“双碳”背景下我国油气企业绿色转型研究与实践

2022-09-16 14:58吴谋远范旭强李春烁兰孟彤
石油科技论坛 2022年4期
关键词:双碳油气发电

吴谋远 康 煜 范旭强 李春烁 兰孟彤

(中国石油集团经济技术研究院)

中国是全球能源消费和碳排放第一大国,优化能源结构、加速能源绿色低碳转型势在必行[1]。党中央高度重视解决经济高质量发展和资源环境约束矛盾问题,将碳达峰、碳中和目标写入政府工作报告,制定2030年前碳排放达峰行动方案,加快构建“双碳”目标政策体系,为推动重点行业绿色转型,尤其是油气行业低碳转型指明了努力方向[2]。我国三大石油公司在积极发展主业、勇担保供责任的同时,大力拓展新能源业务,全面加速绿色转型,形成了一些典型的经验做法,为推动国家能源转型和能源安全贡献了重要力量。

1 我国油气企业推进绿色转型背景

1.1 国家“双碳”目标是决定性因素

纵观近年国际形势,从1997年的《京都议定书》、2009年的《哥本哈根协议》,到2015年的《巴黎协定》、2021年的《格拉斯哥气候公约》,全球气候治理进入了发展快车道。包括中国、欧盟、日本等140余个国家和地区已经提出了碳中和目标(表1),战略引领能源结构向清洁化转变[3-4]。在2020年《石油情报周刊》(PIW)世界最大50家石油公司中,已经有23家公司明确提出零碳目标,推动能源企业绿色转型。

表1 典型国家/组织碳中和目标与承诺

习近平主席于2020年向世界郑重宣布“3060”目标后,碳达峰、碳中和被纳入国家生态文明建设,政府有关部门加快制定相关政策。2021年10月,国家围绕“双碳”目标出台了一系列文件,尤其是《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《 2030年前碳达峰行动方案》两项重要文件的发布,标志着我国基本形成了“双碳”“1+N”政策体系,为我国油气行业绿色转型指明了努力方向,提出了发展要求[5]。

1.2 新能源快速发展是推动因素

在技术进步与工业革命推动下,世界能源体系经历了从薪柴时代到煤炭时代、油气时代的演变。随着环境和气候变化问题对人类生存发展的影响在全球范围逐步取得共识,天然气及非化石能源等低碳、零碳能源占比快速上升,世界能源体系正在从油气时代向低碳时代演变。

随着技术不断进步,可再生能源发电成本大幅下降。根据国际可再生能源机构(IRENA)2022年7月发布的《2021 年可再生能源发电成本》报告,2021年,全球近2/3可再生能源发电成本低于最便宜的化石燃料,发电量达到163GW。目前,可再生能源技术成本持续下降,其中,陆上风电、海上风电、光伏太阳能发电2021年成本较2020年分别下降15%、13%、13%。随着可再生能源项目启动成本和运营成本的降低,可再生能源变得越来越有吸引力。发展新能源被传统油气企业视为新一轮国际竞争的战略机遇,成为和油气业务共同支撑公司稳健发展的重要力量[6]。

1.3 企业可持续发展是内在因素

一方面,我国油气企业大多面临资源劣质化严重的困境。大庆油田、玉门油田等老油田经过数十年开发,油气资源逐渐匮乏,转型压力推动企业借助新能源产业,打造新的利润增长极。另一方面,油气企业自身能耗巨大。如玉门油田,2020年能耗总量近50×104t标准煤,排放了大量的二氧化碳和甲烷等温室气体,用能结构亟待优化。在当前国家严控能耗的大背景下,转型压力推动企业探索新能源产业发展利用模式,降低碳排放量,提高油气净贡献率。

今后一个时期,无论是政策层面、技术层面,还是企业层面,新能源将进入提速发展阶段,我国油气企业绿色转型已进入重要的战略机遇期[7]。

2 我国油气企业绿色转型的优势与困难

我国油气企业绿色转型主要具有以下四大优势:

一是油田风、光等资源丰富。多数油气企业地处风、光资源富集区,尤其是我国东北、华北、西北地区,风、光资源大面积连片分布,开发利用价值极高,具备发展风电、太阳能发电、地热利用和制氢等新能源产业的前提条件。玉门油田、辽河油田、胜利油田等都具有丰富的太阳能、风能、水资源、土地资源等,而且资金优势明显。

二是用能需求大。油气企业是用能大户,这为新能源产业提供了充足的消纳能力。部分油气企业地处国家区域发展战略核心地带,新能源产业可为周边负荷提供清洁电力,为地区发展提供能源保障。

三是基础设施较为完善。油气企业电力设施系统完善,部分还拥有自建电厂和完备的电网系统。在发电、供电、供热、打井及维修方面,也拥有技术人才,为企业新能源发展积蓄了优势。

