碳中和约束下油气行业发展形势及应对策略

为积极应对气候变化,多国明确提出了碳达峰和碳中和时间表,经济低碳化成为必然,能源结构将持续转向低碳化,化石能源需求占比将大幅下降,油气行业发展面临着严峻的挑战。为此,分析了碳中和约束下经济与能源低碳转型特征、碳中和对油气行业的影响,介绍了油公司和油服公司应对碳中和目标的主要举措,包括制定绿色低碳发展战略、加速发展低碳能源业务、加大低碳技术研发与应用、加大新能源业务投资、加快石油工程业务低碳化和布局低碳能源服务业务等,提出了我国油气行业发展建议,包括推进油气行业提质升级、有序推进能源低碳化转型、加速低碳技术创新和加快油气产业转型发展等,对我国油气企业在保证油气供应安全的基础上加快新能源与油气业务协同发展、促进企业绿色低碳转型发展具有一定的指导意义。      

世界能源转型内涵、路径及其对碳中和的意义

“绿色地球”是人类赖以生存和发展的共同家园,气候变化是全球工业化以来地球生态系统面临的严峻挑战,能源问题是人类社会的根本问题。能源转型是指人类利用能源从木柴到煤炭、从煤炭到油气、从油气到新能源、从有碳到无碳的发展趋势,是能源形态、能源技术、能源结构、能源管理等能源体系主体要素发生根本性转变的过程。以清洁、无碳、智能、高效为核心的“新能源”+“智能源”能源体系是世界能源转型的发展趋势与方向。世界能源转型具有两个驱动力和一个推动力,世界能源格局的空间、地域不均衡是内部驱动力,新能源竞争力逐渐上升是外部驱动力,以科学创新和技术进步为核心的科技革命是推动力。世界能源转型具有政治、技术、管理和商业4方面内涵,其中,以共商共议、全球协作机制为核心的政治协同是世界能源转型的政治内涵;从能源资源型向能源技术型转变是世界能源转型的技术内涵;智能源水平不断提升是世界能源转型的管理内涵;国际油公司向国际能源公司的商业模式转型是世界能源转型的商业内涵。世界能源转型路径要求国际社会通过政治协同、科技推动、管理驱动和商业带动,逐步实现化石能源的低碳化革命、新能源的低成本革命和能源管理的智慧化革命,促进世界一次能源消费结构从化石能源为主体转变为以非化石、清洁新能源为主体,推动人类社会能源生产与供给体系绿色、清洁、高效、安全发展,达到人类能源利用与地球碳循环系统“碳中和”,有效应对全球气候变化。世界能源转型是实现国家和区域能源安全的必然选择,是推动世界经济发展和经济增长的新动力,是重塑世界政治格局的新力量,是切实履行《巴黎协定》要求、实现能源利用“碳中和”目标、应对全球气候变化的有效举措。中国是世界最大的能源生产国、消费国和碳排放国,“二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”发展目标的提出,将推动中国化石能源向新能源加快转型,实现“能源革命”,保障能源供给安全,推动人类社会与自然环境和谐发展。     

中国石油管道局管道设计院成立新能源创新中心

正2021年5月25日,中国石油管道局管道设计院(以下简称管道设计院)成立了新能源创新中心,以加快新能源业务布局、打造新的业务增长点、助力我国"双碳"目标的实现。我国提出碳达峰、碳中和的目标,化石能源清洁化、清洁能源规模化、多种能源综合化、终端能源再电气化趋势正加速演进。管道设计院积极应变、主动求变,坚持与时代同行,努力向绿色低碳业务方向转型。     

实现碳中和目标的路径与对策

我国力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值，努力争取2060年前实现碳中和，这对加快经济社会发展全面绿色转型、实现高质量发展、全面建设社会主义现代化强国具有重大意义。为实现碳达峰、碳中和，我国能源系统需进行全方位变革，积极推动能源系统相关碳排放尽快达峰后快速下降，加快煤炭减量和非化石能源替代，统筹好阶段目标，同步推进终端用能电气化和电力部门低碳化。技术布局上，达峰期（2030年前），要高质量达峰兼顾经济社会可持续发展；平台期（2030—2035年），巩固碳达峰成果，开展新型低碳前沿技术布局；下降期（2035—2060年），需加快脱碳步伐，大规模布局CCUS等技术；同时加强前沿性、颠覆性技术研发。研究提出了建立健全能源需求侧节能低碳转型的政策体系，完善能源供应侧清洁低碳化的保障机制，建立更加积极的碳利用政策环境等对策，为进一步研究碳达峰、碳中和发展战略提供理论参考。     

