金之鈞,王曉峰
(1.北京大學(xué)能源研究院,北京 100871;2.中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083)
自21世紀(jì)初以來,氣候及生態(tài)環(huán)境變化成為全人類面臨的共同挑戰(zhàn),清潔無碳的可再生能源開始受到國際社會的高度重視。為了盡可能走上綠色低碳的經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路,很多國家和地區(qū)都制定了宏大的可再生能源發(fā)展目標(biāo),同時推出了扶持清潔能源發(fā)展的政策措施。中國作為負(fù)責(zé)任的大國,也在積極推進(jìn)低碳化和清潔化轉(zhuǎn)型工作。2020年9月22日,在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上,國家主席習(xí)近平向全世界鄭重宣布,中國“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”,這是中國應(yīng)對氣候變化的重要一步,必將對全球氣候治理產(chǎn)生重大影響。
基于上述背景,可再生能源及天然氣等低碳能源的發(fā)展將成為未來能源發(fā)展的主流。BP于2019年發(fā)布的《BP世界能源展望》[1]指出,在2040年前,可再生能源和天然氣的重要性會日益增強(qiáng),向低碳能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型將持續(xù)進(jìn)行。到2040年,全球天然氣消費量將從2017年的3.67萬億m3增至5.37萬億m3,年均增速1.7%,天然氣在一次能源消費結(jié)構(gòu)中的占比將從2017年的23.4%提高到25.8%??稍偕茉聪M量在全球一次能源消費結(jié)構(gòu)中的占比將達(dá)到15.38%。在核能和水能以外的可再生能源中,風(fēng)能和太陽能發(fā)展最快,在可再生能源中的占比將分別達(dá)到44.83%和38.73%。
國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)在其2019年發(fā)布的《全球能源轉(zhuǎn)型:2050年路線圖》中,分兩種情景對2050年前全球可再生能源的發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測[2]。第一種是基準(zhǔn)情景,分析基礎(chǔ)是各國政府目前現(xiàn)有的和將要推行的能源政策;第二種是可再生能源大發(fā)展情景,分析基礎(chǔ)是通過大力發(fā)展以可再生能源為核心的低碳能源技術(shù),把全球氣溫相對于工業(yè)化前的增幅控制在2℃以內(nèi)。在前一種情景下,2050年可再生能源(包括生物質(zhì)能、地?zé)崮?、水能、海洋能、太陽能、風(fēng)能)在最終能源消費總量中的占比將從2016年的17%提高至25%;而在可再生能源大發(fā)展的情景下,增幅將高達(dá)66%,年均增長1.5%。
在第二種情景下,可再生能源發(fā)電量大幅度增長,到2050年其在總發(fā)電量中的占比將從2018年的25%提高至86%。其中,太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電仍為發(fā)展的重點。太陽能光伏發(fā)電(包括共用事業(yè)規(guī)模和分布式)的年新增發(fā)電量將從2017年、2018年的109 GW提高到360 GW,風(fēng)力發(fā)電(包括陸上和海上)的年新增發(fā)電量將從2017年、2018年的54 GW提高到240 GW。
2015年12月《巴黎協(xié)定》的簽訂,對能源系統(tǒng)低碳化是具有里程碑意義的,明確了控制氣候變化的核心目標(biāo):全球平均升溫幅度控制在工業(yè)革命前水平的2℃以內(nèi),并努力將溫度上升幅度限制在1.5℃以內(nèi)。
