CSPPLAZA光熱發電網訊:全球最大(da)的太(tai)陽能EOR項目(mu):位(wei)于(yu)阿(a)曼的裝機1GWth的Miraah項目(mu)一(yi)期將投運,該項目(mu)產出蒸汽溫度(du)達300°C,可用于(yu)輔(fu)助阿(a)曼最大(da)的石油生產商(shang)--阿(a)曼石油開(kai)發(fa)公司(PDO)在阿(a)曼油田(tian)進行稠油開(kai)發(fa)。該項目(mu)由美國GlassPoint太(tai)陽能公司開(kai)發(fa),總投資為6億美元(約合40.6338億人(ren)民幣)。
該(gai)項目位于(yu)阿曼(man)沙漠中(zhong)的油(you)(you)田,占地(di)740英(ying)畝,于(yu)2015年10月開工建設(she),主要(yao)通過(guo)太(tai)陽能集熱系統(tong)生(sheng)產蒸汽加熱油(you)(you)層來(lai)提高(gao)重質原油(you)(you)的流(liu)動性,從而提高(gao)石油(you)(you)采(cai)收(shou)率(lv)。
與光熱(re)(re)發(fa)電系(xi)統不同(tong),該項(xiang)目應(ying)用封閉槽式光熱(re)(re)系(xi)統專門(men)直接生產(chan)蒸汽用于石油開(kai)(kai)采(cai)領域,其不僅在太陽(yang)能EOR項(xiang)目的(de)裝機規模上獲(huo)得(de)了極(ji)大(da)突破(po),同(tong)時開(kai)(kai)啟了太陽(yang)能光熱(re)(re)輔助石油開(kai)(kai)采(cai)技(ji)術商業化規模應(ying)用的(de)里程碑。
GlassPoint也確(que)信這是(shi)一個(ge)被(bei)忽視的(de)(de)(de)熱(re)(re)能市(shi)場。該公(gong)司(si)(si)的(de)(de)(de)首(shou)席技(ji)術官兼聯合創(chuang)始人Pete von Behrens表(biao)示說:“我們成(cheng)(cheng)立公(gong)司(si)(si),參與(yu)開發(fa)光(guang)熱(re)(re)項目的(de)(de)(de)初(chu)衷并不是(shi)為(wei)了生產(chan)電力。目前,幾(ji)乎所有人都一直把(ba)(ba)重(zhong)點放在(zai)“電”上,并熱(re)(re)衷與(yu)成(cheng)(cheng)本(ben)已經非常(chang)低的(de)(de)(de)光(guang)伏市(shi)場較勁。但如(ru)果(guo)把(ba)(ba)重(zhong)點換成(cheng)(cheng)“熱(re)(re)”,則可(ke)以摒棄那(nei)些電站后端設(she)備,而進入一個(ge)未開發(fa)的(de)(de)(de)潛在(zai)大型(xing)市(shi)場。事實也證(zheng)明,人們對于太陽熱(re)(re)能的(de)(de)(de)需(xu)求要(yao)比對電的(de)(de)(de)需(xu)求大的(de)(de)(de)多。”
圖:阿曼(man)Miraah太陽能EOR項目想(xiang)象圖
為了提高系(xi)(xi)統(tong)供應熱(re)能的效率(lv),Pete von Behrens強(qiang)調(diao)道(dao),“我們(men)一(yi)(yi)直在(zai)(zai)努力提升我們(men)的技術(shu)水平并對(dui)光熱(re)系(xi)(xi)統(tong)進行不(bu)斷(duan)優化以(yi)應對(dui)一(yi)(yi)系(xi)(xi)列的挑戰(zhan)。我們(men)已解決了如(ru)何低(di)成(cheng)本制熱(re)這一(yi)(yi)重要問題。接(jie)下來,為確保系(xi)(xi)統(tong)能夠在(zai)(zai)沙漠(mo)塵土飛揚的大(da)風(feng)環境中保持(chi)清潔(jie),我們(men)亟需找到獨特的解決方案。