绿色低碳油气开发工程技术的发展思考

为了应对全球气候变化，全球主要国家和地区制定了碳中和减排目标。油气作为传统化石能源，低碳转型是可持续发展的必由之路，通过技术创新与管理来减少碳排放已成为行业共识。在此背景下，绿色低碳油气开发工程技术也呈现出新的发展趋势，值得我国学习和借鉴。在阐述油气开发工程技术低碳发展行业背景的基础上，分析了绿色低碳油气开发工程技术的发展趋势，结合碳中和背景下我国油气行业发展面临的挑战，提出了油气开发钻井提速提效工程技术、数字化智能化油气开发工程技术、碳捕集利用与封存技术、油气开发节能减排与尾废利用技术和油气与新能源耦合技术等绿色低碳油气开发工程技术发展方向。围绕这些技术发展方向涉及的关键技术进行攻关与推广应用，尽快形成适用于我国的绿色低碳油气开发工程技术系列，对于实现净零排放目标和整体经济效益提升具有重要意义。     

“双碳”目标下重点行业减排路径模拟及对策研究

碳达峰、碳中和目标的提出标志着我国能源发展进入新阶段,实现“双碳”目标关键是加快推进能源体系系统性变革,其中工业、建筑、交通等用能行业和电力生产行业降碳减排任务十分紧迫。基于“世界与中国能源展望模型”测算,在“双碳”目标约束下,终端用能行业碳排放将于2025年达峰,其中工业和交通行业达峰时间早于建筑行业,2060年碳排放将低于10×108t;电力行业碳排放于2030年达峰,2060年实现负排放。终端用能电气化与电力行业低碳化的协调推进是实现低碳转型的关键。2060年,终端用能行业电气化率将达到60%,非化石能源发电量占比将达到近90%。应加快产业结构调整,发展节能循环经济,大力提升电力、氢能等二次能源在终端用能行业中的消费,加快新型电力系统建设,建立新能源开发利用激励机制,确保“双碳”目标如期实现。     

气候雄心峰会展示中国能源发展雄心

中国在气候雄心计划峰会上提出的到2030年非化石能源在一次能源消费中占比达到25%的发展目标,再一次成为能源行业和社会各界关注的焦点。此前《能源生产与消费革命战略(2016—2030)》中提出的相应目标是2030年非化石能源在一次能源中占比达到20%。这一变化再一次体现出我国坚定不移推动能源绿色低碳转型,锚定碳排放峰值和碳中和目标的雄心和信心。     

世界能源转型革命与绿色智慧能源体系内涵及路径

能源体系转型的实质是“能源革命”。以化石能源为主体的“资源主导”型能源体系发展至今,推动人类进步,但也引发能源危机与生态环境危机,与新一轮科技革命、产业变革和人类可持续发展的新需求不相适应,亟待研究和发展碳中和背景下的新型能源体系。在新能源、新电力、新储能“三新”为主体的“技术主导”绿色智慧能源新体系框架下,以鄂尔多斯盆地为代表的“超级能源盆地”理念将重塑未来能源勘探开发的理念与模式。鉴于世界能源的“六个不均”和中国“富煤、油气不足、新能源无限”资源禀赋,深入推进“中国能源革命”,坚持能源生产独立性、供给绿色性、储备安全性、消费高效性、管理智慧性、成本经济性的“六性原则”;强化“能源科技创新”,实施技术主导下的煤炭清洁化、稳油和增气、新能源提速、绿色与智慧“四大科创工程”;实现“能源转型”,加快绿色主导下的化石能源清洁化、新能源规模化、集中分布协同化、多能管理智慧化“四化发展”,推动中国能源结构“两个80%”互换,构建绿色智慧能源新体系。     