為了抑制溫室氣體排放的增長,需要大力發(fā)展清潔能源。其中天然氣、風(fēng)能、太陽能這三大能源可以滿足未來能源增量的70%以上,且隨著時間的推移,該比例會越來越高,最后達(dá)到90%。這里特別說明的是天然氣被全球認(rèn)為是清潔能源,在產(chǎn)生同等熱量的情況下,天然氣的二氧化碳排放量是最低的。目前中國碳排放中,煤炭占了73%,石油占約20%,天然氣僅占6%,反映出天然氣的清潔能源特性。
多元更重要的是表現(xiàn)在清潔能源的多元化。清潔能源除了太陽能、水能和核能之外,還包括近期發(fā)展較快的地?zé)崮?、海浪能和空氣能等各種各樣的能源形式。在傳統(tǒng)的能源當(dāng)中,多元化也包括煤的清潔利用、頁巖油氣的開采利用等。同時要關(guān)注能源供給的多元化,在全球多個國家和地區(qū)購買原油,同時開辟多個運輸通道運往國內(nèi),才能夠保證我國的石油的能源安全。
由于不同地區(qū)能源資源稟賦不同,能源多元化體現(xiàn)在保障能源安全的好處,如在油田地區(qū),清潔化地利用伴生氣資源就是較好的選擇。同時,多元化的資源供應(yīng)有利于在一種資源遇到問題時進(jìn)行切換。如歐洲就曾因為俄羅斯的天然氣斷供而重啟一些煤電廠,以彌補(bǔ)天然氣發(fā)電的不足。
“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”概念的提出與全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織的成立是全球化的標(biāo)志[3]。這個概念最早是托夫勒在《第三次浪潮》中提出。2015年9月26日,習(xí)近平總書記在聯(lián)合國發(fā)展峰會上發(fā)表了《謀共同永續(xù)發(fā)展 做合作共贏伙伴》的重要講話,倡導(dǎo)建立全球能源互聯(lián)網(wǎng)。
2016年3月29日,由中國國家電網(wǎng)有限公司發(fā)起成立的全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織在北京成立。為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、實現(xiàn)能源變革轉(zhuǎn)型提供了現(xiàn)實可行的系統(tǒng)性解決方案。
在能源政策制定和協(xié)調(diào)方面,全球也在逐步加強(qiáng)合作。如國際能源署在我國推進(jìn)天然氣市場化改革進(jìn)程中,聯(lián)合相關(guān)成員國,對我國提供了大量支持和協(xié)助[4]。
縱觀信息技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)階段處于數(shù)字化浪潮發(fā)展期,數(shù)字化核心技術(shù)將導(dǎo)致數(shù)字和物理世界的邊界越來越模糊,數(shù)字商業(yè)應(yīng)運而生,并帶來新一輪商業(yè)模式變革。麥肯錫預(yù)測,未來十幾年,互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算對中國GDP增長總量的貢獻(xiàn)將達(dá)到7%~22%。
但同時也應(yīng)看到,與航空及金融等信息化程度較高的領(lǐng)域相比,能源領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型還處在初級階段。油氣行業(yè)近些年正在努力追趕數(shù)字化的步伐,在降本增效和能源轉(zhuǎn)型方面取得了積極的進(jìn)展。目前人工智能技術(shù)應(yīng)用成為油氣業(yè)提升競爭能力一系列數(shù)字技術(shù)中的新熱點,主要是機(jī)器學(xué)習(xí)在油氣上游地震、地質(zhì)、鉆井、巖石物理、油藏和生產(chǎn)等各個方面的應(yīng)用嘗試日益增多。但數(shù)字化對大部分油氣公司主營業(yè)務(wù)的影響依然較小,未來還有較大提升空間。
