國際大石油公司低碳和可再生能源發(fā)展趨勢研究

胡夢怡

（中國石油化工集團公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，北京 100029）

隨著人口日益增長和人們生活水平不斷提高，全球能源需求不斷增加，與此同時，因二氧化碳排放和其他環(huán)境問題導(dǎo)致的氣候變化情況也將惡化。為應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)，各國開始加大對新能源業(yè)務(wù)的政策扶持力度，促進政府、公司、社區(qū)和其他方之間的合作。國際大石油公司也積極轉(zhuǎn)型，大力推進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，利用各自的專業(yè)知識、技術(shù)和創(chuàng)新成果，為全球消費者提供更多、更清潔的能源。

1 國際大公司世界能源的長期趨勢研究

近幾年，為應(yīng)對日益增長的全球能源需求與嚴(yán)峻的環(huán)境問題，國際大石油公司積極踐行綠色低碳戰(zhàn)略，重視長期發(fā)展趨勢研究，并根據(jù)預(yù)期調(diào)整業(yè)務(wù)布局，不斷加強對低碳和可再生能源業(yè)務(wù)的投資。例如，埃克森美孚、殼牌和BP等國際大公司會定期（每年）或不定期公開發(fā)布其未來20～30年能源展望，用于指導(dǎo)公司戰(zhàn)略和投資計劃的制定。各公司的趨勢研究均表明，長期來看天然氣和各類可再生能源是能源發(fā)展的趨勢所在。

1.1 ?？松梨?/h3>

?？松梨谧?011年以來，每年都會發(fā)布能源展望報告。其《2040能源展望》（2017版）指出，2015—2040年全球人口將增長近20億，帶動世界經(jīng)濟產(chǎn)出翻一番，新興經(jīng)濟體的中產(chǎn)階層快速壯大將促使能源需求增長約25%；能效提高、可再生和低碳能源使用的增長，將有助于全球經(jīng)濟的碳強度下降45%；全球天然氣需求將增長50%，可滿足全球40%的能源需求增量；核能和可再生能源（包括生物能、水能、地?zé)?、風(fēng)能和太陽能）將滿足近40%的能源需求增量；到2040年，預(yù)計石油、天然氣、煤炭占全球能源供應(yīng)的比重分別為32%、26%、20%，核能和可再生能源約占能源供應(yīng)的22%。

1.2 殼牌

殼牌從20世紀(jì)70年代開始運用“情景分析”方法，并不定期發(fā)布能源展望預(yù)測。其2013年報告主題為《世界能源轉(zhuǎn)型》，闡述了在21世紀(jì)能源領(lǐng)域可能出現(xiàn)的“高山”和“海洋”兩種新情景。這兩種情景都認為，全球?qū)⒃?100年基本實現(xiàn)二氧化碳零排放。其中，“高山”情景顯示，到2030年，更加清潔的天然氣將會成為全球最重要的能源來源；溫室氣體排放量在2030年以后開始下降，到2060年，能源行業(yè)二氧化碳排放量接近零，核電的市場份額將增加約25%；到本世紀(jì)末，大多數(shù)交通運輸將以電力和氫氣為動力。“海洋”情景則顯示，到2070年，太陽能將會成為最主要資源。到本世紀(jì)中葉，70%的陸路交通運輸仍將使用液態(tài)燃料，煤炭仍廣泛用于發(fā)電；二氧化碳捕集和封存技術(shù)將發(fā)展緩慢，捕集和封存量只占全球二氧化碳排放量的10%，2075年可能達到25%。

2016年殼牌發(fā)布了《一個健康的星球，一個更好的生活——零碳遠景戰(zhàn)略路徑》報告，在肯定了2013年報告的主要觀點的同時，介紹了二氧化碳排放對未來世界的影響以及如何通過改變能源利用方式來減少碳排放。殼牌認為，2050年左右，全球?qū)⒂锌赡苓M入“負碳時代”。未來全球碳排放（凈值）規(guī)模及能源轉(zhuǎn)換趨勢（不同情景分析）見圖1。

