碳达峰碳中和愿景下中国能源需求预测与转型发展趋势

中国是全球能源消费和碳排放第一大国，优化能源结构、加速能源绿色低碳发展是实现碳达峰、碳中和愿景的关键。综合分析既有研究成果，统筹考虑经济发展、能源安全和碳减排目标，设置了稳健型、积极型、激进型3种可实现碳中和的情景，对我国2021—2060年关键时间节点的能源需求与碳排放进行预测。展望各种类型能源发展趋势：煤炭消费中短期内稳中有降，未来要重点做好兜底保障；石油消费中短期内仍将持续增长，未来回归原料属性；天然气消费中长期内快速增长，未来成为可再生能源的“最佳伙伴”；非化石能源方面，核电要安全有序发展，水电要保持稳健有序开发，风能、太阳能中长期内将持续快速发展，以绿电和绿氢为载体共同推动可再生能源成为我国能源消费总量主体。     

碳达峰碳中和背景下发展CO2-EGR的思考

2020年9月，中国政府提出了在2030年前碳达峰以及争取在2060年前碳中和两阶段减排目标，该目标的确立为中国CO2驱提高天然气采收率(CO₂-EGR)产业技术的发展和应用带来了机遇。为了对碳达峰碳中和(“双碳”)目标下CO₂-EGR的发展形成全局性的认识，系统分析了“双碳”目标下发展CO₂-EGR的意义，CO₂-EGR的潜力、发展现状以及面临的挑战，进而针对我国CO₂-EGR的发展提出了建议。研究结果表明：(1)发展CO₂-EGR对于保障我国能源安全、加速清洁能源体系建设推动能源转型、进而尽早实现“双碳”目标均具有重要推动作用；(2)我国应明确CO₂-EGR发展路径，构建CO₂-EGR空间布局，强化CO₂-EGR数字融合及其在多能互补能源系统中的减排作用，助推可再生能源规模化运用和传统难减排的煤炭行业深度脱碳；(3)充分借鉴欧美税收抵免政策和创新基金政策，加速建立CO₂     

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。     

中国石化宣布：我国首个百万吨级CCUS项目全面建成

2022年1月29日中国石化新闻办发布消息!我国首个百万吨级CCUS（碳捕集、利用与封存）项目——齐鲁石化—胜利油田CCUS项目全面建成。该项目每年可减排二氧化碳100×10⁴t相当于植树近900万棵、近60万辆经济型轿车停开一年，预计未来15年可实现增油296.5×10⁴t。     

全球凝析油资源潜力与勘探领域

凝析油是指从凝析气田的天然气中凝析出来的液态组分,其开发经济性高。"十三五"（2016—2020年）规划期间,以成藏组合为单元,采用常规、非常规油气资源评价方法,自主评价了全球不同级次的常规凝析油可采资源量和富含凝析油的页岩油技术可采资源量,明确了不同类型凝析油的潜力与分布。研究表明,全球常规凝析油可采资源总量为534.9×10⁸t,截至2020年底累计产出55.4×10⁸t,凝析油剩余2P可采储量为174.6×10⁸t,待发现可采资源量为241.8×10⁸t,已发现凝析油的可采储量增长量为63.1×10⁸t。全球凝析油具有广泛分布、集中富集的特点。近10年凝析油勘探新发现向深层和深水区延伸。页岩油藏是重要的凝析油储量增长点,自主评价全球页岩油技术可采资源量为738×10⁸t,预测与其伴生的凝析油可采资源量为（140~192）×10⁸t。评价结果表明全球凝析油可采资源丰富,为未来常规凝析油和页岩油勘探领域指明了方向。     

“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。     

中国石油自营区首座海上采修一体化平台投运

2022年5月26日,中国石油自营区第一座海上采修一体化平台—大港油田埕海一号平台正式投产。为保障国家能源安全,上世纪90年代,大港油田把石油勘探触角延伸到海洋,目前已建成人工岛3座、井场3座、联合站1座,形成了“人工岛﹢进海路﹢井口槽”的海油陆采开发模式。至今,大港油田海油陆采累计生产原油338.5×10⁴ t、天然气16.6×10⁸m³。     

山东武城地热供暖项目建设与实践

“双碳”目标下,2021年冀东油田在山东省德州市武城县建设了首个中国石油域外清洁能源地热供暖项目,建成集中供暖面积235×104m²,后期扩建至310×10⁴m²。文章从地面工程建设布局、抽水回灌试验及实施效果、地质资源评价体系、“6类18项”地热能开发技术运用,以及管理经验等方面进行分析,认真分析武城县地热地质情况,通过地热资源评价,合理制定及实施采灌试验,依托中国石油勘探开发、地质评价及工程建设等地热能开发利用技术优势,进行地热开发工程建设,达到项目建设运行效果,实现政府民生供暖项目保障要求,满足各项地热开发利用规范标准。该项目每年供热量55.656×10⁴GJ,折合标准煤5.417×10⁴t/a,减排CO₂量3.7919×10⁴t/a,为成功实施城区集中供暖清洁替代探索出一条可行路径。     

