“雙碳”目標(biāo)下油氣行業(yè)發(fā)展對策

常毓文，馮乃超

（中國石油 勘探開發(fā)研究院，北京 100083）

自2015 年全球178 個締約方共同簽署《巴黎協(xié)定》以來，已有超過120 個國家和地區(qū)提出了“雙碳”（碳達(dá)峰和碳中和）目標(biāo)，其中多數(shù)計劃于2050 年前實現(xiàn)，如歐盟、英國、加拿大、日本、新西蘭、南非等[1]。2020年9月22日，中國提出將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，力爭于2030年前達(dá)到二氧化碳排放量峰值（碳達(dá)峰），于2060 年前實現(xiàn)碳中和[2]，并在2020 年12 月12 日氣候雄心峰會上提升了非化石能源發(fā)展目標(biāo)[3]，表明中國進(jìn)一步推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型、構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的決心。同時，傳統(tǒng)油氣行業(yè)如何適應(yīng)未來的發(fā)展成為廣泛關(guān)注的議題[4-10]?；诖?，本文重點研究了“雙碳”目標(biāo)對油氣行業(yè)的影響，分析了國際石油公司轉(zhuǎn)型發(fā)展的特點，并提出了中國油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)對策。

1 “雙碳”目標(biāo)下的能源轉(zhuǎn)型

1.1 碳中和目標(biāo)的提出

人類社會進(jìn)入工業(yè)時代以來，化石燃料消耗急劇增加，使得空氣中二氧化碳濃度不斷增加，地球碳循環(huán)平衡被破壞，全球氣溫升高、冰川融化、海平面上升等諸多問題出現(xiàn)，人類賴以生存的環(huán)境面臨前所未有的威脅。自1850 年以來，全球氣溫上升了1.0 ℃左右，海平面上升了約20 cm。2013 年，大氣二氧化碳濃度超過400 mg/L，2021 年高達(dá)415 mg/L。按當(dāng)前碳排放強(qiáng)度，預(yù)計2050 年全球氣溫至少升高1.5 ℃。如果全球升溫達(dá)到2.0 ℃，海平面將升高36～87 cm，全球特別是沿海地區(qū)的氣候和環(huán)境將面臨巨大威脅。因此，減少二氧化碳等溫室氣體排放，減緩全球氣溫上升速度，已成為全人類的共同目標(biāo)[11]。

1992 年5 月，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）就氣候變化問題通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》，這是世界上第一個為全面控制二氧化碳等溫室氣體排放，應(yīng)對全球氣候變暖給人類經(jīng)濟(jì)與社會帶來不利影響的國際公約。

1997年12月，149個國家和地區(qū)的代表在日本京都制定并通過《京都議定書》，對全球碳排放權(quán)交易體系的構(gòu)建作了詳盡的規(guī)定，明確了全球溫室氣體排放總額和協(xié)議簽署國的減排目標(biāo)，并分配不同數(shù)量的碳排放額。

2009 年12 月，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的締約國在丹麥哥本哈根召開了第十五次大會，簽訂了《哥本哈根協(xié)議》，重申國際氣候合作的共識，正式通過全球平均溫度升高不超過2.0 ℃的目標(biāo)，強(qiáng)化了國際碳減排規(guī)則。

2015 年12 月，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的近200 個締約國在巴黎召開第二十一次大會，通過了應(yīng)對全球氣候變化的《巴黎協(xié)定》，明確了全球溫度升高控制硬指標(biāo)，即將全球平均氣溫升高幅度控制在比工業(yè)化前水平高2.0 ℃之內(nèi)，并努力控制在1.5 ℃之內(nèi)。

2018 年10 月，IPCC 發(fā)布了《全球升溫1.5 ℃特別報告》，提出了碳中和目標(biāo)，即2030 年全球二氧化碳排放量較2010 年降低約45%，2050 年實現(xiàn)二氧化碳凈零排放，到21 世紀(jì)末將全球氣溫升高控制在1.5 ℃之內(nèi)。

2021年8月，IPCC發(fā)布了第六次評估第一工作組報告《氣候變化2021：自然科學(xué)基礎(chǔ)》，將基于情景的預(yù)估與基于過去模擬增暖的觀測約束結(jié)合起來，估算在2030—2040 年，全球升溫將超過1.5 ℃閾值，較《全球升溫1.5 ℃特別報告》中估算的時間提早10 a。

