全球應對氣候變化由科學共識逐步轉變為目標行動。1992年《聯合國氣候變化框架公約》確立氣候變化問題的根本原則,1997年《京都議定書》明確發達國家的兩階段總體減排目標,2015年《巴黎協定》提出全球相對工業化前2攝氏度的溫控、并努力實現1.5攝氏度目標,還對2020年后應對氣候變化的國際機制做出了安排。在此背景下,全球主要國家提出了碳中和目標,英國、德國、法國等國家更是通過立法的形式明確實現碳中和目標,并給出可行路徑。聯合國全球契約組織發布的《企業“碳中和”目標設定、行動及全球合作》報告顯示,截至2022年10月12日,全球已有3821家企業加入科學碳目標倡議(SBTi),其中1399家企業作出了明確的凈零承諾,中國內地有71家企業承諾通過SBTi設定減排目標。由此可見,碳中和目標引領全球氣候治理進入“共治”的新階段。
在《聯合國氣候變化框架公約》第二十八次締約方大會(COP28)上達成一項新的重要共識:“以公正、有序和公平的方式,推進能源系統向脫離所有化石能源的方向轉型,在這個關鍵的十年加速行動,以便在2050年左右實現科學的凈零排放。”在新形勢下,能源領域和油氣行業將成為深入推進綠色低碳發展、實現碳中和目標的主戰場,全球50家油氣公司已加入《石油和天然氣脫碳章程》,國際石油公司紛紛提出“凈零”碳排放目標,并提出能源轉型的戰略方向。
一、油氣行業綠色低碳發展的挑戰與機遇
我國提出“力爭于2030年前實現碳達峰、努力爭取2060年前實現碳中和”的重大戰略決策,并發布《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》《2030年前碳達峰行動方案》,為“雙碳”工作的開展提供了根本遵循。
(一)面臨的風險
“雙碳”目標下,國家“1+N”政策體系對油氣行業的減碳提出更高要求。全力保障國家能源安全是油氣行業的首要職責。能源轉型大勢和“雙碳”目標要求下,我國能源體系將逐步從以化石能源為主向以非化石能源為主轉變。從能源體系角度看,風電、光伏等非化石能源發展迅猛,但其波動性、間歇性的特點給電力系統安全穩定運行帶來極大挑戰,短期內難以在能源體系中構成主體地位,化石能源相當長時期內仍是主體能源。從油氣供應角度看,受制于我國資源稟賦,原油對外采買度將長期保持高位,天然氣對外采買度也將繼續攀升。從油氣消費角度看,在溫和轉型碳中和情景下,未來我國石油消費預計2025—2030年期間達峰,峰值接近或超過7.5億噸,天然氣消費預計2035—2045年間處于峰值平臺期,峰值超過6000億立方米。油氣消費達峰并經歷一段平臺期后依次進入下降通道,但即使到2060年,我國石油、天然氣需求預計仍將分別保持在2.6億噸以上和4800億立方米左右。從國際能源市場看,當前國際環境日趨復雜,地緣政治擾動正在重塑全球能源格局,獲取外部資源的不確定性和風險增大,“能源的飯碗必須端在自己手里”的重要性更加凸顯。因此,“雙碳”目標下,油氣供應安全仍是保障國家能源安全最核心、最關鍵的工作。
油氣行業還面臨碳排放總量和強度控制下的減碳和管理挑戰。2023年7月,中央全面深化改革委員會第二次會議審議通過《關于推動能耗雙控逐步轉向碳排放雙控的意見》,直接凸顯減碳的政策導向。我國當前的二氧化碳排放主要由能源生產和消費相關活動造成,碳排放總量和強度控制將對能源及其他高排放領域構成顯著的約束,油氣行業面臨前所未有的碳減排壓力。作為“總量控制與配額交易”的市場化政策工具,碳市場將加速納入石化化工等油氣相關行業,同時,隨著全國碳市場納入行業增多且碳配額逐漸收緊,預計未來碳交易價格總體呈上升態勢,油氣企業面臨的碳減排和履約成本壓力將逐步顯現,潛在的碳排放成本對油氣企業碳排放數據管理、碳交易、碳資產管理等提出了更高的要求。
(二)潛在的機遇