双碳背景下中国天然气供需形势预测

引入能源综合利用效率及终端有效能源消费量等新参数对LEAP(Long-range Energy Alternatives Planning System)模型进行了改进,并提出BP(Back Propagation)神经网络-LEAP组合模型对未来中国一次能源消费总量、能源消费结构、能源消费碳排放量、天然气消费量等关键数据进行了预测,同时应用产量构成法对中国天然气产量进行了预测,并基于天然气供需预测结果,对“双碳”背景下中国天然气行业发展提出了建议。研究表明,“双碳”背景下中国一次能源消费总量将于2035年前后达峰,峰值约为59.4×10⁸ t标准煤;能源消费碳排放量将于2025年达峰,峰值约为103.4×10⁸ t;天然气消费量将于2040年前后达峰,峰值约为6 100×10⁸ m³,天然气消费增幅最大的部门为电力生产部门与工业部门。中国天然气产量峰值为(2 800～3 400)×10⁸ m³,其中常规气(含致密气)产量峰值为(2 100～2 300)×...     

美国常规油气资源现状与未来的勘探潜力

由美国内政部所属的美国地质调查局（USGS）和美国矿产管理署（MMS）对其油气资源现状、构成及未来勘探潜力进行资源评价,结果表明,美国陆上和海域待发现常规技术可采油气资源尚有113.7×108t和14.9×10¹²m³,现有油气田可增加的油气储量105.5×10⁸t和10.2×10¹²m³,另外还有39.7×10⁸t和4.6×10¹²m³的剩余探明油气储量（表1）。     

天然气在构建清洁低碳能源体系中的地位与作用

全球天然气消费持续保持快速增长,2040年有望成为第一大能源。欧美典型国家碳达峰后,天然气成为推动能源绿色低碳转型的主力能源,国际石油公司将天然气业务作为能源转型的发力点。我国在构建清洁能源体系中,天然气将发挥不可替代的重要作用：天然气代煤是我国2030年前实现碳达峰的重要抓手,天然气发电是电力系统灵活调峰的最佳选择,天然气是推动新能源发展的“最佳伙伴”,将为我国新能源规模化发展提供有力支撑。结合专家分析与能源系统建模预测,我国天然气消费将在2035—2040年达峰,峰值约为6500×10⁸m³,此后缓慢下降,2060年消费量约为5200×10⁸m³,工业燃料和天然气发电是增长主力。为构建有韧性的清洁低碳高效能源体系,提出4点建议：一是充分利用国内外“两种资源、两个市场”,加大天然气勘探开发力度,夯实国产天然气“压舱石”地位,强化与资源国多方式合作,构建多元化进口气格局;二是统筹天然气与可再生能源融合发展,打造“气风光水”一体化示范基地;三是加强天然气调峰储备体系建设,提高调峰和应急储备能力;四是推进气价、电价和碳税相关价格体制机制创新,提高天然气竞争力。     

“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。     

双碳背景下油田清洁能源利用工艺可行性探讨

油田企业是能源行业的用能大户,采用清洁能源替代油田消耗的化石能源,降低油田碳排放,可有效助力我国双碳目标实现。根据油田用能结构特点和资源条件,以不同类型项目为实例,分析了高温采出液利用、热泵工艺、液化天然气(LNG)工艺、太阳能利用和风力发电等油田清洁替代工艺的应用条件、投资、运行费用和碳排放情况。结果表明,在相同的能耗下,水源热泵工艺单位综合造价为0.17×10⁴ CNY/kW、LNG工艺为0.40×10⁴ CNY/kW,二者相较于其他工艺投资低。风力发电和光伏发电不产生碳排放,太阳能光热、光伏发电和风力发电运行费用为0.018×10⁴～0.040×10⁴ CNY/(kW·a),碳排放强度为0～0.45 t/(kW·a),这3种工艺相较于其他工艺运行费用和碳排放强度低。在高温采出液、油田伴生气和电力等条件均具备的条件下,应优先采用费用现值最低的高温采出液利用和水源热泵工艺,分别为1.20×10⁴ CNY/kW和1.29×10⁴ CNY/kW。在高温采出液...     

