利用太陽(yáng)能提高石油采收率(EOR)技術(shù)已成為中東地區(qū)稠油生產(chǎn)的有力競(jìng)爭(zhēng)方案。該技術(shù)有利于減少石油開采過(guò)程中對(duì)燃?xì)?、燃油這類傳統(tǒng)能源的消耗，并進(jìn)一步激發(fā)市場(chǎng)對(duì)太陽(yáng)能的需求。

美國(guó)GlassPoint公司和阿曼石油開發(fā)公司(PDO)當(dāng)前正在合作開發(fā)全球最大的太陽(yáng)能EOR(輔助石油萃取)項(xiàng)目——裝機(jī)1GWth的Miraah項(xiàng)目。包括阿曼在內(nèi)的許多海灣國(guó)家都依賴消耗量巨大的液化天然氣和柴油來(lái)進(jìn)行石油開采和發(fā)電。在擁有高DNI輻照的地區(qū)，太陽(yáng)能EOR技術(shù)為稠油開采提供了一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的替換方案，以取代依賴化石燃料的傳統(tǒng)技術(shù)。

繼阿曼之后，科威特日前也確定將在位于科威特石油公司(KOC)所持有的Ratqa油田開發(fā)一個(gè)EOR項(xiàng)目。據(jù)KOC高級(jí)顧問(wèn)RaedSherif透露，科威特政府計(jì)劃于今年下半年對(duì)容量高達(dá)100MWth的一個(gè)太陽(yáng)能EOR項(xiàng)目開放競(jìng)標(biāo)。RaedSherif還表示，該項(xiàng)目的蒸汽供應(yīng)量將可滿足每天3000桶的石油開采，每年則可用于幫助超過(guò)1百萬(wàn)桶石油的開采。

“招標(biāo)方目前正在對(duì)擬采用的競(jìng)標(biāo)流程進(jìn)行確認(rèn)，以為2017年下半年正式開標(biāo)做好前期工作。”RaedSherif說(shuō)道。

有消息稱，目前已有約11家CSP企業(yè)通過(guò)了該項(xiàng)目的前期競(jìng)標(biāo)評(píng)估。

KOC公司將只接受對(duì)太陽(yáng)能EOR技術(shù)應(yīng)用純熟、并有能力應(yīng)對(duì)科威特嚴(yán)酷氣候狀況的太陽(yáng)能技術(shù)企業(yè)的投標(biāo)。

“我們認(rèn)為槽式和線性菲涅爾式的聚光太陽(yáng)能技術(shù)可能更加適合這個(gè)項(xiàng)目，但是我們不會(huì)對(duì)竟標(biāo)方的技術(shù)選擇多加限制。本次招標(biāo)，競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)很激烈。我們將根據(jù)各競(jìng)標(biāo)企業(yè)的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和業(yè)績(jī)進(jìn)行評(píng)分。”RaedSherif表示。

不斷增長(zhǎng)的需求

科威特已投資750億美元用于增加該國(guó)北部的稠油開采量，并計(jì)劃在2022年達(dá)到27萬(wàn)桶的日產(chǎn)量。

“若達(dá)成此計(jì)劃，意味著每天要蒸發(fā)90萬(wàn)桶水，僅此一項(xiàng)即需要消耗19GWth的太陽(yáng)熱能，”太陽(yáng)能開發(fā)商德國(guó)Solarlite公司商務(wù)部經(jīng)理StevenGeiger如此表示。

德國(guó)Solarlite公司此前在2015年11月中標(biāo)KOC的首個(gè)太陽(yáng)能EOC項(xiàng)目，該項(xiàng)目容量為6MWth，蒸汽日發(fā)生量為300桶。但隨后KOC公司就決定以3000桶的新項(xiàng)目取代該300桶項(xiàng)目。

Geiger還表示，目前科威特液化天然氣的年進(jìn)口量超過(guò)300萬(wàn)噸。而聚光太陽(yáng)能EOR技術(shù)有助于規(guī)避LNG價(jià)格波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，并可在科威特等DNI高的國(guó)家將天然氣價(jià)格穩(wěn)定在3~3.5美元/百萬(wàn)英熱單位。