雖然于9年(nian)前,Pete von Behrens與(yu)聯合(he)創始人便決定將發展重心只放(fang)在“熱(re)”上,但(dan)仍(reng)花(hua)了(le)一(yi)段時間才找到(dao)如何實(shi)現自(zi)身(shen)技術完美應用(yong)(yong)的(de)路徑。例如,在工(gong)(gong)業(ye)加工(gong)(gong)過程中(zhong)需要大量(liang)熱(re)量(liang)產生蒸汽用(yong)(yong)以干燥物品(pin),或加熱(re)烤箱、窯爐(lu),但(dan)他們(men)發現其(qi)實(shi)每(mei)種應用(yong)(yong)都(dou)有自(zi)身(shen)的(de)特(te)殊(shu)性,都(dou)不(bu)足(zu)撐起(qi)一(yi)個規模足(zu)夠大的(de)熱(re)市(shi)場的(de)出現。
Pete von Behrens表示:“工業熱(re)(re)應用形式雖然多種多樣,但規模都(dou)不成氣候。還有一(yi)些技術上的(de)(de)考慮,比如,要(yao)達到(dao)很高的(de)(de)溫度或者需要(yao)24小(xiao)時(shi)連(lian)續供熱(re)(re),因(yin)(yin)此存在(zai)許(xu)多驅(qu)使成本上升的(de)(de)因(yin)(yin)素。由于對熱(re)(re)量的(de)(de)需求不盡相同,因(yin)(yin)此要(yao)找(zhao)到(dao)合(he)適的(de)(de)熱(re)(re)利用形式是非常棘手的(de)(de),這也花費了我們一(yi)些時(shi)間。”
光(guang)熱系統(tong)熱利用最為理想的(de)條件是在(zai)DNI值較(jiao)高(gao)的(de)國家里找到一(yi)個規模足夠大(da)的(de)需(xu)求市場,并且自(zi)身供熱技術可(ke)以在(zai)成本低(di)于天然氣的(de)條件下滿足該熱市場的(de)溫度范圍需(xu)求。這也(ye)是一(yi)個不小的(de)挑戰。
稠油開采前景廣闊光熱 太陽能EOR技術步步為營
經過一段時間(jian)的摸(mo)索,GlassPoint逐(zhu)漸將目(mu)光鎖定(ding)到擁有高DNI值的中(zhong)東地(di)區(qu)沙(sha)漠地(di)帶(dai)。此(ci)地(di)的石(shi)(shi)油開采(cai)需求很(hen)大,GlassPoint便有針對性地(di)研發(fa)出(chu)專門適用(yong)于EOR項目(mu)的蒸汽提供技術,并提高了石(shi)(shi)油采(cai)收率。
據CSPPLAZA此(ci)前(qian)報(bao)道,2013年5月21日(ri),阿曼石油開發公司PDO和(he)GlassPoint雙(shuang)方于去年的(de)5月21日(ri)聯合宣布這個中東地(di)區第一(yi)個太陽能(neng)EOR項目成(cheng)功投運,這個太陽能(neng)EOR項目日(ri)均可(ke)產出蒸汽(qi)(qi)50噸,蒸汽(qi)(qi)通入PDO位(wei)于阿曼南部的(de)AmalWest油田,驅動重油開采(cai)。
該項(xiang)目的(de)(de)成功示范為(wei)太陽能EOR技(ji)術(shu)在中東(dong)地區的(de)(de)進一步開(kai)發打下了良好基礎(chu),GlassPoint也隨之斬獲(huo)了世界最大的(de)(de)太陽熱(re)能EOR項(xiang)目訂單--價(jia)值(zhi)6億美元的(de)(de)1GWth的(de)(de)Miraah項(xiang)目。
PDO總經理Raoul Restucci在(zai)其公司官網的聲(sheng)明中(zhong)表(biao)示:“阿曼的試點項目取(qu)得(de)了巨大成功,它(ta)超越了自身的銘牌(pai)容量并(bing)符合(he)所有標(biao)準設計。最(zui)重要的是(shi),在(zai)過去兩年半里(li),無論(lun)天氣如何,它(ta)的維護指數始終處于(yu)最(zui)低值,可(ke)靠性非常高,98%以(yi)上的時(shi)間都可(ke)以(yi)正常運行。
Pete von Behrens坦言:“石油(you)行業(ye)由于(yu)擁(yong)有巨大的(de)能(neng)源(yuan)需(xu)求和雄厚的(de)財力條(tiao)件(jian),因(yin)此成為(wei)了我(wo)們的(de)黃金客戶。事實證明,石油(you)市場比我(wo)們預期的(de)要更大更有前景。石油(you)和天然氣工業(ye)是(shi)(shi)世界上最大的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)費工業(ye)。除了EOR,煉油(you)也是(shi)(shi)非(fei)常耗(hao)能(neng)的(de),它通常需(xu)要以蒸(zheng)汽(qi)的(de)形(xing)式消(xiao)耗(hao)大量熱(re)能(neng)來(lai)將原(yuan)油(you)轉化(hua)為(wei)可在汽(qi)車中燃燒的(de)燃料。”
