根据油气生产用电特点，立足自身消纳，充分利用已建电网、变配电设施及空闲土地资源，建设分散式风力发电和光伏发电，利用高效电加热设备和电强化油气处理技术，开展燃油、燃气加热炉替代改造，构建高效电气化流程，提高用能效率，推动生产用电清洁化程度不断提高。其中适应于稠油、稀油、气田等应用场景的电加热相变炉、高压直入电加热炉等直热式绿电锅炉和蓄热式高压电加热炉、光电储一体化加热炉、光热储一体化加热炉和固体蓄热注汽锅炉等储热式绿电锅炉等设备，已逐渐从“实验场”走向“应用场”。

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技术原理

熔盐做为储能和传热工质，具有良好的储热和传热性能，根据熔盐的性质及油田注汽生产特点，自主研发电热熔盐储热注汽工艺，将不连续的谷时电或不稳定的绿电通过熔盐电加热器转化为热能储存在熔盐中，通过熔盐加热直流式湿饱和蒸汽发生装置，熔盐热能24小时连续与油田采出水换热生产适合油田注汽的湿饱和蒸汽，实现电能到热能的高效储能及直接转化利用，替代现有燃气注汽锅炉。相比于熔盐蒸汽发电系统，减少热能向电能的二次转化，效率提升50%左右，同时达到注汽系统清洁能源替代的目标，减少天然气消耗及二氧化碳排放。

图1电热熔盐储能技术原理示意图

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技术特点

（1）主要特点

电热熔盐储热注汽工艺系统技术：根据熔盐的性质及油田注汽生产特点，自主研发了电热熔盐储热注汽工艺流程，适用于油田含硅高、矿化度高、含氯高的水质特点，可产生适合注汽生产要求的湿饱和蒸汽，且具有良好的变负荷调节性能；系统热效率大于90%。

熔盐加热直流式湿饱和蒸汽发生装置：创新采用多级耦合技术及直流式换热结构，实现湿蒸汽发生，属于首台套研制，达到国际领先水平。

蒸汽发生器干度精准调控技术：通过电加热熔盐蒸汽发生系统基础理论研究，结合工艺PID流程，以控制干度为目标，研究并建立基于多输入数学模型（模型预测控制方法）的先进控制技术和基于机理模型的蒸汽发生系统实时优化技术。创新采用粗、细两级调节及联锁控制，实现蒸汽干度自动调控，精准控制误差≤±5%。

高温熔盐罐罐体设计技术：通过材质选择，罐体结构适应性设计，满足储罐高温使用要求；使用ANSYS软件对储罐强度、热应力、预热和进盐系统流场进行分析，实现罐体均匀升温。

高地下水位地区外环墙式高温储罐基础技术：采用ABAQUS软件建立精细化实体仿真模型，实现储罐基础高温环境下的二维稳态分析，首次应用外环墙式桩筏隔热复合基础技术，实现560℃的高温熔盐罐基础温度≤60℃。

大功率熔盐电加热器功率递减串级加热技术：熔盐电加热器采用功率递减串级加热模式，降低高温级的升温速率，防止熔盐局部高温分解，确保熔盐系统安全运行。

蒸汽发生器紧急泄放安全保障技术：蒸发器采用直流式换热结构，为防止系统紧急停运时，产生的高温过热蒸汽进入油田注汽系统，自主研发蒸汽发生器紧急泄放流程，设置柱塞泵、泄压阀、排气阀联锁控制安全保障技术，消除紧急泄放时的安全隐患和噪声污染，确保系统运行安全。

（2）技术先进性

适用注汽生产：电热熔盐储能注汽技术适用于油田采出水含硅高、矿化度高、含氯高的水质特点，可产生适合注汽生产要求的湿饱和蒸汽，且具有良好的变负荷调节性能，负荷调节范围60%~100%。

蒸汽干度精准高：创新采用粗、细两级调节及联锁控制，实现蒸汽干度自动调控，精准控制误差≤±5%。

系统热效率高：电热熔盐储能注汽技术实现电能到热能的高效储能及直接转化利用，系统热效率大于90%，相比于熔盐蒸汽发电系统，减少热能向电能的二次转化，效率提升50%左右，同时达到注汽系统清洁能源替代的目标，减少天然气消耗及二氧化碳排放。

（3）技术经济性

以6吨/小时（15兆瓦级）电热熔盐储能注汽项目为例，建设投资5990万元，全年运行电费946.9万（含谷电），替代天然气量313万立方米,节约蒸汽实际运行成本841万元。

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适用范围及推广前景

电热熔盐储能注汽技术在稠油注汽系统的推广应用，可替代油田SAGD及蒸汽驱等连续运行的常规燃气注汽站，仅辽河油田可替代蒸汽1600万吨/年，消纳谷电/绿电108亿度，实现天然气减耗10.4亿方、二氧化碳减排225万吨，储能规模464万千瓦，可支撑辽宁省光伏发电装机容量935万千瓦或风电装机容量450万千瓦电量全部消纳。巨大的绿电消纳能力和储能规模，可提升电网灵活调节能力，促进辽宁省能源供需平衡，实现风光弃电量、弃电率双降，熔盐储能做为稠油注汽系统清洁替代技术具有广阔的应用前景。该技术成果，可促进适用于稠油注汽系统的电热熔盐储热技术成果编制，形成系列化标准规范及技术手册，可为中石油稠油油田注汽系统清洁替代起到示范和引领作用，同时熔盐储热蒸汽发生技术可在石油、石化、钢铁、炼化等需要蒸汽生产的行业起到引领和示范意义。

电热熔盐储能注汽技术为辽河油田分公司中油辽河工程有限公司自主研发的新型技术，已形成完成的工艺技术包，拥有该技术全部知识产权。中油辽河工程有限公司在稠油注汽领域建设拥有50余年的工程业绩，是行业标注《稠油注汽系统设计规范》的主编单位，具有完善的供应链、先进的技术水平和丰富工程经验。未来可通过技术服务、技术许可、专利转让等形式开展合作