迈向“后碳经济时代”我国天然气产业高质量发展思考

全球环保共识让世界能源发展正在经历由以煤炭、石油为主体能源的“黑色”时代向新能源、可再生能源为主体能源的“绿色”时代转变。实现“碳达峰、碳中和”目标,开发利用清洁能源,持续优化能源结构,构建低碳、清洁、高效、安全、可持续的能源体系,既是我国能源产业的未来方向,也是天然气产业发展的主线。文章梳理了天然气在迈向“后碳经济时代”面临的发展机遇和挑战,提出天然气产业绿色发展需要持续补强供应短板,健全完善绿色市场机制,与新能源互补融合发展,终端销售碳中和优化布局,健全完善天然气利用企业治理机制,深化相关财税价格政策改革。通过探索天然气与非化石能源“多元发展、协调互补”实施路径,对改善我国天然气产供储销贸生态、实现天然气产业可持续发展提供有益参考。     

碳中和背景下世界能源转型与中国式现代化能源革命

全球碳中和共识与地区冲突加剧的背景下,新能源已成为各个国家实现能源安全和绿色发展的主要方向。以风能、光能、地热能、氢能、储能、可控核聚变等为代表的新能源技术和规模优势正在不断增强,低成本风能、太阳能、储能将支撑全球能源转型,新能源生产与利用进入快速发展时期,2022年世界新能源消费平均占比达18.2%,预计2050年占比达到55%左右。世界能源在资源、消费地域、技术发展、人均消费量、节能领域、碳排放等存在分布不均的情况,化石能源低碳化提速、新能源规模化提速、能源管理智慧化提速的“三化提速”推动世界能源加快转型。中国式现代化强调人与自然和谐共生,积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命,坚持“六性原则”,即能源生产的“独立性”、能源供给的“绿色性”、能源储备的“安全性”、能源消费的“高效性”、能源管理的“智慧性”、能源成本的“经济性”,加快规划建设新能源为主、新电力为主、新储能为主、新智慧能源为主“四个为主”绿色智慧的新型能源体系,确保能源安全。目前中国是能源大国但不是能源强国,能源消费结构有待进一步优化。中国能源安全发展新战略是能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命、...     

论地球能源演化与人类发展及碳中和战略

能源是人类发展的基础与社会进步的动力,“能”具有3种来源:地球外部天体能、地球自身能及地球与其他天体相互作用能。生命起源、能源形成与地球系统密切相关,具有3个尺度的协同演化关系:超长时间尺度上,日-地-月系统演化为地球系统的形成提供了能量来源和地外环境条件;长时间尺度上,地球系统演化为生命的诞生和人类的发展提供了能源资源等物质前提和适宜的圈层环境;短时间尺度上,人类文明发展使人类圈层突破了地球系统向地外文明拓展。伴随这一协同关系的演进,碳循环存在无机碳循环、短期有机碳循环、长期有机碳循环3种过程,人类对化石能源的无节制利用和全球化圈层改造活动打破了碳循环的自然平衡和闭环路径,导致温室气体增加和全球气候变化,影响人类幸福发展。能源转型势在必行,碳中和愿景必将实现,构建“绿色能源命运共同体”是碳中和目标下构建新型能源体系的根本举措。中国加快能源革命,建设能源强国,筑牢筑强化石能源安全供给“压舱石”,筑高筑大新能源绿色可持续发展“增长极”,依靠高水平科技自立自强,构建高质量的“清洁低碳、安全高效、独立自主”的绿色能源体系,实现中国能源生产与消费结构,从以化石能源为主的“一大三小”向以新能源为主的“三小一大”革命性转型。能源发展具有化石能源低碳化、新能源规模化、能源系统智慧化三大趋势,依靠绿色创新,贡献绿色能源,建设绿色家园,共享绿色生活。     

论地球能源演化与人类发展及碳中和战略

能源是人类发展的基础与社会进步的动力,“能”具有3种来源:地球外部天体能、地球自身能及地球与其他天体相互作用能。生命起源、能源形成与地球系统密切相关,具有3个尺度的协同演化关系:超长时间尺度上,日-地-月系统演化为地球系统的形成提供了能量来源和地外环境条件;长时间尺度上,地球系统演化为生命的诞生和人类的发展提供了能源资源等物质前提和适宜的圈层环境;短时间尺度上,人类文明发展使人类圈层突破了地球系统向地外文明拓展。伴随这一协同关系的演进,碳循环存在无机碳循环、短期有机碳循环、长期有机碳循环3种过程,人类对化石能源的无节制利用和全球化圈层改造活动打破了碳循环的自然平衡和闭环路径,导致温室气体增加和全球气候变化,影响人类幸福发展。能源转型势在必行,碳中和愿景必将实现,构建“绿色能源命运共同体”是碳中和目标下构建新型能源体系的根本举措。中国加快能源革命,建设能源强国,筑牢筑强化石能源安全供给“压舱石”,筑高筑大新能源绿色可持续发展“增长极”,依靠高水平科技自立自强,构建高质量的“清洁低碳、安全高效、独立自主”的绿色能源体系,实现中国能源生产与消费结构,从以化石能源为主的“一大三小”向以新能源为主的“三小一大”革命性转型。能源发展具有化石能源低碳化、新能源规模化、能源系统智慧化三大趋势,依靠绿色创新,贡献绿色能源,建设绿色家园,共享绿色生活。     

