2021年，中國石油向社會鄭重承諾，力爭2025年左右實現碳達峰，2050年左右實現“近零”排放。這個目標甚至比我國的“雙碳”目標還提前5到10年。2021年中國石油將綠色低碳納入集團公司發展戰略，進一步明確“清潔替代、戰略接替、綠色轉型”三步走總體部署，將新能源納入公司主營業務。中國石油華北油田分公司為積極響應集團公司的減碳要求，提前部署并陸續開展新能源資源的分析與評價，結合油氣生產過程應用場景，聯合索樂陽光共同積極探索多能互補、節能減排發展新路徑。在華北油田三廠率先建設完成了一個由無動力太陽能+超溫熱泵+閃熱梯級升溫機組相結合的油田專用高效綠色低碳加熱裝置——撬裝CO2熱泵機組，該裝置將單井井口加熱、集油管線伴熱、集油站油品加熱、過程脫水加熱等油田集油站、轉油站、聯合站的集中用熱問題得到了充分的解決。通過清潔電能和清潔熱能的替代，有效減少生產過程中的化石能源消耗，大幅度的降低了操作成本，對加快企業能源轉型步伐，推動綠色低碳發展，具有重大意義。

1、項目實施過程

    2021年4月設備進場安裝、調試；

    2021年5 月設備正式投入運行。

    截至目前，設備已穩定運行兩年，節能效果顯著。

2、技術背景

    2.1技術原理

    北京索樂陽光能源科技有限公司撬裝CO2熱泵機組是一款針對工業節能領域推出的工業產品，用以滿足不同領域的工業節能需求。

該產品由軟件和硬件兩部分組成：

1) 撬裝式二氧化碳空氣源成套加熱機組；

2) 模塊式太陽能+空氣源成套加熱機組；

3) 工廠、集輸中轉站等太陽能+空氣源+梯級換熱加溫系統方案；

4) Sola-AILink 智能油井檢測設備及輔助系統；

5) Sola-AILink 智能油井管控設備及輔助系統；

6) Sola-AILink 智能場站清潔能源綜合管控系統；

7) Sola-AILink 云平臺；

    通過設備的快速撬裝安裝，輸油管線直接與機組預留接口接駁，原電源線直接壓接到新機組的強電控制箱的總接線端子上。實現快速安裝，原則上不影響生產。原系統中的水套爐關停。

(1)熱源方案：

太陽能+專用超溫空氣源+專用蓄能機組

通過太陽能與空氣源的高智能配合向系統提供持續的可控的清潔能源。

(2)油罐改造、輸油管道改造：

輸油管道外層增加30mm橡塑海綿保溫，外層做防潮防護處理。

(3)無人化智能管控平臺：

升級智能管控平臺，數據采集更精準，控制更智能，系統更穩定。

2.2技術特點

(1)設備采用集裝箱撬裝全預制模式，無需現場組裝調試，即裝即用，產品穩定性極高；

(2)采用多能互補模式，太陽能光熱、光伏、超溫空氣源熱泵；

(3)具有超高的供熱溫度，最高可以實現穩定供熱85℃；

(4)產品具備超低溫運行的可靠性，因為采用CO2作為制冷介質，故其可以在-35℃的低溫環境下穩定運行，同時具備1.5以上的COP值；

(5)產品內部采用超高通量換熱器，同時具備優越的換熱效果，實現閃熱升溫；

(6)采用快裝方案，安裝+調試小于3天時間，且不影響生產；

(7)采用中高溫恒溫加熱技術，對油品沒有破壞，且可以對溫度進行調節；

(8)全智能無人化管理控制方案，可以實現智能精準管控，并具備遠程監控管理模式，實現遠程統一管理，數據上傳，參數調整等。

2.3技術適用范圍

(1)井場加熱集油系統

主要應用于對井口油液進行預熱的項目

(2)余熱回收系統

主要應用于對三項分離等具備熱量回收價值的場站的項目

(3)集油站加熱系統

主要應用于集油站，轉油站、聯合站等集中用熱系統

3、現場應用情況及節能效果

    通過設備兩年穩定運行所提供的數據明顯看出，撬裝CO2熱泵機組具有效率高，節能率高，梯級慢速升溫，對油品無影響，集成撬裝，安裝簡便等明顯優勢，節能率高達60%~70%。