圖1 未來全球碳排放凈值規(guī)模及轉(zhuǎn)換趨勢

1.3 BP

BP自2011年以來，每年發(fā)布《BP世界能源展望》，對世界能源市場未來二十年的發(fā)展做出預(yù)測。BP在《BP世界能源展望》（2017版）中預(yù)測，2035年全球能源需求總量比2015年增加30%，年均增速1.3%，低于全球GDP增速（報告預(yù)測值為3.4%），主要得益于科技進步帶來的能效提高；可再生能源將快速發(fā)展，煤炭、石油、天然氣仍將占據(jù)能源供應(yīng)主導(dǎo)地位，不過在全部能源供應(yīng)中所占比例將從2015年的86%下降到75%；為滿足各國政府對抗氣候變暖所提出的要求，全球碳排放年均增速將從2015年的2.1%顯著放緩至2035年的0.6%。BP預(yù)計全球原油需求增速將逐步放緩，天然氣需求增速將遠快于煤炭與石油，到2035年，天然氣將取代煤炭成為第二大供應(yīng)能源，其中2/3的新增天然氣供應(yīng)為頁巖氣；LNG市場將快速擴張；核能和水力發(fā)電將保持穩(wěn)速發(fā)展，可再生能源發(fā)展速度較快，年均增速分別為2.3%、1.8%、7.6%。

2 國際大公司調(diào)整戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)布局

基于上述對未來20～30年全球能源市場發(fā)展趨勢和供應(yīng)格局變化的預(yù)期，近年來國際大公司紛紛調(diào)整戰(zhàn)略，積極倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展理念，大力推進低碳和可再生能源產(chǎn)業(yè)布局，為未來的能源競爭和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提前布局，見表1。目前，各公司對低碳和可再生能源的投資主要集中在天然氣、太陽能、生物燃料、風(fēng)力發(fā)電和燃料電池等領(lǐng)域。分地區(qū)看，歐洲公司發(fā)展速度更快。

2.1 設(shè)立專業(yè)部門/公司，統(tǒng)籌發(fā)展低碳和可再生能源

考慮到天然氣和可再生能源業(yè)務(wù)規(guī)模和投資潛力不斷增長，多家國際大石油公司將分散在下屬子公司的相關(guān)業(yè)務(wù)進行整合，在總部層面成立專門部門或?qū)I(yè)公司進行統(tǒng)籌管理。

殼牌從2016年1月起，將之前成立的太陽能、風(fēng)能和氫能源三家分公司合并，成立了新能源部門，整合分散的生物燃料和電氣業(yè)務(wù)，并以聯(lián)合經(jīng)營的方式在德國經(jīng)營將近400個氫氣零售站，全面布局新能源開發(fā)。

早在2000年，BP就提出“超越石油”戰(zhàn)略構(gòu)想。2005年，BP成立新能源業(yè)務(wù)部門，將太陽能、風(fēng)能、氫能和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等業(yè)務(wù)部門進行整合。

道達爾在2007年成立天然氣及新能源部，重點發(fā)展太陽能光電技術(shù)和新一代生物燃料。2016年宣布把旗下可再生能源、燃氣與其他能源部門、能源革新與效率部門進行合并。

雪佛龍公司于2014年成立了電力與能源管理子公司，統(tǒng)一管理可再生能源及天然氣發(fā)電業(yè)務(wù)。

表1 國際大公司低碳和可再生能源業(yè)務(wù)布局方向

2.2 重點發(fā)展清潔且政策限制少的天然氣一體化業(yè)務(wù)

國際大石油公司在加快常規(guī)天然氣業(yè)務(wù)發(fā)展的同時，積極進入頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)，不斷擴大天然氣資源基礎(chǔ)，發(fā)展LNG、GTL、天然氣發(fā)電、天然氣化工等業(yè)務(wù)，構(gòu)造上下游一體化的天然氣產(chǎn)業(yè)鏈。

殼牌是天然氣領(lǐng)域最活躍的超大型石油公司。2016年年底殼牌CEO預(yù)測，全球石油需求可能會在5～15年間觸頂。殼牌認為，天然氣作為最清潔的燃燒碳氫化合物，對打造可持續(xù)的能源未來至關(guān)重要，尤其是在發(fā)電領(lǐng)域，因為天然氣二氧化碳排放量約為煤炭的一半，空氣污染物只有煤炭的十分之一。2017年2月，殼牌首次發(fā)布《LNG展望報告》，對全球LNG市場做出評估。報告顯示，2016 年全球LNG需求量達到了2.65億噸，預(yù)計2015—2030年間LNG需求量的年均增速將達到4%～5%，是天然氣的兩倍，而大多數(shù)需求的增長都將來自亞洲，特別是2020年之后?；趹?zhàn)略轉(zhuǎn)型考慮，殼牌積極發(fā)展天然氣、生物燃料等具備替代潛力的可再生能源。2015年公司斥巨資購買BG集團，鞏固了全球第一大LNG供應(yīng)商的地位，以確保公司將來可以更快適應(yīng)市場變化。目前，殼牌的天然氣產(chǎn)量占其油氣總產(chǎn)量的一半以上，是名副其實的“氣油公司”。

