實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和(簡稱“雙碳”目標)是黨中央經過深思熟慮作出的重大戰略部署,也是有世界意義的應對氣候變化的莊嚴承諾。實現碳達峰、碳中和,需要對現行社會經濟體系進行一場廣泛而深刻的系統性變革。
目前而言,化石能源燃燒排放的大量二氧化碳仍是氣候變暖的主要原因,世界經濟如果要進一步發展,必然需要擺脫以高碳排放的發展代價。全球各國也已深刻認識到這一點,且已有120多個國家陸續制定并宣布了“碳中和”目標計劃,這意味著低碳將成為世界主流,減少化石能源的使用,發展低碳經濟產業將是全球化趨勢。因此,對于油氣行業來說,降低甚至擺脫高碳排放已然成為大勢所趨。
油氣行業面臨的機遇與挑戰
通過對長慶油田、勝利油田勘探開發現狀分析,認為老油區油氣資源勘探程度高、采出程度高、含水率高,面臨勘探開發能耗高、清潔能源利用率低、噸油生產碳排放量高、企業內部實現碳中和難度大等挑戰。
4月,中石油經濟技術研究院發布的《國內外油氣行業發展報告》認為:“十四五期間”,在世界油氣消費大幅下降時,我國油氣消費仍會快速上漲。減排目標下,油氣行業供需兩側將出現結構性變革,無疑會促進行業從傳統油氣向低碳能源領域轉型發展。目前油氣行業所面臨的挑戰與機遇主要有以下幾方面。
全球眾多發達國家提出”雙碳”目標后,去油氣化態度堅決,并逐漸降低消費力度,油氣需求日益下降,全球油氣需求放緩,石油市場遭受巨大沖擊,目前油氣需求增幅大部分來自發展中國家。
圖1 2010-2019年我國原油進出口情況(萬噸)(數據來源:國家統計局、海關總署)
圖2 2010-2019年我國天然氣進出口情況(億立方米)(數據來源:國家統計局、海關總署)
2010-2019年,國家統計局、海關總署關于我國原油、天然氣進出口數據表明:我國油氣進口量只增不減,且國內油氣需求逐年上漲,對外依存度依然處于較高階段。但首先就資源條件而言,我國具有新疆、青海、陜甘寧及川渝四大天然氣資源豐富區,其具有的天燃氣資源占到全國總資源量的87.0%。其次,現階段天然氣的總體需求尚未達到高峰,未來亦可替代部分原油進口需求,油氣企業在落實“油氣并舉”的同時,積極擔起“增儲上產”職責,進一步將勘探開發側重點逐漸從“油”轉“氣”,國家也在不同階段投資巨額資金陸續建設西氣東輸、中緬油氣、西南氣區、陜京線、澀寧蘭線、中俄油氣等油氣管網以及儲氣庫、LNG接收站等配套設施,以推動天然氣產業市場化進一步發展,這些舉措不但有助于解決我國能源自給問題,而且能夠抓住天然氣在未來作為保障國家能源結構低碳轉型中接替石油能源的機遇。
低碳目標會使全球應勢建立更加嚴苛的生產、排放及稅收制度,對油氣企業提出更高的環保要求。芬蘭政府早于1990年就開始對化石燃料按碳含量征收1.62美元/噸的碳稅,截止2020年,德國、日本、加拿大、澳大利亞、英國、美國等20多個國家陸續開始征收碳稅。設置碳稅的目的是通過稅收手段,限制向大氣中排放過多的二氧化碳,從而減緩氣候變暖進程。碳稅的出現將進一步增加化石能源開采的成本,迫使油氣行業發展向低碳、清潔能源轉型。近年來,北美非常規油氣資源并購交易市場有所縮水,以重油為主的資產已經不受青睞,殼牌、道達爾、康菲等國際石油公司都紛紛撤出了瀝青砂、頁巖油、加拿大重油等生產項目。2020年我國兩會期間,提案《關于盡快開征碳稅的建議》,以督促我國盡快啟動征收碳稅的相關工作,因此,油氣企業要提前做好碳稅政策的應對之策。
圖3 近年來北美非常規油氣資源并購交易金額(數據來源:WoodMackenzie)
目前,我國的能源低碳化和能源利用效率都相對較低,對低碳技術、零碳技術等技術創新的需求逐漸增大。在短時間內轉變經濟增長方式難度巨大。勝利油田充分利用地面風、光資源,逐步實現油氣生產耗能清潔化替代;利用CO
2降黏、助排驅油能力,大力實施CO
2吞吐和驅油技術,提高油藏采收率,實現碳利用和碳埋藏(CCUS);利用地下廢棄油氣圈閉碳埋藏能力,開發碳排放權交易市場潛力,實現碳埋藏(CCS)市場化、效益化;通過地質工程一體化提高勘探開發效率,高能耗低能效采油設備更替,加大地熱及伴生礦產開發利用、數智化轉型升級等手段,實現油氣田企業綠色、可持續發展,有望在近期實現碳達峰,2050年實現CO
2近零排放目標。
油氣行業如何實現雙碳目標
