“双碳”目标下油气生产系统清洁替代及再电气化路径思考

“双碳”目标下,油气田企业担负着稳油增气和降耗减碳的双重任务,在加大生产用能清洁替代、增加油气商品供应的过程中,技术和经济方面仍面临多重挑战,实现低成本有效益的清洁替代及再电气化需要生产系统再造。研究提出了油气田企业推动深度再电气化、全面实施生产系统再造的工作思路:(1)构建高效再电气化工艺流程,通过集中燃气加热改为分散式电加热,充分利用热泵技术挖掘油田低温热资源,探索前端就地放水流程及高效电强化处理技术与设备,用能效率显著提高;(2)形成绿色低碳智能化的变工况生产模式,通过油井绿色间开,建设零碳、低碳井场,集输系统间歇加热处理,实施变负荷注水和变流量注汽,合理利用谷电,探索智能化协同控制,实现大规模绿电消纳;(3)建立与系统再造配套的分布式供能体系,降低实施以电代气能源转换后的生产运行成本,提高终端用能绿电消费占比。最终形成以清洁能源为主的绿色低碳油气生产系统,全面助力碳达峰碳中和目标实现。

油田加热炉清洁替代技术的研究与应用

随着社会对绿色环保发展的重视,油田生产采用加热炉燃烧一次化石能源的供热模式已逐渐不能适应低碳发展需求,为了有效减少油田燃料消耗,减少碳排放,依托油田站场采出水、伴生气等资源,开展了油田加热炉清洁替代技术的研究与应用,研究提出三种不同技术路线的热泵工艺技术,将低品位采出水余热及大气热能转化为可供油田站场生产使用的高品位热能,先导试验成功替代了加热炉,较传统供热技术能效比均大于1,有效降低能源消耗与碳排放,并明确了选择热泵技术路线需考虑的主要因素,累计推广应用11座站场,规模效益显著,有效促进油田绿色低碳发展。

大庆油田光热清洁替代技术研究

光热由于其资源易得性,且油田所在地太阳能属于资源“很丰富”地区,成为油田清洁热能替代的主攻方向。目前,油田规模化可用土地资源较少、用热温度低,光热利用时率低、建设投资较高、经济性较差。为明确油田低温光热利用的技术路线,实现高质量利用光热、低成本建设光热,从集热温度、聚光比、追踪系统、适用场景等因素全面分析了平板式、线性菲涅尔式、槽式、碟式等8项集热技术优缺点及适用性,建立了光热系统供热的数学模型,在此基础上通过热水站现场试验,研究集热系统时点动态运行特性,定量、定性对比了相关技术经济参数。研究结果表明:可通过提高集热器聚光比和追踪系统精度来提高系统效率、降低系统功耗及成本;综合考虑技术可实施性和经济适用性,分布式小规模应用推荐采用竖槽集热技术,集中式大规模应用推荐采用类线菲集热技术。

清洁替代燃料汽车推广应用评价指标体系的构建与情景分析

随着城市机动车保有量的不断增加,汽车尾气排放对城市空气造成了严重污染,发展清洁替代燃料汽车成为一种必然的趋势。运用层次分析法构建了清洁替代燃料汽车从环境、经济、安全、技术、现实性等方面进行综合评价的理论模型,并以广州市出租车为例对评价模型进行了情景分析。

参与风电消纳的自备电厂发电权交易和清洁替代优化模型

近年来电网调峰容量不足、弃风问题日益凸显,而大量燃煤自备电厂的调控潜能没有得到利用和重视。以现有市场政策为背景,考虑热电联产自备电厂参与交易、促进风电消纳,设计自备电厂参与短时间尺度发电权交易模式。在中长期电量交易基础上,发电权交易量、交易单价以小时为时间尺度,结算以天为时间尺度;在自备电厂内部,利用电加热装置消纳风电参与联合供热,解耦机组热电耦合约束,降低机组电出力;最后,以自备电厂运行成本最低为目标,构建风电厂清洁替代热电联产自备电厂调度模型。仿真结果表明,该方法有效提升风电消纳水平,降低自备电厂运行成本,减少燃煤消耗,实现电能清洁替代。