中国石油工业上游前景与未来理论技术五大挑战

中国石油工业上游取得了举世瞩目的成就,在资源困难的条件下原油年产量保持在2×10⁸t水平,天然气产量实现了快速增长,2022年的天然气产量达2 200×10⁸m³。中国已成为世界第四大产气国。通过探讨中国石油天然气的勘探开发形势,分析中国石油工业上游面临的理论技术挑战,展望了未来中国石油工业的发展前景。中国油气勘探开发已全面进入深层、深水、非常规领域。预测直到2035年中国的原油产量将在2×10⁸t稳产,天然气产量将在3 000×10⁸m³稳产。中国石油工业上游的发展面临着来自深层、深水、非常规、老油气田提高采收率以及碳捕集与封存(CCS)/碳捕集、利用与封存(CCUS)五大领域的理论与技术挑战。未来石油工业的发展将更多地依靠深层、深水、非常规领域的油气地质理论和技术创新。形成新一代适应深层、深水、非常规油气勘探开发的理论、技术、装备与高效施工作业队伍是目前实现油气高效益、低成本开发的关键。先进的适应深层、深水、非常规油气勘探开发,以及老油田提高采收率和C...     

碳中和战略背景下建设碳工业体系的进展、挑战及意义

全球气候变化与碳中和背景下，CO₂封存利用已成为人类绿色发展的必然趋势与选择。以CO₂捕集、利用与封存/CO₂捕集与封存(CCUS/CCS)为核心的碳工业，正成为碳中和目标下的新兴战略产业，规模可持续发展需借鉴全球油气工业发展路径。地球系统发育3种“碳”，黑碳是未被封存或利用并长期留存在大气圈中的CO₂，灰碳是被固定或永久封存在地质体中的CO₂，蓝碳是通过生物、物理、化学等方式可转化为人类利用产品的CO₂。碳工业体系覆盖碳产生、碳捕集、碳运输、碳利用、碳封存、碳产品、碳金融等业务，是彻底消除“黑碳”的革命性领域。研发以碳减排、零碳、负碳及碳经济为内涵的碳工业技术体系，构建以CCUS/CCS为基础的低成本、高能效的碳工业体系，是世界各国实现碳中和目标和能源清洁利用的战略举措，利于推动4个“80%”的中国能源供应格局转变，即由2021年含碳化石能源消费占比80%以上、化石能源CO₂排放80%以上，转变为2060年非碳新能源占比80%以上、...     

炼化企业在“双碳”背景下的技术探讨

在我国正式提出“碳达峰、碳中和”宏伟目标的背景下，结合炼化企业的发展现状，针对原油炼化前、中、后端的潜在问题，介绍了炼化企业可以着力发展的方向和应用的技术，包括生物质油与化石原油共炼技术、低温热利用技术以及碳捕集技术，并对其应用前景进行了分析。指出炼化企业既需要保持稳定、可持续发展的战略定力，保障国家能源安全，也需要着眼于行业未来发展的潜力，引领创新，完成关键技术攻关和关键材料产业化布局。     

中国二氧化碳捕集利用和封存技术经济性与规模预测

针对双碳目标背景下中国二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)产业发展潜力和规模预测的全局性量化研究相对缺乏的问题，预测和梳理了CCUS技术不同环节的未来技术经济成本，以及在化石能源延续场景下不同行业碳捕集需求。基于中国CO₂利用、封存潜力及其空间分布构建2060年中国不同地区成本-规模计算模型，预测CCUS技术的全流程经济成本及其对应规模潜力。研究结果表明，中国宜采用就地和异地相结合的封存调度方式，以及就地利用的方式，满足化石能源延续场景下27×10⁸ t/a的CO₂减排需求。其中，采用利用方式减排CO₂约5×10⁸ t，全流程成本约为-1 400～200元/t；采用地质封存方式减排CO₂约22×10⁸ t，全流程成本约为200～450元/t。基于模型计算结果，提出了重点发展基于电制原材料(P2X)技术的化工利用产业、构建CCUS产业集群、探索多方共赢合作模式的建议，形成连接减排需求密集地区和封存靶区的全国主干输送管道推荐方案，计算得到...     

“双碳”目标下中国建设现代能源体系的思考与建议

研究国内外典型机构对中国2030—2050年能源消费总量及结构的预测,分析中国当前和未来能源消费发展。考虑中国能源消费总量大、能耗高现状,围绕碳达峰碳中和目标,提出构建现代能源体系的科学内涵,即“绿电为核心”是现代能源体系的特征,发展综合能源是现代能源体系的路径。针对保证能源安全性与经济性的突出问题,提出了构建现代能源体系的关键举措和现实路径：制定减碳阶段目标,能源消费侧多措并举强化节能增效,能源生产侧建成多元清洁能源供应体系;保障能源安全,推动能源高质量发展;推动多领域电能替代,提高电气化水平;推广应用碳捕集利用与封存技术,打造负碳经济新引擎,提升生态系统碳汇能力。     

我国中长期石油天然气的多元发展战略建议

世界常规石油可采资源3200×10⁸t,人均53t,我国仅10t/人,是世界平均水平的1/5;世界天然气可采资源量400×10¹²m³,人均6.7×10⁴m³,我国仅0.77×10⁴m³/人,是世界人均水平的1/9。 这个大的宏观环境决定了我国必然是要走“油气能源多元发展”战略的道路。具体来讲,就是一要“立足国内,放眼世界,开源节流,多元发展”;     

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。