朱婵霞:化石能源便利型园区提升能效管理有四要领(建言献策 园区综合能源服务规划系列五)
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我国目前的能源消费仍然以化石能源为主,电力规划设计总院《中国能源发展报告2018》显示,煤炭占能源消费总量59%,石油占18.9%,天然气占8%。总体来看,化石能源占我国能源消费总量的85.9%。虽然可再生能源的比重在不断提升,但在短期内,化石能源仍然是我国能源消费的主要来源。

化石资源便利型园区面积通常在十几平方公里或几十平方公里以上,化石能源占据能源利用主导地位,化石能源的可靠安全供应是传统化石资源便利型园区的第一要素,能源消费总量大、能源强度高、污染排放高,行业特征明显,且远离城市。

结合上述特点,本文给出四条针对这类化石资源便利型园区能源系统规划的建议:

首先,资源原产地或集散地化石能源便利型园区应加强化石能源高效利用等技术的创新应用和产业化推广,引导化石能源便利型园区生产加工企业能源转型升级。

资源原产地或集散地型园区主要以本地或周边特色资源开采及加工为主要产业类型,依赖于资源的开发和加工。园区内产业结构单一,主要依赖自身产地或集散地的资源禀赋形成相关的产业链条,缺乏对传统产业的升级改造和产业链扩展意识,容易形成资源依赖性强的单一产业结构。

山西、陕西、内蒙古、新疆、四川、黑龙江等化石资源丰富地区就是这类园区的主要所在地。对这类园区而言,可以加强如煤炭高效绿色开采技术、先进洗选技术、高效燃烧发电技术、低阶煤提质加工、新型加工转化利用、污染物控制与防治等技术的创新应用和产业化推广,引导化石能源富集区生产加工企业能源转型升级,源头化高效合理无害利用化石资源。

如山西省国寿阳县天然气煤层气综合利用示范园区年可发电7.23亿千瓦时,供热80万平方米,外运液化煤层气13万吨,为车辆提供36万辆次加液(气)服务,替代燃煤1000万吨,减少煤矿瓦斯排放5亿立方米。

化石能源便利型园区还应逐步关停低效率、高耗能、重污染、高排放炼化装置,推进自用原油及燃料油节约和替代技术改造,减少化石能源在园区总体能耗中的比重。

其次,区位优势强,沿江靠海化石能源便利型园区应重点推广节能减排技术,聚焦循环化改造,鼓励余热余压综合利用,不断提升化石资源能源的循环利用率。

沿江靠海地区是化石能源产品重要的消费需求市场,并且具有良好的基础设施、人才和市场条件,资金技术密集。该类型园区是能源密集型产业的聚集地,经济活跃、开放程度高、创新能力强。长三角、珠三角、环渤海等区位优势强的地区是这类园区规划建设的首选地。

上海化学工业区在国内率先引进了工业园区公用工程集中供热系统,不仅为区内企业节省了大量投资,而且还节约了土地、原料与能源等消耗,减少了废水、废气与废物等三废的排放量。

沿江靠海型园区可以依托当地精细化工加工产业链优势,发展以煤气化、液化为核心的煤炭化工转化利用技术,实现电力、液体燃料、化工产品、供热、合成气的联产;同时也可以重点发展煤炭洁净燃烧技术,利用整体煤气化联合循环发电,循环流化床燃烧,改进燃烧和直接燃煤热机等技术提高煤炭能源的高效利用,减少污染物排放。

再次,化石资源便利型园区应以能源利用绿色化、能源管理智慧化、清洁电能替代为其发展方向,提升园区智慧化水平、管理效能和终端能源电气化水平,持续提高清洁化生产工艺水平。

在化石资源便利型园区应针对产业生产环节能源消耗量大、能源利用率低等问题,推进园区内蒸汽、余热等能源的梯度利用,对高污染、高排放的用能装置推进电能替代,提升终端生产工艺设备的电气化水平,从而提高产业用能整体技术水平。

根据化石资源便利型园区资源特性和用能需求,应用信息技术加强化石资源便利型园区能源监测和污染物重点管理,提升园区智慧化水平和管理效能,持续提高清洁化生产工艺水平,促进资源能源的循环利用。

如上海化学工业区、东洋口化工园、上虞经开区等一批园区的智慧化建设已取得显著成效,荣获“中国智慧化工园区试点示范单位”荣誉称号,提高了园区的整体能效管理水平。

最后,因地制宜加快风能、太阳能、生物质能、氢能等可再生能源的分布式开发利用,完善相关配套设施,大力推进可再生能源技术的应用,提高化石便利型园区内清洁能源供能比重。

化石资源便利型园区分布区域较广,各地资源禀赋不一,山西、陕西、内蒙古、新疆、四川、黑龙江等地区风能、太阳能、生物质能等资源较为丰富,长三角、珠三角、环渤海等沿江靠海型有风能、海洋能等特色资源。

同时,化石便利型园区往往有大量工业氢副产品,太原市清徐精细化工循环产业园将99.9%的副产氢通过设备提纯到工业高纯氢的标准,向氢燃料电池、汽车及相关其它相关应用场景供应优质氢气,年可产氢1600万立方米。

可在化石能源便利型园区内合理配置太阳能光热利用、太阳能光热建筑一体化应用、太阳能采暖及太阳能光热空气源热泵、太阳能热水器、太阳能路灯照明、风光互补路灯照明、风力发电、生物质锅炉、氢气提纯、加氢站等技术利用,尽可能地采用可再生能源完善园区能源系统配置,提高可再生能源在园区能源供应中的比重。

总而言之,化石能源便利型园区是推进化石资源清洁高效利用的重点区域,这类园区需要充分考虑石化资源特点,对其进行高效利用和低碳发展,同时因地制宜提高可再生能源的利用,持续提高新能源技术发展和智慧化管理水平,推进行业级用户端能源生产与消费变革。

来源:《中国能源报》 发表时间:2021年02月22日

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