在中(zhong)東,石(shi)油通(tong)常位于陽光(guang)充足的(de)沙漠中(zhong),為太陽熱能的(de)利用創(chuang)造了理想(xiang)條件。稠油開采過程中(zhong)所(suo)需的(de)蒸汽溫度正好處于GlassPoint所(suo)研發(fa)的(de)光(guang)熱系統的(de)最有(you)效(xiao)點。GlassPoint可(ke)以用資(zi)產負債表融資(zi)將該(gai)創(chuang)新技術(shu)投入全面大規(gui)模運營(ying)。
海灣地區礦物燃料補貼間接催生光熱生存空間
各國(guo)對于(yu)EOR技術的研究已經開展多年,已投入(ru)(ru)商業化應(ying)用(yong)的EOR技術有(you)多種(zhong),其中應(ying)用(yong)最廣泛的是(shi)熱(re)(re)法采油(you)(you)(熱(re)(re)采技術)。當前稠(chou)(chou)油(you)(you)熱(re)(re)采主要(yao)是(shi)利用(yong)電加(jia)熱(re)(re)降低稠(chou)(chou)油(you)(you)粘(zhan)度或利用(yong)燃氣(qi)鍋爐生產蒸(zheng)汽注入(ru)(ru)油(you)(you)井去稀(xi)釋稠(chou)(chou)油(you)(you),這兩(liang)種(zhong)方法均要(yao)消耗大(da)量的電能(neng)或天然氣(qi)燃料。對于(yu)中東大(da)部分(fen)地區(qu)來說,天然氣(qi)資(zi)源日益短缺(que),使(shi)用(yong)天然氣(qi)來輔(fu)助稠(chou)(chou)油(you)(you)開采太過昂貴。
和許多海灣國(guo)家一樣,阿(a)曼同樣面臨(lin)著天(tian)然氣(qi)資(zi)源日益短缺(que)的(de)問(wen)題(ti)。在(zai)石油資(zi)源富足的(de)地區,天(tian)然氣(qi)卻十分稀缺(que),這聽起來有(you)違常理。但事實就是如此,而之所以出現(xian)這種局面,有(you)兩個原因:
一、該地(di)區迅速增長(chang)的國(guo)內生(sheng)(sheng)產總(zong)值(zhi)。近年(nian)來,海灣國(guo)家(jia)國(guo)內生(sheng)(sheng)產總(zong)值(zhi)年(nian)平均增長(chang)率達(da)7%左右,高(gao)速的經濟增長(chang)同(tong)時帶來了對天然氣(qi)和電(dian)力的大量需(xu)求(qiu)。隨(sui)著人口不(bu)斷增加以及大型(xing)建設項目陸續出臺,中(zhong)東和北非地(di)區其它國(guo)家(jia)對天然氣(qi)的需(xu)求(qiu)也在急劇增長(chang);
二、過(guo)(guo)度(du)補(bu)貼(tie)也是(shi)導致天(tian)然氣(qi)短缺的(de)(de)重要原因之一(yi)。為確保國(guo)內安(an)寧,整個海灣地區的(de)(de)天(tian)然氣(qi)和電價都享受著高額的(de)(de)政府(fu)補(bu)貼(tie)。從短期影響來看(kan),政府(fu)補(bu)貼(tie)導致的(de)(de)海灣地區天(tian)然氣(qi)價格低廉,往往不(bu)到亞洲國(guo)家(jia)價格的(de)(de)二分之一(yi)。因此,本國(guo)及(ji)周邊(bian)國(guo)家(jia)的(de)(de)生廠(chang)商(shang)更愿(yuan)意將天(tian)然氣(qi)出口到亞洲以獲得更高的(de)(de)利(li)潤。這種情況直接造(zao)成了(le)當地天(tian)然氣(qi)短缺的(de)(de)問(wen)題。而(er)唯一(yi)可(ke)行的(de)(de)解決方案即從歐洲進(jin)口液化天(tian)然氣(qi)。從長遠來看(kan),過(guo)(guo)度(du)補(bu)貼(tie)的(de)(de)后果(guo)可(ke)能更加嚴重。低價環境使(shi)生產商(shang)逐漸認為開發天(tian)然氣(qi)田經濟效益低,進(jin)而(er)制約(yue)了(le)上游投資,在很大程度(du)上制約(yue)了(le)對天(tian)然氣(qi)的(de)(de)投資。