在“雙碳”目標下,油氣行業同樣具有重大機遇。油氣與新能源融合發展為油氣行業低碳轉型提供了重要的橋梁樞紐,也指引了產業發展的潛在方向。我國石油公司作為新能源領域的后來者,具有自身的獨特優勢,可通過構建新業態新模式實現油氣和新能源業務的協同融合及互促共進。油氣礦區與新能源場址的地理空間疊置為融合發展提供便利條件,例如陸上油氣田與陸上風電和光伏、海上油氣田與海上風電協同開發。油氣行業的工程裝備和技術能力可以復用到新能源領域,例如海上油氣的系泊、浮體、安裝、施工等裝備技術與浮式風電重合度高達70%,碼頭、倉儲等基礎設施和海工運維支持船舶均可用于油氣和新能源開發中,通過提高設施裝備的利用率來增加項目經濟效益。油氣和新能源跨行業交叉有利于產業協同布局,例如二者的供應鏈整合共用可拓展產品市場空間,實現油氣升儲增產、降低周期成本,新能源提質增效、綜合降本。
其他具有大規模減碳需求的重點領域行業可構成油氣公司發展負碳產業的潛在服務對象。隨著國內碳排放雙控政策逐步拓展深入,可能將工業過程和產品使用等非能源活動產生的碳排放也納入管理范圍,推動鋼鐵、水泥、有色金屬等行業從相對單一的節能轉向多路徑減排,催生對負碳技術的極大需求,為油氣公司發展與傳統業務領域高度契合的二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)技術提供廣闊的市場空間,其不僅是油氣行業低碳轉型的重要措施,也是未來產業發展的新增長點。
二、油氣行業低碳轉型的良好實踐
轉型路徑方面,中國石油公司面對“雙碳”目標堅持油氣主業增儲上產,積極探尋多能互補、協同減碳的轉型路徑。以中國海油為例,通過建設綠色產業生態鏈工程、布局碳減排技術研究等措施,從源頭管控、過程減排和末端治理等方面加強碳排放控制,大力推動“雙碳”工作與產業發展深度融合,持續鞏固和夯實穩油增氣基礎,深入開展能效綜合提升行動,穩步實施清潔能源替代和用能結構優化措施,積極發展零碳負碳產業,推動綠色低碳發展取得顯著成效。
(一)產業結構優化筑牢基礎控碳
穩油增氣,下好能源轉型變革“先手棋”。推動增儲上產攻堅工程,加大油氣勘探開發力度,油氣儲量和產量持續增長。把加快天然氣發展作為構建清潔低碳、安全高效現代能源體系的重要舉措和主攻方向,堅持海陸并進,常非并舉,深入實施南海、渤海、陸上三個萬億大氣區建設;充分拓展液化天然氣(LNG)資源池,在沿海地區集約布局LNG接收站,加大海外LNG進口力度,發揮國內天然氣開發和進口LNG“雙氣源”優勢,在增儲上產全力保障國家能源安全的同時推動能源供應結構向清潔低碳化演進。
減油增化,打好煉油化工業務“升級戰”。持續延伸發展煉化產業鏈,進一步以高值低碳化工產品為方向推動實施煉化企業產品結構改造升級項目,持續優化成品油產量占原油加工量比例,為進一步強化煉化業務產業鏈發展賦能。
(二)清潔能源替代實現源頭減碳
有序開展清潔能源替代,以更加清潔低碳的能源消費結構減少用能源頭的碳排放。2021年國內首個海上油田群岸電應用項目——秦皇島-曹妃甸油田群岸電示范項目一期成功投產,有效解決了自發電存在效率低、能耗高等問題,其中,渤海區域29個海上生產平臺接入綠電,實現了中國海上油氣田綠電應用“零的突破”。在此基礎上接續實施渤海岸電工程,截至2023年底,順利完成渤海油田三期岸電項目建設,項目全部投用后每年可減少原油消耗17.5萬立方米、天然氣消耗23.8億立方米,節能99.5萬噸標準煤,相當于減少二氧化碳排放約175萬噸。進一步推動煉化產業綠電替代,助力全產業鏈節能降碳。截至2023年底,通過綠電消費,中國海油已實現減碳98.2萬噸。實現兆瓦級分布式光伏發電項目并網發電,推動船舶以LNG替代燃油,投運增設分布式光伏發電設施的加油站,清潔能源替代取得良好效果。通過我國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”以及樓宇廠房屋頂光伏等加大自產綠電供應,不斷探索“岸電入海”“綠電入海”“零碳油田”和“碳中和大樓”等新模式,持續提高電氣化率和綠電消費比例。
(三)綜合能效提升強化過程降碳