1.2 全球二氧化碳排放現(xiàn)狀

1750 年至今，全球二氧化碳排放集中在美國、歐盟、中國、俄羅斯等少數(shù)幾個國家和地區(qū)。美國歷史累計二氧化碳排放量最高，達(dá)4 102×108t，占全球的24.5%；歐盟次之，為2 807×108t，占17.1%；中國第三，為2 200×108t，約是美國的一半，占全球的13.6%；其后為俄羅斯（1 139×108t，占6.8%）、日本（646×108t，占3.9%）、印度（519×108t，占3.2%）等[12]（圖1）。

2016—2020 年，美國二氧化碳排放量整體呈下降趨勢（圖2），2020 年受到新冠疫情影響，經(jīng)濟(jì)活動大幅度減少，能源消費(fèi)總量下降，美國二氧化碳排放量同比下降11.5%。2021 年2 月，美國正式重返《巴黎協(xié)定》，承諾于2035 年實現(xiàn)無碳發(fā)電、于2050 年實現(xiàn)碳中和。

歐洲二氧化碳排放量于2016—2017 年增大，2018—2020 年減小。為推進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型，歐洲首批氣候行動計劃包括《2030 年氣候目標(biāo)計劃》、《歐洲氣候公約》等，承諾2030年二氧化碳凈排放量較2020年減少55%以上，2050年實現(xiàn)碳中和。

當(dāng)前，中國二氧化碳年排放量居全球首位，尤其是2016—2019 年，中國二氧化碳排放量快速增長，2019 年二氧化碳排放量高達(dá)98×108t，占全球的31.1%，較2016 年增長近7.0%。與發(fā)達(dá)國家已經(jīng)碳達(dá)峰，且二氧化碳排放量逐年下降不同，中國經(jīng)濟(jì)總量仍然保持中—高速增長，城鎮(zhèn)化推進(jìn)使得能源消費(fèi)總量增加，碳排放量仍將呈增長趨勢。

1.3 能源結(jié)構(gòu)演變與特征

全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了柴薪—煤炭—油氣的3個發(fā)展階段[13]。18世紀(jì)后期，蒸汽機(jī)的發(fā)明引發(fā)了首次能源變革，煤炭代替柴薪成為第一大能源。19 世紀(jì)中—后期，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明和推廣引發(fā)了第二次能源變革，石油消費(fèi)量超過煤炭，油氣成為世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的主體，從此進(jìn)入以油氣為主的能源多元化時代（圖3）。

目前，面對日益凸顯的環(huán)境、氣候和能源安全問題，全球正在經(jīng)歷由高碳向低碳、由化石能源向可再生能源的第三次能源轉(zhuǎn)型。2020 年，石油和天然氣在全球能源消費(fèi)中的占比分別為31.2%和24.7%，煤炭的占比已降至27.2%，在構(gòu)建以可再生能源為主體能源體系的進(jìn)程中，以油氣為主的化石能源仍將長期占據(jù)重要地位，尤其是天然氣以靈活、清潔、穩(wěn)定、高效等多重優(yōu)勢，在大規(guī)模替代高污染燃料、與可再生能源協(xié)同發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用。1965—2020年，天然氣在全球一次能源結(jié)構(gòu)中的占比由15.8%上升至24.7%，達(dá)到歷史新高。

美國能源署、國際能源署、英國石油和?？松梨? 家機(jī)構(gòu)對2030 年、2040 年和2050 年全球一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)開展了不同情景下的預(yù)測。在碳中和情景下，2030 年、2040 年和2050 年的油氣消費(fèi)分別為77.2×108t、50.0×108t 和31.3×108t 油當(dāng)量，在一次能源消費(fèi)中占比分別為50.4%、31.1%和20.2%。由此可見，在未來的中—長期，油氣仍是世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。

2 全球油氣發(fā)展趨勢

2.1 供需格局

全球進(jìn)入以油氣為主的能源多元化時代以來，油氣供需格局歷經(jīng)了美國中心、一域兩中心（以中東為主要供給區(qū)域，以歐洲和美洲為主要消費(fèi)中心）和兩帶三中心的3 次演變，目前，全球油氣供需格局為以中東—中亞—俄羅斯地區(qū)、美洲地區(qū)為主的2 大油氣供給帶，以美國、歐洲和亞太地區(qū)為主的3 大油氣消費(fèi)中心。

