碳中和愿景目標(biāo)對油氣行業(yè)的挑戰(zhàn)與機遇

金雅寧 倪 正 田 喆 李同燕

(北京中創(chuàng)碳投科技有限公司，北京 100007)

2020年9月22日，國家主席習(xí)近平在第75屆聯(lián)合國大會上宣布，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。這一目標(biāo)表達了中國推進全球應(yīng)對氣候變化進程的決心，同時也給國內(nèi)實現(xiàn)綠色、低碳和高質(zhì)量經(jīng)濟復(fù)蘇提出非常明確的導(dǎo)向性目標(biāo)。

截至2019年底，我國應(yīng)對氣候變化工作已取得明顯成效，碳強度比2015年下降18.2%，較2005年降低48.1%，非化石能源占一次能源消費比重達15.3%，已提前完成“十三五”約束性目標(biāo)任務(wù)以及我國向國際社會承諾的2020年應(yīng)對氣候變化目標(biāo)，但要實現(xiàn)新達峰目標(biāo)與碳中和愿景，任務(wù)仍十分艱巨。我國從達峰到碳中和過渡期只有30年時間，對能源消費和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、二氧化碳和溫室氣體減排的速度和力度提出了更高的要求，必將促進國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)的加快轉(zhuǎn)型和升級，在這個過程中，油氣行業(yè)必將受到巨大的挑戰(zhàn)并迎來新的發(fā)展機遇。

1 油氣能源貢獻了相當(dāng)比例的溫室氣體排放

我國溫室氣體排放中，能源消費活動的排放是占比最大的部門。2014年我國溫室氣體排放中，能源活動的排放占比超過75%，其中石油天然氣消耗導(dǎo)致的能源活動排放僅次于煤炭，占比約15%。能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化是溫室氣體排放控制的根本對策，《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》對能源行業(yè)發(fā)展提出綱領(lǐng)性要求，明確在“十四五”期間要實現(xiàn)能源資源配置更加合理、利用效率大幅度提高，主要污染物排放總量持續(xù)減少的近期目標(biāo)，以及2035年碳排放達峰后穩(wěn)中有降的遠(yuǎn)景目標(biāo)。

石油及天然氣作為我國的第二、第三大能源品種，是重要的基礎(chǔ)性能源，也是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要動力。除作為重要的交通、工業(yè)以及發(fā)電行業(yè)的燃料以外，其作為化工產(chǎn)品原料的部分已逐步成為引領(lǐng)油氣消費增長的主要需求之一。鑒于我國的化石能源資源稟賦是“富煤缺油少氣”，我國一次能源消費長期以煤炭為主。“十三五”時期，我國煤炭消費比重已進一步降低，非化石能源和天然氣消費占比顯著提高，呈現(xiàn)主體能源由油氣替代煤炭，非化石能源替代化石能源的更替進程的趨勢。根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，近10年(2009—2018年)來我國煤炭消費在一次能源消費中占比由70%下降至59%，石油消費占比基本穩(wěn)定在18%左右，天然氣消費則由不足4%上升至約8%。而從全球平均水平來看，石油、天然氣、煤炭的消費占比則相對均衡，美國、歐盟的化石能源都更加依賴于石油和天然氣。從國際能源消費的發(fā)展趨勢來看，我國油氣能源消費仍具有一定發(fā)展空間[1]。

依據(jù)多個針對我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)展情景的研究成果，為實現(xiàn)全球長期溫度控制目標(biāo)，我國需要控制能源消費總量增長，能源消費總量到2035年左右基本達峰。在能源結(jié)構(gòu)方面，化石能源的占比也需要持續(xù)下降，到2050年可能下降到20%。其中，石油的消費量將逐步穩(wěn)定，并在2030年左右達峰，在能源消費中的占比開始下降；天然氣的消費量以及占比在2040年前后仍將保持上升趨勢[2]。在未來一段時期內(nèi)，我國油氣能源活動的排放仍將保持增長，是我國溫室氣體排放的重要組成部分。

目前我國煉油能力仍處在上升階段，2019年煉油能力為860 Mt/a，原油一次加工能力的增長主導(dǎo)了全球加工能力的凈增情況，但煉廠平均開工率在全球范圍內(nèi)仍處于偏低水平。按目前在建、已批準(zhǔn)建設(shè)和規(guī)劃的項目測算，到2025年我國煉油能力將超過1 000 Mt/a，居世界第一位。在我國能源消費結(jié)構(gòu)加速低碳化、石油消費趨向穩(wěn)定的背景下，煉油產(chǎn)能過剩趨勢可能逐步加重，同時帶來一定的排放鎖定效應(yīng)。