分散化是一種用戶端的用能模式,既可以單獨運行,也可以并網(wǎng)運行,是以用戶能源需求為導(dǎo)向,進(jìn)行資源配置和整合優(yōu)化的能源系統(tǒng)。
新能源正在成為分布式發(fā)展的主力,因為像太陽能、風(fēng)能和地?zé)崮艿瓤稍偕茉幢旧硗?guī)模不大,適合分散發(fā)展。其中典型的分散化的標(biāo)志就是太陽能家庭發(fā)電。目前安裝1套家庭太陽能發(fā)電設(shè)備,最便宜的價格約2萬元,且由銀行貸款提供購置資金。發(fā)電除了自用外亦可進(jìn)行網(wǎng)上賣電,進(jìn)而逐漸償還貸款,約10年即可還清。這種商業(yè)模式在未來的發(fā)展將非常迅速。另外,地?zé)帷⑺艿饶茉吹姆稚⒒卣饕脖容^明顯。
在以低碳化、多元化、全球化、數(shù)字化和分散化等“五化”為特征的能源大轉(zhuǎn)型中,大型石油公司面對當(dāng)前形勢應(yīng)做出選擇。調(diào)研發(fā)現(xiàn),大型國際化石油公司的戰(zhàn)略選擇主要體現(xiàn)在5個方面:從石油向天然氣轉(zhuǎn)化、從常規(guī)油氣向頁巖油氣轉(zhuǎn)化、從石油公司向能源公司轉(zhuǎn)化、從石油公司向可再生能源公司轉(zhuǎn)化、從能源業(yè)務(wù)向非能源業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化。不過,這5個轉(zhuǎn)化不一定同時發(fā)生在一家公司。此外,國際上不同性質(zhì)和不同規(guī)模的公司采取的戰(zhàn)略選擇也不同。
美國??松梨诠菊J(rèn)為,2025年前,天然氣將取代煤炭,成為第二大能源。近年來,美國??松梨诠炯哟笤谔烊粴忸I(lǐng)域的投資,2009年底斥資410億美元收購了XTO這家專門從事頁巖氣開發(fā)的公司,可謂是前所未有的行為。通過收購,美國??松梨诠敬蠓岣吡颂烊粴庠谄錁I(yè)務(wù)中的比重,也確保了其美國天然氣產(chǎn)量第一的位置。
BP同樣認(rèn)為天然氣是消費增長最快的化石燃料,未來年均增幅是能源消費增長速率的2倍左右,發(fā)展前景廣闊。BP計劃在2020-2025年將天然氣的產(chǎn)量占比從目前的50%增至60%。
殼牌2012年天然氣生產(chǎn)當(dāng)量已超過石油,從石油公司搖身變?yōu)樘烊粴夤尽?015年,更是以470億英鎊現(xiàn)金加股票(約700億美元)的方式收購了英國天然氣集團(tuán),鞏固了其國際天然氣巨頭的地位。
法國道達(dá)爾公司計劃繼續(xù)加大對天然氣的投資,天然氣產(chǎn)量5年內(nèi)將增長20%,液化能力和LNG貿(mào)易量實現(xiàn)翻番,再氣化能力增長50%,天然氣銷售量增長70%。預(yù)計在2035年前將公司天然氣產(chǎn)量占比由2016年的43%提升至60%。2018年,法國道達(dá)爾公司收購了安吉公司全部的LNG上游資產(chǎn),進(jìn)一步加強(qiáng)了天然氣供應(yīng)能力。2019年,又收購了日本東芝公司上游LNG的資產(chǎn)。
此外,意大利ENI、挪威Equinor等其他石油公司也紛紛在天然氣領(lǐng)域發(fā)力,希望借助新技術(shù)和資金實力,發(fā)揮與石油勘探開發(fā)的協(xié)同優(yōu)勢,取得在天然氣領(lǐng)域的增長,這也成為石油公司最現(xiàn)實的轉(zhuǎn)型之路。
近年來,由于油價下跌,全球常規(guī)油氣發(fā)現(xiàn)連續(xù)多年下滑,2016年只有約100億桶油當(dāng)量(52億桶為石油),是1956年以來的歷史最低水平。
與此同時,以美國為代表的頁巖油氣發(fā)現(xiàn)處于上升態(tài)勢。2012-2016年,全球頁巖油氣發(fā)現(xiàn)儲量已占總儲量的35%。2019年,美國頁巖油產(chǎn)量達(dá)到了歷史新高,高峰日產(chǎn)量超過700萬桶,并繼續(xù)呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。加拿大是繼美國之后第2個實現(xiàn)頁巖油氣商業(yè)開發(fā)的國家,阿根廷、中國、墨西哥等國家發(fā)展勢頭良好,將持續(xù)取得突破。