通過加強能源綜合利用、推進生產過程節能增效、優化生產工藝流程和提高能源管理數字化智能化水平等措施,切實推進能效綜合提升項目落地落實,“十四五”以來實施節能低碳項目400余項,實現節能量104萬噸,減碳量315萬噸,能耗強度和碳排放“雙下降”。加強伴生氣資源回收利用,全面梳理在產油氣田伴生氣排放現狀,通過建設區域一體化供氣管網、天然氣發電及凝析油回收、回注驅油等手段,做到“應輸盡輸、應收盡收”,逐步將海上油田伴生氣放空及燃燒量降到最低水平,2023年12個重點火炬回收項目每天可減少放空97萬立方米,相當于減少碳排放41萬噸。推動人工智能、物聯網、大數據等數智化技術應用在油氣田開發生產、碳排放管理、煉化過程優化、工藝技術提升等場景,建設打造智能油田、智能工廠、智能工程,助力實現節能降碳增效。
(四)負碳產業示范助力末端除碳
積極開展海上CCUS技術研究和項目示范,針對海上油氣田二氧化碳伴生氣處理難題,啟動恩平15-1油田群國內首個百萬噸級海上碳封存示范工程,高峰注氣能力30萬噸/年,投用一年以來,攻關形成多項技術,填補我國海上二氧化碳封存技術空白。截至2023年底,已封存二氧化碳超6萬噸,項目累積封存量可達150萬噸,相當于植樹近1400萬棵。還陸續實現天然氣田CCS示范項目投產運行,預計每年將捕集、回注二氧化碳氣體近3.3萬噸;膜法伴生氣脫二氧化碳裝置平臺首次應用。以示范項目為基礎,逐步奠定了岸碳入海的技術支撐,在廣東惠州啟動我國首個千萬噸級碳捕集與封存集群項目,未來將捕集大亞灣區各企業排放的二氧化碳輸送到珠江口盆地海域進行封存。
(五)服務保障支撐賦能產業管碳
隨著“雙碳”制度體系日益完善,提升碳排放治理能力、綠色金融支撐保障、碳資產管理水平對于做好產業碳排放管理至關重要。2023年,中國海油“雙碳”數字化平臺正式上線,為全鏈條提升“雙碳”管理動能,實現業務流和數據流的串聯互通提供保障。金融業務全力為節能降碳提供綠色金融支撐,成立“中海-和光新能源投資集合資金信托計劃”,為光伏、充電樁和儲能等新能源項目投資建設提供金融服務,探索開發產融結合新模式,為公司轉型發展探索新領域。積極提升碳資產開發和管理能力,圓滿完成碳配額履約任務,為在全國開展碳交易工作積累經驗。2023年3月,中國海油總部辦公大樓朝陽門海油大廈順利申領“碳中和”證書,成為中央企業總部辦公樓首家“零碳大廈”;成功落地全國首單國家核證自愿減排量(CCER)碳中和服務信托,近年來,中國海油陸續開發了10余個CCER項目,已涉及光伏發電、生物質能、風電等領域,業務范圍覆蓋福建、新疆、內蒙古、山東等地區。
三、油氣行業綠色低碳發展的路徑探析
油氣行業作為國家能源體系的核心構成、保障國家能源安全的關鍵戰場,在“雙碳”目標下要一以貫之持續探索高質量發展路徑支撐綠色低碳轉型。需要保持戰略定力,科學有效推進綠色低碳轉型與“雙碳”工作行穩致遠,堅持國內油氣增儲上產和清潔能源發展雙擎驅動,積極鍛造“低碳”產業鏈硬實力,加快開發“零碳”價值鏈,深入挖掘“負碳”技術鏈,協同打造“融碳”服務鏈。
(一)構建完善清潔能源供給體系
毫不動搖做強油氣主業,加大油氣勘探開發理論技術和工程裝備研發攻關力度,夯實國內資源基礎,力爭突破深水/超深水、深層/超深層和非常規領域核心技術難點,重點關注大中型油氣田的發現和開采。深化國際合作,尤其是“一帶一路”周邊國家油氣國際合作,擴大和穩定資源進口渠道。
因地制宜發展新能源業務,促進以風電和光伏為核心的新能源業務逐步發展成為能源供應體系的新增長極,提升清潔能源供應占比。擇優發展陸上集中式光伏風電產業,因地制宜集約化發展分布式光伏。加快淺海風電發展,推進深遠海風電產業化進程。依托已有項目和設施,探索和培育氫能產業。圍繞重點區域和關聯產業,探索發展多能互補供能模式,構建智慧型多元化能源供給體系。
(二)加快產業綠色低碳轉型升級
