針對(duì)零碳、低碳、綠色的產(chǎn)品、技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域上的創(chuàng)新研發(fā)，西門子能源在這條可持續(xù)發(fā)展道路上已經(jīng)前行了十多年。
根據(jù)國(guó)際能源署數(shù)據(jù)，能源工業(yè)領(lǐng)域的能源使用約占全球用量的37%，二氧化碳的排放量也占據(jù)了不小的比例。隨著中國(guó)加速推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)，在第四屆進(jìn)博會(huì)期間，西門子能源帶來(lái)了諸多面向能源工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域上的低碳、減碳解決方案及產(chǎn)品。
西門子能源有限公司執(zhí)行副總裁、能源工業(yè)應(yīng)用集團(tuán)大中華區(qū)總經(jīng)理張?zhí)熨F表示，在碳中和背景之下，在西門子能源全球總部，能源工業(yè)應(yīng)用集團(tuán)已專門成立可持續(xù)發(fā)展部門，目標(biāo)是讓能源體系變得更加可持續(xù)性。
在向低碳轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，需要一系列成熟的和新興的技術(shù)。西門子能源通過(guò)提供功能強(qiáng)大的r-ead_-- 動(dòng)設(shè)備產(chǎn)品組合、全套服務(wù)以及電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化解決方案，助力中國(guó)油氣與相關(guān)流程工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，轉(zhuǎn)向綠色發(fā)展。
進(jìn)博會(huì)亮點(diǎn)
在今年進(jìn)博會(huì)上，西門子能源加入首次設(shè)立的“能源低碳及環(huán)保技術(shù)專區(qū)”，通過(guò)增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)的互動(dòng)技術(shù)，圍繞五個(gè)主題：“面向未來(lái)的發(fā)電”、“環(huán)保的輸電”、“去碳化的能源工業(yè)應(yīng)用”、“氫能，開(kāi)啟無(wú)碳未來(lái)”和“風(fēng)行未來(lái)”，全面呈現(xiàn)了完整能源產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中低碳技術(shù)與產(chǎn)品。具體到能源工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，重點(diǎn)則在于要在油氣與流程工業(yè)企業(yè)關(guān)鍵工藝及其能源系統(tǒng)中，利用全新的節(jié)能減排產(chǎn)品和技術(shù)及新能源。
西門子能源工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域包括兩大內(nèi)容，一是以轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備為主的產(chǎn)品，二是工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的整體解決方案。其中，產(chǎn)品端以中小型燃?xì)廨啓C(jī)、壓縮機(jī)組為主，面向石油化工煉化、船舶、造紙及海上油氣開(kāi)采平臺(tái)等。工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的整體解決方案則是完整覆蓋了石油、天然氣等行業(yè)的上游、中游及下游全產(chǎn)業(yè)鏈。
張?zhí)熨F介紹稱，在油氣存儲(chǔ)和輸運(yùn)管線行業(yè)，西門子能源能夠提供相應(yīng)的解決方案，以幫助企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益、減少二氧化碳排放。“與清潔能源相關(guān)的，比如說(shuō)，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，可以結(jié)合風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源，利用壓縮空氣儲(chǔ)能的大功率電能存儲(chǔ)能力，克服可再生能源不穩(wěn)定發(fā)電的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可再生能源的穩(wěn)定出力，更好的幫助電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，，是我們能源工業(yè)應(yīng)用的亮點(diǎn)之一。”
