全球最大太阳能EOR项目一期将投运 GlassPoint再证光热市场潜力
发布者:本网记者Cecilia | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 5989查看 | 2017-07-18 18:28:00    

  CSPPLAZA光热发电网讯:全球最大的太阳能EOR项目:位于阿曼的装机1GWth的Miraah项目一期将投运,该项目产出蒸汽温度达300°C,可用于辅助阿曼最大的石油生产商--阿曼石油开发公司(PDO)在阿曼油田进行稠油开发。该项目由美国GlassPoint太阳能公司开发,总投资为6亿美元(约合40.6338亿人民币)。

 

  该项目位于阿曼沙漠中的油田,占地740英亩,于2015年10月开工建设,主要通过太阳能集热系统生产蒸汽加热油层来提高重质原油的流动性,从而提高石油采收率。

 

  与光热发电系统不同,该项目应用封闭槽式光热系统专门直接生产蒸汽用于石油开采领域,其不仅在太阳能EOR项目的装机规模上获得了极大突破,同时开启了太阳能光热辅助石油开采技术商业化规模应用的里程碑。

 

  GlassPoint也确信这是一个被忽视的热能市场。该公司的首席技术官兼联合创始人Pete von Behrens表示说:“我们成立公司,参与开发光热项目的初衷并不是为了生产电力。目前,几乎所有人都一直把重点放在“电”上,并热衷与成本已经非常低的光伏市场较劲。但如果把重点换成“热”,则可以摒弃那些电站后端设备,而进入一个未开发的潜在大型市场。事实也证明,人们对于太阳热能的需求要比对电的需求大的多。”


 图:阿曼Miraah太阳能EOR项目想象图


  为了提高系统供应热能的效率,Pete von Behrens强调道,“我们一直在努力提升我们的技术水平并对光热系统进行不断优化以应对一系列的挑战。我们已解决了如何低成本制热这一重要问题。接下来,为确保系统能够在沙漠尘土飞扬的大风环境中保持清洁,我们亟需找到独特的解决方案。

 

  虽然于9年前,Pete von Behrens与联合创始人便决定将发展重心只放在“热”上,但仍花了一段时间才找到如何实现自身技术完美应用的路径。例如,在工业加工过程中需要大量热量产生蒸汽用以干燥物品,或加热烤箱、窑炉,但他们发现其实每种应用都有自身的特殊性,都不足撑起一个规模足够大的热市场的出现。

 

  Pete von Behrens表示:“工业热应用形式虽然多种多样,但规模都不成气候。还有一些技术上的考虑,比如,要达到很高的温度或者需要24小时连续供热,因此存在许多驱使成本上升的因素。由于对热量的需求不尽相同,因此要找到合适的热利用形式是非常棘手的,这也花费了我们一些时间。”

 

  光热系统热利用最为理想的条件是在DNI值较高的国家里找到一个规模足够大的需求市场,并且自身供热技术可以在成本低于天然气的条件下满足该热市场的温度范围需求。这也是一个不小的挑战。

 

  稠油开采前景广阔光热 太阳能EOR技术步步为营

 

  经过一段时间的摸索,GlassPoint逐渐将目光锁定到拥有高DNI值的中东地区沙漠地带。此地的石油开采需求很大,GlassPoint便有针对性地研发出专门适用于EOR项目的蒸汽提供技术,并提高了石油采收率。

 

  据CSPPLAZA此前报道,2013年5月21日,阿曼石油开发公司PDO和GlassPoint双方于去年的5月21日联合宣布这个中东地区第一个太阳能EOR项目成功投运,这个太阳能EOR项目日均可产出蒸汽50吨,蒸汽通入PDO位于阿曼南部的AmalWest油田,驱动重油开采。

 

  该项目的成功示范为太阳能EOR技术在中东地区的进一步开发打下了良好基础,GlassPoint也随之斩获了世界最大的太阳热能EOR项目订单--价值6亿美元的1GWth的Miraah项目。

 

  PDO总经理Raoul Restucci在其公司官网的声明中表示:“阿曼的试点项目取得了巨大成功,它超越了自身的铭牌容量并符合所有标准设计。最重要的是,在过去两年半里,无论天气如何,它的维护指数始终处于最低值,可靠性非常高,98%以上的时间都可以正常运行。

 