?？松梨谠贚NG領(lǐng)域?qū)嵤疤嵩绮季帧⑷娓采w、堅定推進”戰(zhàn)略，全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)擴展，以亞太市場為中心，擴大在印尼、巴布亞新幾內(nèi)亞、澳大利亞的資源優(yōu)勢，布局北美、中東和東非等 LNG資源潛力較大的地區(qū)。

BP也在聚焦發(fā)展天然氣業(yè)務(wù)。目前，BP油氣產(chǎn)量各占半壁江山，計劃到2020年實現(xiàn)天然氣占比60%。2021年前，BP公司75%新建項目都是天然氣項目，2017年計劃投產(chǎn)的7個項目中4個是天然氣項目。公司加強與俄羅斯的合作，重點開發(fā)阿曼Khazzan氣田，加強埃及東尼羅河三角洲天然氣田的勘探開發(fā)。

2016年4月，道達爾宣布了一項關(guān)于“天然氣、電力和可再生能源”的計劃，隨后收購比利時第三大住宅領(lǐng)域天然氣和可再生能源電力供應(yīng)商Lampiris，正式進入住宅電力市場，進而將整合其電力和天然氣業(yè)務(wù)。

2.3 積極投資風(fēng)力和地?zé)岚l(fā)電

風(fēng)力、地?zé)嶙鳛榍鍧嵉目稍偕茉矗艿皆絹碓蕉嗟年P(guān)注，是各公司青睞的投資方向。目前，風(fēng)力和地?zé)岚l(fā)電具有較強的市場競爭力優(yōu)勢，殼牌、BP等公司長期看好該領(lǐng)域發(fā)展前景，并積極布局新興市場。國際大公司風(fēng)能、地?zé)崮茼椖壳闆r見表2。

殼牌在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域已經(jīng)擁有十來年經(jīng)驗，在北美和歐洲參與了9個項目，在美洲和歐洲有2個地?zé)犴椖?。作為世界最大的地?zé)嵘a(chǎn)商，雪佛龍出于對公司整體戰(zhàn)略考慮，2016年宣布出售其在印度尼西亞和菲律賓的地?zé)犴椖?，并?017年3月完成印度尼西亞Darajat和Salak地?zé)犴椖康膭冸x交易。

表2 國際大公司風(fēng)能、地?zé)崮茼椖壳闆r

2.4 通過收購或合資公司大力發(fā)展生物燃料

生物燃料也是國外大公司優(yōu)先發(fā)展的可再生能源，主要研發(fā)方向集中在以甘蔗、植物纖維素為原料的第二代非糧生物燃料以及第三代微藻生物燃料，產(chǎn)品主要有乙醇、生物汽油、生物柴油和生物丁醇。

例如，僅2016年底以來，各大石油公司紛紛發(fā)布新的相關(guān)進展。2017年初，?？松梨谂cSynthetic Genomics宣布延長雙方自2009年開始針對藻類生物燃料的研發(fā)合作。

由于看好低碳、可持續(xù)生物能源以及Raizen合資公司在成立的5年間業(yè)績良好，殼牌和Cosan公司決定將雙方在Raizen合資公司上的合作由臨時性改為永久性。Raizen合資公司是全球最大的私人甘蔗生產(chǎn)商，2015年生產(chǎn)了400多萬噸糖、20多億升乙醇和2.2千瓦時工業(yè)廢熱發(fā)電能源。

2017年3月，BP宣布收購美國清潔能源燃料公司的生物甲烷業(yè)務(wù)資產(chǎn)，包括美國清潔能源燃料公司現(xiàn)有的和兩個新的生物甲烷生產(chǎn)基地，以及與第三方的供應(yīng)合同。

2016年底，道達爾與蘇伊士公司宣布合作開展一項為期10年的食用油循環(huán)利用計劃。根據(jù)計劃，蘇伊士公司在法國部署廢棄食用油收集和循環(huán)系統(tǒng)，每年為道達爾提供2萬噸的廢棄食用油，再由道達爾的La Mède生物煉廠將其提煉成生物燃料。