在產(chǎn)品端，“我們?cè)谶M(jìn)博會(huì)上展出的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，在原有的壓縮機(jī)機(jī)型上進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，以更好地提升能效、降低功率要求。能效的提升，意味著以后壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)端的耗能就減少了，這從碳足跡的角度來(lái)說(shuō)，就是實(shí)現(xiàn)了減碳的作用。”張?zhí)熨F表示。
“比如說(shuō)，我們的目標(biāo)是要提升2~3個(gè)百分點(diǎn)的能效。舉個(gè)例子，通常一個(gè)中型的乙烯壓縮機(jī)組，一年耗電費(fèi)用就會(huì)達(dá)到上億元，提高2~3個(gè)百分點(diǎn)的能效，就意味著節(jié)約上百萬(wàn)的電費(fèi)。”張?zhí)熨F表示，這不僅能降低電費(fèi)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益，也能節(jié)省能源，達(dá)到減排目的。
除了全新的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備以外，現(xiàn)場(chǎng)還有一款名為bluedriveplus c的解決方案，即專門應(yīng)用于船舶和海上工程船的直流電站電力推進(jìn)系統(tǒng)，其最重要特點(diǎn)在于大大提高了海上船舶傳統(tǒng)柴油發(fā)電系統(tǒng)的綜合效率。這個(gè)全新產(chǎn)品能夠提高30%的用電效率，也就意味著減少了30%的柴油浪費(fèi)，相當(dāng)于減少了30%的二氧化碳排放。
對(duì)于在原油和天然氣應(yīng)用過(guò)程中通常會(huì)遇到一些難點(diǎn)，張?zhí)熨F表示，以煉化廠的火炬氣為例，火炬氣無(wú)論是在裝置開(kāi)停車、事故等階段都需要燃燒，無(wú)法避免二氧化碳及氮氧化合物等排放，既污染環(huán)境也是一種能源浪費(fèi)。
為此，西門子能源在探索一些全新的解決方案，比如，一方面，通過(guò)lngo技術(shù)，在前端處理時(shí)將這些氣體液化成液化天然氣，而不再按傳統(tǒng)方式將氣體燃燒掉；另一方面，也可以把這些氣體作為燃料，輸送到西門子燃?xì)廨啓C(jī)裝置來(lái)燃燒發(fā)電，并進(jìn)一步回收燃燒尾氣余熱形成聯(lián)合循環(huán)。此外，西門子研發(fā)了一個(gè)全新的echogen解決方案，即利用超臨界二氧化碳循環(huán)回收燃燒排放出來(lái)的尾氣中的廢熱余熱，用它們發(fā)電，這對(duì)石化企業(yè)低碳減排而言，是一個(gè)全新的手段。
對(duì)于現(xiàn)有工業(yè)領(lǐng)域各種現(xiàn)有裝置的去碳化，西門子能源能夠通過(guò)對(duì)現(xiàn)有動(dòng)設(shè)備進(jìn)行新技術(shù)改造和升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，通過(guò)全新的轉(zhuǎn)動(dòng)部件提高蒸汽輪機(jī)的能效，減少對(duì)一次能源尤其是燃煤需求。“‘r-ead’是我們的一個(gè)重要技術(shù)路線，通過(guò)整體的電氣化自動(dòng)化及數(shù)字化的整體解決方案，結(jié)合動(dòng)設(shè)備一起改善能效，加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)效率。”張?zhí)熨F表示。
此外，新能源尤其是綠氫解決方案的應(yīng)用也在加速落地，張?zhí)熨F表示，“我們也和客戶在探討，如何將石油化工領(lǐng)域當(dāng)前應(yīng)用的灰氫向著藍(lán)氫等減排方向發(fā)展過(guò)渡，減少碳足跡的產(chǎn)生，西門子能源擁有高效的綠氫技術(shù)，未來(lái)我們肯定也會(huì)在綠氫解決方案上和油氣客戶展開(kāi)合作應(yīng)用。”
全球研發(fā)同步落地