  Pete von Behrens坦言:“石油行业由于拥有巨大的能源需求和雄厚的财力条件,因此成为了我们的黄金客户。事实证明,石油市场比我们预期的要更大更有前景。石油和天然气工业是世界上最大的能源消费工业。除了EOR,炼油也是非常耗能的,它通常需要以蒸汽的形式消耗大量热能来将原油转化为可在汽车中燃烧的燃料。”

 

  在中东,石油通常位于阳光充足的沙漠中,为太阳热能的利用创造了理想条件。稠油开采过程中所需的蒸汽温度正好处于GlassPoint所研发的光热系统的最有效点。GlassPoint可以用资产负债表融资将该创新技术投入全面大规模运营。

 

  海湾地区矿物燃料补贴间接催生光热生存空间

 

  各国对于EOR技术的研究已经开展多年,已投入商业化应用的EOR技术有多种,其中应用最广泛的是热法采油(热采技术)。当前稠油热采主要是利用电加热降低稠油粘度或利用燃气锅炉生产蒸汽注入油井去稀释稠油,这两种方法均要消耗大量的电能或天然气燃料。对于中东大部分地区来说,天然气资源日益短缺,使用天然气来辅助稠油开采太过昂贵。

 

  和许多海湾国家一样,阿曼同样面临着天然气资源日益短缺的问题。在石油资源富足的地区,天然气却十分稀缺,这听起来有违常理。但事实就是如此,而之所以出现这种局面,有两个原因:

 

  一、该地区迅速增长的国内生产总值。近年来,海湾国家国内生产总值年平均增长率达7%左右,高速的经济增长同时带来了对天然气和电力的大量需求。随着人口不断增加以及大型建设项目陆续出台,中东和北非地区其它国家对天然气的需求也在急剧增长;

 

  二、过度补贴也是导致天然气短缺的重要原因之一。为确保国内安宁,整个海湾地区的天然气和电价都享受着高额的政府补贴。从短期影响来看,政府补贴导致的海湾地区天然气价格低廉,往往不到亚洲国家价格的二分之一。因此,本国及周边国家的生厂商更愿意将天然气出口到亚洲以获得更高的利润。这种情况直接造成了当地天然气短缺的问题。而唯一可行的解决方案即从欧洲进口液化天然气。从长远来看,过度补贴的后果可能更加严重。低价环境使生产商逐渐认为开发天然气田经济效益低,进而制约了上游投资,在很大程度上制约了对天然气的投资。

 

  所以,海湾地区虽然以石油工业而闻名,但那里几乎不存在天然气工业。唯一例外不需面临这一困境的卡塔尔——阿曼的邻国,也选择了在国际市场上卖到更好的价格。

 

  在这一现实情况下,稠油开采领域就出现了一个巨大的能源缺口,彼时,GlassPoint携光热集热系统出现,可谓迅速弥补了由于天然气短缺造成的稠油开采的瓶颈。

 

  据Miraah项目业主PDO估计,随着太阳能渐渐取代天然气,其公司每年在开采稠油过程中将可节省天然气达5.6万亿英热单位。

 

  独特的封闭抛物线槽式光热系统优势明显

 

  与常规的露天光热发电系统不同,GlassPoint购买了现成的农用商业化温室作为其槽式光热系统的保护壳,并配备标准化的清洁机器人。据了解,选用封闭性系统的目的是保护光热系统免受油田周围风沙尘土的侵袭。并且,在正常情况下,抛物面槽的设计具备抗风能力,对集热系统的材料提出更高要求;但由于GlassPoint的抛物面反射镜位于温室内,不会暴露在风中,所以它们的重量比通常要轻得多,这也降低了成本。

 

  GlassPoint技术副总裁Chiaki Treynor博士解释说:“通过消除风力负荷,GlassPoint能够使用超轻薄型反射镜,它们可以悬挂到温室的屋顶上。与配备露天集热器的较老的太阳能集热系统设计相比,我们在整个系统中仅使用了一小部分原材料。这对项目的开发成本将产生串联影响,从降低运输成本,安装成本,到使用较小的现成的电机和定日追踪系统。我们可以将镜场布置的更为紧密,以达到在同等土地利用面积下实现最高的集热效率。油田的特点是,受工作井、道路和管线的限制,可利用面积更为有效,因此,我们必须在有限的利用面积上实现尽可能高的热能输出。”

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