清晨8點，行色匆匆的人流在上海的地鐵中穿梭不息，而此刻，在遙遠的西北邊境，朝陽的晨輝剛剛照耀在天山的雪峰上?！?12國道-4825公里”——這座里程碑，標志著一條綿長公路的盡頭，它樹立在位于新疆中哈邊境的小鎮(zhèn)霍爾果斯，而它的終點，便是東海之濱的大都市——上海。這便是道路的力量，它為兩個經(jīng)濟發(fā)展和地理風貌完全迥異的城市，建立起了血脈般的連結(jié)。
從古到今，在華夏的土地上，多少條道路——正在使用的，或者已經(jīng)廢棄的；看得見的，或者看不見的——縱橫在歷史的時空中，忠實于屬于它們各自的使命。一條絲路，呼喚出了中西文明的碰撞；無數(shù)阡陌，正在致力于消除不同地區(qū)間發(fā)展的不平衡。如今，在廣袤的中華大地之下，還埋藏著一張能源之路的巨大“路網(wǎng)”，那就是西氣東輸?shù)墓艿馈烊粴鈴闹衼喓退锬?，一路向東奔襲，為沿途的城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)供給著源源不斷的燃氣資源，這在地下悄悄發(fā)生的東進故事，標志著一場能源結(jié)構(gòu)革新的開始。
這條直徑為1016毫米的大口徑天然氣管道，從新疆起步，直通南京、上海、香港，成為貫通中國的能源大動脈。十二年來，因西氣東輸管道的建成而獲益的國人接近五億，也吸引著一批又一批專業(yè)工作者為之前赴后繼。
“氣化”中國
20多年前，屬于上海人民的集體回憶之一，便是煤球爐和煤氣罐——那時，在棚戶區(qū)及老城廂，邊不住咳嗽邊扇著濃煙滾滾的煤球爐的老太太，可謂“弄堂一景”，而條件稍好的人家，則會派上家中的青壯年，去煤氣廠扛回大大的煤氣罐，接上灶頭，燒飯燒菜。如今，此般景象怕是只留在相片中和人們的記憶里了。后來，管道煤氣漸漸地被推廣到千家萬戶，莫約從10年前開始，居委會一家家開始通知將煤氣表換成天然氣表，從此無數(shù)人家通上了更為安全、熱值也更高的天然氣，“咔噠”一聲，便點上了火。
也許普通的市民，并不曾深究這種生活方式改變背后的故事，也不把它和西氣東輸——這個宏大的國家工程相聯(lián)系，甚至，對于這項耳熟能詳?shù)膰覒?zhàn)略究竟為何物，也流于混沌的概念。
“20多年前，在重工業(yè)不斷發(fā)展，造成資源緊缺和燃煤污染的背景下，用天然氣這樣的清潔能源，逐漸替代像煤這樣的化石能源的計劃實施，迫在眉睫?！?中石油西部管道獨山子生產(chǎn)科科長蘭明勇對記者解釋，“現(xiàn)在西氣東輸已經(jīng)有三條管線，一線是從新疆到上海，二、三線的天然氣來自于土庫曼斯坦，烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦等國進口，國內(nèi)的起點是霍爾果斯口岸，也會經(jīng)過上海，最遠運輸?shù)较愀邸！?/p>
蘭科長亦是整個西三線的負責人。鮮有人知的是，遠在新疆的井口閥門開合之間，都會對上海的數(shù)百萬家天然氣用戶形成感應(yīng)。公開數(shù)據(jù)顯示，截至今年6月，上海全市天然氣年供應(yīng)量已超過70億立方米，一次能源占比從不足4%猛增至11%，曾經(jīng)的煤球爐和煤氣罐早已成為歷史。
從5億立方米到如今2600億立方米的累積總運輸量，西氣東輸工程從誕生伊始，就肩負著中國能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要使命。
“當初這個戰(zhàn)略安排的主要考慮之一就是對東西部資源的優(yōu)化分配，東部經(jīng)濟快速發(fā)展，但資源匱乏，西部的情況相反，另一個背景是國內(nèi)燃煤發(fā)電的絕對比重大，當時天然氣的使用只是四川省內(nèi)氣田、中原油氣田和遼河油氣田的局部利用，在對新疆大的儲藏氣塊開采后，國家層面開始正式去國外考察長輸管線的經(jīng)驗，對清潔能源作長遠部署。”早在1999年就已經(jīng)參與西氣東輸可行性研究中增壓站機組論證的孔慶利這樣告訴記者。他所在的GE油氣集團曾為加拿大聯(lián)盟管線提供壓縮機組，也是多年前國家“取經(jīng)”的對象。
