蔣祖華 (江蘇油田能源與環(huán)境管理處)
構建油田企業(yè)能源管控中心的原則與路徑
蔣祖華(江蘇油田能源與環(huán)境管理處)
石油開采過程中會消耗大量物資和能源,而江蘇油田的能源管控尚未成體系。根據(jù)油田企業(yè)的特點及目前行業(yè)能源管控現(xiàn)狀,定義能源管控中心為實施動態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理的能源管控系統(tǒng)。構建油田企業(yè)能源管控中心需堅持需求發(fā)展、技術進步、重點突出、發(fā)展協(xié)調和可持續(xù)發(fā)展原則。采用基礎能源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計和匯總整合方法構建能源管控中心。建立油田能源管控中心的基礎手段包括完善計量裝置、計量器具標定及維護人員、數(shù)據(jù)模塊研發(fā)配置和數(shù)據(jù)傳輸網絡的歸口管理。最終使得能源管控中心根據(jù)生產需求生成最佳供能模型,實現(xiàn)系統(tǒng)化節(jié)能和綠色生產。
油田企業(yè);能源管控中心;原則;方法
2009年以來,國家就對石油和化工行業(yè)組織開展了一批能源管理中心建設示范項目,以“智能化、信息化”兩化融合手段推動行業(yè)節(jié)能降耗。雖然江蘇油田平均能效水平與國內其他油田相比名列前茅,但受技術水平、工藝裝備和管理水平等因素影響,特別是利用智能化、信息化等“兩化融合”手段促進節(jié)能降耗方面還有很多工作要做。
油田能源管控中心是指采用自動化、信息化技術和集中管理模式,建立起管理控制一體化的系統(tǒng)性能源管控系統(tǒng)[1],對企業(yè)能源系統(tǒng)的生產、輸配和消耗環(huán)節(jié)實施集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理[2]。
針對油田生產特點,搭建有效的管理平臺,將經驗性、臨時性、散點式的節(jié)能管控手段上升為可復制、可輸出的系統(tǒng)管理模式,逐級同一進入本油田能源控制平臺體系。該體系能夠支撐區(qū)域、產業(yè)、層級的業(yè)務能源走勢,而且適應本油田的能源管理,滿足集團公司能源管控要求。
1)需求發(fā)展。各油田在加強能源消耗分析的同時,對照或預測國內、國際油企能源經濟發(fā)展趨勢,確定本企業(yè)的能源管控技術發(fā)展范疇和結構調整方向。
2)技術進步。樹立自主創(chuàng)新與技術引進相結合、硬件改造與軟件升級相依存理念,用先進適用的能源管控技術提升傳統(tǒng)的能源管理方式,提高能效監(jiān)管力度。同時,能源管控工藝設計要有前瞻性,技術改造工藝要留有擴容和接入余地,以適應未來發(fā)展的需要。
3)重點突出。針對油企市場發(fā)展的需求,突出重點耗能、用能區(qū)域、設備能源管控建設,杜絕不合理的重復建設,建立健全管控機制,對國家明令淘汰的設備狀況,管控系統(tǒng)要制定相應的預警及制約手段。
4)發(fā)展協(xié)調。構建油區(qū)能源管控中心后,可以根據(jù)國際油價、國內需求來宏觀調控本油區(qū)能耗量以及能效水平。協(xié)調發(fā)展同時依存行業(yè)優(yōu)勢和特點,使得油區(qū)產能效益最大化。
5)可持續(xù)發(fā)展。能源管控中心的建立,不僅可以實現(xiàn)節(jié)能降耗源頭管理,而且可以達到“能效最大化,能流可視化,在線可優(yōu)化”的節(jié)能管理模式[3],同時還為清潔生產源頭控制提供“風向標”和“佐證”,使得節(jié)能、減排管理相互依存。
3.1基礎能源數(shù)據(jù)采集整合
對于油區(qū)井、站目前具有的生產遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),建議增加用能參數(shù)數(shù)據(jù)采集模塊,通過傳輸系統(tǒng)進入井、站監(jiān)控操作平臺;對于沒有生產遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的井站,可以直接新建用能參數(shù)遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
井、站能源監(jiān)控操作平臺,主要完成能源數(shù)據(jù)采集與處理、設備狀態(tài)監(jiān)視、設備遠程控制與調整、事件及故障處理、數(shù)據(jù)歸檔預處理等,支持調度人員完成日常調度、巡檢、點檢等工作。
3.2基礎能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計整合
