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碳路向前逐绿而行(图)

2022/8/29   关键字:   来源:[互联网]
  行业透视
  [中国石油新闻中心2022-08-26]
  大庆油田碳中和生态园。张琦 摄
  编者按:为有效推动工业领域碳达峰工作,加快绿色低碳转型实现高质量发展,8月1日,工信部、国家发改委、生态环境部联合印发《工业领域碳达峰实施方案》(简称《方案》),提出2030年前工业领域碳达峰的路线图,明确了六大重点任务和两个重大行动及若干政策保障,既全面又重点突出。
  面对新形势新要求,石油石化企业如何推进绿色低碳发展,实现碳达峰目标?本期《行业透视》邀请行业和企业专家展开探讨。敬请关注。
  专家视角
  调整优化产业结构发展绿色低碳产业
  原中国中化集团公司总地质师?曾兴球
  为积极应对全球气候变化挑战,从实现国民经济可持续发展的内在要求出发,我国在第75届联合国大会上提出了二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。这体现了一个负责任大国对构建人类命运共同体的历史担当。最近,国家三部委又联合印发《工业领域碳达峰实施方案》,安排了六大重点任务,其中第一项是深度调整产业结构,推动产业结构优化升级,坚决遏制高耗能高排放低水平项目盲目发展,大力发展绿色低碳产业。
  实现碳达峰碳中和目标,我国面临着许多困难和挑战,其中最大的困难就是产业结构不合理。过去几十年,在高油价、高利润的驱动下,我们追求高速度发展,在低端加工产业方面的投资过快过猛,钢铁、水泥等一批高耗能行业形成结构性产能过剩,新产品、新产业开发滞后,东西部、南北方产业布局不合理,区域发展不平衡,结果是能源消费总量和碳排放总量上升很快。我国是能源消费大国,也是碳排放量大国。根据国际能源组织(IEA)统计报告,2021年世界二氧化碳排放总量为363亿吨,而我国排放为119亿吨,占比33%。我国二氧化碳排放总量中,主要是工业排放,2021年我国能源行业产生的二氧化碳为105.2亿吨,占全国总排放量的88%。在排放总量不断增加的同时,单位GDP的能耗却居高不下。根据我国《2021年国民经济和社会发展统计公报》,我国万元GDP能耗为0.46吨标煤,而美国为0.21吨标煤,日本为0.19吨标煤,德国只有0.16吨标煤。这说明我国高能耗的产业较多,提高能效、降低排放的潜力相当大。
  怎样实现节能减排?就是要按照党中央、国务院部署,毫不犹豫地调整产业结构,构建有利于碳减排的产业布局,对高能耗、高排放、低水平项目实现清单管理,按国际先进水平提高准入标准;要在强化能源、钢铁、石油炼制和石油化工、精细化工、建筑材料、有色金属、纺织和造纸等碳排放量相对较高的行业,实行上下游一体化发展,延长产业链,将上游的废料变成下游的原料,降低碳排放,逐步做到零排放。
  我国实现碳达峰碳中和目标,面临着减排幅度、碳达峰后实现碳中和的时间只有30年的挑战,而已碳达峰的发达国家,从碳达峰到碳中和的过程至少要50年,有的甚至是70年至80年。企业要加快技术进步,向绿色低碳高质量发展转型,重点要抓好三个方面工作:
  一是要按照“三去一降一补”,即去产能、去库存、去杠杆,降成本,补短板的要求,推动供给侧结构性改革,化解过剩产业;要抓住处置“僵尸企业”这个“牛鼻子”,严格执行环保、能耗、质量、安全等相关法律法规和技术标准,剥离不良资产,优化存量资产,引导开发高质量的增长资产,扩大优质增量供给。
  二是要调整产业布局,研究现有产业布局存在的问题,对不合理的布局,该停的要停,该转的要及时转;改变原材料供应、产品销售与市场脱节的现象,确保企业发展符合市场发展的需要。
  三是要优化投资方向,要重视资源开发,从单纯资源导向型投资转型到资源、技术、市场综合导向型投资的方向上来,发挥好市场对资源配置的决定性作用,推动产业协同示范,建设一批产业协同、以一体化为基础的固碳项目和低碳零碳工厂、绿色油田、零碳工业园区,发展绿色低碳产业,稳步实现碳达峰碳中和目标。
  同题采访
  张德平?吉林油田二氧化碳捕集埋存与提高采收率(CCS-EOR)开发公司总工程师
  杨俊明?兰州石化公司石油化工专业高级专家
  李立伟?工程材料研究院新能源材料学科带头人、国家特聘专家
  马建军?长庆油田数字化与信息中心党委书记
  贾进波?昆仑数智数字化能力中心咨询顾问
  1.如何以技术创新和应用带动企业绿色转型?