KOC高級(jí)顧問(wèn)RaedSherif表示，石油開采是科威特最耗能的產(chǎn)業(yè)，而據(jù)估計(jì)，該產(chǎn)業(yè)的能源需求還將在接下來(lái)的四年中增長(zhǎng)200%。

“若不改變目前的開采方式，到2030年，科威特目前的產(chǎn)油量中約有三分之一將被用于國(guó)內(nèi)石油開采，這無(wú)疑會(huì)對(duì)科威特的國(guó)家財(cái)政造成嚴(yán)重影響。”

如果下半年的招標(biāo)進(jìn)行順利，KOC公司計(jì)劃新增更多類似的項(xiàng)目規(guī)劃，Sherif表示。

基準(zhǔn)項(xiàng)目示范

2011年，GlassPoint公司就在美國(guó)加州建設(shè)了首個(gè)300kWth的太陽(yáng)能EOR示范項(xiàng)目，證明了太陽(yáng)能EOR的商業(yè)化價(jià)值。

自那之后，GlassPoint于2013年在阿曼建設(shè)了7MWth的太陽(yáng)能EOR項(xiàng)目。同樣是在阿曼，GlassPoint目前正在建設(shè)另一個(gè)1GWth的大型項(xiàng)目，計(jì)劃于今年完工。阿曼計(jì)劃2023年前將EOR產(chǎn)油在出口石油中的比例翻三倍，即從目前的11%提高到33%。

Sherif表示，太陽(yáng)能EOR技術(shù)著力于生產(chǎn)蒸汽而非電力，避免建設(shè)整套的發(fā)電設(shè)施，這對(duì)于CSP從業(yè)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常有吸引力的商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。

然而，EOR技術(shù)雖然不需要建設(shè)全套發(fā)電設(shè)施，卻對(duì)蒸汽的質(zhì)量有特殊要求。

“關(guān)鍵是使用飽和或趨近飽和的蒸汽，如果使用過(guò)熱蒸汽，油田會(huì)被破壞，蒸汽溫度必須控制在200~300攝氏度。”Sherif如此說(shuō)到。

除此之外，油田開發(fā)商還希望太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生裝置能使用油田回收水，這也對(duì)裝置的凈水能力提出了要求。

“我們正在使用油田回收水，這些水鹽度很高，雜質(zhì)含量大。”GlassPoint公司的項(xiàng)目發(fā)展副總監(jiān)MarwanChaar表示，“系統(tǒng)采用的是直接蒸汽發(fā)生設(shè)備，我們必須保證回收管中水體的清潔度，以免損壞設(shè)備。”

關(guān)鍵地區(qū)

Solarlite的數(shù)據(jù)顯示，位于科威特、阿曼、沙特阿拉伯和科威特的共治區(qū)域以及美國(guó)加州的項(xiàng)目占據(jù)了已知的太陽(yáng)能EOR市場(chǎng)的70%。

阿曼計(jì)劃于2023年前將太陽(yáng)能EOR技術(shù)的產(chǎn)油量在出口石油中的比例從目前的11%提高到33%。對(duì)此，Geiger表示，日益增長(zhǎng)的燃?xì)庑枨蠡驅(qū)?dǎo)致阿曼2024年取消液化天然氣的出口。

“據(jù)我們估計(jì)，若(阿曼)加大太陽(yáng)能EOR技術(shù)的應(yīng)用力度，阿曼將在2020年前完成超過(guò)5GWth的太陽(yáng)能EOR利用項(xiàng)目。”

美國(guó)加州稠油日產(chǎn)量達(dá)37萬(wàn)桶，與此相對(duì)應(yīng)地，加州每天也需消耗140萬(wàn)桶的蒸汽。

盡管加州低于3美元/百萬(wàn)英熱單位的超低天然氣價(jià)格對(duì)太陽(yáng)能EOR的商業(yè)化應(yīng)用提出了挑戰(zhàn)，但是降低碳排放量的目標(biāo)使得該技術(shù)獲得了有力支持。Solarlite公司稱，若美國(guó)加州計(jì)劃將25%的EOR項(xiàng)目采用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)，那么該州在2022年前將布置超過(guò)6.5GWth的太陽(yáng)能EOR項(xiàng)目。