油氣公司大力購進(jìn)頁巖油氣非常規(guī)資產(chǎn)。2009-2014年,國際石油公司處置常規(guī)油氣資產(chǎn)700億美元,用于購買頁巖油氣的資產(chǎn)達(dá)598億美元,占處置資產(chǎn)的85.4%。根據(jù)2015年、2016年美國地質(zhì)調(diào)查局、美國能源信息署、美國能源部數(shù)據(jù),全球常規(guī)油資源量與非常規(guī)資源量比例為1∶1,常規(guī)天然氣資源量與非常規(guī)天然氣的資源量比例為1∶2。
非常規(guī)和深水項目是大型國際石油公司購入的對象。2016年,挪威國家石油公司、美國埃克森美孚公司、法國道達(dá)爾公司分別購買了巴西鹽下目的層油氣資產(chǎn)、美國頁巖氣、美國二疊盆地頁巖油等資產(chǎn),這些均是非常規(guī)資源。
非常規(guī)資源得以開發(fā)是基于技術(shù)進(jìn)步和成本降低。2014-2016年的低油價也促使非常規(guī)油氣項目依靠技術(shù)和管理創(chuàng)新實現(xiàn)了降本。如,二疊盆地米德蘭地區(qū)從2014年的85美元/桶降至2016年的38美元/桶,巴肯頁巖油從58美元/桶降至32美元/桶,從而使這些非常規(guī)油氣資源對石油公司的吸引力也不亞于常規(guī)油氣資源。
目前中國剩余非常規(guī)油氣資源占比已超過常規(guī)油氣資源,中國石化、中國石油、中國海油都將非常規(guī)油氣資源作為公司戰(zhàn)略方向加快開發(fā)。
從歷史演進(jìn)看,能源供給中主力能源的角色不斷變化。石油公司在經(jīng)營油氣業(yè)務(wù)的同時,也在積極探索經(jīng)營煤炭和電力領(lǐng)域相關(guān)業(yè)務(wù)。
石油公司具有石油化工方面的優(yōu)勢,因此,涉足煤化工及相關(guān)能源領(lǐng)域比較容易。近年來,以中國石化為代表的石油公司參與了集煤礦、發(fā)電、煤化工項目為一體的多個項目,體現(xiàn)了石油企業(yè)向綜合能源企業(yè)的轉(zhuǎn)變。
此外,目前我國正在開展電力市場化改革,石油企業(yè)也紛紛參與電力項目。2017年11月中國石油正式成立中國石油集團(tuán)電能有限公司,已開展電力業(yè)務(wù)。2017年10月,中國石化河南油田獨資設(shè)立的河南明珠電力銷售有限公司,獲得了首張電力牌照。中國海油涉足電力項目較早,旗下中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司已經(jīng)擁有中山嘉明、海南洋浦、廣東惠州、福建莆田等6個燃?xì)怆姀S。國際上,油氣公司也加緊在電力領(lǐng)域的布局。
從長遠(yuǎn)來看,可再生能源等新能源代替化石能源是能源發(fā)展的趨勢。因此,主要的油氣公司都非常重視對可再生能源領(lǐng)域的關(guān)注和投資,通過并購可再生能源和新能源企業(yè)迅速壯大規(guī)模,力圖走出具有各自特色的可再生能源轉(zhuǎn)型之路。
BP已經(jīng)是北美最大的風(fēng)電運營商之一,通過投資和收購,已經(jīng)擁有數(shù)百萬千瓦的風(fēng)機(jī)裝機(jī)量。BP提出的愿景是到2050年實現(xiàn)零碳,這意味著BP要將二氧化碳排放從目前生產(chǎn)過程和產(chǎn)品產(chǎn)生的4.15億噸降至0。2019年,BP增持太陽能企業(yè)LightSource的股份至50%,建成了巴西的生物燃料工廠,正不斷加速在可再生能源領(lǐng)域的布局[5]。
殼牌大刀闊斧地邁入新能源領(lǐng)域。2016年,成立了新能源公司,統(tǒng)領(lǐng)其遍布全球的新能源業(yè)務(wù),不僅包括可再生能源,也包括電動汽車充電、儲能及氫能的項目。