“雙碳”目標下,油氣企業應根據實際情況,選擇適應自身的戰略路徑,制定相關措施,在挑戰與機遇中迎難而上,展示作為國家大型能源企業應對保護生態環境的決心,促進全球低碳發展。要按照中國石油集團創建綠色企業“清潔替代、戰略接替、綠色轉型”總體部署,在“增儲上產”基礎上,向能源綠色低碳化、能源電力化發展。油氣企業若想實現雙碳目標,可以從以下幾方面入手。
降低碳排放量,制定并實施減碳措施。在油氣生產、儲運、銷售等業務運行過程中對能源消耗產生CO
2開展核算、計量及評估,加強CO
2排放監測,實施有效減排、控排措施;優化開采、集輸和凈化技術,簡化地面工程系統設備設施,采用一體化及撬裝設備,降低各單元的不必要能耗;實施低碳能源替代,探索適用于國內油氣田的碳捕集、碳利用與碳封存模式,對勘探開發集輸過程中產生的CO
2進行回收再利用,回收的CO
2可通過注CO
2驅來提高油氣藏采收率,CO
2泡沫及液態CO
2亦可代替水力壓裂技術進行油氣藏增產改造,使油氣企業碳排放量大幅減小
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依靠碳匯交易實現企業“碳中和”。化石能源在我國能源中一直處于主導地位,國家和社會的發展更離不開化石能源強有力的支撐,而“雙碳”減排目標使得化石能源的消耗往往處于被動的境地,行業與企業在期間不斷尋求能源結構調整,但調整的過程并非一蹴而就,因此,林業生態產品在這一背景下逐漸走向市場化,林業碳匯由此產生。早在2018年,塞罕壩林場在北京環境交易所就與北京蘭諾世紀科技有限公司達成首筆3.6萬噸的造林碳匯交易,標志著林業碳匯產業邁出實質性一步。2020年12月,生態環境部出臺《碳排放權交易管理辦法(試行)》,標志著全國碳排放權交易體系正式投入運行。2021年5月,上海環境能源交易所表示,目前全國碳市場的交易系統已基本建設完成,全國碳排放權交易即將上線啟動。
持續推進碳捕集與封存 邁向凈零排放。碳捕集、利用與封存(Carbon capture, Utilisation and Storage,簡稱CCUS)是全球在本世紀中葉實現凈零排放目標的一項關鍵技術。隨著碳中和、碳達峰目標的提出,油氣企業積極響應,克服下行壓力,增加投資,加快部署有關節能減排、降本增效的設備,如:CCUS碳捕集技術將二氧化碳進行捕獲、利用與封存技術。2021年7月5日,齊魯石化—勝利油田百萬噸級CCUS系統正式開工建設,預計年底完工并投產,屆時將實現每年減排二氧化碳100萬噸。同時聯合其他企業構建CCUS系統的研發平臺與創新基地,建成30-50萬噸/年規模二氧化碳捕集、利用與封存全流程集成示范系統。這標志著我國CCUS項目建設取得重大進展,對該產業發展具有巨大示范效應,對有效提升我國碳減排能力、搭建“人工碳循環”模式具有重要意義,將有力推動國家2030年碳達峰、2060年碳中和目標實現。
今后的5-8年是CCUS發展的“窗口期”。應適當超前,布局CCUS示范與產業化集群建設。從減碳量來說,未來直接封存(CCS)的潛力與作用同樣大,應加大研究力度。勝利油田堅持“推廣一代、攻關一代、儲備一代”的要求,目前CCUS需要推廣示范,鑒于勝利油田地下封存潛能達20億噸,CCS需要繼續攻關,實現技術儲備。目前,勝利油田正在循環注入進行科研攻關,籌備建設國家CCUS技術策源地,打造全流程標準體系。發展前景值得期待。
超前部署,促進油氣產業戰略升級。2020年以來,不少油氣企業通過提高碳利用和碳轉化技術等積極布局新能源產業,探索碳中和路徑。中石油吉林油田二氧化碳驅油示范工程穩定運行12年,累計封存二氧化碳190余萬噸;新疆油田、長慶油田已完成先導性試驗,新疆CCUS產業促進中心被列入油氣行業氣候倡議組織全球五大中心之一。中石化集團有限公司布局千家加氫站,并加快推動氫源由灰氫向藍氫、綠氫轉變。勝利油田萊113區塊注氣項目。這個項目每年向地下注入5萬多噸二氧化碳,可以提高石油開采率,相當于減少兩萬輛轎車的碳排放。中國海洋石油集團有限公司2020年9月實現了500噸/年二氧化碳制甲醇試點項目。
綜合上述,碳中和,實現“雙減”目標將是油氣行業戰略轉型的重點方向,并有望成為后疫情時代全球經濟增長的助推器,將滲透在人類生產、生活的方方面面。如何利用好現有資源同時實現轉型發展,這對油氣行業來說將是個巨大的考驗。