基于自然解决方案的中国油气行业发展策略

宋阳，柳军，何少林，徐薇，刘安琪，刘博，余绩庆

1.中国石油天然气股份有限公司规划总院；2.中国石油天然气集团有限公司；3.国家油页岩生态环境分中心；4.中国石油安全环保技术研究院有限公司；5.中国石油环境工程评估中心

0 引言

在全球温室气体排放总量中，能源相关碳排放量占比约为四分之三，占主导地位［1］。国际能源署2022 年的统计数据显示，全球能源相关碳排放量超过368×108t，主要源于煤、石油和天然气等化石能源的使用，其中石油和天然气的碳排放量达到184×108t，占比约为50%［2］。油气产业链从开采、运输、储存到终端应用都会产生大量温室气体排放。气候变化的影响在全球范围内不断扩大，目前远远没有达到巴黎协定将升温控制在1.5 ℃的目标，只有紧急进行社会全系统转型才能避免气候灾难［3］，因此油气企业面临严峻的气候变化社会挑战。国际油气公司接连收到来自社会、投资者乃至法律的减排压力，因超额碳排放产生的罚款等可能导致其经营成本迅速飙升。

基于自然的解决方案（NbS）是指对自然或人工生态系统进行保护、可持续管理和修复，从而有效且适应性地应对社会挑战，并为人类福祉和生物多样性带来益处的行动［4］，其于2016 年的世界保护大会上被世界自然保护联盟（IUCN）正式定义。同年IUCN 发布研究报告，系统梳理了NbS 的内涵、社会价值、实施方案与实践案例［5］，并于2020 年研制了NbS 的全球标准，包括8 项基本准则和相应的28 项指标，明确了其针对的社会挑战（气候变化减缓和适应、防灾减灾、经济与社会发展、人类健康、粮食安全、水安全、扭转生态系统退化和生物多样性丧失）、开展尺度和关键目标。NbS 能够解决七大社会挑战：气候变化减缓和适应、自然灾害风险降低、经济和社会发展、人类健康、粮食安全、水资源安全以及环境退化和生物多样性损失。由于NbS 具有减排成本低、社会效益高的特点，2020 年以来国际油气巨头如壳牌、道达尔能源和bp 等迅速开展了对NbS 的研究和业务布局，油气行业气候倡议组织（OGCI）针对NbS 中自然气候解决方案的部分成立了专门工作组，开展相关发展机遇和方法学研究。本文通过分析国际油气公司在NbS 工作中的实践经验和存在问题，提出中国油气行业需要学习和借鉴之处，进而探索适宜自身的发展NbS 业务的方向和路径。

1 NbS 形势政策分析及油气行业实践

1.1 发展NbS 的国内外形势政策分析

NbS 最早由世界银行在其2008 年发布的《生物多样性、气候变化和适应：世界银行投资中基于自然的解决方案》中提出，2009 年IUCN 向《联合国气候变化框架公约》第15 届缔约方大会（UNFCCC COP15）提交建议报告，强调了NbS 对于应对气候变化等一系列社会挑战的重要作用。大自然保护协会（TNC）联合15 个研究机构的专家团队于2017年10 月发表文章，分析了20 种基于自然的气候减缓路径可能带来的减排效益，表明NbS 能够提供为将全球升温幅度控制在2 ℃以内而需要在2030 年之前达到的减排量的37%，定量阐释了NbS 的巨大潜力［6］。2030 年前，中国成本有效且减缓气候变化潜力最大的路径从高到底依次为造林、农田养分管理、避免毁林、农林复合、秸秆生物炭、避免泥炭地转化、稻田水管理、避免草地转化、森林经营、避免薪柴采伐等（见图1）［7］。2019 年9 月在纽约召开的联合国气候峰会是NbS 发展历程中的里程碑。此次峰会上，NbS 被列入全球加速气候行动的九大领域之一。峰会设立全球NbS 联盟，由中国和新西兰联合领导［8］。此后NbS 作为应对气候变化与生物多样性保护之间的重要连结，成为2021 年《生物多样性公约》第15 次缔约方大会（CBD COP15）和《联合国气候变化框架公约》第26 届缔约方大会（UNFCCC COP26）的重要议题。