四是企业实力雄厚。很多油田在当地经济发展中具有举足轻重的地位,形成了良好的企地关系,有利于油气企业在新能源项目审批、土地利用等方面获得地方政策支持。

同时,我国油气企业发展新能源也面临着一定困难。一是核心技术方面,油气企业并不掌握风电、太阳能发电等新能源产业的核心技术,能源数字化、智慧化基础相对薄弱。二是人才储备方面,油气企业目前从事新能源业务的人员多从各部门抽调而来,缺乏专业背景和工作经验。三是上网指标方面,新能源开发建设竞争激烈,受国家政策和行业保护制约,油气企业获取新能源发电上网指标难度较大。

3 我国三大石油公司绿色转型实践

3.1 制定转型目标,从战略层面规划新能源产业发展路径

我国三大石油公司高度重视绿色转型,将转型提高到公司战略层面,纷纷制定转型目标,规划未来新能源产业发展路径。中国石油天然气集团有限公司(简称中国石油)按照清洁替代、战略接替、绿色转型“三步走”总体部署,实施绿色产业布局,打造化石能源与新能源全面融合发展的“低碳能源生态圈”,加快构建多能互补新格局。确立了2025年左右实现碳达峰,2050年左右实现近零排放的低碳目标[8]。中国石油化工集团有限公司(简称中国石化)构建以能源资源为基础,以洁净油品和现代化为两翼,以新能源、新材料、新经济为重要增长极的“一基两翼三新”产业格局,努力将公司打造成为世界领先洁净能源化工公司,提出2050年实现碳中和的目标[9]。中国海洋石油集团有限公司(简称中国海油)把清洁能源作为未来产业转型重点之一,持续优化业务运营体制机制,加强核心技术攻关和应用基础研究,培育一支综合素质高的清洁能源产业人才队伍,着力发展清洁能源产业的“四个一”工程(即:打造一个产业、探索一套模式、创新一组技术、培育一支队伍)[10]。

3.2 发挥自身优势,有序加快新能源业务布局

我国三大石油公司在推动绿色转型过程中,充分发挥自身优势,打造符合自身特色的新能源业务布局(表2)。中国石油充分利用矿权范围内丰富资源,大力实施风光气电融合发展和氢能产业化利用,加大地热资源综合利用,在CCUS、地热、风光发电、氢能方面都取得了突破。2021年,有39个新能源项目建成投产,年新增新能源开发利用能力350×104t标准煤。同时,成立中油电能,在迪拜、深圳、上海建立3家研究院,新能源业务实现快速起步。中国石化加快氢能全产业链布局,大力推进氢能“制储输运”全链条发展。启动“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS 项目”,为推进CCUS规模化发展提供应用示范案例。中国海油重点推进海上风电场建设,全力推动深远海浮式风电技术的研究与示范,探索“风光发电+油气产业”“风光发电+天然气发电”“海上风电+海洋牧场”等融合发展新模式,推动绿色能源转型再提速。

表2 我国三大石油公司低碳发展重点举措

3.3 中国石油打造新能源业务四大业务模式

中国石油在华北、西北、东北、西南等地新能源业务的发展可归纳为四大模式。

一是冀东油田模式,依托传统技术优势,打造地热资源商业利用新模式。地热资源的开发利用与油气企业的传统优势相吻合,企业在勘探开发中积累了大量相关经验。冀东油田作为典型,打造“采灌平衡、运行稳定、供热高效、节能环保”的地热资源商业利用新模式。截至2020年底,冀东油田实现总供暖面积近350×104m2,在打造京津冀地区地热供暖示范基地和改善城市人居环境中形成优势与特色。

二是玉门油田模式,光能与风能双利用,实现传统能源稳步替代新突破。光伏发电和风力发电是目前最有竞争力的可再生能源产业。近年来,许多传统能源企业抓住机遇,积极建设光伏和风电项目。玉门油田作为典型企业,聚焦清洁能源替代和能源结构转型两大领域,努力打造“多能互补一体化”和“源网荷储一体化”清洁能源基地。玉门油田200MW光伏项目,已于2021年12月28日建成投运,成为中国石油新能源建设项目样板。

三是吉林油田模式,炼化转型与绿色发展共推进,迈向低碳、数字化、智能化新阶段。依托吉林省“陆上风光三峡”工程,吉林油田通过优化产业链布局,将吉林石化转型升级项目与吉林油田风光发电项目联动实施,采用先进环保节能技术转型升级,油田新增用电全部为绿电,有效降低碳排放。2022年2月8日项目成功启动,是中国石油第一个全部使用绿电的化工项目,对推动中国石油炼化业务转型升级和绿色低碳发展具有重要示范意义。