2.5 道達爾是太陽能領(lǐng)域的堅定投資者

國外大公司發(fā)展太陽能業(yè)務(wù)主要集中在太陽能發(fā)電領(lǐng)域，且大都采用光伏產(chǎn)業(yè)鏈一體化的發(fā)展方式，通過合作、參股和收購等方式，在原材料、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售等方面進行投資，并參與一些民用太陽能光伏發(fā)電項目。但是受近幾年低油價和公司整體戰(zhàn)略等因素影響，殼牌、BP開始大規(guī)模出售太陽能資產(chǎn)，只有道達爾仍積極投資太陽能業(yè)務(wù)，在該領(lǐng)域表現(xiàn)搶眼。

自2011年起，道達爾先后收購全球第二大太陽能電池板制造商Sunpower公司66%股份，標(biāo)志其大規(guī)模進軍太陽能發(fā)電市場。2017年4月，道達爾、Sunpower和ISE公司宣布日本本州島27兆瓦容量的Nanao光伏電站投產(chǎn)，5月啟動在日本的第二個太陽能項目，預(yù)計2018年投運，屆時能為8 000多個家庭提供清潔能源。合作6年以來，道達爾、SunPower和合作伙伴已在日本部署了超過7吉瓦的光伏容量。2016年初，道達爾通過旗下風(fēng)險投資公司Total Energy Ventures（TEV），收購了兩家太陽能公司Off Grid Electric和Powerhive的股權(quán)。這兩家公司專門提供新興市場農(nóng)村地區(qū)離網(wǎng)太陽能解決方案，產(chǎn)品包括家用分布式發(fā)電太陽能系統(tǒng)和以電池為基礎(chǔ)的儲能系統(tǒng)等。

另外，殼牌正在探索利用太陽能技術(shù)實現(xiàn)低碳運營，是Glasspoint公司的非控股投資人。Glasspoint公司成功示范了將其太陽能蒸汽供熱技術(shù)用于熱采（通過加熱提高原油采收率），目前在阿曼建設(shè)容量約為1 000兆瓦的項目。

2.6 加強科研方面投資力度

石油產(chǎn)業(yè)正在從“資源為王”向“技術(shù)為王”過渡。各大國際石油公司高度重視技術(shù)創(chuàng)新，將科技投入作為公司的戰(zhàn)略投資，依靠創(chuàng)新培育核心競爭力，占領(lǐng)未來制高點。其中，埃克森美孚在碳捕捉、生物燃料等領(lǐng)域都獲得突破。殼牌每年在新能源技術(shù)方面投資數(shù)十億美元，未來將更加重視低投入、高產(chǎn)出的頁巖油項目和新能源領(lǐng)域創(chuàng)新。

BP于2015年底發(fā)布《BP技術(shù)展望》，首次與全球業(yè)界分享其能源技術(shù)研究成果，前瞻技術(shù)發(fā)展在未來30～40年對世界能源版圖的影響，并提出以技術(shù)提高能源供應(yīng)，開創(chuàng)低碳未來。BP認為，科技在提高各類能源的獲得性、降低能源獲取成本方面潛力巨大。重大能源技術(shù)進步一旦發(fā)生，就能推動轉(zhuǎn)型、改變市場和商業(yè)模式，例如生產(chǎn)頁巖油氣的定向鉆井和水力壓裂技術(shù)。不斷涌現(xiàn)的新興技術(shù)將改變能源格局，例如數(shù)字系統(tǒng)、生物科學(xué)和納米科學(xué)領(lǐng)域的某些技術(shù)有著極大的顛覆潛力。BP對未來技術(shù)發(fā)展趨勢的展望見表3。

表3 BP對未來技術(shù)發(fā)展趨勢的展望

2.7 開發(fā)和實踐碳捕集和儲存（CCS）技術(shù)

碳捕集與封存（CCS）是應(yīng)對全球氣候變化最重要的技術(shù)之一。大部分國際大石油公司都已開展碳捕集與封存技術(shù)的研發(fā)，并著手進行商業(yè)化運作。

?？松梨诤兔绹鳩uelCell能源公司達成合作伙伴關(guān)系，將共同研發(fā)一個成本更低的捕獲二氧化碳的技術(shù)——將燃料電池和化石燃料電站“結(jié)合”，從而實現(xiàn)降低二氧化碳排放并提高發(fā)電量的目的。如果將這一技術(shù)用于燃氣電站，不僅能夠降低90%的二氧化碳排放量，還能產(chǎn)生大量有用的氫。

