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針對零碳、低碳、綠色的產(chǎn)品、技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域上的創(chuàng)新研發(fā)，西門子能源在這條可持續(xù)發(fā)展道路上已經(jīng)前行了十多年。

根據(jù)國際能源署數(shù)據(jù)，能源工業(yè)領(lǐng)域的能源使用約占全球用量的37%，二氧化碳的排放量也占據(jù)了不小的比例。隨著中國加速推進“雙碳”目標，在第四屆進博會期間，作為全球領(lǐng)先的能源技術(shù)公司之一，西門子能源帶來了諸多面向能源工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域上的低碳、減碳解決方案及產(chǎn)品。

西門子能源有限公司執(zhí)行副總裁、能源工業(yè)應(yīng)用集團大中華區(qū)總經(jīng)理張?zhí)熨F表示，在碳中和背景之下，在西門子能源全球總部，能源工業(yè)應(yīng)用集團已專門成立可持續(xù)發(fā)展部門，目標是讓能源體系變得更加可持續(xù)性。

在向低碳轉(zhuǎn)型的過程中，需要一系列成熟的和新興的技術(shù)。西門子能源通過提供功能強大的R-EAD_-- 動設(shè)備產(chǎn)品組合、全套服務(wù)以及電氣化、自動化和數(shù)字化解決方案，助力中國油氣與相關(guān)流程工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排，轉(zhuǎn)向綠色發(fā)展。

進博會亮點

在今年進博會上，西門子能源加入首次設(shè)立的“能源低碳及環(huán)保技術(shù)專區(qū)”，通過增強虛擬現(xiàn)實的互動技術(shù)，圍繞五個主題：“面向未來的發(fā)電”、“環(huán)保的輸電”、“去碳化的能源工業(yè)應(yīng)用”、“氫能，開啟無碳未來”和“風(fēng)行未來”，全面呈現(xiàn)了完整能源產(chǎn)業(yè)價值鏈中低碳技術(shù)與產(chǎn)品。具體到能源工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，重點則在于要在油氣與流程工業(yè)企業(yè)關(guān)鍵工藝及其能源系統(tǒng)中，利用全新的節(jié)能減排產(chǎn)品和技術(shù)及新能源。

西門子能源工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域包括兩大內(nèi)容，一是以轉(zhuǎn)動設(shè)備為主的產(chǎn)品，二是工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的整體解決方案。其中，產(chǎn)品端以中小型燃氣輪機、壓縮機組為主，面向石油化工煉化、船舶、造紙及海上油氣開采平臺等。工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的整體解決方案則是完整覆蓋了石油、天然氣等行業(yè)的上游、中游及下游全產(chǎn)業(yè)鏈。

張?zhí)熨F介紹稱，在油氣存儲和輸運管線行業(yè)，西門子能源能夠提供相應(yīng)的解決方案，以幫助企業(yè)提高經(jīng)濟效益、減少二氧化碳排放。“與清潔能源相關(guān)的，比如說，壓縮空氣儲能技術(shù)，可以結(jié)合風(fēng)能和太陽能等可再生能源，利用壓縮空氣儲能的大功率電能存儲能力，克服可再生能源不穩(wěn)定發(fā)電的缺點，實現(xiàn)可再生能源的穩(wěn)定出力，更好的幫助電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，，是我們能源工業(yè)應(yīng)用的亮點之一。”

在產(chǎn)品端，“我們在進博會上展出的轉(zhuǎn)動設(shè)備，在原有的壓縮機機型上進行了技術(shù)創(chuàng)新，以更好地提升能效、降低功率要求。能效的提升，意味著以后壓縮機驅(qū)動端的耗能就減少了，這從碳足跡的角度來說，就是實現(xiàn)了減碳的作用。”張?zhí)熨F表示。

“比如說，我們的目標是要提升2~3個百分點的能效。舉個例子，通常一個中型的乙烯壓縮機組，一年耗電費用就會達到上億元，提高2~3個百分點的能效，就意味著節(jié)約上百萬的電費。”張?zhí)熨F表示，這不僅能降低電費成本、提高經(jīng)濟效益，也能節(jié)省能源，達到減排目的。

除了全新的轉(zhuǎn)動設(shè)備以外，現(xiàn)場還有一款名為BlueDrivePlus C的解決方案，即專門應(yīng)用于船舶和海上工程船的直流電站電力推進系統(tǒng)，其最重要特點在于大大提高了海上船舶傳統(tǒng)柴油發(fā)電系統(tǒng)的綜合效率。這個全新產(chǎn)品能夠提高30%的用電效率，也就意味著減少了30%的柴油浪費，相當(dāng)于減少了30%的二氧化碳排放。

對于在原油和天然氣應(yīng)用過程中通常會遇到一些難點，張?zhí)熨F表示，以煉化廠的火炬氣為例，火炬氣無論是在裝置開停車、事故等階段都需要燃燒，無法避免二氧化碳及氮氧化合物等排放，既污染環(huán)境也是一種能源浪費。

為此，西門子能源在探索一些全新的解決方案，比如，一方面，通過LNGo技術(shù)，在前端處理時將這些氣體液化成液化天然氣，而不再按傳統(tǒng)方式將氣體燃燒掉；另一方面，也可以把這些氣體作為燃料，輸送到西門子燃氣輪機裝置來燃燒發(fā)電，并進一步回收燃燒尾氣余熱形成聯(lián)合循環(huán)。此外，西門子研發(fā)了一個全新的Echogen解決方案，即利用超臨界二氧化碳循環(huán)回收燃燒排放出來的尾氣中的廢熱余熱，用它們發(fā)電，這對石化企業(yè)低碳減排而言，是一個全新的手段。

