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“双碳”目标下大庆油气产业绿色转型发展研究

2023-11-01 117 上传者：管理员

摘要：“双碳”目标已成为我国经济社会发展的一项长期、顶层的硬约束，油气产业作为国民经济的重要基础和主要碳排放领域，必将面临新的机遇与挑战。作为油气产业的先驱，现阶段大庆油气产业在响应双碳政策方面已取得显著成效，但其绿色转型发展之路仍然任重而道远。有鉴于此，通过从大庆油气产业绿色转型支持基础入手，找出现阶段大庆油气产业绿色转型存在的问题，通过“双碳”目标下国内外典型油气企业应对措施得出经验借鉴，最后从持续优化用能结构、逐步调整产业结构、积极培育负碳产业、努力提高用能效率四个方面提出“双碳”目标下大庆油气产业绿色转型发展的化解途径。

关键词：
“双碳”
“碳中和”
大庆油气产业
碳排放
绿色发展
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2021年，我国提出“双碳”目标，即争取2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。而油气产业作为国民经济的重要基础和主要碳排放领域，实现绿色低碳发展是新时期油气产业发展的主题。大庆作为我国石油产业的先驱，如何在“双碳”目标下实现油气产业绿色转型发展具有十分重要的意义。

一、大庆油气产业绿色转型支持基础

(一)油气产业历史积淀而成的产业优势

作为国家重要的石油和化工生产基地，大庆油气产业具备天然的产业优势。大庆油气产业具备开发建设时间早、油气生产速度快等优点。同时，三元复合驱等技术在全世界领跑，使大庆成为全球最大的三次采油基地，居国内外同类油田之首。大庆油气产业历史积淀而成的产业基础以及不断创新发展的专业技术是油气产业绿色转型的产业优势。

(二)天然气、风能及太阳能等清洁能源的优越基础

天然气是大庆重要的清洁能源之一。大庆天然气年产50×108立方米，深层天然气产量31×108立方米。同时，大庆还拥有丰富的风能资源。大庆位于温带季风带，地处风力相当强劲的敖古拉大风口，年有效风速持续时间较长，具有季风特性明显、风速大、风向稳定、风能密度高、可利用小时数长等特点，具备发展风能的天然优势。此外，大庆还属于我国二类太阳能资源区域。大庆地处松嫩平原，地势开阔，区域太阳能资源丰富，并且日照时间较长，有利于大面积铺设太阳能发电板发展光电。大庆丰富的天然气、风能及太阳能等清洁能源储备是其油气产业绿色转型的优越支持条件。

(三)政府的大力支持

大庆市委、市政府认真贯彻落实“双碳”目标，推进大庆油气产业常规油气和页岩油勘探开发及油气产业绿色转型升级。在技术攻关、新能源开发利用等方面加大投入力度，支持油气产业的绿色转型。例如，2022年，大庆共建成新能源项目15个；同年，R3-U1-1井开始施工，它是中国石油集团公司首个U型井组地热开发试验工程项目，是实现节能减排的一项重要举措；目前，大庆着手开始建设黑龙江陆相页岩油重点实验室和国家光伏、储能实证实验平台等科创实证平台，为大庆油气产业绿色转型发展提供技术支持。

二、大庆油气产业绿色转型存在的问题

(一)油气产业可持续发展动力不足

油气资源的不可再生性及其储量的有限性与能源需求的不断增长之间存在着不可调和的矛盾，这一矛盾为大庆油气产业发展带来潜在危机。尽管中国能源状况仍以煤炭为主，但石油消费进入快速增长期。而大庆油田作为中国最大的石油生产基地，其稳产对国家能源战略安全意义重大。但是，稳产目标是基于应用新的开采技术，并且依靠高性能的油田化学品。如果没有新的储能发现，稳产目标的实现会越来越困难。

