中国能源转型将走向何方

○ 文／邹才能

●能源革命是每一位能源工作者的使命，是国家安全的基石和强盛的动力。

一个国家能源战略水平和能力是国与国战略层面、大国国力的重要体现，甚至是不战屈人之兵的无形利器。因此，我国正在通过能源革命，开启能源自主之路。

美国通过“非常规油气革命”，即将实现“能源独立”。近年来，我国正处在高速发展期，油气对外依存度不断攀升，能源供给安全已成为中国能源革命中面临的一大挑战，能源供给安全战略布局日显重要。

我国在世界能源结构中处在一个怎样的地位和处境？如何推动我国能源结构转型革命，保障我国能源安全？

非常规能源的发展潜力与趋势

近年来，全球非常规油气发展迅猛，尤其是在西半球的美国和东半球的中国，致密气、煤层气、页岩气、致密油等非常规油气正在进入快速发展阶段。美国引领页岩气、致密油非常规革命，而中国或将引领陆相页岩油革命。

世界石油工业已发展了160年，油气虽不可再生，但非常规油气革命可延长石油工业再发展150年以上。全球页岩气资源储量丰富，美国、中国、加拿大、阿根廷四个国家已实现了页岩气商业开发。2018年，美国页岩气产量6072亿立方米、中国108亿立方米、加拿大53亿立方米，阿根廷43亿立方米。页岩气革命带来了更大的勘探潜力和开发动力，预计天然气消费量将在2030年超越煤炭、在2040年超越石油，迎来以天然气为主的清洁能源黄金发展时期，届时世界将进入天然气时代。天然气将成为高碳化石能源向无碳新能源跨越过程中的桥梁。

相较于美国，中国才刚刚迈入非常规油气时代，正处于常规油气的持续发现期和非常规油气的战略突破期。2018年，中国页岩气年产量108亿立方米，成为世界第二大页岩气生产国。中国页岩气勘探开发历程可追溯到2009年中国石油在川南部署的威201井，发现了奥陶系五峰组—志留系龙马溪组、寒武系筇竹寺组两套页岩气目的层，获得了工业性页岩气流，成为我国第一口页岩气发现井，开启了中国页岩气工业化进程。

十年的工业化进程中，实现了非常规油气理论突破，发现了“磨刀石般的致密砂岩和铁板一样的黑色页岩”中存在纳米级孔隙，揭示了大面积“甜点区”不受圈闭控制的连续型油气分布规律，突破了传统教科书上经典的圈闭油气成藏理论。在勘探实践中总结了三条成功经验：一是选准“甜点区”，二是打进“甜点段”，三是压好“甜点体”。第一个选准“甜点区”现已成功，打进“甜点段”已基本工业化，而压好“甜点体”目前仍在继续实践。此外，在技术创新上，掌握了水平井体积压裂技术，采用平台式工厂化生产，突破了传统直井开采模式。我国已基本形成页岩气勘探开发理论体系，掌握开发技术经验，将持续推动我国非常规油气发展，重构世界能源格局新版图。

此外，我国煤炭资源丰富，地下煤制气潜力巨大。陆上埋深1000 ～ 3000米的煤炭资源3.77万亿吨，主要分布在鄂尔多斯、准噶尔、塔里木、松辽等盆地中。这些深层煤炭资源经过地下气化可生成巨量甲烷和氢气，按气化动用率40%计算，折合成等热值甲烷（天然气）资源量为270万亿～ 330万亿立方米，是常规气资源量的3倍。因此，我国未来还将推动煤制气革命。

积极部署能源战略革命

我国需积极部署能源战略革命，应对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势及国际技术竞争新挑战等，保障国家能源安全。

从战略性和长久性角度来看，我国需谋划加快实现常规—非常规油气的“生产革命”、煤炭发展的“清洁革命”和新能源发展的“速度革命”，力争到2050年前后实现能源结构从“一大三小”向 “三足鼎立”的转型革命，届时煤炭约占一次能源消费40%、油气占30%、新能源占30%。

未来以新能源消费为主是必然趋势和必然选择，各国都在提前部署能源战略，新能源革命到来速度或将超出预期。实施中国能源革命势在必行，我国正在开展能源体系“四大革命”，加快能源结构革命性转型。

能源供给革命。2018年，我国能源总产量37.7亿吨标煤。其中，原煤产量25.8亿吨标煤，占比68.5%；原油2.7亿吨标煤，占比7.2%；天然气2.13亿吨标煤，占比5.5%；新能源7.1亿吨标煤，占比18.8%。未来，我国能源产量将再创高峰。此外，在能源供给侧开展五方面助力：加快石油采收率提高与页岩油工业化，加快天然气、煤制气、水合物、氢气规模化生产，加快煤炭清洁化利用的速度与规模，加快太阳能、风能、核电、储能等低成本生产，加快全球化能源分享与技术服务。

