班技术人员张红军介绍,这个太空绿能制加热装置就是利用了热辐射原理,将电磁波形式在空间传播的能量吸收,重新转变为热能。

孤东827P5井场有两口稠油井,需要井口加热升温。一般来讲,稠油加热采取燃料炉、电、太阳能和风力等加热方式,但每种方式都有其弊端。如传统燃料加热存在排放和能耗大的问题,光热和风力制热存在占地面积大,无太阳光、无风时不能运行等缺点。

辐射能制热方式就较好地克服了这些问题。它不光不怕下雨阴天,即使风吹过、雪飘过,冷冷的凝热板都会“雁过拔毛”般吸热。

井场西南角还有一个多源微网储能系统、能源路由器,井场周边布满了光伏,加上网电线路,与油气井共同构成了井组源网荷储系统。

太空绿能制加热的技术原理是,低温制冷剂进入凝热板后不间断吸收热量逐渐升温进入热泵,然后利用白天光伏发的绿电,启动热泵制热,储存到高效储热箱内,通过换热器对稠油进行24小时连续供热。温度降低后的制冷剂在夜间网电谷电期持续降温后进入凝热板吸热。

太空绿能加热技术在国内首开先河,获得国家发明专利两项。数据显示,该装置与电加热比较,可节电3.5倍以上,节约加热成本7倍以上。“这是多机理、多方法的联合创新,符合油田的柔性生产需求,最大限度的消纳绿电。”张红军表示。

稠油加热温度从33℃提高到50℃。自2023年投入使用以来,胡建军就一直跟它打交道,对其好处如数家珍——扩大了热能来源,提高集热效率30%以上,安全可靠,高效、低成本吸热,值得推广。

国家石油装备产品质量检验检测中心对其进行了一个月的不间断测试,结论是:能效比(COP)平均值达到2.90,一天节省天然气120立方米,既大幅节省了网电,还消纳了绿电。

业内专家表示,太空绿能加热技术通过一体化设计实现节能、降本、减碳三重效益,为油气生产绿色转型提供了新范式,有望在稠油开采领域掀起一场 “冷面孔” 引发的热能革命。(庞世乾 史忠华 尹永华)

编辑:刘佳音
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