(二)生产加工过程中高碳排放

大庆油气产业开发时间久、开发强度大，而使部分油田在油气开采、处理过程中所需的能耗较大，所造成的碳排放量占比远超越了油气产量占比。此外，大庆油气产业基础设施在开发过程中所消耗的钢材、水泥、砂子等材料及其他添加剂在生产和运输过程中也存在隐含碳排放。根据2018中国石油生产碳排放强度指数报告，将大庆油田和渤海油田两个油田的石油产量和碳排放量占比进行对比分析，如图1所示。2018年，大庆油田的石油产量占比为21.6%，而石油生产伴随的碳排放量占比达到33.7%。而渤海油田却相反，渤海油田的石油产量占比为14.5%，而石油生产伴随的碳排放量占比仅有7.7%，通过对比可以发现，大庆油气产业生产加工过程中的高碳排放问题比较显著。

图1 2018年中国油田的产量和碳排放结构

(三)能源未能充分利用

大庆油气产业在生产加工过程中，能源未得到充分利用，具体表现在：一是对开采能源的利用程度有待提升，同时部分老式抽油机设备老化，造成了严重的能源浪费。二是从开采过程来看，新能源及深层页岩油的开采技术缺乏经验，造成了可利用气体的浪费。例如油气产业在生产过程中产生的氢气就可以被收集再利用，通过使用碳捕捉、利用与储存(简称CCUS)等先进技术捕获温室气体，从而将二氧化碳转化为可利用能源，降低碳排放。

三、“双碳”目标下国内外油气产业绿色转型的经验借鉴

(一)国内典型油气企业主要经验

1. 中国石油天然气集团有限公司

作为我国主要油气生产商和供应商之一的中国石油天然气集团有限公司，其油气产业绿色转型的主要措施有：一是从源头减少碳排放，大力发展天然气业务。2021年，该公司天然气在油气产量结构中占比上升达51.6%，国内全年销售天然气2055.5亿立方米，致使碳排放、甲烷排放强度分别同比下降4.38%和8.9%。二是不断提高碳的利用率，加大二氧化碳化工利用与产业化发展布局。在“双碳”战略推动下，中国石油已启动以松辽盆地300万吨CCUS重大示范工程为代表的“四大工程示范”和“六个先导试验”，按下了CCUS产业规模化发展“快进键”。三是对传统化石能源进行有效接替，加快构建多能互补新格局。中国石油将新能源业务纳入主营业务发展，围绕风、光、热、电、氢实施一批新能源项目，努力推动中国石油向综合性能源公司转型[1]。

2. 中国石油化工集团有限公司

中国石油化工集团有限公司是一家石油石化主业突出的企业，其油气产业绿色转型的主要措施有：一是发展氢能光能等清洁能源，全力增强绿色能源供给。中国石化加快打造“中国第一氢能公司”[2]，建设和运营加氢站数量居全球首位，光伏发电站、充换电站双双突破2200座。二是积极发展CCUS业务，全力削减碳排放总量。中石化建成了国内首座低成本二氧化碳循环注入站，已建成5个二氧化碳驱油与埋存示范区，覆盖地质储量1183万吨，注气井组88个，累计注气超过200万吨，年产油能力10万吨，年埋存能力35万吨[3]。三是加大技术研发的资金投入，全力攻坚绿色低碳技术。中石化率先进行第一套机械钻机“油改电”的试验与应用技术攻坚，到2021年所有钻机已全部实现“油改电”或“气代油”。同时，加大对可替代燃油设备的资金投入。项目累计替代石油11万吨，减少温室气体排放8228吨。