2 應(yīng)對氣候變化已對國際油氣行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重要影響

目前國際上多數(shù)發(fā)達國家已經(jīng)宣布了碳中和的目標(biāo)和愿景。歐盟在2019年末提出《綠色新政》，宣布了2050年實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，將成為世界首個碳中和的大陸；同時，芬蘭、冰島等部分歐盟國家提出了更早實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)；亞洲國家中，韓國和日本已提出2050年的碳中和目標(biāo)；美國已重申加入《巴黎協(xié)定》以及2050年前實現(xiàn)碳中和的承諾。

據(jù)預(yù)計，要實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》確定的在21世紀(jì)將全球氣溫升高控制在2 K內(nèi)的目標(biāo)，全球碳排放預(yù)算低于10 000 Gt。而據(jù)國際能源署(IEA)估算，全球化石能源探明儲量對應(yīng)的排放規(guī)模約28 000 Gt[3]。這意味著，如果不采取有效的碳減排措施，全球有將近三分之二的化石能源儲量將不能開發(fā)。目前，已有部分國家和地區(qū)出臺限制甚至禁止油氣勘探開發(fā)活動，作為推動低碳發(fā)展、實現(xiàn)氣候目標(biāo)的重要政策措施。如法國于2017年通過一項法令，將于2040年終止本國領(lǐng)土上化石燃料的勘探開采工作，包括煤炭及油氣能源。2016年愛爾蘭通過了一項從化石能源撤資的法案，要求國家戰(zhàn)略投資基金5年內(nèi)從化石燃料行業(yè)撤資并且不再直接投資相關(guān)行業(yè)企業(yè)。各國際投資機構(gòu)也考慮或者已經(jīng)開始轉(zhuǎn)移資金投資方向，如世界銀行已在2019年停止對油氣上游產(chǎn)業(yè)的投資，一些公共養(yǎng)老基金已經(jīng)開始出售油氣公司的股票資產(chǎn)。

除能源消費環(huán)節(jié)外，油氣行業(yè)價值鏈還覆蓋了勘探開采、石油加工、儲運集輸以及終端分銷等各環(huán)節(jié)，覆蓋了油氣開采業(yè)、燃料加工業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)等眾多行業(yè)。從整個油氣價值鏈的排放構(gòu)成分析，油氣產(chǎn)品作為能源消耗導(dǎo)致的排放是主要排放環(huán)節(jié)，據(jù)國際油氣生產(chǎn)者協(xié)會(IOGP)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年該部分占比超過60%，但仍有40%左右的排放產(chǎn)生在油氣行業(yè)的生產(chǎn)運營環(huán)節(jié)，主要排放源包括火炬燃放(25%)，工藝放空(9%)以及氣體逃逸(2%)。其中除二氧化碳外，油氣行業(yè)的生產(chǎn)運營還會產(chǎn)生甲烷等非二氧化碳溫室氣體的排放。2014年我國溫室氣體排放中，甲烷是第二大溫室氣體，油氣系統(tǒng)甲烷逃逸導(dǎo)致的溫室氣體排放超過20 Mt二氧化碳當(dāng)量。全球范圍內(nèi)，人為活動造成的甲烷排放中，約四分之一來自油氣行業(yè)。IEA發(fā)布的《世界能源展望2019》顯示，2018年全球油氣行業(yè)的甲烷泄漏量達到80 Mt，而其中約75%的減排是可實現(xiàn)的。有專家認(rèn)為從整個生命周期上的排放表現(xiàn)看，油氣行業(yè)甲烷排放將會削弱使用天然氣帶來的氣候效益。

油氣行業(yè)甲烷減排的重要性已經(jīng)逐步成為各國政府以及行業(yè)企業(yè)的共識。在政府法律法規(guī)層面，已有多國政府出臺了限制甲烷排放、督促甲烷減排行動的法規(guī)。如加拿大已經(jīng)出臺針對陸上及海上油氣生產(chǎn)的既有以及新建設(shè)施的甲烷排放法規(guī)，規(guī)定了裝置的監(jiān)測維修、氣體回收減排等要求以及放空氣體的排放上限，并提出了到2025年將甲烷排放量在2012年的水平上削減40%～45%的目標(biāo)。艾伯塔省、不列顛哥倫比亞省和薩斯喀徹溫省還制定了其他監(jiān)管措施，以應(yīng)對上游石油和天然氣運營中的排放。美國將甲烷納入美國環(huán)保署《清潔空氣法案》的管轄范疇，加利福尼亞州、科羅拉多州、俄亥俄州、賓夕法尼亞州、猶他州和懷俄明州等已出臺甲烷排放控制法規(guī)，落實或者擴大聯(lián)邦法規(guī)規(guī)定的排放控制義務(wù)[4]。

