劉宏亮 劉子勇 邢建軍 徐英杰 徐彬彬

（中國石化集團勝利石油管理局有限公司新能源開發(fā)中心）

勝利油田分為東西兩個工作區(qū)域，東部主要分布在山東省東營、濱州、德州、濟南、濰坊、淄博、聊城、煙臺等8個市的28個縣（區(qū)）內(nèi)，主體位于黃河下游的東營市。按地質(zhì)構(gòu)造區(qū)劃，山東省境內(nèi)可供找油找氣的勘探區(qū)域?qū)儆诓澈撑璧?，主要有濟陽、昌濰、膠萊、臨清、魯西南等5個坳陷，其中濟陽坳陷和淺海地區(qū)是勝利油田勘探開發(fā)的主戰(zhàn)場。西部主要分布在新疆、內(nèi)蒙古、青海、甘肅、寧夏等5個?。ㄗ灾螀^(qū)），涉及準噶爾、吐哈等11個盆地。

1 新能源開發(fā)利用面臨的形勢與機遇

年非化石能源占一次能源消費比重15%的目標，加快建立清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，促進可再生能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展?！兜?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》公布了地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的重大項目布局：將根據(jù)資源情況和市場需求，選擇京津冀、山西（太原市）、陜西（咸陽市）、山東（東營市）、山東（菏澤市）、黑龍江 （大慶市）、河南（濮陽市）建設(shè)水熱型地?zé)峁┡卮箜椖?。勝利油田地?zé)嵊酂衢_發(fā)利用被納入其中。要求東營市要充分利用水熱型地?zé)豳Y源和勝利油田污水余熱，“十三五”期間新增集中供暖面積1200×104m2。

1）嚴峻的環(huán)保形勢促進新能源開發(fā)提速。隨著燃煤產(chǎn)生的煙塵、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮等大氣污染物增加。我國已成為繼歐洲、北美之后的第三大酸雨（pH小于5.6）沉降重點地區(qū)之一。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年中國仍然是世界上最大的能源消費國，占全球能源消費量的23%、全球能源消費增長的27%。而中國依舊高度依賴對煤炭的消耗，煤炭仍是中國能源消費中的主要燃料（占比為62%，但是其產(chǎn)量下降7.9%）。因此，借助全球能源消費的轉(zhuǎn)型升級，中國持續(xù)發(fā)力新能源，有其必然性和緊迫性。

2）有利的政策傾向助推新能源開發(fā)提速?！犊稍偕茉窗l(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出：實現(xiàn)2020

2 勝利油田東部區(qū)域新能源資源優(yōu)勢

2.1 地?zé)豳Y源

濟陽坳陷作為勝利油田勘探開發(fā)的主戰(zhàn)場，同時也儲藏著豐富的地?zé)豳Y源。平均地溫梯度達37℃/100 m，大地?zé)崃髦禐?29～815 MW/m2，平均為658±5.4 MW/m2。利用熱儲法計算出濟陽坳陷地?zé)豳Y源量為6883×108GJ（折合標煤234.9×108t），熱儲主要分布在館陶組和東營組，其中東營組地?zé)豳Y源量為2115×108GJ，占總資源量的30.7%，館陶組地?zé)豳Y源量為4768×108GJ，占總資源量的69.3%，根據(jù)DZ 40—1985規(guī)范規(guī)定，濟陽坳陷熱能回收率取25%，計算可回收地?zé)豳Y源量為1721×108GJ（折合標煤58.7×108t），有效地?zé)豳Y源量 1221×108GJ（折合標煤 41.7×108t）[1]。

2.2 污水余熱資源

勝利油田現(xiàn)有污水處理站72座，日處理污水量約86×104m3，污水溫度在43～60℃。按10℃溫差計算，年可利用余熱資源1305×104GJ。近年來，勝利油田積極推進油田余熱資源開發(fā)利用，現(xiàn)已實現(xiàn)污水余熱資源綜合利用率30%以上，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

2.3 太陽能資源

東營地區(qū)年平均太陽總輻射量為5199 MJ/m2，即1441 kWh/m2，年平均日照時數(shù)2 712.5 h，為太陽能資源三類地區(qū)，接近資源較豐富的二類地區(qū)[2]。勝利油田總占地面積833.4 km2，其中井場占地266.7 km2，油田閑置土地、井場及廠礦屋頂?shù)燃s130 km2，用電區(qū)域點多、面廣，有足夠的建筑屋頂和場地資源，具有開發(fā)光伏、光熱的光照和場地資源優(yōu)勢。

2.4 風(fēng)能資源

山東沿海海岸線超過3100 km，平均風(fēng)速介于4.1～7.0 m/s，東營/濱州沿海區(qū)域風(fēng)速為6.4～6.6 m/s，平均有效風(fēng)功率密度為306.8～356.5 W/m2[3]。根據(jù)《山東省電力發(fā)展中長期規(guī)劃》，預(yù)計到2020年，山東省風(fēng)電總裝機將達到1400×104kW，到2030年，總裝機容量達到2300×104kW。風(fēng)力資源主要集中在渤海灣、沿海灘涂一帶，勝利油田以河口、樁西、孤東等3個采油廠區(qū)域為主，海上油田還存在廢棄平臺。