殼牌認為，如果采用碳捕集和儲存技術(shù)的燃氣發(fā)電廠取代燃煤發(fā)電廠，可以減少最多90%的二氧化碳排放量。因此，公司正在參與旨在安全捕集和儲存二氧化碳的多個項目，從而減少碳氫化合物的使用，但這還需依靠政府的支持。

2016年9月，JX控股和NRG能源建設(shè)的世界最大碳捕集裝置—Petra Nova投入運營。該裝置位于美國得州，能捕集240 MW電廠排放的90%的CO2，并通過80英里的管道，送至West Ranch油田（由JX控股、NRG能源和Hilcorp能源公司持股），用于原油開采。Petra Nova每天捕捉的二氧化碳約為5 000噸，相當(dāng)于超過35萬輛汽車的排放量。

2016年，由殼牌、BP、埃尼、道達爾、信誠工業(yè)、萊普索、沙特阿美、挪國油、墨西哥國油和中國石油組成的石油天然氣氣候協(xié)會宣布，將投資 10億美元開發(fā)低碳排放新技術(shù)。主要投資領(lǐng)域包括碳捕集和儲存技術(shù)的開發(fā)，以及開發(fā)減少甲烷溢出的技術(shù)，將天然氣對于氣候的有益作用最大化。

2.8 積極參與政策制定，支持碳排放權(quán)交易或碳稅政策

埃克森美孚、殼牌、BP均認為，政府政策制定是應(yīng)對全球氣候變化的主要手段之一。因此，殼牌、BP與多個公共組織和私人機構(gòu)合作，支持建立政府主導(dǎo)的“碳定價”機制，埃克森美孚則是公開支持設(shè)立碳排放稅，目的都是提升二氧化碳排放成本，從而進一步促進企業(yè)向低碳電力和燃油方案轉(zhuǎn)型。

《BP技術(shù)展望》指出，公司通過分析證實，對全球設(shè)置有效和有意義的碳價，將能促進技術(shù)發(fā)展、實現(xiàn)向低碳能源的決定性轉(zhuǎn)變。一旦政府決策、企業(yè)創(chuàng)新和學(xué)術(shù)合作相結(jié)合，將能釋放科技的力量，在未來實現(xiàn)經(jīng)濟實惠、可持續(xù)和安全的能源供應(yīng)、轉(zhuǎn)化和利用。

3 對中國石油公司的啟示

中國環(huán)境保護政策和法規(guī)日趨嚴(yán)格，先后出臺了新的《環(huán)境保護法》、大氣十條、水十條、土十條等強制性法規(guī)，并向國際社會莊嚴(yán)承諾到2030年中國二氧化碳排放量達到峰值。2016年，G20峰會首次將“綠色和可持續(xù)”引入議題，中國向聯(lián)合國交存《巴黎協(xié)定》批準(zhǔn)文書。中國宣布2017年啟動全世界最大規(guī)模的碳排放許可交易市場，將涵蓋發(fā)電、鋼鐵、化工和水泥等高耗能行業(yè)，并力爭到2020年，市場運行達到基本完善、公開透明、交易活絡(luò)。

在嚴(yán)格環(huán)保政策的驅(qū)動下，我國能源結(jié)構(gòu)未來必將向綠色低碳和高效利用轉(zhuǎn)型發(fā)展。工業(yè)比重將較大幅度下降，工業(yè)能耗增長率大幅下降，低碳的清潔能源和可再生能源的比重大幅度提高，并不斷替代煤炭和石油消費。

在此前提下，建議中國石油公司結(jié)合政府扶持政策（例如節(jié)能減排補貼等），根據(jù)自身優(yōu)勢，有選擇地加大對低碳和可再生能源資產(chǎn)的投資和研發(fā)力度，提升市場影響力和核心競爭力；調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動資源優(yōu)化配置，實現(xiàn)碳的“結(jié)構(gòu)性減排”；通過技術(shù)升級提升生產(chǎn)效率和資源利用效率，實現(xiàn)碳的“效率性減排”。同時，應(yīng)建立專業(yè)公司/部門，整合分散的各項業(yè)務(wù)，統(tǒng)籌發(fā)展低碳和可再生能源業(yè)務(wù)。廣泛開展國家、城市、公共組織和企業(yè)之間的合作，開展碳捕集和儲存技術(shù)研發(fā)以及商業(yè)化運作，共同加速推進“零碳時代”的到來。