能源消费革命。2017年全球新能源消费占能源消费总量的16%，成本下降接近化石能源。2017年全球新能源投资总额3335亿美元，接近油气上游投资的4080亿美元。其中，太阳能、风能投资占比超过75%，智能技术投资增长明显。据IEA预测，2040年全球能源一次消费中，新能源将占20% ～ 40%，新能源迎来重大机遇。

我国能源一次消费中新能源比例逐年增加。2018年，我国能源消费总量46.4亿吨标煤。其中，原煤消费占比59%，比2009年下降12.6%；原油消费占比18%，比2009年增长2.5%；天然消费气占比8%，比2009年增长4.5%；新能源消费占比14.1%，比2009年增长5.6%。

能源技术革命。能源技术创新进入高度活跃期，绿色低碳是能源技术发展的主要方向。中国正通过科技进步推动能源技术体系由常规油气向非常规、国内油气向国外、油气产业向新能源的“三个更大跨越”。

要加强新能源技术研究：氢能方面研究高效低成本氢燃料电池与汽车技术的革新，核能方面推进快推技术与微型核电、磁约束聚变技术的突破，储能方面研发金属-空气电池、纳米电池、超级电容器技术的突破，新材料方面研究高性能二维材料（石墨烯、黑鳞等）技术等。

能源体制革命。我国能源生产结构中，煤炭生产占69%、石油占7%、天然气占6%、新能源占18%，构成“一大三小”的中国特色能源结构，煤炭在一段时期内仍将是主体能源。需加快我国能源结构革命性转型，加快煤炭的清洁化、新能源的低廉化。同时，加快油气、地下煤制气、水合物，氢气的生产革命，从“一大三小”向“三足鼎立”迈进。应加强产业结构顶层设计，开展前瞻性导向研究，加大实施新能源人才技术储备，推动能源低碳化转型。

氢能是重要战略方向

氢能源的发展可能会成为新能源领域的“灰犀牛”事件。

氢具有重量最轻、导热最好、发热值高、燃烧性好、资源广泛、多种形态、无毒环保等多种优势。全球各大企业每年投入数十亿美元竞相研究和开发氢燃料电池，欧盟、德国、日本、美国等国家先后通过立法推动氢能发展。截至2017年底，全球共有328座加氢站投入运营，到2025年有望超过1000座。

据氢能委员会（Hydrogen Council）预测，如果大规模部署，到2050年氢能可能占全球能源消耗的20%。《中国制造2025》明确支持燃料电池汽车发展，《国家创新驱动发展战略纲要》提出要开发氢能、燃料电池等新一代能源技术，《能源技术革命创新行动计划（2016 - 2030年）》将氢能与燃料电池技术创新作为重点任务，实现大规模和低成本氢气的制取、存储、运输、应用一体化，加氢站现场储氢、制氢模式的标准化和推广应用。同时，《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》也提出推动车载储氢系统以及氢制备、储运和加注技术发展，推进加氢站建设，到2020年，实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。

中国的氢能已进入产业发展快车道，尤其是2017年以来，在关键技术突破、产业规模增长上取得了一定的成绩，许多地方出台了支持政策，实现了小规模全产业链应用示范。2018年，我国已经建成25座加氢站，预计2030年达到1000座。人民日报称，到2050年，氢在我国终端能源体系中占比至少达10%，成为我国能源的战略组成部分。

随着产业规模与应用场景增加所面临的实际问题，我国氢能汽车发展仍须破解三大难题。一是成本高。某氢能客车定价高达130万元，政府补贴100万元后价格仍然较高，每个35兆帕的车载储氢罐成本需5万～ 6万元。二是加氢难。一个高压氢站需要投资1000万～1500万元，且只能满足200台车使用需求。三是续航有限。1kg氢气完全能量约为39度电，最大转换率为60%，三个储氢罐可达300km续航，最远里程500km。

我们应该重视氢能源的研究，完善上游制氢、中游储运、下游利用等全产业链技术体系，制定氢能中国战略，避免氢能在世界范围内突破技术瓶颈后的爆发式发展，及时规避“灰犀牛”袭来令我们措手不及。

能源革命是每一位能源工作者的使命，是国家安全的基石和强盛的动力。当下，能源需求不断加大，环境要求日益严苛，新能源作为清洁能源，开发和利用日显重要。新能源革命或将开启中国能源自主之路，应提前布局、超前研究，引领发展。

只有枯竭的思想，没有枯竭的能源。未来不管是传统能源还是新能源，都将和谐发展、和平共处，为人类社会发展做出更大贡献。