中東—中亞—俄羅斯地區(qū)擁有全球56%的石油儲量和72%的天然氣儲量，是常規(guī)油氣最富集的地區(qū)；石油和天然氣產(chǎn)量分別占全球總量的50%和40%，常規(guī)油氣的重要產(chǎn)地，影響著全球原油供給，以及歐洲和亞太地區(qū)的天然氣供給。美洲地區(qū)石油和天然氣儲量分別占全球的33%和10%，石油和天然氣產(chǎn)量分別占全球的30%和31%，豐富的非常規(guī)油氣資源，是該地區(qū)油氣增儲上產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

美國、歐洲和亞太地區(qū)是全球油氣消費(fèi)主體，2017年，以上3 個地區(qū)石油和天然氣消費(fèi)分別占全球消費(fèi)總量的71%和56%。其中，亞太地區(qū)石油消費(fèi)增長較快，從1980 年占全球總量的18%（5.2×108t）增長至2017 年占比35%（16.0×108t），天然氣消費(fèi)從1980年占比5%（0.7×108t油當(dāng)量）增長至2017年占比21%（6.6×108t油當(dāng)量）。

中國油氣資源對外依存度高，面對全球供需格局的演變[14]，應(yīng)當(dāng)重點建設(shè)能源支點國家，優(yōu)化油氣引進(jìn)布局，構(gòu)建以中東—中亞—俄羅斯為中心、以非洲和美洲為側(cè)翼的油氣供應(yīng)格局。

2.2 勘探開發(fā)趨勢

截至2019 年底，全球石油和天然氣的剩余可采儲量分別為2 394.4×108t 和241.1×1012m3，全球常規(guī)油氣勘探進(jìn)入中—后期，油氣儲量增長低位徘徊；非常規(guī)油氣勘探潛力大，剩余可采儲量為1 235.2×108t油當(dāng)量，占全球的28.2%，較2018 年增加321.0×108t，增加的儲量主要集中在美洲地區(qū)[15-16]。

2019 年全球石油和天然氣產(chǎn)量分別為46.4×108t和39 556.1×108m3，較2018 年增長2.3%。其中，陸上常規(guī)油氣產(chǎn)量為37.5×108t，同比下降0.6×108t；海上油氣產(chǎn)量為22.5×108t，同比增長0.5×108t，遠(yuǎn)高于近10 a的年均增長率1.5%；非常規(guī)油氣產(chǎn)量為19.8×108t，產(chǎn)量逐年增加，近10 a 的年均增長量為1.2×108t，年均增長率為9.1%，全球非常規(guī)油氣開發(fā)的有序接替促進(jìn)了全球油氣產(chǎn)量持續(xù)增長[17-18]。

2.3 業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)

隨著全球油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的有序接替，國際石油公司的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)逐步發(fā)生轉(zhuǎn)變，技術(shù)與裝備進(jìn)步、勘探與開發(fā)成本下降，促使常規(guī)天然氣、致密油氣、油砂和深水油氣業(yè)務(wù)發(fā)展，成為全球油氣資源的戰(zhàn)略接替區(qū)。

天然氣業(yè)務(wù)發(fā)展的總體趨勢為近穩(wěn)遠(yuǎn)長，近期全球天然氣供應(yīng)過剩，供大于求的局面將可能持續(xù)至2030 年；天然氣發(fā)展總體向好，油氣價格波動、投資下降等因素對未來產(chǎn)量產(chǎn)生影響，供需將達(dá)平衡。海上油氣是2000 年以來新增儲量的主體，產(chǎn)量呈持續(xù)上升之勢。致密油氣、油砂等非常規(guī)油氣資源豐富，勘探潛力較大，但受低油價影響，非常規(guī)業(yè)務(wù)經(jīng)濟(jì)性下降，增長變緩。

2.4 國際油價

國際油價主要受到成本、供需和金融3 大因素影響，其中，成本決定價格基線，供需影響價格趨勢，金融可造成價格劇烈波動。2020 年上半年，各主要經(jīng)濟(jì)體先后爆發(fā)新冠疫情，4 月下旬國際油價跌入谷底，美國西德克薩斯輕質(zhì)中間基原油（WTI）甚至出現(xiàn)罕見的負(fù)油價；下半年，在歐佩克減產(chǎn)、疫情管控、疫苗接種等措施的綜合推動下，國際油價進(jìn)入回升期。受全球碳減排以及新冠疫情影響，能源需求結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，全球石油需求增長空間受限，2021 年埃信華邁預(yù)測的2050 年全球石油需求量，較2019 年的預(yù)測值下降約3.5×108t。需求增速減弱將使市場供需基本面維持寬松格局，國際油價中樞將長期處于60～70 美元/桶的中—低位區(qū)間，高碳、高成本資產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和吸引力下降。

