來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 4515查看 | 2016-09-07 18:20:00
CSPPLAZA光熱發電網報道:美國光熱技術輔助石油開采領先企業GlassPoint正在阿曼建造世界上最大的太陽能輔助石油采收項目Miraah項目,該項目建于沙漠中的油田,占地740英畝,裝機規模為1GWth,投運后預計每天可生產6000噸蒸汽。
千億美元級市場正在啟幕
據統計,全球現存的石油儲備幾乎有70%左右都是很難開采的重油(也叫稠油),該種油的開采是標準的能源密集型過程。目前,石油公司在開采稠油時,往往通過燃氣發動機向地下油井注入蒸汽,待石油變暖后用不同的井泵將其輸送至地面。GlassPoint給其提出了新的思路,即采用太陽熱能替代天然氣來生產蒸汽,同時光熱系統還可以熱電聯供。
萊斯大學貝克研究所負責能源研究的高級主管Ken Medlock表示,現在有很多油井安裝了一些太陽能光伏板來提供電能,但光熱電站可以通過熔鹽等介質來吸收和儲存熱量,在夜間也可以幫助生產蒸汽,油田可以利用蒸汽來進行稠油開采,這可以釋放一部分天然氣資源以出口或用于其他用途。
據GlassPoint估算,如果用于稠油開采的天然氣資源有2%被太陽能所替代,可以減排的二氧化碳量將超過全球所有電動汽車所能減排的二氧化碳。GlassPoint總裁Rod Mac Gregor認為,GlassPoint將在減少碳排放方面產生重大作用。早在Rod Mac Gregor和其合伙人Pete von Behrens于2009年創立GlassPoint公司時,他們就開始尋找一種可以解決全球變暖的技術方案,最終他們把公司定位為專注于服務石油開采領域,在該領域約有十幾個公司控制了全球80%的油田。Rod Mac Gregor表示:“一旦他們接受該技術方案并付諸實施,必將是大規模行動。”
Rod Mac Gregor表示:“我們有機會快速地占領技術制高點。”GlassPoint希望憑借其領先的光熱技術開啟總值高達1140億美元的太陽能EOR市場。
但并非所有人都認可光熱EOR技術。美國自然資源保護委員會主任FranzMatzner便認為,采用光熱EOR技術并不能解決污染、土地退化以及與石油相關的人類健康隱患等問題。Matzner表示,光熱EOR技術的唯一優勢是其相對于石油、煤炭以及天然氣等傳統化石能源的太陽能標簽。
GlassPoint公司已占領市場制高點
GlassPoint于2011年開始建設其第一個試點項目。GlassPoint所開發的第一個光熱EOR項目是與獨立石油生產商Berry合作建設的,裝機規模為300kw,位于美國加州Kern。該項目是光熱技術在石油開采領域的全球首次嘗試,Rod Mac Gregor表示該項目是一次成功的嘗試,但隨著天然氣價格不斷下降,該項目逐漸失去經濟性。
2013年,GlassPoint聯合阿曼石油開發公司PDO建設的一個裝機7MWth的太陽能光熱EOR項目在阿曼成功投運,該項目也是中東地區第一個太陽能EOR項目,日均可產出蒸汽50噸,蒸汽通入PDO位于阿曼南部的Amal West油田,驅動重油開采。
Miraah項目采用GlassPoint公司設計的大曲面反射鏡,通過其收集陽光的熱量并加熱水產生蒸汽,再把蒸氣灌入油田,加熱重質油并降低其黏稠性。該項目的另一獨特之處是將反射鏡設于溫室內,由KUBO集團建設的高科技溫室為全封閉空間,可保證太陽能集熱器免受沙漠風沙的影響。
圖:Miraah項目集熱器布置效果圖
目前,該試點項目吸引了來自荷蘭皇家殼牌(Royal Dutch Shell)、法國道達爾能源集團(Total)以及阿曼國有儲備基金(SGRF)的目光并給予投資,截止目前GlassPoint已從風險投資機構獲得了超8000萬元的融資支持。
美國另一知名光熱技術公司BrightSource也于同期在美國加州建設了一個光熱EOR示范項目。2011年,BrightSource在美國加州奧克蘭為雪佛龍公司也開發了一個類似的試點,為一個裝機規模為29MW的塔式光熱利用系統。該項目從2011年運行到2014年,后來因為天然氣價格下跌而暫時停運。
BrightSource副總裁Joe Desmond表示,該試點項目的開發和運行證明,在適宜的經濟環境下,開發建設大規模太陽能EOR項目,可以減少碳排放并降低石油生產商的生產成本。Joe Desmond認為,因為經濟發展需要,人類在一定時期內還離不開化石燃料,但鑒于太陽能EOR技術可以有效減少石油開采過程的碳排放,至少這個發展方向是正確的。
GlassPoint認為向可再生能源過渡需要替代能源公司和傳統石油生產國一起努力。
關于EOR技術和太陽能EOR技術
通常把利用油層能量開采石油稱為一次采油;向油層注入水、氣,給油層補充能量開采石油稱為二次采油;而利用化學物質來改善油、氣、水及巖石相互之間的性能,開采出更多的石油,稱為三次采油。二次采油、三次采油又稱提高原油采收率(EOR),即提高原油采收率。
各國對于EOR技術的研究已經開展多年,已經商業化應用的EOR技術有多種,其中應用最廣泛的是熱法采油(熱采技術)。當前稠油熱采主要是利用電加熱降低稠油粘度或利用燃氣鍋爐生產蒸汽注入油井去稀釋稠油,這兩種方法均要消耗大量的電能或天然氣燃料,存在著較大的能源浪費。
圖:天然氣EOR與光熱EOR聯合系統原理圖
隨著可供一次開采的石油儲量和產量日益下降,稠油的開采將日益迫切。傳統的利用電加熱或天然氣輔助稠油開采的方法浪費寶貴的電力和燃氣,并不具備可持續發展性。利用太陽能聚光集熱技術來提供稠油熱采所需的熱能,亦即太陽能EOR技術是一種可持續發展的綠色能源技術,隨著電力和天然氣價格的逐步上漲,綠色環保的太陽能EOR技術將迎來勃勃市場生機。