四是川渝油田模式,探索天然气与新能源融合,发展4个“天然气+”的新路径。西南油气田结合川渝地区特色和公司新能源总体部署,按照“自建自用、近邻并网、上网销售”三步走思路开发项目,努力获得自主知识产权,将压差发电业务打造为公司绿色能源发展名片。聚焦内部清洁替代、清洁电力、氢能、战略性伴生资源,发展“天然气+压差发电、天然气+风光电、天然气+氢、天然气+伴生资源”的绿色西南模式,打造气、风、光、氢、氦深度融合发展示范区。

4 传统能源企业积极探索新能源商业模式

当前,传统能源企业发展新能源业务主要采用两种模式。一是合资合作模式,对于已经实现商业化、技术密集型的新能源业务,采用与其他企业合资合作的方式,快速进入新市场或新领域,实现跨越式发展。二是风投基金模式,对于发展不确定性高、尚未实现商业化的新能源业务,采用风投、基金等方式,提前布局新技术初创型企业,实现小投资、广泛关注[11]。

4.1 合资合作模式

一是成立新能源公司。各方共同出资,其中一方享有绝对控股权或相对控股权,或各方平均持有股权[12]。该模式的优点是新能源公司作为有限责任公司,实现与母公司之间风险隔离,可以起到控制风险的作用。缺点是程序复杂、成本较高。2019年,中国石油冀东油田公司(持股43%)与唐山曹妃甸新城国泰热力有限公司(持股37%)、宝石花地热能开发有限公司(持股20%)合资成立唐山冀东地热能开发有限公司,三方分别发挥技术、市场、资金优势,实现地热项目顺利运营和公司业务快速发展。

二是采用建设—拥有—经营(BOO)模式。由第三方进行投资、建设、运维,建成的风电或光伏发电项目所发电力并入油田内部电网。这种模式既可以帮助油气企业弥补新能源项目建设运行经验较少、资金不足的短板,也可缩短项目建设周期,并获得优惠电价。2017—2019年,辽河油田采用BOO模式,在沈阳采油厂、高升采油厂两个井站建设分布式光伏发电项目,装机容量分别为945kW、20kW,年节约标准煤610t。该项目在合作模式、与现有电力系统融合方面,取得了一定经验。

三是采用工程承包(EPC)模式。工程承包商不拥有所有权,仅承担项目建设并在约定期限内负责经营,期满后将项目设施移交给油田企业。此模式有助于油田企业规避项目建设期风险,并在期满后获得完整的项目及设备所有权,但在建设期对项目起到的影响比较有限。2020年,玉门油田采用EPC模式,建成第一座887kW分布式光伏电站。电站目前日均效率达到91.7%,累计发电量70×104kW·h。

4.2 风投基金模式

风投基金模式是由传统能源企业成立独立金融公司,对新业务进行孵化培育。该模式运作更加灵活,可通过战略投资合作、分期设立新兴产业基金等方式,帮助企业介入新领域。国际上,bp公司较早使用该模式成立bp Vetures公司,专注于发现技术和业务机会,寻找有潜力的发展领域[13]。近年来,国内传统能源企业也开始采用这种模式推动绿色转型。

2018年7月,中国石化在雄安新区注册成立中国石化集团资本有限公司,重点以股权投资方式,聚焦战略新兴产业,通过财务投资发现和培育战略投资机会。该公司重点布局新能源、新材料、节能环保、高端智能制造、大数据和人工智能五大领域,目前正与浙江中控技术股份有限公司、上海重塑能源科技有限公司开展战略合作,助力中国石化自动化、数字化、智能化建设和氢能产业链布局。

2021年6月,中国石油注资100亿,在海南省成立了昆仑资本有限公司,其中3家股东中国石油天然气集团有限公司、中国石油天然气股份有限公司、中国石油集团资本股份有限公司分别持股51%、29%、20%。该公司聚焦创新、绿色低碳新业务,通过财务投资发现战略投资机会,助力中国石油形成多能互补新格局。

5 结束语

“十四五”期间,我国油气企业加快新能源业务发展,相关项目建设加速推进。未来,油气企业还应持续推进核心技术攻关,优选发展路径,加大与先进企业合资合作力度,不断探索新能源发展商业模式,围绕“减碳、用碳、替碳、埋碳”四大方向,持续推进绿色低碳转型。

同时,国家对能源绿色低碳发展系统谋划,加大体制机制和政策保障上的支持力度,包括完善地热资源税政策,出台CCUS财税优惠政策,构建和完善科学的碳排放监测、报告、核查体系,探索建立企地共赢模式等,从而有效降低地热和CCUS等项目的综合成本,支持油气企业成为实现“双碳”目标与保障国家能源安全的中坚力量。

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