所以,海灣地區雖然以石油工業(ye)而(er)聞名,但那里(li)幾乎不存在天然氣(qi)工業(ye)。唯(wei)一(yi)例外不需(xu)面臨這一(yi)困境的卡塔爾(er)——阿曼的鄰國,也選擇了在國際市(shi)場上賣到更(geng)好的價格。
在這一現(xian)實情況下,稠(chou)油(you)開(kai)采領域(yu)就出(chu)現(xian)了一個巨(ju)大的能源缺口(kou),彼(bi)時(shi),GlassPoint攜光熱集熱系統出(chu)現(xian),可謂迅速彌(mi)補(bu)了由于天(tian)然氣短缺造成(cheng)的稠(chou)油(you)開(kai)采的瓶(ping)頸。
據(ju)Miraah項目業主PDO估計,隨著太陽能漸漸取代天然(ran)氣,其(qi)公司每年在開采稠油過程中將(jiang)可節(jie)省天然(ran)氣達5.6萬億英熱(re)單位。
獨特的封閉拋物線槽式光熱系統優勢明顯
與常(chang)(chang)規的(de)(de)露(lu)天光熱發電(dian)系統不同,GlassPoint購買(mai)了(le)現成的(de)(de)農(nong)用(yong)商業化溫室作為其槽式光熱系統的(de)(de)保護(hu)殼,并(bing)配備標準化的(de)(de)清(qing)潔機器人。據了(le)解,選(xuan)用(yong)封閉性系統的(de)(de)目的(de)(de)是保護(hu)光熱系統免受油田周圍風沙塵土的(de)(de)侵(qin)襲。并(bing)且,在正常(chang)(chang)情況(kuang)下,拋物面(mian)槽的(de)(de)設計具備抗風能力,對(dui)集(ji)熱系統的(de)(de)材料提出(chu)更(geng)高要(yao)求;但由于(yu)GlassPoint的(de)(de)拋物面(mian)反射鏡位于(yu)溫室內(nei),不會暴露(lu)在風中,所以它們的(de)(de)重量比通常(chang)(chang)要(yao)輕得(de)多,這(zhe)也(ye)降低了(le)成本。
GlassPoint技術副總裁Chiaki Treynor博士解釋說:“通(tong)過消(xiao)除風力負荷,GlassPoint能夠使用(yong)超(chao)輕薄型反(fan)射(she)鏡,它(ta)們(men)(men)可(ke)以(yi)(yi)懸掛到溫室(shi)的(de)(de)(de)屋頂上。與配備(bei)露天集(ji)熱(re)器的(de)(de)(de)較(jiao)老(lao)的(de)(de)(de)太陽能集(ji)熱(re)系統設計相比(bi),我(wo)們(men)(men)在整個系統中僅使用(yong)了(le)一小部分原材料。這對項目的(de)(de)(de)開發成(cheng)本(ben)(ben)將(jiang)產(chan)生(sheng)串聯影(ying)響,從降低運輸(shu)成(cheng)本(ben)(ben),安(an)裝成(cheng)本(ben)(ben),到使用(yong)較(jiao)小的(de)(de)(de)現成(cheng)的(de)(de)(de)電機和定日追蹤系統。我(wo)們(men)(men)可(ke)以(yi)(yi)將(jiang)鏡場布置的(de)(de)(de)更(geng)為(wei)緊密(mi),以(yi)(yi)達到在同等土地利用(yong)面(mian)積(ji)下實(shi)現最高的(de)(de)(de)集(ji)熱(re)效率。油田(tian)的(de)(de)(de)特點是,受工作井、道路和管(guan)線(xian)的(de)(de)(de)限(xian)制(zhi),可(ke)利用(yong)面(mian)積(ji)更(geng)為(wei)有(you)效,因(yin)此,我(wo)們(men)(men)必(bi)須(xu)在有(you)限(xian)的(de)(de)(de)利用(yong)面(mian)積(ji)上實(shi)現盡(jin)可(ke)能高的(de)(de)(de)熱(re)能輸(shu)出(chu)。”