在中國(guó)，西門子能源工業(yè)應(yīng)用集團(tuán)已落地兩個(gè)工廠，一個(gè)位于遼寧省葫蘆島市，以離心式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)和工業(yè)蒸汽輪機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備制造為主。一個(gè)位于江蘇常州，以電氣化自動(dòng)化和數(shù)字化為主，主要為海上船舶、油氣平臺(tái)提供電氣解決方案。這兩個(gè)工廠為整個(gè)西門子能源工業(yè)應(yīng)用集團(tuán)在本地化過(guò)程中提供了全部支持。葫蘆島工廠的業(yè)務(wù)接下來(lái)也將延伸到工業(yè)應(yīng)用各種系統(tǒng)集成。
“我們產(chǎn)品是全球化產(chǎn)品，新的產(chǎn)品、新的技術(shù)一經(jīng)開(kāi)發(fā)完成，在全球各地投放基本上是同步進(jìn)行的。”張?zhí)熨F說(shuō)，比如與氫能相關(guān)的壓縮機(jī)，一旦有最新技術(shù)、產(chǎn)品投放到市場(chǎng)，中國(guó)市場(chǎng)上的產(chǎn)品將都由葫蘆島工廠生產(chǎn)、制造，“目前，葫蘆島工廠已經(jīng)在生產(chǎn)全系列的壓縮機(jī)和工業(yè)汽輪機(jī)產(chǎn)品，與全球市場(chǎng)同步。”
據(jù)悉，西門子能源去年投入的研發(fā)費(fèi)用達(dá)10億歐元。張?zhí)熨F表示，在未來(lái)，西門子能源工業(yè)應(yīng)用集團(tuán)會(huì)不斷進(jìn)行新產(chǎn)品、新解決方案的的研發(fā)，包括全新技術(shù)、全新解決方案的研發(fā)，只有這樣才能幫助油氣行業(yè)、船舶、造紙等工業(yè)客戶更好地進(jìn)行“去碳化”。
未來(lái)，在能源工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，隨著新能源尤其是氫能的推廣使用，對(duì)涉及到的制氫設(shè)備和運(yùn)輸管道都提出了更高要求。張?zhí)熨F表示，制氫和運(yùn)輸都離不開(kāi)壓縮機(jī)，而含氫比例的高低、氫氣液態(tài)化、低溫壓縮等方面的技術(shù)要求，對(duì)現(xiàn)有的壓縮機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。比如，現(xiàn)有往復(fù)式壓縮機(jī)只能做小規(guī)模應(yīng)用，而適用于未來(lái)氫能應(yīng)用要求的大氣量高壓比離心式壓縮機(jī)正在研發(fā)中，目標(biāo)是在2025年左右投放市場(chǎng)。
在數(shù)字化上，西門子能源工業(yè)應(yīng)用則是圍繞能源工業(yè)價(jià)值鏈上各種關(guān)鍵流程的數(shù)字化展開(kāi)，例如，海上油氣開(kāi)采、生產(chǎn)，運(yùn)輸儲(chǔ)存等方面，開(kāi)發(fā)了topsides 4.0集成式解決方案，以數(shù)字化手段將油氣相關(guān)聯(lián)的壓縮機(jī)組與其他功能模塊比發(fā)電模塊有機(jī)高效的結(jié)合到一起，將生產(chǎn)端與操作端進(jìn)行自動(dòng)化和數(shù)字化集成。
“智能數(shù)字化，不僅意味著運(yùn)營(yíng)的智能化，也意味更加安全。因?yàn)橹T如海上平臺(tái)通常是一個(gè)孤島，一般都在深?；蛘咂h(yuǎn)地區(qū)，通過(guò)數(shù)字化進(jìn)行遠(yuǎn)程操控和診斷，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生，這樣能夠減少人員到場(chǎng)，不僅能夠減少人員的安全隱患，也能夠保證設(shè)備安全。”張?zhí)熨F表示。
在雙碳背景下，一方面是要完成30·60目標(biāo)，另一方面則是保證能源供應(yīng)安全，“從過(guò)去以關(guān)注成本為主，到現(xiàn)在關(guān)注能效和環(huán)保，這對(duì)我們而言，是一個(gè)全新的機(jī)會(huì)。”張?zhí)熨F表示。
就在今年4月，西門子能源與道達(dá)爾公司簽署了一項(xiàng)技術(shù)合作協(xié)議，研究液化天然氣(lng)減排的可持續(xù)解決方案，重點(diǎn)關(guān)注液化天然氣設(shè)施和相關(guān)發(fā)電。雙方將把各自的技術(shù)和專業(yè)知識(shí)結(jié)合起來(lái)，提供工業(yè)階段的解決方案，如燃?xì)廨啓C(jī)燒氫發(fā)電、具有競(jìng)爭(zhēng)力的全電力進(jìn)行天然氣液化、將可再生能源整合到液化廠的電力系統(tǒng)并提高效率。
原標(biāo)題：西門子能源：技術(shù)推動(dòng)能源工業(yè)領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展