  张德平:加速推动碳捕集利用封存产业化,构建以油气田为核心的区域绿色低碳示范基地,应着重做好以下三个方面:
  一是加快推进绿色低碳技术创新。着眼CCUS全生命周期可持续发展,破解低浓度工业碳源低成本捕集、长距离超临界管输与密相注入、集约化高效注采、规模化低成本集输与循环注入、智能化全流体管控与安全生产等技术瓶颈,打造油田开发业务资源集约化、用能多元化、生产智慧化、产品低碳化CCUS+新模式。
  二是加速推动碳捕集利用封存产业化。吉林油田正加速推动碳捕集利用封存产业进程,系统优化形成“一体”“两翼”“三步走”的CCUS+工业化应用顶层设计。以乾安地区大情字井油田、乾安油田和让字井油田为主,一体化推动莫里青油田和大安油田CCUS产业布局,以二氧化碳混相驱、近混相驱、非混相驱接续实施渐进式扩大规模,实现整体工程构架与新能源源网荷储一体化协同优化,推进CCUS+新能源自消纳+大平台集约化建井+智能化管控融合发展的绿色低碳转型产业化。
  三是构建区域绿色低碳示范基地。CCUS产业发展需要统筹区域源汇匹配,建立以油田碳封存、碳驱油为核心的区域碳管网布局,推动构建国家绿色低碳转型发展示范基地。我们正致力于塑造中国石油驻吉企业“东碳西用”新格局,建立绿色低碳用能架构。(王珊珊采访)
  杨俊明:在“双碳”形式下,石油石化行业要推动清洁化生产模式的发展,将新能源的研发与应用放到与炼化生产同等重要的位置,优先研发适合企业发展的低碳、零碳技术,在企业内部建立有效的绿色技术支撑,进而提升企业在低碳背景下的竞争力。
  一是通过工艺和设备提高能效实现节能降耗。燃料减碳是石化行业先要考虑的问题,可将空气分离装置排空的富氧气体引入部分炼化装置的加热炉,形成富氧燃烧。通过富氧燃烧可提高加热炉热效率,降低燃料消耗和二氧化碳排放,也为将来从烟气中捕捉二氧化碳创造条件。
  二是副产氢气利用。石化行业在生产结构调整时应尽可能考虑增加工业副产氢气的工艺,如丙烷脱氢制丙烯等。通过副产氢气来代替有大量二氧化碳排放的天然气制氢工艺,通过深冷分离法、膜分离法、变压吸附法提纯后,生产燃料电池用氢气,实现油、氢共产和油、氢共营。
  三是利用西北丰富的光热风等资源,开发绿电、绿氢,实现可再生能源替代。推广终端电气化技术,以电气化促进终端用能效率提升;采用电加热工艺新技术,减少二氧化碳排放;推进风电、光伏等可再生能源电解水制“绿氢”发展。
  四是开展二氧化碳捕集和二氧化碳转化制化学品的研究。加强低成本二氧化碳捕集技术研发,推进以二氧化碳为原料生产化工产品的技术研发。(冯作文采访)
  李立伟:科研院所和石油机械装备制造企业在低碳技术创新等方面可从三个方面入手:
  第一,延伸主营业务和传统优势领域,开发直接服务于石油行业减碳去碳的绿色低碳技术和产品。如工程材料研究院正在将石油管工程技术和装备材料服役安全等优势技术,扩展至输氢管道、储氢容器、地热开采、地下气化、CCUS等新能源和新产业领域。石油装备制造企业可将产品技术延伸至风力发电机组关键部件、系统集成应用等新能源领域。
  第二,在可再生能源、储能和氢能等领域,开发诸如新一代高效率太阳能电池、大容量长时储能液流电池、风光储一体化集成、氢储能及应用等前瞻性技术,既可支撑石油行业大规模清洁电力替代、终端用能电气化、多能融合综合能源服务等实现绿色低碳转型的关键措施落地,又可通过在上述领域储备的核心技术,为发挥石油行业产业、资源优势,布局新能源、新材料、新产业全产业链,扩大绿色低碳产业规模奠定坚实基础。
  第三,结合各企业用能等情况,因地制宜引进分布式光伏、光电建筑、光储一体化系统等可再生能源清洁电力和绿色低碳制造技术,实现直接减碳去碳。需要指出的是,在很多应用场景,上述终端绿色低碳技术应用的经济性、技术成熟度、服务便捷性等还有欠缺,影响了企业应用这些技术的积极性。因此,需要一定程度的减碳任务要求、政策扶持来引导全行业认识到应用绿色低碳技术的紧迫性和重要性,通过扶持项目示范、新技术试用等手段,逐步提升绿色低碳新技术的经济性、实用性,最终实现大规模应用。(陈青采访)
  2.如何创新基础数据综合利用模式,推动数字化智能化绿色化融合?