3 多能互補集成優(yōu)化應(yīng)用前景

3.1 新能源利用具有廣闊的市場空間

勝利油田作為國內(nèi)大型油氣生產(chǎn)基地，既是產(chǎn)能大戶，同時也是耗能大戶。特別是隨著東部老油區(qū)采出液綜合含水日益上升，原油產(chǎn)量逐步遞減，地面工程系統(tǒng)能力過剩，運行能耗高，噸油氣成本居高不下，影響著油田開發(fā)整體效益。目前油氣生產(chǎn)主要耗能設(shè)備主要分布在機采、注水、注汽、集輸四大地面工程系統(tǒng)，現(xiàn)有主要耗能設(shè)備設(shè)施3萬余臺，噸油氣綜合能耗達到110 kg標煤以上，能源消耗占分公司油田板塊總能耗的90%以上，急需利用清潔能源替代常規(guī)化石能源，以提高能源系統(tǒng)綜合效率，降低生產(chǎn)運行成本，削減安全風(fēng)險。

3.2 多能互補成為新能源利用的重要引擎

風(fēng)電出力大小隨著風(fēng)速大小而變化，具有很強的隨機性和間歇性特點，變化無規(guī)律，出力不可調(diào)度。因此，風(fēng)電的裝機容量在電力系統(tǒng)中不能作為有效容量，只能向電網(wǎng)提供電量。光伏發(fā)電受晝夜、季節(jié)、氣候以及晴、陰、云、雨等隨機因素影響大，大規(guī)模接入電力系統(tǒng)會對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟運行產(chǎn)生較大的影響，裝機容量起不到有效容量作用；發(fā)電利用小時數(shù)較低，單獨并網(wǎng)輸電經(jīng)濟性較差，季節(jié)性變化呈現(xiàn)一定規(guī)律，單獨利用效率低、成本高[4]。而油田油氣生產(chǎn)需要連續(xù)性和可靠性，通過多能互補集成優(yōu)化對風(fēng)能、太陽能發(fā)電、蓄能、火電進行優(yōu)化組合配置，互補運行，取長補短，實現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和能源綜合梯級利用，提高電力輸出功率的穩(wěn)定性，提升電力系統(tǒng)消納風(fēng)電、光伏發(fā)電等間歇性可再生能源的能力和綜合效益。

3.3 多能互補的主要方向

3.3.1 “地?zé)?余熱”互補在冬季清潔取暖

充分利用東營地區(qū)水熱型地?zé)豳Y源儲量大、穩(wěn)定可靠，以及勝利油田污水余熱生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定的有利條件，作為集中或分散供暖熱源。選擇具有示范作用、輻射效應(yīng)的生活區(qū)域建設(shè)供暖項目，通過“地?zé)?余熱”互補實現(xiàn)能源梯級利用，大力發(fā)展熱泵、蓄熱及中低溫余熱利用技術(shù)，進一步提升余熱利用效率和范圍。

3.3.2 “光伏+余熱+天然氣”互補在油田站場

聯(lián)合站作為油田原油、天然氣、油田污水集中處理的樞紐，也是油田主要耗能節(jié)點之一，用熱以燃燒天然氣為主，動力系統(tǒng)以用電為主。油田伴生氣作為燃氣資源，油田回注污水余熱作為熱能資源，以及各集輸站庫具有良好的閑置屋頂資源，發(fā)展分布式光伏不受光伏電站指標限制，所發(fā)電量可就地消納?！肮夥?余熱+天然氣”多能互補在油田聯(lián)合站具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.3.3 “風(fēng)電+光伏”互補在沿海礦區(qū)

沿海區(qū)域風(fēng)電夜晚出力大，與光伏發(fā)電之間具有一定的互補性。同一地區(qū)風(fēng)光互補，共用輸電線路，同樣的并網(wǎng)容量能夠輸送更多的電量，可在一定程度上提高輸電小時數(shù)，改善輸電線路的經(jīng)濟性[5]。充分利用河口、樁西、孤東等3個采油廠渤海灣、沿海灘涂一帶風(fēng)力資源優(yōu)勢，推行風(fēng)力發(fā)電。上述石油礦場地域廣闊，可同時發(fā)展光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)，通過風(fēng)光伏電打捆并網(wǎng)互補可取得明顯效益。

4 認識與建議

隨著地?zé)崮?、余熱、太陽能、風(fēng)能等清潔能源利用技術(shù)迅速發(fā)展，勝利油田在多種資源并存的優(yōu)勢下，實施多能互補集成優(yōu)化是必要的并且具有顯著效益。不僅可以降低生產(chǎn)運行成本、削減安全環(huán)保風(fēng)險，同時可以緩解間歇性電源對電網(wǎng)的不利影響，提高電網(wǎng)消納能力，增加可再生電能比重。尤其是在當前低油價形勢下，推進油田常規(guī)能源向清潔能源轉(zhuǎn)型跨越，多能互補成為培育油田效益增長點，發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)的重要舉措。

[1]趙書波，徐彬彬，李鳳明，等.勝利油田地?zé)豳Y源開發(fā)與利用[J].地?zé)崮埽?016（5）：25-28.

[2]張洪衛(wèi)，張立清，劉春蘭.東營市太陽能資源評估分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（6）：1404-1405.

[3]王靜，曹潔，邱粲，等.山東沿海風(fēng)能資源分布特征及評估[J].南京信息工程大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2014，6（4）：342-348.

[4]張樂平.多能互補—促進可再生能源發(fā)展的有效途徑［J］.西北水電，2012（1）：7-12.

[5]王社亮，馮黎，張娉，等.多能互補促進新能源發(fā)展[J].西北水電，2014（6）：78-82.