北京市农村地区公共设施冬季供暖清洁替代方案研究

根据对北京市延庆区农村公共设施冬季取暖的调研及统计数据,从技术方案、经济评价、节能减排效果等方面进行分析,提出适用于不同建设条件的北京地区农村公共设施冬季采暖的清洁能源方案,可为北京及华北农村地区冬季供暖因地制宜实现清洁替代提供参考。

清洁替代燃料LPG在船用发动机上的应用发展

液化石油气(LPG)的物化性质使其成为备受关注的船用清洁替代燃料。首先对比了MAN研发大型船用LPG-柴油双燃料主机与传统主机,梳理了新发动机革新的软硬件;然后总结了LPG发动机、LPG供给系统及相应喷射技术的发展;最后分析了船用LPG-柴油双燃料发动机规模应用面临的技术问题及对策,为后续研究者提供参考。

“清洁替代+电能替代”的绿色供电所建设

近年来我国各地频繁发生严重雾霾,引起全社会对环保问题的高度关注,也引起了对我国能源发展方式的深刻反思。构建"清洁替代+电能替代"的能源发展方式是解决上述问题行之有效的方法。通过在供电所实施光伏电站、绿色照明、蓄热式电锅炉、厨房电器化改造,建立"清洁替代+电能替代"示范点,以此扩大"清洁替代+电能替代"的社会影响力。

新电改下面向清洁替代的电网投资效益及模型分析

我国持续推动电力市场改革,国家电网提出两个替代战略,一个是清洁替代,二个是电能替代。为推动供给侧改革,推动清洁替代,要针对电网投资效益展开分析。基于此,文章先简单介绍了新电改对电力企业经济模式的影响,然后具体分析了面向清洁替代构建电网投资效益模型,分析电网投资效益的管理趋势,保证电网投资效益的同时,推动两个替代的实现。

电解锰行业清洁生产评价指标体系研究与应用

清洁生产评价指标体系研究对行业深入推进清洁生产具有重要意义,提出了适用于一般工业行业的“源头控制-过程减排-末端治理-循环利用”全过程清洁生产评价框架模型;构建了由生产工艺及装备等9个一级指标、45个二级指标组成的电解锰行业清洁生产评价指标体系,采用专家咨询-层次分析法确定各指标权重,其中电解锰渣无害化处理率和直流电耗指标的权重分别为0.092和0.050,反映出行业清洁生产的重点和关键点。对3家典型企业的清洁生产水平评价结果表明,案例企业对标Ⅰ级基准得分为40.78~77.26,与清洁生产Ⅰ级水平有差距,指标体系能有效反映电解锰企业的清洁生产水平。结合企业1实际情况,从生产工艺及装备等方面提出10项针对性的清洁生产改造措施建议,为企业推进清洁生产提供参考,也可为行业绿色低碳政策制定提供依据。

电动汽车与清洁能源融合发展技术研究与展望

以光电、风电为代表的清洁能源发电技术可为电动汽车提供清洁的电力供给,减少全生命周期碳排放,助力交通领域“双碳”战略目标的实现,因此近年来得到迅猛发展。为了推动交能融合技术的应用,明确相关研究中的关键问题,该文综述了国内外学者过去10年在电动汽车与清洁能源融合技术方面的研究进展。首先,介绍了二者融合发展的必要性与现实意义;其次,将已有研究成果分为公路环境与城市道路环境两类,分别从电网、充电站、车辆3个层面归纳了当前电动汽车与清洁能源融合技术的研究成果;最后,考虑到清洁能源发电以及电动汽车充电存在较强的随机波动,对未来发展提出了加强公共领域交能融合发展、构建多种互补型清洁能源发电策略、建立“源—网—荷—储”集成优化技术、强化分布式微电网能源自洽调度、加强无线光伏充电公路运营管理等建议。