3 國際油氣企業(yè)的應(yīng)對策略

國際油氣行業(yè)企業(yè)均已意識到氣候變化對油氣行業(yè)的重要影響，提出了自身的目標(biāo)并采取了一系列應(yīng)對措施。多數(shù)油氣公司的應(yīng)對氣候變化均以實現(xiàn)凈零排放為目標(biāo)，通過降低油氣行業(yè)價值鏈上的排放水平，提升油氣能源在能源行業(yè)綠色低碳發(fā)展進程中的貢獻，支持《巴黎協(xié)定》及其氣候目標(biāo)的實現(xiàn)[5]。表1為國際油氣公司應(yīng)對氣候變化目標(biāo)情況。

表1 國際油氣公司應(yīng)對氣候變化目標(biāo)情況

目前，各油氣公司實現(xiàn)目標(biāo)的主要路徑包括降低自身排放水平、提高低碳能源供應(yīng)比例以及發(fā)展碳移除技術(shù)。

(1)提高生產(chǎn)過程中的低碳化水平，降低自身生產(chǎn)運營排放

加大新技術(shù)、新裝備的使用力度，提高火炬氣、伴生氣等資源的利用效率，降低生產(chǎn)過程能耗；開展生產(chǎn)過程的燃料替代，通過電氣化手段降低生產(chǎn)碳排放，將海上平臺的電力來源改為使用岸電或海上風(fēng)力發(fā)電，可顯著降低生產(chǎn)過程中的碳排放總量和排放強度。在甲烷排放管控方面，減少計劃性和逸散性甲烷排放，普及在線監(jiān)測技術(shù)，對生產(chǎn)過程中的甲烷逸散進行實時監(jiān)控和修復(fù)，是降低甲烷排放量的主要手段。

(2)加大天然氣、可再生能源電力的供應(yīng)比例，降低能源消費端排放水平

發(fā)展天然氣是油氣公司實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的最現(xiàn)實路徑。道達爾、殼牌、埃尼、挪威國家石油公司等提供的油氣產(chǎn)品中，天然氣所占比例已提高至約50%。道達爾提出2035年天然氣產(chǎn)量占比要達到60%，殼牌已提出2030年之后天然氣占比要達到75%的超級計劃。此外，各油氣公司還將提高可再生能源等清潔電力的供應(yīng)能力，加快由傳統(tǒng)油氣公司向綜合型的能源公司轉(zhuǎn)型。BP在低碳活動上投資了近10億美元，并擴大了其低碳業(yè)務(wù)，包括提高在太陽能領(lǐng)域的投資及公司持股比例、組建生物燃料和生物能源合資公司等。BP、殼牌、道達爾、挪威國家石油公司、埃尼等公司都明確表示，要大力發(fā)展可再生能源發(fā)電。道達爾公司宣布到2025年新能源發(fā)電裝機規(guī)模將達到25 GW，到2040年，低碳電力銷售額將占公司銷售總額的15%～20%。

氫能、生物燃料等新能源也是油氣公司關(guān)注的低碳能源之一。德國已通過《國家氫能戰(zhàn)略》，為清潔能源未來的生產(chǎn)、運輸、使用、相關(guān)創(chuàng)新和投資制定了行動框架。德國燃?xì)饩W(wǎng)絡(luò)運營商協(xié)會提出了90%依托現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)的輸氫網(wǎng)絡(luò)，意昂集團的子公司已經(jīng)開始了提高天然氣管網(wǎng)氫氣混合率提升的試點項目。

(3)發(fā)展碳移除技術(shù)，抵消無法避免的溫室氣體排放

在《IPCC 1.5 ℃特別報告中》，“碳中和”以及“CO2凈零排放”的定義是指在規(guī)定時期內(nèi)人為CO2移除在全球范圍抵消人為CO2排放。因此，實現(xiàn)“碳中和”愿景勢必要借助二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)和林業(yè)碳匯等碳移除關(guān)鍵技術(shù)。目前各油氣企業(yè)都積極推進CCUS技術(shù)的進展，有13家油氣企業(yè)加入的油氣行業(yè)氣候倡議組織(OGCI)已將CCUS技術(shù)作為其重點行動方向之一。

表2中總結(jié)了當(dāng)前國際油氣企業(yè)的典型措施[6]。

表2 各石油公司應(yīng)對氣候變化措施

4 我國油氣行業(yè)的挑戰(zhàn)與機遇

我國碳達峰目標(biāo)以及碳中和愿景的實現(xiàn)，需要在“十四五”和“十五五”期間以2030年前二氧化碳排放達峰為導(dǎo)向，持續(xù)提升非化石能源占比，保證天然氣發(fā)揮更大作用。一次能源結(jié)構(gòu)上化石能源總體上不再增長，煤炭消費下降，石油消費量達到峰值，天然氣增長帶來的碳排放能夠被降低煤炭消費量所減少的碳排放抵消，才能基本實現(xiàn)二氧化碳排放達峰。在2030年達峰之后，需要進一步推進全部溫室氣體絕對量的快速減排，這意味著長期碳中和目標(biāo)將被納入本世紀(jì)中葉國家現(xiàn)代化建設(shè)總體目標(biāo)和戰(zhàn)略之中，引導(dǎo)能源變革和經(jīng)濟發(fā)展方式脫碳化轉(zhuǎn)型。

