胜利石油工程两部纯电动钻机正在施工。王 福 摄

胜利油田“源网荷储”一体化管控平台调度大厅。朱克民 摄

镇海炼化利用厂区闲置屋顶铺设分布式光伏设施。何 雯 摄

    ●油气田勘探开发场景

    以电代油、以电代气，实现钻、采、输、处理全环节电动化替代，同时依托油田区域丰富的风光资源构建“源网荷储”一体化绿色供电体系，打造零碳或近零碳油田。

    实践路径

    路径一：钻井作业“油改电”

    钻井作业是油气田能耗和碳排放的主要环节之一。传统钻机多采用柴油驱动，能耗高、排放重、噪声大。将柴油驱动升级为电力驱动，即可实现生产绿色化，也可加快智能化升级。

    今年前4个月，胜利石油工程在东部油区累计交井252口，其中网电施工217口，占比高达86.11%，同比跃升近27个百分点。如今，每打10口井，就有超过8口告别了传统柴油机，切换至清洁网电模式。以40型钻机为例，单井平均需消耗40吨柴油，排放120吨二氧化碳，而改用网电后，能耗成本直降40%，不仅每年可为油田节约上亿元投资，还能减少二氧化碳排放20余万吨。

    这场从“油”到“电”的绿色转身，离不开装备的迭代升级。石化机械自主研发的电动钻机在胜利油田全面推广应用，产品覆盖7000米自动化钻机、9000米超深井变频钻机等全系列，凭借“动力猫道”“钻台机械手”等核心自动化装备，推动钻井现场加速迈向“钻台无人化、井场少人化”。

    路径二：压裂环节电动化

    页岩油气等非常规资源的开发离不开大规模压裂作业。采用电驱压裂系统，能有效解决传统柴油驱动压裂泵能耗高、噪声大、碳排放大的问题。

    江汉石油工程组建了集团公司首支全电驱压裂队伍，在涪陵页岩气田首创“三位一体”标准化管理体系，构建“网电+电驱”六级保护供电体系。近5年，该公司已完成涪陵、威荣、永川等地434口井、12411段的大规模压裂施工任务，压裂效率提升148%，施工成功率100%。

    石化机械四机公司研制的SCF8000型全电动压裂装备是世界首套连续满载8000马力电动压裂装备，2025年入选国家首台（套）重大技术装备名录，国产化率超95%，实现氮氧化物零排放，单套装备可替代3台常规2500型柴油压裂车。

    路径三：油气处理环节电气化替代

    油气在采集和集输过程中需要加热处理，用电气化加热装置替代燃气加热炉，可解决燃料气消耗大、碳排放高等问题。

    今年初，东北油气研制投用120千瓦级电气智能化管式加热装置，使天然气加热方式从传统水套炉升级为绿电智控，这也是中国石化在国内油气田首次实现气井高压端速热技术应用。经初步计算，该装置投用后，油气田每年可节约燃料气140余万立方米、减少碳排放2600吨，单井成本投入下降20%，施工周期缩短30%以上。

    路径四：井下作业与辅助生产环节电动化

    井下作业（修井、固井等）是油气田关键生产环节，以往多依赖柴油动力。推进设备电动化与自动化升级，是井下作业低碳转型的核心路径。

    中原油田遵循“以电代油”“以机替人”原则，引进推广33台电动修井机。与传统燃油修井机相比，电动修井机在保障同等功效的前提下，燃料费用降低70%、噪声降低20分贝以上，实现零污染、零排放。

    石化机械四机公司创新研制了全球首套全电动SXJ900智能修井机，实现从道路行驶到修井作业全流程电动化，能耗较传统柴驱设备降低68%，噪声低于75分贝，关键技术经鉴定达到国际领先水平，已在胜利、江汉等油田成功应用。

    路径五：油田绿电生产与消纳

    在实施终端用能电气化的同时，油气企业大力推进油田区域风、光等可再生能源的开发，形成“源网荷储”一体化的绿色供电体系。

    胜利油田打造“源网荷储”新型电力系统，实现自发绿电能用尽用、峰期火电能发尽发、谷期外电能买尽买、生产负荷能柔尽柔。截至目前，累计光伏装机容量614兆瓦，年自发自用绿电6.2亿千瓦时，油气生产绿电占比达到25.4%；建成油田首个井场“光储直柔”智能微网，电网综合网损降至5.28%。

    江苏油田成立新能源中心，统筹规划风电、光伏发电等项目开发建设，已建成11座风机、225座光伏电站与6座储能设施，自发自用绿电占比达29%，在集团公司上游企业中排名前列。

    ●炼油与化工生产场景

    以电代燃料，将炼油化工装置的加热、裂解、驱动等环节从燃气或燃油驱动转向电力驱动，同时结合绿电消纳和绿氢替代，实现全流程降碳。

    实践路径

    路径一：电加热替代燃料加热

    炼油与化工生产涉及大量加热工艺，传统多采用燃料气或燃料油直接燃烧加热，碳排放大。采用电加热替代燃料加热，可从源头消除燃烧排放。

    今年初，由广州工程公司研发、沧州炼化建设的国内首套大功率电加热管式炉顺利投用，成功验证了大功率电加热技术在工业炉应用的可行性。该装置实现了从“烧油烧气”到“纯电加热”的转变，与传统加热方式相比，具有控制精度高、响应速度快、占地面积小及运营维护便利等显著优势。