2.5 地緣政治

2020 年大國博弈激烈，地緣政治風(fēng)險加劇。美國和伊拉克長久深厚積怨，戰(zhàn)爭風(fēng)險難以排除，中東緊張局勢加劇，威脅全球油氣供給；委內(nèi)瑞拉政局脆弱性凸顯，經(jīng)濟(jì)積重難返，油氣產(chǎn)量下滑，短期難有轉(zhuǎn)機(jī)；沙特、利比亞、蘇丹、厄瓜多爾等國形勢面臨較大不確定性。

此外，油氣消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有一致性，2018 年新興11 國的國民生產(chǎn)總值平均增長率為5.1%，經(jīng)濟(jì)規(guī)模增量占全球經(jīng)濟(jì)增量的30.4%，新興國家油氣需求增長迅速，逐步構(gòu)成了以美歐為代表的發(fā)達(dá)國家、以中印為代表的新市場國家、歐佩克擴(kuò)張形成的維也納聯(lián)盟的全球油氣博弈新三角。

3 中國油氣行業(yè)發(fā)展對策

3.1 堅定油氣主體地位，加強(qiáng)勘探與開發(fā)

在碳中和目標(biāo)下的全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中，油氣供需格局、勘探開發(fā)趨勢、油氣業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)等方面發(fā)生深刻變化，從一次能源消費(fèi)量看，石油和天然氣中—長期內(nèi)仍將是世界一次能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分。對于中國而言，按一次能源消費(fèi)量2030 年達(dá)峰預(yù)測[19]，峰值約41.9×108t 油當(dāng)量，石油和天然氣消費(fèi)量將分別在2030 年和2040 年達(dá)到峰值。2030 年，預(yù)測煤、油、氣和非化石能源消費(fèi)分別占一次能源消費(fèi)總量的43%、18%、12%和27%，油氣占比30%；2060 年，預(yù)測煤、油、氣和非化石能源消費(fèi)分別占5%、6%、9%和80%，油氣占比15%，在較長時間內(nèi)，油氣仍將是中國一次能源消費(fèi)的主體（圖4）。

油氣作為保障中國能源安全的關(guān)鍵，應(yīng)當(dāng)加大勘探開發(fā)力度，堅持“常非并舉，海陸并進(jìn)，深淺并重”，實現(xiàn)從常規(guī)油氣向非常規(guī)油氣，陸上向海上，中—淺層向深層的資源有序接替，促進(jìn)增儲穩(wěn)油增氣，提高國內(nèi)油氣供應(yīng)，降低對外依存度，力爭實現(xiàn)石油年產(chǎn)2×108t 和天然氣年產(chǎn)3 000×108m3，并長期穩(wěn)產(chǎn)。此外，要大力發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)，將天然氣作為實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的橋梁，推動天然氣大規(guī)模替代高污染燃料，與可再生能源協(xié)同發(fā)展，有序推進(jìn)減碳減排[20-21]。

3.2 落實全過程減碳，加強(qiáng)碳利用與埋存

“雙碳”目標(biāo)下勘探開發(fā)油氣的同時，應(yīng)優(yōu)化能源利用結(jié)構(gòu)，提高電氣化水平，加快推進(jìn)節(jié)能減排，實現(xiàn)綠色低碳開發(fā)。油氣勘探開發(fā)過程中溫室氣體的來源主要有7 個部分，按碳排放量由大至小依次為油氣處理、油氣生產(chǎn)、甲烷泄漏、天然氣液化、火炬放空、鉆井排放和直接排放，其中油氣處理和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放占比53%，甲烷泄漏和排放相關(guān)占比28%。因此，應(yīng)當(dāng)重點在這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)實施減排。