基于超疏水、超亲水自清洁涂层的研究及其多功能应用

固体材料因其表面积聚的灰尘、污垢、油脂等污染物而受到污染,进而导致材料的失效和故障等问题。通过涂覆超亲水、超疏水的特殊润湿性自清洁涂层是解决这些问题的有效方法。从固体表面润湿性理论出发,阐述了理论润湿模型、润湿性参数以及润滑行为;介绍了超疏水性、超亲水性自清洁功能的工作原理。同时,介绍了国内外关于超疏水、超亲水自清洁涂层的相关制备方法及其优缺点,以及涂层在光伏发电、防冰防霜、金属防腐领域的多功能应用。最后指出,存在对涂层稳定性、抗脱落性等综合性能的评估不足,缺乏对适用环境因素的考量等问题,并对其研究前景进行了展望。

专科护理敏感指标干预对患者肠道准备清洁度及满意度的影响

目的研究专科护理敏感指标干预对患者肠道准备清洁度及满意度的影响。方法选取2021年1月至2022年6月接受肠镜检查患者97例,随机数字表法分为对照组(n=48)和观察组(n=49)。对照组给予常规护理干预,观察组给予专科护理敏感指标干预,比较2组肠道准备依从性和清洁度,统计肠道检查围检查期不良反应和事件发生情况,并比较2组患者护理满意度。结果观察组肠道准备依从性、肉眼下肠道准备合格率、镜下肠道准备清洁度总分、满意度高于对照组(P<0.05),肠道检查围检查期不良反应和事件总发生率低于对照组(P<0.05)。结论给予接受肠镜检查患者专科护理敏感指标干预可提升其肠道准备依从性,提升肠道准备质量,减少肠镜准备和检查不良情况的发生,使肠镜检查可顺利进行,患者满意度较高。

新型能源体系发展背景下煤炭清洁高效转化的挑战及途径

当今世界地缘政治风险加剧、气候环境问题凸显,能源转型变革加快。在此背景下,构建更加适应形势变化的能源体系对提高我国能源供应系统的可持续性及安全稳定性意义重大。目前我国化石能源仍占据主体地位。油气资源存在能源安全问题及新能源技术水平有待提升,中国短期内对煤炭能源仍将保持较高依赖性。因此,推进煤炭清洁高效转化对于新型能源体系的构建具有重要意义。首先对新型能源体系的具体内涵与构建方向展开讨论,并在此基础上,对新时代中国煤化工产业的发展现状以及面临的机遇与挑战进行了阐述,以期为煤炭的清洁高效转化技术的进步及煤化工产业的未来发展提供建议。新时代要求赋予新型能源体系更多的内涵。因此从战略上看,未来能源体系应具备“安全高效、清洁低碳、多元协同、智能普惠”多个特征,这也对煤炭产业的清洁高效发展提出了更高的要求。我国的煤炭清洁高效转化已取得显著进步,但多个关键技术仍亟待突破。结合煤炭产业转型发展与“双碳”目标关系的系统性认识,在新型能源体系建设的需求下,推进煤炭清洁高效转化对于社会经济发展、助力“双碳”目标实现具有重要意义,其关键在于加强该领域相关学科专业的基础研究和煤炭清洁高效转化技术的创新开发。