對于現(xiàn)有工業(yè)領(lǐng)域各種現(xiàn)有裝置的去碳化，西門子能源能夠通過對現(xiàn)有動設(shè)備進行新技術(shù)改造和升級來實現(xiàn)，例如，通過全新的轉(zhuǎn)動部件提高蒸汽輪機的能效，減少對一次能源尤其是燃煤需求。“‘R-EAD’是我們的一個重要技術(shù)路線，通過整體的電氣化自動化及數(shù)字化的整體解決方案，結(jié)合動設(shè)備一起改善能效，加強運營效率。”張?zhí)熨F表示。

此外，新能源尤其是綠氫解決方案的應(yīng)用也在加速落地，張?zhí)熨F表示，“我們也和客戶在探討，如何將石油化工領(lǐng)域當(dāng)前應(yīng)用的灰氫向著藍氫等減排方向發(fā)展過渡，減少碳足跡的產(chǎn)生，西門子能源擁有高效的綠氫技術(shù)，未來我們肯定也會在綠氫解決方案上和油氣客戶展開合作應(yīng)用。”

全球研發(fā)同步落地

在中國，西門子能源工業(yè)應(yīng)用集團已落地兩個工廠，一個位于遼寧省葫蘆島市，以離心式壓縮機、往復(fù)式壓縮機和工業(yè)蒸汽輪機等轉(zhuǎn)動設(shè)備制造為主。一個位于江蘇常州，以電氣化自動化和數(shù)字化為主，主要為海上船舶、油氣平臺提供電氣解決方案。這兩個工廠為整個西門子能源工業(yè)應(yīng)用集團在本地化過程中提供了全部支持。葫蘆島工廠的業(yè)務(wù)接下來也將延伸到工業(yè)應(yīng)用各種系統(tǒng)集成。

“我們產(chǎn)品是全球化產(chǎn)品，新的產(chǎn)品、新的技術(shù)一經(jīng)開發(fā)完成，在全球各地投放基本上是同步進行的。”張?zhí)熨F說，比如與氫能相關(guān)的壓縮機，一旦有最新技術(shù)、產(chǎn)品投放到市場，中國市場上的產(chǎn)品將都由葫蘆島工廠生產(chǎn)、制造，“目前，葫蘆島工廠已經(jīng)在生產(chǎn)全系列的壓縮機和工業(yè)汽輪機產(chǎn)品，與全球市場同步。”

據(jù)悉，西門子能源去年投入的研發(fā)費用達10億歐元。張?zhí)熨F表示，在未來，西門子能源工業(yè)應(yīng)用集團會不斷進行新產(chǎn)品、新解決方案的的研發(fā)，包括全新技術(shù)、全新解決方案的研發(fā)，只有這樣才能幫助油氣行業(yè)、船舶、造紙等工業(yè)客戶更好地進行“去碳化”。

未來，在能源工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，隨著新能源尤其是氫能的推廣使用，對涉及到的制氫設(shè)備和運輸管道都提出了更高要求。張?zhí)熨F表示，制氫和運輸都離不開壓縮機，而含氫比例的高低、氫氣液態(tài)化、低溫壓縮等方面的技術(shù)要求，對現(xiàn)有的壓縮機產(chǎn)品和技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。比如，現(xiàn)有往復(fù)式壓縮機只能做小規(guī)模應(yīng)用，而適用于未來氫能應(yīng)用要求的大氣量高壓比離心式壓縮機正在研發(fā)中，目標是在2025年左右投放市場。

在數(shù)字化上，西門子能源工業(yè)應(yīng)用則是圍繞能源工業(yè)價值鏈上各種關(guān)鍵流程的數(shù)字化展開，例如，海上油氣開采、生產(chǎn)，運輸儲存等方面，開發(fā)了Topsides 4.0集成式解決方案，以數(shù)字化手段將油氣相關(guān)聯(lián)的壓縮機組與其他功能模塊比發(fā)電模塊有機高效的結(jié)合到一起，將生產(chǎn)端與操作端進行自動化和數(shù)字化集成。

“智能數(shù)字化，不僅意味著運營的智能化，也意味更加安全。因為諸如海上平臺通常是一個孤島，一般都在深?；蛘咂h地區(qū)，通過數(shù)字化進行遠程操控和診斷，實現(xiàn)數(shù)字孿生，這樣能夠減少人員到場，不僅能夠減少人員的安全隱患，也能夠保證設(shè)備安全。”張?zhí)熨F表示。

在雙碳背景下，一方面是要完成30·60目標，另一方面則是保證能源供應(yīng)安全，“從過去以關(guān)注成本為主，到現(xiàn)在關(guān)注能效和環(huán)保，這對我們而言，是一個全新的機會。”張?zhí)熨F表示。

就在今年4月，西門子能源與道達爾公司簽署了一項技術(shù)合作協(xié)議，研究液化天然氣（LNG）減排的可持續(xù)解決方案，重點關(guān)注液化天然氣設(shè)施和相關(guān)發(fā)電。雙方將把各自的技術(shù)和專業(yè)知識結(jié)合起來，提供工業(yè)階段的解決方案，如燃氣輪機燒氫發(fā)電、具有競爭力的全電力進行天然氣液化、將可再生能源整合到液化廠的電力系統(tǒng)并提高效率。