公開資料顯示，西氣東輸一、二線工程干線全長分別達到3900公里和8704公里，所使用管道口徑1016毫米，可謂是中國管道建設(shè)史上距離最長、管徑最大、管壁最厚、輸送壓力最高、技術(shù)最先進、施工條件最復(fù)雜的天然氣管道。其建設(shè)規(guī)模之大、技術(shù)指標之高、地形地貌之復(fù)雜更是世界罕見，也為管道建設(shè)方中石油帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。
如果從1998年的最初醞釀算起，西氣東輸工程歷經(jīng)了多輪討論和海外考察，直到2002年7月才正式開工建設(shè)，并從2004年1月起向上海輸送天然氣。在其靚麗的成績單背后，又有多少艱辛的汗水？
八萬公里，是世上遷徙最遠的燕鷗往返南北極的距離，也是油氣工作者姚金國四年來穿梭于家和新疆的幾座壓縮機站之間，用雙腳所丈量的土地范圍。
作為西氣東輸管線壓縮機組的主要供應(yīng)商——GE油氣集團的現(xiàn)場工程師，姚金國一年中有300天多穿梭于帕米爾高原。
聚焦“心臟”
霍爾果斯被稱為“國門第一站”，位于中國和哈薩克斯坦的邊境，不時會看到駛過的俄文牌照的卡車和中亞特征明顯的路人。在霍爾果斯的郊外，有一座醒目的工業(yè)設(shè)施——那便是西氣東輸管道的壓縮機站，這也是來自中亞的天然氣來到中國境內(nèi)的“第一站”。壓縮機站，在西氣東輸?shù)墓こ讨?，起著怎樣的作用呢?/p>
在鋪設(shè)一條長長的公路的過程中，高山、急流都是工程中需要一一攻破的困難，比起這些看得見的險阻，在建設(shè)西氣東輸這條能源之路時，人們遇到的難題，是更加難以預(yù)計的?！皻怏w和水一樣都是流體，在管道內(nèi)部都會存在摩擦力，流動速度會逐漸減慢，我們可以把天然氣想象成為從遙遠的西部向東行進的疲憊旅客，在沒有持續(xù)補給的狀況下，慢慢地就走不動了。”蘭明勇說，“這是整個項目最關(guān)鍵的一個技術(shù)關(guān)卡，而壓縮機，便是打通這個關(guān)卡的‘鑰匙’。每當氣體通過壓縮機，設(shè)備便會給它提高壓力，幫助它繼續(xù)向東行進。壓縮機輸出氣體的過程就如同心臟泵出血液一般。所以我們常將壓縮機比作西氣東輸管道中的‘心臟’?！?/p>
“以霍爾果斯為例，假設(shè)一天啟用兩臺壓縮機，輸氣量能達到8000萬標方一天，不啟用的話，輸氣量將減少一半。所以我們也會根據(jù)目標城市的燃氣需求量調(diào)整壓縮機運行數(shù)量，比如夏天的需求量小，最低7000萬標方，去年冬天的時候最高達到1.2億標方?！?/p>
據(jù)悉，西氣東輸二線由一條干線和八條支干線組成，西起新疆霍爾果斯，東達上海，南抵廣州、香港，橫貫中國東西兩端，橫跨15個省區(qū)市及特別行政區(qū)，年輸氣能力達300億立方米，可穩(wěn)定供氣30年以上。西氣東輸二線全線投產(chǎn)，在我國形成近4萬公里的天然氣管網(wǎng)，基本覆蓋我國28個省區(qū)市和香港特別行政區(qū)，數(shù)以億計人口從中受益。
在西氣東輸二線全線25座壓縮機站建設(shè)中，GE為其中的17座壓縮機站提供了52套壓縮機機組，在西氣東輸三線西段建設(shè)中，GE為其中的4座壓縮機站提供了15套壓縮機機組，其中西二線和西三線的首站---霍爾果斯站，基于機組可靠性和可利用性的評估，8套機組全部采用了GE的機組，以確保兩條天然氣大動脈的平穩(wěn)運行。
圖中藍色地名為GE為西氣東輸?shù)谝?、二、三線(西段)工程所建的壓縮站
公開數(shù)據(jù)顯示，以管線上最著名的克拉2氣田為例，投產(chǎn)至今已向下游輸氣1463.39億立方米，相當于少用了2億噸標準煤，減少有害物質(zhì)排放1000多萬噸。