大型炉排炉清洁高效燃烧的问题剖析与实炉优化

大型炉排炉被广泛应用于生物质及生活垃圾的能源化转化,但由于其设计和运行仍处于工程经验探索阶段,实际运行过程中,存在过量空气系数大、气固相燃尽差、NO_(x)原始排放高等问题。针对炉排炉复杂的层燃反应过程,构建了大颗粒转化模型和多成分并行颗粒层燃模型,实现对炉排炉燃烧过程的精细化数值模拟。并通过与实验结果进行对比,验证模型的精度。利用数值模拟方法,分别针对生活垃圾和农业秸秆的大型炉排炉进行了实炉分析与优化,并根据表面着火和底部着火2种层燃模式,进行了现场运行调整。结果表明:某中拱型垃圾焚烧炉的炉膛局部高温和NO_(x)排放较高的问题,源自于前后侧烟道的组分分布、燃烧和还原反应与设计预期的偏离,运行优化后消除了实炉的局部高温,NO_(x)排放亦显著下降,所提出的结构改进方案可使NO_(x)原始排放降低至26.8 mg/m^(3);某秸秆振动炉排发电锅炉的床层和气相燃烧效率低的问题,源自于大一次风的对流冷却作用和炉膛内的“烟囱流”现象,运行优化后实炉CO排放大幅减少,发电负荷显著上升。

工业园区清洁生产审核目标设置新方法——园企协同法

依据已完成的工业园区审核项目所取得的经验成果,结合全员参与、整体推进的园区审核思路,创新提出园区清洁生产审核目标设置方法——园企协同法,将园区整体目标与区内企业目标的设置结合起来,相互关联、相互支撑,共同组成园区清洁生产审核目标。

考虑风载因素的玻璃幕墙清洁机器人设计

围绕高楼玻璃幕墙机器人自动清洁中的风载问题,设计了一款考虑风载因素的真空吸盘吸附的框架式爬壁机器人。针对玻璃幕墙清洁机器人的框架式结构进行步态规划。基于空间力学理论建立了玻璃幕墙清洁机器人在风载下的力学平衡模型,得到了风载大小与机器人吸盘吸附力之间的力平衡方程。在Workbench中对风载作用下的清洗机器人本体进行了有限元分析,得到了机器人模型的应力云图与变形云图。实验测试结果表明:在极限风载作用下,机器人的最大应力点位于吸盘支架,最大变形点位于主架板中心。在真实风载下对机器人进行攀爬运动仿真分析,机器人可以在极限风载下稳定地工作,不会发生滑移和倾覆,验证了力学模型和设计模型的正确性。

新形势下清洁生产审核工作创新与实现途径的思考

随着技术工艺水平的进步及管理要求的提升,清洁生产审核工作的创新势在必行。本文从审核对象、审核模式、审核内容和审核结果应用四个方面的创新进行分析,梳理现有各个环节存在的问题,提出不同的推进途径。审核对象范围的扩大,使审核工作层次更加丰富,覆盖面更大,可从更高视角看待现有问题,并从全局角度解决问题;审核模式的创新,在保持审核工作延续性的基础上,最大程度地提高了审核效率;审核内容上的创新,加入了“降碳”内容,进一步丰富了审核绩效,提升了审核工作影响力和关注度;审核成果应用创新,使审核工作更好了融入现有管理体系,在与相关工作相辅相成的同时,提升自身重要性。审核工作的创新即是对自身的不断完善进化,更是为实现审核效益最大化的必然选择。

全球迎来首个“国际清洁能源日”

清洁能源对全球能源转型和碳中和目标实现具有重要意义。为进一步普及和推广清洁能源,自2024年起,联合国将每年的1月26日设定为国际清洁能源日。近年来全球清洁能源发展迅猛,装机量、发电量持续增加,投资规模高速增长,科技创新活动活跃。但同时,全球清洁能源发展不平衡问题也日趋严峻。我国高度重视清洁能源发展,早在2005年2月就颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,要求政府从国家层面为清洁能源发展提供战略指导和支持。目前,我国清洁能源在科技创新、投资规模、产业发展等方面都领跑全球,在促进国内清洁能源发展同时,我国还积极向全球出口清洁能源设备,与发展中国家开展清洁能源项目合作,助力全球能源转型和气候目标实现。