此外，碳利用和碳封存也是碳減排的重要途徑，要在二氧化碳的化學(xué)利用、地質(zhì)利用、生物利用、封存等方面持續(xù)開展技術(shù)升級與低成本工業(yè)化應(yīng)用[22-23]。中國約130×108t 的石油地質(zhì)儲量適合采用二氧化碳驅(qū)替開發(fā)，預(yù)計可提高石油采收率15%，增加可采儲量19.2×108t，利用二氧化碳47×108～55×108t；此外，剩余油層、非常規(guī)油藏等均是封存二氧化碳的潛力區(qū)。

3.3 油氣與新能源融合發(fā)展

中國石油公司順應(yīng)時代趨勢，提出了明確的低碳發(fā)展目標(biāo)，制定了綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略。以中國石油為例，將綠色低碳列為公司五大發(fā)展戰(zhàn)略之一，依托上游業(yè)務(wù)優(yōu)勢，成立油氣和新能源板塊，注重新能源與天然氣協(xié)同發(fā)展，把節(jié)能減排作為重要目標(biāo)，實施綠色企業(yè)建設(shè)，預(yù)計在2025 年前后實現(xiàn)碳排放峰值，在2050年前后實現(xiàn)碳近零排放。

油氣與新能源的融合發(fā)展要加大油氣勘探開發(fā)力度，利用自身優(yōu)勢，為新能源的發(fā)展提供資金、技術(shù)、人才等支持，推動新能源投資，拓展能源供應(yīng)體系；此外，要堅持有戰(zhàn)略、有步驟地推進(jìn)新能源領(lǐng)域發(fā)展，短期內(nèi)重點以發(fā)展天然氣、積極布局CCUS、兼顧生物質(zhì)能和地?zé)崮?、剝離重碳資產(chǎn)等方式降低碳排放；中—長期以發(fā)展新能源業(yè)務(wù)為主，協(xié)同發(fā)展太陽能、風(fēng)能、氫能等非化石能源，實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型。

3.4 技術(shù)創(chuàng)新

近百年來，油氣勘探開發(fā)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新推動全球油氣產(chǎn)量快速增長，堅持以理論研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和技術(shù)配套應(yīng)用為核心的技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略，是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵，也是油氣業(yè)務(wù)發(fā)展、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。在油氣領(lǐng)域，應(yīng)通過持續(xù)優(yōu)化大幅度提高采收率技術(shù)，不斷提高老油氣田開發(fā)水平；重點改進(jìn)大型氣田勘探技術(shù)和復(fù)雜氣田高效開發(fā)技術(shù)，大力勘探開發(fā)天然氣；加強(qiáng)非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術(shù)研究，促進(jìn)大規(guī)模建產(chǎn)和高效益開發(fā)；突破深海油氣工程技術(shù)、高性能智能導(dǎo)鉆技術(shù)、油氣儲集層精準(zhǔn)改造技術(shù)、地質(zhì)工程一體化決策技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)[24-25]。在新能源領(lǐng)域，光伏發(fā)電中的多晶硅原料提煉技術(shù)、海上風(fēng)電中的海上輸電與運(yùn)維技術(shù)、氫能發(fā)展中的制備與儲運(yùn)技術(shù)等都是亟須突破的核心技術(shù)。對于制約發(fā)展的技術(shù)和裝備，應(yīng)儲備人才，創(chuàng)新研發(fā)模式，依靠技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動傳統(tǒng)油氣業(yè)務(wù)與新型油氣業(yè)務(wù)的高質(zhì)量發(fā)展。

4 結(jié)論

（1）“雙碳”目標(biāo)下，中國要堅定油氣的主體能源地位，加大勘探開發(fā)力度，加快油氣結(jié)構(gòu)調(diào)整，實現(xiàn)資源有序接替，把天然氣作為實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的橋梁，有序推進(jìn)減碳減排。

（2）在油氣勘探開發(fā)過程中，應(yīng)當(dāng)注重碳減排和碳利用相結(jié)合，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)全過程減排，加強(qiáng)二氧化碳的地質(zhì)利用和封存，實現(xiàn)綠色低碳開發(fā)。

（3）應(yīng)當(dāng)重視油氣與新能源融合發(fā)展，堅持技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略，持續(xù)攻關(guān)油氣領(lǐng)域和新能源領(lǐng)域核心技術(shù)和裝備，有戰(zhàn)略、有步驟地推進(jìn)新能源領(lǐng)域發(fā)展，驅(qū)動油氣行業(yè)實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展。