對于“心臟”的國產(chǎn)化進程，蘭明勇對記者直言，進口設(shè)備的技術(shù)仍然走在世界前列，“燃機和壓縮機這塊還是希望能與國外巨頭有更多合作機會，希望GE能夠帶動國內(nèi)這兩大技術(shù)的研發(fā)水平?！?/p>
“余熱”藍海
如今，很多人出于環(huán)保和省油的考慮，開始使用新能源汽車，人們驚喜地發(fā)現(xiàn)，即使充電不及時，車輛的耗油量也非常節(jié)省。原來，車輛在行進中，已經(jīng)在完成一個把動能轉(zhuǎn)化為電能的過程了，簡而言之，就是邊開車，邊充電——那么同樣的道理，當一個龐大的機械設(shè)備組在工作的時候，它產(chǎn)生的廢棄的熱氣，是否能被循環(huán)利用呢？
西氣東輸本就是一個出于環(huán)?？紤]的項目，所以，很自然地，專業(yè)技術(shù)人員開始著手開拓清潔能源領(lǐng)域的另一片藍海：余熱回收發(fā)電。記者從業(yè)內(nèi)了解到，在長距離的天然氣管道輸送中，需要多個增壓站對天然氣管道加壓保證管道運行，而增壓站本身就要耗費燃氣驅(qū)動壓縮機并伴隨產(chǎn)生大量煙氣余熱。
據(jù)悉，一個典型的燃氣輪機燃燒天然氣產(chǎn)生的熱量，高達三分之二能量會被浪費。西氣東輸工程總共長4200公里，每200公里左右就需要一個壓縮機站，全線共有80臺機組，以單臺燃機回收余熱發(fā)電8兆瓦計算，一年西氣東輸管道的余熱回收可以發(fā)電640兆瓦。據(jù)業(yè)內(nèi)測算的數(shù)據(jù)，利用余熱每發(fā)1千瓦時電，可節(jié)約0.4公斤標準煤以及4公斤水的消耗，以上海2014年1369.03億千瓦時的年用電量來算，相當于每年節(jié)約5400多萬噸標準煤和5.4億噸水。
為了解決余熱的利用問題，GE開發(fā)了一項名為ORegenTM的技術(shù)。GE現(xiàn)場工程師卞文狀解釋到，ORegenTM的原理其實就很像空調(diào)中的氟利昂。
“最早空調(diào)是通過氟利昂從液態(tài)變成氣態(tài)，把室內(nèi)的溫度吸走，從而達到制冷的目的。而ORegenTM其實就是這個流程的反向過程。余熱把類制冷劑介質(zhì)加熱，加熱之后形成高壓的熱氣，用這種高壓的氣體驅(qū)動膨脹機，讓它驅(qū)動發(fā)電機繼續(xù)發(fā)電。這個過程充分利用了天然氣燃燒后產(chǎn)生的能量，降低了能耗和排放?！?/p>
目前，國際市場上余熱回收率達30%-50%，余熱回收利用項目一般造價都在上億元，而中國的余熱回收利用基本上不到20%，還處于初級階段。
余熱回收對企業(yè)來說，雖然會意味著額外的投入，但其所帶來的社會效益證明這筆投入是值得的。據(jù)卞文狀介紹，ORegenTM技術(shù)在吸收余熱，轉(zhuǎn)換為電能的過程中，并不需要用到水，這對于視水如命的西部地區(qū)而言可謂是對癥下藥。
據(jù)悉，GE近期已與天壕集團簽署協(xié)議，在西氣東輸紅柳站應(yīng)用兩套17兆瓦的ORegenTM余熱回收機組進行發(fā)電。單套17兆瓦的ORegenTM機組核算的凈發(fā)電量是13.5兆瓦，如果按照每年八千小時計算，這兩套ORegenTM機組可年發(fā)綠色電力2.2億度，供14萬戶中國家庭使用。
“按照西氣東輸?shù)拈L度，能效每提高5%，每年就能節(jié)省至少500萬美元，節(jié)能的經(jīng)濟效益非常明顯?！?/p>
轉(zhuǎn)眼，秋冬供暖季又將到來，姚金國和他的團隊成員仍奮戰(zhàn)在4200公里外的霍爾果斯。冬天是他們最繁忙的時刻，也是最有成就感的時候，因為在他們的背后，是管道另一端的數(shù)億用戶，而在他們的腳下，這條偉大的道路仍在不斷延伸，看不到終點。
（責任編輯 王順利）
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