中國石化于1998年起開始發(fā)展地?zé)豳Y源,如今已發(fā)展成為全國常規(guī)地?zé)豳Y源開發(fā)利用的第一大公司,在地?zé)峁┡?、地?zé)崴a(chǎn)業(yè)化利用等方面擁有成熟的配套技術(shù),形成了新的競爭力。中國石化牽頭制定的地?zé)峁┡蔀樾郯残聟^(qū)選中的解決方案。
非能源業(yè)務(wù)也是油氣公司的轉(zhuǎn)型方向之一。一般而言,油氣公司都擁有龐大的油品零售網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在互聯(lián)網(wǎng)時代也都紛紛開展了各種線上服務(wù),這種網(wǎng)絡(luò)價值使得油氣公司拓展包括零售業(yè)在內(nèi)的非能源業(yè)務(wù)難度較低。
中國石化是國內(nèi)較早試行“互聯(lián)網(wǎng)+”改革的中央石油企業(yè),2011年成立易捷網(wǎng)電子商務(wù)平臺,陸續(xù)與順豐、一號店、騰訊、阿里巴巴在網(wǎng)上充值油卡、大數(shù)據(jù)提升產(chǎn)油量、統(tǒng)一支付體系、車聯(lián)網(wǎng)等方面進(jìn)行廣泛合作。2014年3月,非油業(yè)務(wù)啟動混合所有制改革,2014年9月,騰訊、中國人保、麥?zhǔn)⑷牍芍袊N售公司。中國石化的便利店進(jìn)行專業(yè)化運營,卓瑪泉、尾氣處理液、燃油寶銷售快速增長,并推出“喜樂爽”玻璃水,拓展保險、汽服、快餐、廣告等站內(nèi)新業(yè)務(wù),探索“互聯(lián)網(wǎng)+銷售+服務(wù)”新商業(yè)模式。銷售收入從2012年的110億元增至2016年的356億元。
中國石油也較早地開展了非油業(yè)務(wù)。2007年,中國石油啟動非油業(yè)務(wù),便利店從最初的2 974家增加到目前的1.6萬余家,年均收入從2007年的6.6億元增至2014年的98.8億元,平均單店收入達(dá)到62.7萬元,利潤年均增長42%,非油業(yè)務(wù)已經(jīng)成為新的效益增長點。
從總體來看,比起前面4個轉(zhuǎn)變,油氣企業(yè)向非油業(yè)務(wù)的拓展,目前更像是有益的補(bǔ)充,很難說是油氣企業(yè)轉(zhuǎn)型的方向。天然氣、非常規(guī)、可再生能源等不僅是油氣企業(yè)轉(zhuǎn)型的方向,更是其內(nèi)在發(fā)展的必然要求和趨勢。
全球能源轉(zhuǎn)型雖然給國內(nèi)外油氣公司帶來巨大挑戰(zhàn),但在未來很長的一段時間內(nèi),油氣的主體地位是不可動搖的,中國石化作為能源行業(yè)的代表企業(yè)之一,在保障能源供給和能源安全方面責(zé)任重大,要堅定信心,把能源的飯碗牢牢端在自己手里。在全球能源加快轉(zhuǎn)型的大背景下,各大石油公司應(yīng)積極應(yīng)對,主動謀劃,一是要深入分析能源轉(zhuǎn)型的“五化”特征,制定適應(yīng)企業(yè)自身轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略,特別是要加快碳排放達(dá)峰和碳中和戰(zhàn)略路徑研究進(jìn)度,并制定切實可行的碳達(dá)峰行動方案。二是要持續(xù)加大科技攻關(guān)力度,加快綠色低碳技術(shù),特別是加快碳捕集、利用與封存(CCUS)等核心技術(shù)的研發(fā)速度,不斷提升自身核心競爭力。三是要不斷推進(jìn)數(shù)字技術(shù)與能源業(yè)務(wù)的深度融合,借助大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù),提質(zhì)增效,推進(jìn)公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展。
致謝:在本文的編寫過程中,中國石油化工股份有限公司石油勘探研究院周慶凡、白振瑞、熊利平3位專家,以及北京大學(xué)能源研究院楊雷副院長提供了部分資料和數(shù)據(jù),在此表示感謝。