對于廠部目前具有的生產數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),建議增加能源統(tǒng)計、能源預測與平衡模塊,通過傳輸系統(tǒng)將能源采集與處理數(shù)據(jù)進入廠部節(jié)能管理部門的監(jiān)控操作系統(tǒng)平臺,對于沒有該系統(tǒng)的單位可以按照要求新建。
對于廠部能源操作平臺,能源統(tǒng)計模塊主要完成能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計,包括專業(yè)節(jié)能管理報表生成及上報。能源預測與平衡模塊主要完成本廠區(qū)各種能源的預測,如電力負荷預測,用電量預測,煤、氣、水等平衡預測,多介質平衡優(yōu)化調度等。
3.3基礎能源數(shù)據(jù)匯總整合
利用全局生產一體化操作平臺,建議增加能源管控中心系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制模塊,通過傳輸系統(tǒng)將廠部能源基礎數(shù)據(jù)接入能源管控中心。
利用能源管控中心系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和控制平臺,建立數(shù)據(jù)采集質量控制模塊、能源主要介質的產消匯總模塊(包括新技術運用),數(shù)據(jù)分析及能效管理模塊、基礎能源考核管理模塊、未來生產用能預測模塊、能源綜合平衡分析模塊,能源系統(tǒng)優(yōu)化方案模塊等,為管理者調度及管理提供決策依據(jù),實現(xiàn)能源系統(tǒng)的平衡優(yōu)化運行,以此達到節(jié)能降耗的目的。
4.1完善計量裝置的配置
除了一級計量裝置配備率、完好率100%外,對二、三級及重點設備的計量裝置配備率及完好率也要達到100%[4]。
為滿足企業(yè)能源管理中心的運行要求,實現(xiàn)精細化能源管理,計量是關鍵。需要對數(shù)據(jù)采集儀表和電氣設施進行規(guī)?;脑欤詽M足各級用戶對數(shù)據(jù)的分析和管理。
4.2計量器具標定及維護人員的配置
由于計量儀器校準水平的高低直接取決于儀器校準人員的專業(yè)素質,專業(yè)資格,專業(yè)技能。根據(jù)量值溯源的要求,對不同級的計量裝置配置不同的計量管理人員,以保證計量數(shù)據(jù)的準確性及可靠性,為能源管控中心數(shù)據(jù)的采集提供技術保障[5]。
4.3數(shù)據(jù)模塊的研發(fā)配置
針對節(jié)能部門的專業(yè)特質,著手開發(fā)能源管控數(shù)據(jù)模塊,存在著較大的技術難度。建議采用院-企、研-企合作的模式進行項目開發(fā),或者直接采納成熟的研究成果。建立售后服務制度,為能源管控中心長久運行發(fā)展奠定技術保障。
4.4數(shù)據(jù)傳輸網絡的歸口管理
對于能源管控中心所需的網絡傳輸系統(tǒng),可并入本油區(qū)的網絡傳輸系統(tǒng)進行總體管理,避免浪費資源。
各單位需配置1名懂網絡的技術人員,協(xié)調及配合本部門的網絡技術維護工作。各部門的網管人員不僅要完成本部門的工作,同時要接受上級專業(yè)部門的技術指導。
從長遠來看,油田企業(yè)節(jié)能的發(fā)展必然要從設備節(jié)能、生產流程的末端節(jié)能這一初級節(jié)能模式轉向生產工藝節(jié)能以及生產流程的全過程節(jié)能的高級模式,從而最終形成全系統(tǒng)生產全流程的節(jié)能。未來,能源管理中心作為主動型的能效管理中心,可根據(jù)生產需求,生成最佳供能模型,到那時動態(tài)供能將是綠色油區(qū)、低碳油區(qū)的重要管理手段與措施。
[1]陳瀅,王愛蘭.信息化與工業(yè)化融合是發(fā)展低碳經濟的有效途徑[J].資源開發(fā)與市場,2010,26(8):714-716.
[2]全國能源基礎與管理標準化技術委員會合理用電分技術委員會.用能設備能量測試導則:GB/T 6422—2009[S].北京:中國標準出版社,2009:2-6.
[3]李德芳,索寒生,劉暄.石化企業(yè)能源管理系統(tǒng)的研發(fā)與應用[J].化工學報,2015,66(1):7-13.
[4]全國能源基礎與管理標準化技術委員會.用能單位能源計量器具配備和管理通則:GB 17167—2006[S].北京:中國標準出版社,2006:3-5.
[5]徐慧華.淺談企業(yè)能源計量數(shù)據(jù)管理[J].計量與測試技術, 2006,33(3):43-44.
(編輯李發(fā)榮)
10.3969/j.issn.2095-1493.2016.04.016
蔣祖華,工程師,2010年畢業(yè)于石油大學(能源管理專業(yè)),從事油田節(jié)能管理、監(jiān)測工作,E-mail:jiangzh.jsyt@sinopec.com,地址:江蘇石油勘探局能源與環(huán)境管理處節(jié)能站,225009。
2016-01-20