  马建军:长庆油田在进行数字化转型2.0时,融入了更多绿色低碳元素。在油气水井智能生产方面,通过对低产油气井应用智能间开技术,在不影响产量的情况下,大幅降低能耗,节电可达25%以上;在油田注水方面,通过工艺优化与自控联动,实现注水系统“源、供、配、注”一体化闭环管理;在建站模式方面,规模应用数字化橇装设备,不但降低了能耗和成本,还缩短了建设周期和减少了占地面积;在管线泄漏监测方面,应用负压波、光纤振动、集群式监测等智能化技术,配套无人机巡线,大幅降低了人工巡护工作量。
  长庆油田虽然形成了一系列适合“三低”油气田开发的数字化配套技术,并规模应用,但目前大数据与人工智能技术在油气行业的结合应用仍是我们需要突破的难点。下一步,长庆油田将通过工业互联网建设,在传统物联网的基础上,引入工业“云、边、端”技术,让生产数据采集更加直接,优化减少中间环节,真正实现前端智能操控、中端智能指挥、后端智能分析的智能油气田。(蔡亮采访)
  贾进波:在数字经济背景下,如何创新基础数据综合利用模式,推动油气行业的绿色低碳发展?我认为主要有以下四点:
  一是推动数字技术产业和绿色低碳产业协同发展。《方案》中提出要推动新一代信息技术与制造业深度融合。首先是新兴产业的融合。新能源、新材料等产业与新一代信息技术产业同时发育,同属于我国国民经济的先导产业。中国石油正在加快布局新能源、新材料、新业态,构建多能互补的新格局,需要在新能源等新业务开拓中注入数字基因。
  二是推动数字技术产业赋能传统油气业务。要推动新一代信息技术与制造业深度融合,重点是传统产业的融合。中国石油可通过新一代信息技术直接赋能传统油气业务,获得绿色低碳收益。首先是节能减排。研究表明,在不增加整体能源消费的前提下,仅通过推广应用数字技术就可降低碳排放量13%至22%。因此,中国石油在各相关领域可应用数字解决方案,通过数据分析和智能驱动加强精细管理,避免能源和资源浪费,在提升全要素生产率的同时,降低碳排放量。其次是稳油增气。通过深入部署和应用“梦想云”数字平台,可以大力提升勘探开发力度,推动天然气产量快速增长,降低化石能源总体碳排放。
  三是以数字技术推动新型价值货币化。2021年7月16日,世界最大的碳排放权交易市场在我国正式上线,这意味着绿色低碳等新型价值与企业利润紧密结合在一起。《方案》中明确指出,要建立数字化碳管理体系。对中国石油而言,风光热等新能源生产,以及植树造林、CCUS驱油等业务部署,都将依赖数字化形成可核证的CCER抵销额。此外,中国石油还可结合自身业务开拓一些自愿市场,在推动ESG的同时,促进主营业务高质量发展。
  四是以数字平台推进循环经济等新型业态。《方案》在重点任务中提出要“大力发展循环经济”。其对中国石油上游企业数字技术应用的启发包括:采购部门可利用电商平台,强化再生资源回收利用的产品标准和品类管理;装备制造企业可使用工业互联网平台,推动高端装备的高值关键件重复利用和再制造等。对下游企业的启发更加深刻。《方案》在重大行动中提到要“加快推动废旧纺织品循环利用”。中国石油可综合利用工业互联网溯源、电商平台绿色积分应用、碳普惠市场领先开拓创新等优势,打造再生聚酯产业链的全新业态,在增加市场价值的同时实现社会效益。
  企业行动
  大庆油田协同发展
  推进低碳产业提速提质
  中国石油网消息(记者张云普)大庆油田加快推进实施风光发电、热能综合利用、多能互补等新能源项目建设,截至8月24日,已建成6座光伏电站并投入运行,今年累计发电4201.85万千瓦时,累计减排二氧化碳约3.3万吨。这标志着大庆油田推进绿色低碳产业提速提质,迈出了油田转型升级高质量发展的关键一步。