    乙烯裂解是石油化工的核心环节，传统裂解炉依赖燃料燃烧提供上千摄氏度高温，是炼化企业的“耗能大户”。采用电加热替代化石燃料供热，可实现裂解过程的根本性减排。

    巴斯夫、沙特基础工业公司和林德于2021年宣布将联合开发建设大型电加热蒸汽裂解炉示范装置。该装置于2024年在巴斯夫路德维希港基地正式投产，为未来电裂解炉（直接电加热炉管）等更前沿技术的商业化指明了方向。

    路径二：汽动系统电气化改造

    炼化装置的压缩机、泵、风机等动力系统，传统多采用蒸汽透平驱动，需配套燃气锅炉产汽，流程长、效率低、碳排放高。乙烯“三机”等核心机组由蒸汽透平改为电驱，是炼化装置电气化的关键突破口。

    3月26日，巴斯夫（广东）一体化基地（乙烯产能100万吨/年）全面投产，以全球首套主压缩机（电驱）100%采用可再生能源驱动的乙烯联合装置为核心引擎，推动二氧化碳排放量较传统石化基地降低50%。

    中国石油独山子石化塔里木120万吨/年二期乙烯项目在这一领域也取得重大突破，依托自有核心技术，将三大核心机组全部由传统汽轮机驱动改为电机驱动，标志着我国石化高端装备国产化和电气化迈出关键一步。

    路径三：绿氢替代灰氢

    炼化生产需要大量氢气用于加氢裂化、加氢精制等工艺。这些氢气一般来自天然气重整（灰氢），碳排放高。采用可再生能源电解水制氢（绿氢）替代灰氢，实质上是电力在炼化生产中的间接应用，是终端用能电气化的延伸路径。

    新疆库车绿氢示范项目作为我国首个万吨级光伏制氢项目、国家能源局首批能源领域氢能试点项目，生产的绿氢全部就近直供塔河炼化，替代炼油加工过程中使用的天然气制氢，实现了绿氢与炼化生产的深度耦合。

    “十四五”期间，中原油田建成国内首个规模最大的兆瓦级质子交换膜电解水制氢项目，已安全平稳运行超1.5万小时，创国内运行周期最长、单套制氢量最大等多项纪录。

    此外，中国石化还启动建设内蒙古鄂尔多斯3万吨/年风光制绿氢一体化项目等，进一步扩大绿氢替代规模。

    路径四：绿电直接消纳与低碳炼厂

    炼油化工企业作为用电大户，通过直购绿电、自建风光发电等方式提升绿电消纳占比，是降低碳排放的重要路径。

    今年4月，塔河炼化被列入新疆首批新能源就近消纳项目清单，采用绿电直连模式，预计每年可新增绿电消费3.2亿千瓦时，相当于减少二氧化碳排放18.56万吨。

    镇海炼化稳步推进分布式光伏规模化建设，截至5月底，厂区光伏总装机容量已超过10兆瓦。项目全部采用自发自用模式，就地消纳绿电，持续提升厂区使用绿电占比，有效降低生产碳排放。

    济南炼化以高掺氢瓦斯为燃料，采用内燃机消纳炼厂过剩瓦斯增产蒸汽技术路线，能效水平是传统凝汽发电技术的2.2倍。项目全部建成后，预计年发电量不低于1250万千瓦时，每年可降低外购电成本245万元。

    ●储运与终端用能场景

    管道输送环节“燃改电”、加氢站等新型基础设施电气化，以及加能站向“油气氢电服”综合服务站转型。这一场景的电气化既涉及现有基础设施的电气化改造，也涉及新能源业务的布局。

    实践路径

    路径一：长输管道压缩机组“燃改电”

    天然气长输管道需要压气站逐级增压，传统燃驱压缩机消耗大量管内天然气，碳排放高。将其改为电驱，可显著减少天然气消耗量和碳排放。

    近日，国家管网西气东输二线衢州压气站压缩机组“燃改电”项目顺利投用。该项目由石油工程建设公司江汉油建公司承建，将原有的两套30兆瓦燃驱压缩机组改造为电驱机组，可大幅减少天然气消耗，是我国长输管道领域首次压缩机组“燃改电”。

    路径二：加能站向“油气氢电服”综合服务站转型

    随着终端能源消费结构的变化，传统的加油站正在向集加油、加气、加氢、充电、综合服务于一体的新型能源服务站转型。

    今年1月，中国石化发布综合加能站“服务新范式”，全新打造300座集多元补能、车生态、家生活于一体的综合服务体，集成超大功率快充、智能换电及分布式光伏设施，融合人工智能与大数据技术构建智慧运营体系。

    在充换电网络建设方面，中国石化累计建成投营充换电站1.23万座、充电终端14.1万个，石化易电平台月度充电量位于市场前列。在氢能领域，中国石化已建成氢燃料电池供氢中心11座、加氢站150座，基本覆盖“3+2”氢燃料电池示范城市群，贯通8条氢能走廊，成为全球建设和运营加氢站最多的企业。

    同时，中国石化大力推进“万站沐光”行动。“十四五”期间，销售企业累计建设分布式光伏电站达7000座，装机容量达266兆瓦，2025年发电量超1.9亿千瓦时。在雄安新区、湖南娄底等地，中国石化积极推广“光储充”一体化加能站，将光伏发电、大容量储能与充电服务深度融合，实现绿电自发自用、余电上网。

    （相关素材由 卢 鹏 张 玉 巴丽蒙 吴丽萍 张万东 杨静丽 孙 博 曾 悦 孙丽颜 卢海虹 张玉香 杨 森 唐建国 翟 毅 辛燕燕 刘 琦 朱 汧 提供）