無論從能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化還是行業(yè)溫室氣體排放控制的角度，油氣行業(yè)的行動在我國應(yīng)對氣候變化工作的重要性都將逐步提升。目前，中國石油、中國石化、中國海洋石油等中國油氣企業(yè)都已積極推進綠色低碳轉(zhuǎn)型，各自制訂了綠色發(fā)展相關(guān)行動計劃。中國石油制定了《低碳發(fā)展路線圖》，提出將天然氣作為低碳發(fā)展的主要抓手，積極發(fā)展風(fēng)能、氫能、太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等新能源，推進CCUS技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。中國石化深入推進“綠色企業(yè)行動計劃”，將碳足跡評價與改善納入綠色企業(yè)創(chuàng)建指標(biāo)，并制定了一系列CO2減排以及甲烷回收利用目標(biāo)。中國海洋石油已發(fā)布《綠色發(fā)展行動計劃》，明確近期(2020年)、中期(2035年)和遠(yuǎn)期(2050年)3個階段的綠色發(fā)展目標(biāo)，通過實施綠色油田、清潔能源、綠色低碳3個具體行動計劃，推動公司自身綠色發(fā)展。在我國2060年碳中和的明確目標(biāo)指引下，我國油氣企業(yè)在已有的工作基礎(chǔ)上，可以充分借鑒國際油氣企業(yè)的應(yīng)對氣候變化策略，結(jié)合自身情況提出更具雄心的應(yīng)對氣候變化立場、理念和愿景，抓住能源行業(yè)的綠色低碳發(fā)展機遇并獲得主動權(quán)，為我國引導(dǎo)全球氣候治理方向提供更有力的支持。

(1)積極應(yīng)對能源轉(zhuǎn)型，優(yōu)化能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

立足能源安全，構(gòu)建多元的能源供應(yīng)體系;優(yōu)化化石能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)，逐漸退出高碳業(yè)務(wù)，避免高能耗強度產(chǎn)能的持續(xù)擴張，持續(xù)提升油品品質(zhì);提高天然氣、煤層氣等低碳能源的能源供應(yīng)比例，助力能源消費部門溫室氣體排放的達峰以及下降；積極開拓新型清潔能源的可持續(xù)供應(yīng)能力，推動生物燃料、地?zé)崮?、太陽能等可再生能源的開發(fā)利用，發(fā)揮可再生能源在綠色低碳能源供應(yīng)體系中的作用。

(2)加強減排技術(shù)創(chuàng)新，提升價值鏈排放表現(xiàn)

通過推動價值鏈各環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新，可以實現(xiàn)行業(yè)整體的深度減排。針對油氣勘探開采、儲運集輸以及終端分銷等生產(chǎn)運營環(huán)節(jié)，持續(xù)推動生產(chǎn)運營過程的能效提高以及燃料替代等新型低碳技術(shù)應(yīng)用。此外，保持對甲烷排放的減排技術(shù)的跟蹤以及投入，包括甲烷的監(jiān)測量化技術(shù)、泄漏檢查維修技術(shù)、回收利用技術(shù)等，提升天然氣作為清潔能源的排放優(yōu)勢。

針對終端消費環(huán)節(jié)，一方面可以推動能源利用效率提高，以及化工產(chǎn)品回收利用乃至替代相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，降低能源產(chǎn)品消費以及處置環(huán)節(jié)的排放;同時還可以探索其他新型低碳能源，如氫能等非化石能源替代化石能源在交通、化工生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

此外，在碳中和目標(biāo)導(dǎo)向下，油氣等化石燃料的空間一定程度上取決于碳排放移除技術(shù)的發(fā)展。企業(yè)應(yīng)開展相關(guān)技術(shù)的研究，密切追蹤技術(shù)發(fā)展動態(tài)，培養(yǎng)創(chuàng)新技術(shù)團隊并形成自有技術(shù)，推進相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用示范。

(3)借助市場機制手段，引導(dǎo)低碳投資

要實現(xiàn)2060碳中和目標(biāo)，需要凝聚全社會的力量實施減排行動。為了盡可能降低減排成本，更需要發(fā)揮市場在碳資源配置上的基礎(chǔ)性和決定性作用。碳市場最重要的特征是形成市場化的碳定價機制，發(fā)出清晰的碳價信號，對新能源投資、新技術(shù)研發(fā)形成持續(xù)穩(wěn)定的預(yù)期。油氣企業(yè)可借助碳市場價格機制，構(gòu)建新形勢下的評估機制，引導(dǎo)資金投入方向，推動低碳技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。