本期导读

正2021年3月15日,国家主席习近平主持召开中央财经委员会第九次会议,研究我国实现碳达峰、碳中和的基本思路和主要举措。会议强调,要推动绿色低碳技术实现重大突破,抓紧部署低碳前沿技术研究,加快推广应用减污降碳技术,建立完善绿色低碳技术评估、交易体系和科技创新服务平台。较之于其他化石能源,天然气碳排放量相对较少,在实现碳中和的过程中将扮演非常重要的角色,是化石能源向清洁能源过渡的重要桥梁。截至2021年3月12日,中国石油川南页岩气历年累计投产井数突破1 000口,累计产气量超过340亿立方米,川南页岩气已成为近年国内天然气新的增长极,为推动绿色低碳转型、奉献清洁能源、实现碳达峰碳中和目标做出了积极的贡献。     

高质量发展，要走好这十步

正我国的能源产业要顺应"双碳"目标和能源转型的大势,坚定不移走高质量发展道路。实现碳达峰、碳中和,是我国向世界做出的庄严承诺。碳减排涉及经济社会的方方面面,实现碳达峰、碳中和目标的核心是推动能源低碳转型,即减煤、控油、增气、大力发展可再生能源。实现"双碳"目标是大势所趋,能源转型发展同样是不可逆转的大势。未来,我国能源转型的总体趋势可以概括为:     

“碳中和”的内涵、创新与愿景

地质作用引起的全球性气候变化是地质历史时期5次全球性生物大灭绝的主要诱因之一。人类工业化活动导致生态系统遭到严重破坏,大气CO_2温室效应加剧,生存环境面临威胁与挑战。碳中和目标是人类面对气候变化危机的主动作为和共同追求,探究"碳中和学"的理论与技术内涵、科技创新体系和发展前景,具有深远的意义。研究结论认为:(1)碳中和体现"能源学"与"碳中和学"的理论内涵,包含碳减排、零碳、负碳、碳交易等;(2)碳中和催生以CCUS(碳捕集、利用和封存)/CCS(碳捕集与封存)为核心的碳工业和以绿氢为核心的氢工业等新产业;"灰碳"和"黑碳"是CO_2的两种应用属性,"碳+""碳-""碳="是碳中和的3种产品与技术;(3)中国实现碳中和目标面临三大挑战:一是能源转型规模大,碳中和实现周期较短;二是能源转型过程中存在着安全不确定性、利用经济性、颠覆性技术难预测性等问题;三是转型后可能面临新的关键技术"卡脖子"和关键矿产资源"断链子"等风险;(4)基于目前的认知预判能源领域的十大颠覆性技术与产业包括煤炭地下气化、中低熟页岩油原位开采、CCUS/CCS、氢能与燃料电池、生物光伏发电、天基太阳能发电、光储智能微网、超级储能、可控核聚变、智慧能源互联网,同时碳中和需要实施节能提效、减碳固碳、科技创新、应急储备、政策支撑五大战略协同工程;(5)未来我国不同能源类型定位各有侧重,煤炭将发挥保障国家能源战略"储备"与"兜底"作用,石油将发挥保障国家能源安全"急需"与民生原料用品"基石"作用,天然气将发挥保障国家能源"安全"与新能源最佳"伙伴"作用,新能源将发挥保障国家能源战略"接替"与"主力"作用;(6)碳中和是绿色化工业革命、减碳化能源革命、生态化科技革命的重大实践,将为人类社会、环境与经济带来新的深刻变革;(7)碳中和进程中需遵循"技术的颠覆性突破、能源的安全性保障、经济的可行性实现、社会的稳定性可控"4项原则,重点依靠科技创新与管理变革保障国家能源"独立自主"与碳中和目标的实现,为宜居地球、绿色发展、生态文明建设做出中国贡献。     