  按照集团公司“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署,大庆油田将新能源业务并入油田主营业务,推动新能源综合开发利用,专项推进风电光电、地热、工业余热、CCUS等清洁替代业务,把握低碳转型发展趋势,全面启动“大庆油田绿色低碳可持续发展示范基地”建设,大力推动新能源与油气业务协同发展,多能互补、绿色发展新格局正在加速形成,为实现“双碳”目标提供有力支撑。
  2021年12月31日,大庆采油七厂库里泡光伏电站并网。今年1月27日,昌盛杏南光伏电站并网,5月12日庆繁庆新电站并网,7月1日大庆油田自主设计的中国石油首个水面光伏项目——星火水面光伏示范工程并网发电。同时,大庆油田全面启动“大庆油田绿色低碳可持续发展示范基地”建设,已获得省内风电指标125万千瓦、光伏指标19万千瓦。
  新能源业务是大庆油田发展的接续力量。大庆油田像抓油气业务一样抓新能源业务,“十四五”末将实现新能源装机规模200万千瓦以上、清洁能源替代率达20%以上。
  大庆油田积极助推CCUS产业化规模化发展。榆树林油田树101先导试验区是大庆油田首个CCUS示范工程,目前已建成国内最大的二氧化碳非混相驱现场试验区。榆树林油田二氧化碳驱油试验的成功,对实现大庆外围油田高效动用、持续稳产、股份公司CCUS全产业链研究与示范项目推进具有里程碑意义。目前,大庆油田天然气分公司日捕获二氧化碳440吨,预计年可回收二氧化碳14万吨。今后,大庆油田将加快二氧化碳产业链业务发展步伐,形成新的效益增长极,为大庆构建完整的CCUS产业链贡献力量。
  吉林油田做大做强
  全力打造减碳新模式
  中国石油网消息(记者王珊珊?通讯员安宁)吉林油田通过构建全流程CCUS产业链,快速推进规模化工业应用进程。目前,吉林油田正在加快编制百万吨产能级CCUS示范工程实施方案,一期20万吨CCUS工业化推广应用已进入现场实施阶段。
  经过近30年攻关和实践,吉林油田研发形成了二氧化碳捕集、输送、注气、驱油、采出液处理、伴生气循环回注、低成本防腐、风险控制及埋存监测等核心技术,2014年在黑46区块开展水驱开发转气驱扩大试验,在国内率先走通了二氧化碳捕集输送、集输处理和循环注入的CCUS-EOR全流程,实现二氧化碳零排放。2015年,吉林油田成立国内首家专业化的二氧化碳捕集封存与提高采收率(CCS-EOR)开发公司,打造了600余人的“产学研”科研攻关与生产管理团队。近两年,吉林油田紧密围绕国家“双碳”目标和中国石油绿色低碳发展路径,全面推进CCUS技术创新与工业化应用,全力推动企业绿色转型。
  吉林油田于2012年7月开辟了黑79北小井距试验区,通过井网加密、大量有效注入二氧化碳,揭示了二氧化碳驱全过程开发规律,动态埋存率为79.4%,通过循环注入实现二氧化碳零排放,核心区产量提高6倍,提高采收率25%,坚定了吉林油田CCUS+融合发展的信心;创新集约化平台建井、智能化生产管控,打造了黑125区块二氧化碳驱油与埋存低成本推广应用示范区,形成试验连续油管注入、自喷采油等新技术,实践橇装化建设、新能源融合等新模式。
  2020年,吉林大情字井油田二氧化碳埋存与驱油示范区建成,年封存二氧化碳能力达1.78亿立方米,已累计封存二氧化碳10.5亿立方米,相当于植树近1800万棵。监测表明:二氧化碳未发生泄漏,证实了CCUS-EOR是效益埋存二氧化碳的最安全有效的方式。
  今后,吉林油田将继续推动CCUS工业化应用,向低碳、零碳甚至负碳的新型能源公司转型,并推动周边排放工业二氧化碳气源的电厂、化工厂等进行绿色转型,为实现以油田为核心整体布局的绿色低碳转型提供“石油方案”。

  工业领域碳达峰实施方案摘编