在油田行业中,针对工业用电成本过高、能量消耗大以及污染排放严重等一系列痛点问题进行研究。结合辽河油田沈阳采油厂工程实例,将油田中产生多余的伴生气废气,进行合理利用。通过新型轻烃燃气制气装置,获得较为廉价的轻烃燃气。在燃气轮机热电冷联供系统中消纳伴生气,结合分布式光伏系统,打造油田智能微网,实现多能协同供应和梯级利用。系统优化的意义在于可以大幅度减少能耗量,实现近零排放,最终达到国家能源安全的战略储备的目的。本文针对以光伏电池与燃气轮机为核心设备的光伏与轻烃燃气联合系统,进行容量优化配置以及运行研究。首先分析了国内外有关冷热电联产微电网以及轻烃燃气研发技术的发展概况,并对系统内核心设备建立了数学模型,分析其功率特性以及成本函数。其次以经济成本与收益为优化目标,对于光伏与轻烃燃气联合系统进行容量配置的优化。在考虑系统内各个约束条件的基础上,通过搭建模型进行仿真,采用自适应权重和引入学习因子选择的改进粒子群算法,同时为了解决传统罚函数法在处理约束条件时惩罚值确定的问题,采用惩罚值随约束值的变化而动态修正的多级惩罚函数法将有约束问题转化成为无约束问题。利用改进的粒子群算法求解出在不同的权重系数下的仿真结果。在考虑经济成本与收益的同时,得到合理的容量配置所带来的最优化的经济性结果。通过对比油田伴生气回收利用技术,本文给出了一种利用伴生气废弃资源的新型轻烃燃气制气技术。在油气混合器的作用下,将液态废弃资源充分混合均匀,通过空气压缩泵提供的压缩空气,利用常温常压下的煤油作为导热油及气化介质,在油没有消耗的情况下,为轻烃油提供气化热,采用物理气化方式将液态轻烃转化为气态。与传统制气装置相比,产生了更为廉价的轻烃气燃料,进行了实验分析,并给出相应的燃气检测报告。最后,本文建立了系统运行优化的经济性模型,重点讨论了天然气与轻烃燃气在分别投入系统运行之后,经过运行优化,该系统得到了两种燃料在年成本函数与年收益函数的结果。经过对比可知,使用新型制气方法下的轻烃燃气投入系统后,通过合理的运行优化后,可以达到最小的能耗量,比传统能源天然气系统要低40%左右,可以实现系统中的近零排放的目的。