多措并舉重點優化油氣中下游產業結構,升級發展綠色能源服務。延伸發展煉油和天然氣化工產業鏈,淘汰退出小型煉化和落后化工等高耗能、高排放、低水平業務,大力實施減油增化,以大型化、一體化、基地化、集約化推進產能建設,加大高端化學品領域戰略合作或并購。研究布局原油直接制低碳烯烴產業發展,推動天然氣化工由甲醇、合成氨和尿素等大宗化學品向功能新材料和復合功能肥料等高價值產業鏈延伸。加快發展綜合能源技術服務,綜合提升綠色低碳發展保障能力,依托油氣工程建設經驗拓展綜合能源服務,推動油氣勘探開發及配套工程技術體系復用于海上風電開發及地熱能勘探開發相關的工程設計和建設運維;以固廢和污染物處理為基礎做大節能環保產業;加大油田鹵水中共生及伴生的鉀、鈣、鎂、鋰等礦物資源綜合開發利用。 (三)縱深推進清潔低碳用能替代
科學統籌油氣開發和新能源業務融合發展,結合自身生產特點和所在地區新能源資源情況,集中集約發展風電、光伏、地熱等替代化石能源,在西北地區和海上推動風光發電接入油氣田;加強老油氣田廢棄井利舊,有效實施地熱能開發利用。推動燃氣壓縮機、加熱爐等重點用能設備電氣化改造,推廣網電鉆機、修井機和電動壓裂設備應用,通過岸電入海、綠電入海,替代海上平臺原油及天然氣發電。深入推進動力系統LNG替代,在海上專業服務船舶及遠洋運輸船舶中推廣LNG燃料替代燃料油和柴油,在陸上重卡/槽車運輸過程中以LNG替代柴油。
(四)加強低碳零碳負碳技術攻關
節能優先,加強能源資源高效利用,優化綜合能效,有序開展能量集成優化和梯級循環利用,加強工藝余熱余壓回收,加大可再生資源和廢舊材料循環利用創新;推動機泵、鍋爐等重點用能設備改造更新和工藝流程技術優化提升。開展零碳油田試點建設,通過岸電接入、分布式光伏或風電設施建設、二氧化碳回收利用等方式,大幅降低試點油氣田二氧化碳排放量。持續開展深遠海漂浮式風電技術研究和工程示范,逐步構建形成以風電、光伏發電、天然氣發電與規模化儲能相結合的新型發電模式,提升可再生能源的消納水平和利用效率。加大CCUS關鍵核心技術專項攻關,開展上下游一體化全鏈條技術研究和工程示范,以樞紐和集群模式探索研究CCUS商業化發展。積極推動二氧化碳化學利用技術研發和應用,通過干重整等技術實現高碳天然氣資源化利用,打造上下游協同減碳新模式;加大二氧化碳固化及置換開發天然氣水合物等技術研究儲備,努力拓展二氧化碳減排新途徑。探索發展微型生物增匯、漁業碳匯以及礦化固化等新型增匯技術,建立海洋碳匯監測、報告和核算方法體系。
(五)創新開發市場機制融碳路徑
以碳數據和碳資產管理為核心,通過碳市場機制下碳金融、碳排放權交易等工具實現減排和治理。加強內部碳數據摸排,建立高質量、有聯系、可追溯的數據體系,對內應用生產企業碳效、預算和履約管理等功能,對外加強碳市場標準建設,建立健全CCUS碳減排量認證等關鍵技術標準。積極開展碳市場相關機制研究,探索實踐碳市場商業模式,開展跨行業碳交易、碳配額與CCER置換、CCER項目開發等商業合作,實現低成本減排。加強綠色金融賦能,綜合運用產業孵化、融資租賃、股權投資、產業聯盟等多種商業模式發展清潔能源及碳減排業務。
四、結論與建議
世界主要國家和企業已就應對氣候變化達成共識,決定了能源領域綠色低碳發展的基本方向。隨著我國提出“雙碳”目標,逐步建立完善“1+N”政策體系,油氣行業面臨統籌兼顧能源安全和綠色低碳發展的新挑戰,也具有與新能源融合發展和為其他行業提供減碳服務的潛在機遇,共同驅動我國油氣行業擇優推動綠色低碳轉型發展的良好實踐并初見成效。綜合國際石油企業轉型模式及國內發展基礎,建議我國油氣企業以構建完善清潔能源供給體系為核心,在大力實施增儲上產、鞏固提升油氣主業的同時,擇優布局新能源業務;堅持加快產業綠色低碳轉型升級,推動煉油化工產業擴鏈延伸,強化綜合能源服務產業;縱深推進清潔低碳用能替代,以電力替代促進綠電消納,擇優實施LNG動力系統替代應用;加強低碳零碳負碳技術攻關,加大節能低碳、零碳電力、負碳技術的研發和應用;創新開發市場融碳路徑,強化企業碳管理,以市場力量助力低成本減碳。
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