3. 中国海洋石油集团有限公司

中国海洋石油集团有限公司作为一家主业突出、产业链完整的国际能源公司，该公司油气产业绿色转型的主要措施有：一是确保稳油增气能力持续提升。中海油坚定不移推动增储上产攻坚工程，实现油气储量和产量“双增长”。2021年新增石油探明地质储量超3亿吨，新增天然气探明地质储量超1320亿立方米。二是清洁能源的替代稳步推进。该公司2021年成功投产国内首个海上油田群岸电应用项目，项目投用后每年可减少原油消耗17.5万立方米，天然气消耗23.8亿立方米，节能99.5万吨标准煤，相当于减少二氧化碳排放约175万吨。三是海上零碳负碳技术示范取得积极进展。该公司已经开展海上CCUS技术研究和项目示范，启动了我国首个海上二氧化碳封存示范工程。未来拟将油田开发伴生的二氧化碳捕集处理再封存到800米深的咸水层中，实现海上油田绿色低碳开发。

(二)国外以低碳绿色为代表的油气产业主要经验

1. 英国石油公司(BP)

英国严格的环境政策要求英国石油公司绿色发展，该公司主要从开发负碳技术及持续发展新能源业务方面入手。一方面，集中设施电气化，减少甲烷逸散排放和采用CCUS技术。2021年该公司二氧化碳排已下降3560万吨。另一方面，完成4.4G光伏电站投资，并储备24.9GW待启动项目资源，每年采用CCUS技术捕集二氧化碳达到200万吨。计划在欧洲、中东、澳洲建立七大世界级低碳氢能中心。除此之外，在管理机制上进行革新，建立了一套自上而下，涵盖董事会、高级管理层、业务板块和职能部门的健全治理结构。

2. 道达尔公司(Tot al Ener gy)

道达尔能源是法国的一家多元化能源公司，该公司绿色转型的主要举措有：一是制定绿色低碳发展战略。道达尔公司率先宣布了新的绿色转型战略，到2050年或之前，道达尔能源将实现全球业务的净零排放目标。二是维持油气业务。道达尔仍然重视在传统领域的投入，致力于其核心的油气业务，维持油气业务是绿色转型的基础[4]。三是扩张天然气全产业链业务。道达尔公司大力扩张天然气全产业链业务并开拓天然气应用领域，已成为全球第二大液化天然气运营商。四是合作探索CCUS技术。道达尔每年把10%的研发经费投入到CCUS技术。五是投资布局新能源领域。道达尔实现净零排放的关键是全面发展可再生能源和低碳电力，其在除地热外的新能源各领域均有投资布局。

3. 皇家壳牌公司(Shel l)

作为最早向绿色发展布局的欧洲国际石油巨头之一的皇家壳牌公司，其绿色转型的主要措施有：首先，在新能源业务方面。提高天然气在油气生产中的总产量占比，发展风电与生物质能。其次，在探索CCUS技术方面。该公司目前在挪威、加拿大、荷兰、澳大利亚、英国均有CCUS项目，并将继续探索碳捕捉、利用、封存等领域，计划在2035年前能实现每年封存2500万吨的二氧化碳目标。最后，在调整业务组合方面。该公司将业务划定为三大支柱：一是增长支柱，即提供符合差异化市场需求的低碳产品和服务；二是转型支柱，即天然气一体化业务以及化工和油品业务；三是上游支柱，即低碳转型发展和产业结构调整[5]。

四、“双碳”目标下大庆油气产业绿色转型发展的化解途径

(一)持续优化用能结构

大庆因油而生、因油而兴。面对油气资源逐步减少的问题，大庆油气产业迫切需要发展新能源经济，持续优化用能结构，推动现代绿色能源生产与新型供给体系建设，为国家能源提供有力保障。具体来说：首先，在天然气资源利用方面。坚持做好天然气勘探进程四项工作：一是加快预探目标优选工作；二是强化管理，缩短勘探周期；三是加大新技术试验及推广应用；四是加强天然气开发的新理论和新技术的攻关。同时在油气生产加工过程中，投入以投资少、成本低、污染少为特点的天然气原料优化生产装置。其次，在风、光发电方面。采取风电与光伏并重、分布式与集中式并举的策略，铺设风光发电板，对内实现清洁能源替代。最后，在清洁能源利用规划方面。开展清洁能源项目的科研攻关和技术创新工作，指导清洁能源的优质开发与利用。