“双碳”目标下油气行业发展对策

随着全球气候问题应对措施推进,已有超120个国家和地区提出了碳中和目标,全球能源转型进程加速,以传统油气业务为主的石油公司面临多重环保监管和碳减排压力,低碳转型战略受到广泛关注。在碳达峰和碳中和的目标背景下,从供需格局、勘探开发趋势、业务结构、国际油价、地缘政治等多方面,分析了全球油气发展现状和趋势,提出了中国油气行业发展的相关对策：坚定油气的主体能源地位,加大勘探开发力度,坚持“常非并举,海陆并进,深浅并重”,促进增储稳油增气,保障国家能源安全;注重碳减排和碳利用相结合,加快推进节能减排,实现绿色低碳开发;重视油气与新能源融合发展,依托油气勘探开发的资金、技术和人才优势,有战略、有步骤地推进新能源领域发展;坚持以理论技术研究、关键技术研发、技术配套应用为核心的技术创新战略,驱动油气行业实现绿色转型和高质量发展。     

世界主要发达经济体碳中和战略举措及对我国的启示

气候变化是当今世界面临的最严峻问题之一,碳中和已成为全球应对气候变化行动的重要方向,并将带来经济社会广泛而深刻的系统性变革。阐述了碳中和概念的起源及全球碳中和目标提出的战略背景,重点梳理分析欧盟、英国、美国、日本等世界主要发达经济体的碳中和战略取向、目标设定、政策框架和具体措施,主要具有5点共同特征：（1）紧密结合国情制定战略规划和具体措施;（2）注重立法和执行机制对碳中和目标的保障作用;（3）针对重点领域制定特色鲜明的行业减排方案;（4）强调科技创新的支撑引领作用;（5）积极探索面向碳中和的财税金融政策和市场机制。对我国碳中和工作提出5点参考建议：（1）加强顶层设计,制定科学合理的碳中和战略目标和路径;（2）加快碳中和立法进程,构建系统有效的微观执行机制;（3）聚焦关键领域,加快构建绿色低碳产业体系;（4）强化科技创新,加快突破 “三碳”（低碳、零碳、负碳）前沿技术;（5）完善经济制度,加快建立碳中和市场机制。     

“双碳”目标下我国能源行业高质量发展思考与建议

为应对气候变化,在全球范围解决二氧化碳浓度超标问题,我国提出了力争2030年实现碳达峰和2060年实现碳中和的目标。在该目标背景下,我国能源行业高质量发展面临着经济发展上行压力大、高碳能源消费大幅下降难、碳替代碳捕集技术不成熟等多方面的挑战,也迎来了政策支持、市场红利等多重机遇。能源行业自身转型需求和传统能源的技术积累,为行业发展创造了条件。建议下一步统筹做好化石能源和非化石能源协同发展,有序推动低碳能源对高碳能源的替代;大力推进智慧能源建设,构建新形态下的能源生产和消费模式;国家加强相关支持政策,最大限度释放市场活力。     

“双碳”目标下基于多能融合的炼化高质量发展路径研究

炼化工业是以化石原料为主的流程工业,能源消耗量大,CO₂排放量多,“双碳”目标下亟需加快推进多能融合发展,高效支撑行业绿色低碳转型。基于炼化生产工艺特点和新能源属性特征,提出我国炼化工业多能融合高质量发展思路,建立以“电、热、氢”为载体的能源属性融合和以“碳、氢、氧”为载体的资源属性融合的两种模式,研究构建炼化新型动热力系统、新型氢气系统和新型生产工艺系统,为我国炼化工业高质量发展、多领域产业融合和技术创新等提供指导。多能融合案例研究结果表明：新能源与炼化企业耦合在助力炼化过程的降碳转型中发挥重要作用,应加快工程技术的开发应用,进一步降低成本,推进绿电绿氢替代,实现降碳减污协同增效目标。     

如何实现碳达峰和碳中和

发达国家从碳达峰走向碳中和普遍用了4570年,而我国仅仅预留了30年的时间。因此,我们面临的困难和挑战更大。2020年,中国向世界宣示了2030年前实现碳达峰,2060年前力争实现碳中和的国家目标。这不仅是我国积极应对气候变化的国策,也是基于科学论证的国家战略。它更清晰了我国"能源革命"的阶段目标,要求我们为低碳能源转型做出更为扎实、积极的努力。