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技术创新贯彻国家战略部署的核心装备突破

2026-05-19 06:46:24 476

在“双碳”战略与《节能装备高质量发展实施方案(2026—2028年)》推动下,技术创新正成为石油石化行业实现绿色低碳转型的重要驱动力。围绕油气勘探开发、炼油化工、油气集输及新能源耦合等复杂应用场景,行业正在加快构建自主可控、高效节能、智能协同的新一代核心装备体系,推动传统高耗能产业向高质量发展迈进。

在通用耗能装备领域,电机、风机、泵及压缩机等核心设备迎来关键技术升级。通过突破低成本永磁材料、高磁感低损耗硅钢、磁悬浮轴承等核心部件,行业正加快研发超一级能效宽域永磁电机、直驱电机及无油永磁直驱泵。特别是在油田注水、炼化循环、高温输送及连续变负荷工况中,结合变频调速、低损耗流体输送及余热回收技术,可有效解决传统系统“大马拉小车”造成的高能耗问题,实现系统高效匹配运行。

技术创新贯彻国家战略部署的核心装备突破

与此同时,电力输配装备也正向智能化、高效化方向发展。围绕炼化电网、新能源并网及油田供电需求,大容量非晶合金变压器、智能有载调压变压器及立体卷铁心变压器正在逐步推广,提高新能源消纳能力并降低电网损耗。

在工业热能装备方面,大功率高温工业热泵、蒸汽热泵及冷凝余热回收系统,正在稠油热采、炼油加热及化工分离领域加速应用,通过回收烟气、循环水及废热资源替代部分化石能源,实现热能梯级利用与系统节能。

此外,随着绿氢炼化与CCUS产业发展,低能耗水电解制氢装备也成为重点突破方向。通过优化电解槽结构设计与核心材料性能,推动碱性、PEM及AEM电解槽向更高效率、更宽负荷范围发展。

未来,石油石化行业节能装备的发展,将不仅停留在单台设备节能,而是进一步向系统耦合优化、数字化智能控制及全流程能效管理升级。依托数字孪生、边缘计算及智能优化算法,实现设备运行状态实时监测与能耗精准管理,推动行业从“单点节能”迈向“全系统高效协同”的新阶段。

    

技术创新是节能装备迭代升级的第一动力。立足石油石化全产业链用能场景,必须紧扣《方案》部署,聚焦关键领域精准发力,加快形成自主可控、高效低碳、适配性强的装备技术体系。

  一是通用耗能装备创新。聚焦电机、风机、泵、压缩机,攻关低成本永磁材料、高磁感低损耗硅钢、磁悬浮轴承等关键部件,研发超1级能效宽域永磁电机、直驱电机、无油永磁直驱泵。结合油气勘探开发、注水注气、油气集输、炼油化工等变负荷、连续运行、复杂工况特点,强化变频调速、热回收、低损耗流体输送等节能技术集成应用,推动系统高效匹配运行,破解“大马拉小车”低效难题。

  二是电力输配装备创新。围绕油田电网、炼化电网、新能源并网需求,研发立体卷铁心变压器、大容量高效非晶合金变压器、智能有载调压变压器,提升风光储适配性与绿电消纳能力。推进在役变压器节能诊断与无功补偿改造,降低网损,支撑全产业链用能清洁化转型。

  三是工业热能装备创新。面向稠油热采、油气集输、炼油加热、化工分离场景,研发大功率高温工业热泵、工业蒸汽热泵、冷凝热回收装备,回收烟气、废水、循环水余热替代化石能源。推广IGBT感应电炉、热泵干燥技术,将加热炉低负荷效率提升至88%以上,实现热能梯级高效利用。

  四是绿电制氢装备创新。紧扣绿氢炼化、CCUS方向,突破低铱/非贵金属催化剂、高性能隔膜、长寿命电极等核心技术,优化电解槽多物理场协同设计,提升碱性、PEM、AEM电解槽效率与宽负荷适应性,确保2028年实现量产水电解制氢装备在额定工况下直流电耗低于4.2千瓦时/标准立方米。

  五是系统耦合匹配创新。建立石油石化装备变工况宽域高效评价体系,推动装备—负载—工况—用能系统精准匹配。重点打造高效压缩空气站、集中泵站、智能注水系统、电驱压裂集群、高效炼油加热系统等标杆,实现从单体节能向系统最优、全流程提效跨越。

  六是数字化智能化创新。构建石油石化节能装备降碳大模型,依托物联网采集运行参数,打通设备、能耗、工艺、运维数据壁垒。应用数字孪生、边缘计算、智能寻优算法,实现装备状态监测、负荷预测、智能调优、能耗精准计量,以数据驱动节能决策与运维提效。

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