(二)逐步调整产业结构

要想实现大庆油气产业的绿色转型，逐步调整产业结构势在必行。而调整大庆油气产业结构的关键在于大力开辟页岩油新领域并攻坚相关技术。大庆页岩油资源布局比较偏僻分散，地下岩层坚硬，而且埋深比较大，光是调动水资源这项工作的成本就非常高。因此，要想破解页岩油能看不能用的困局，必须依靠自主创新技术，建立先进的理论技术体系，实现从陆相页岩“生”油，到陆相页岩“产”油的历史性跨越[6]。大力升级开发新技术是开辟页岩油新领域的支持与保障，从而对产业结构的调整起到至关重要的作用。此外，在持续优化用能结构的基础上，还应持续推动能源生产供应结构转型升级,积极推进油气勘探过程中应用风、光等新能源，形成新能源发电与油气产业区域电力系统互补供电模式，逐步实现产业融合发展，从而调整产业结构。

(三)积极培育负碳产业

CCUS是应对全球气候变化的关键技术之一，受到世界各国的高度重视。CCUS技术既是挑战，也是机遇。从大庆油气产业现阶段发展情况来看，对于CCUS技术的应用已然具备一定基础，后续则需要借助先发优势，积极培育负碳产业。具体来说，一是出台CCUS配套激励政策，从管理层面增强技术发展内生动力，监督技术项目开展程度，对项目实施的偏离项进行原因分析，并提供相应的解决办法；二是加快CCUS技术应用实施，探索完善CCUS技术与效益路径，建成大规模全链条集成示范工程。

(四)努力提高用能效率

提高用能效率是油气产业节能减排的重要举措。对大庆油气产业来说，提高用能效率可以从三个方面入手。一是扶持并应用节能降耗技术。在实际油气集输的过程中，需要消耗较多的能源，导致生产的能耗成本较高，应当将一些先进的节能降耗技术应用到实际的生产过程中。在原有三相分离器的基础上，增强技术探索和改进工作的创新力度，对油气分离流程进行优化，实现节能效果。二是降低二氧化碳排放。在油气生产加工过程中，捕获二氧化碳气体，调高二氧化碳产能目标。同时进一步协调上游高含碳气源，不断优化脱碳装置运行，精细过程管控。此外，还应制订完备的碳减排方案，明确实施环节的目标及着力点，强化企业减排降碳意识，将减排降碳措施贯穿到生产各环节中。从能源开采、利用、回收和处理等对环境造成影响的环节统筹考量，力求在产品全生命周期中最大限度降低二氧化碳排放。三是调整炼油增产化工原料和成品油的平衡方式。按照“宜油则油、宜化则化”原则，优化生产运行方案，防止化工原料的浪费。

参考文献:

[1]中国石油天然气集团有限公司.中国石油:争做能源企业绿色先行的表率[EB/OL].

[2]曲艺.中国石化:“氢”力推动绿色低碳发展[J].中国电业与能源, 2022(4):2.

[3]吴谋远,康煜,范旭强,等.“双碳”背景下我国油气企业绿色转型研究与实践[J].石油科技论坛, 2022, 41(4):18-24.

[4]柏林,徐锋,丁宇韬.道达尔能源:走多元化的碳中和发展之路[J].中国石化, 2021(9):22-26.

[5]中国石油新闻中心.多重压力下壳牌低碳能源转型路径的选择[EB/OL].

[6] 中国经济周刊.大庆古龙页岩油试采稳定高产实现经济性目标仍任重道远[EB/OL].

基金资助:黑龙江省大学生创新创业训练计划项目:“聚焦双碳,绿色发展”—助力大庆油气行业绿色转型(S202210235031);

文章来源:马钰卓,李媛媛,孙鹏等.“双碳”目标下大庆油气产业绿色转型发展研究[J].商业经济,2023(07):65-67.