图1 中国成本有效的NbS 路径减排潜力

2012 年，党的十八大将生态文明建设纳入“五位一体”中国特色社会主义总体布局。2017 年，党的十九大提出“建设生态文明”是中华民族永续发展的千年大计，将“建设美丽中国”作为现代化目标之一。2020 年中国提出“碳达峰、碳中和”目标后，制定了针对“双碳”目标的“1+N”政策体系。从各国应对气候变化、保护环境、节能减排的具体情况看，中国为推进生态文明建设必然会更加自觉地采用NbS［9］，NbS 已然成为生态文明建设的工程技术方法学。也只有在生态文明建设中，NbS 才会得到最广泛的推广和应用［10］。

1.2 油气行业发展NbS 具有不可替代性

从目前的经济技术发展来看，碳捕集、利用与封存（CCUS）及其衍生技术和NbS 是较为可行的负碳技术。但CCUS 受碳捕集经济性不足、碳交易途径不明确及碳价较低等因素限制，商业可行性较差［11］。自然生态系统是天然的碳捕集和储存工具，相较CCUS，NbS 安全风险较低、多重效益更好，但仍存在碳汇的可逆性风险。在某些情况下，基于NbS 的碳补偿可以打造成具有极大附加值的产品推向市场（如通过不同的生态碳汇抵消的碳中和油气、碳中和石化产品），产品的最终用户可以在继续使用现有设备和基础设施的情况下直接管理碳排放。无论从科学和哲学视角来看，NbS 均被认为是解决气候变化挑战的终极手段。

1.3 国际油气公司发展NbS 的实践

国际油气公司过去开展NbS 的工作目标非常明确，就是通过林业碳汇或者购买碳交易市场上的林业碳汇碳信用以抵消无法减排的碳排放。壳牌、道达尔能源、bp 和意大利埃尼集团（简称埃尼公司）超前部署了NbS 中林业碳汇的相关工作，挪威国家石油公司（简称挪威石油）正在研究和计划投资NbS 项目。从国际石油公司的布局来看，NbS 和CCUS 常常被放到一起统筹碳汇计划（见表1）。目前壳牌、埃尼公司和道达尔能源是在NbS 的碳汇功能上提出明确目标的公司，其他油气公司包括bp、挪威石油和雪佛龙股份有限公司（简称雪佛龙）等不依赖NbS 减排，仅将其作为2030 年前减排目标中的补充手段。

表1 国际油气公司碳汇计划一览

壳牌是目前国际油气公司中推行NbS 碳汇项目最为激进的企业，其每年拥有1×108美元投资预算用于NbS，计划总投入20×108美元。2019 年4 月，壳牌宣布启动一项3×108美元的自然碳汇计划，以完成3 年内“净碳足迹”减少2% ～ 3%的目标，同时解决客户在使用其产品时产生的CO2问题。壳牌提出到2030 年达到惊人的1.2×108t/a 自然碳汇的目标，为此壳牌制定两个方案：方案一是在欧美、非洲等地直接投资NbS 项目；方案二则是通过在购买包括中国在内的世界各地NbS 项目所产生的符合CCER、VCS、CDS（清洁发展机制）标准的减排量，持续增加壳牌油气产品的碳信用额，以满足客户对碳中性燃料和产品不断增长的需求。埃尼石油主要通过REDD+机制保护原生和次生林，预计2030 年达到2 000×104tCO2/a 的碳汇当量，2050年达到4 000×104tCO2/a 的碳汇当量。道达尔能源专门成立了NbS 业务单元，拥有1×108美元/a 的预算，同时CCUS 业务拥有不低于1×108美元/a 的预算。此外，道达尔能源还将两项业务的碳汇能力作为整体看待，计划到2030 年两项业务一共达到500×104～ 1 000×104t/a 的可持续二氧化碳当量碳储存能力。

2 油气行业发展NbS 的挑战及解决办法

2.1 挑战：外界对油气公司的批评和指责

1）油气公司利用NbS 概念对发展中国家进行新式“跑马圈地”［12］。部分发展中国家和非政府组织担忧，NbS 会成为发达国家侵占发展中国家利益的手段，带来“碳殖民主义”。以造林为主要手段的NbS 具有减少当前37%的CO2排放量的潜力，但其所需的土地面积高达7×108hm2［6］。发达国家土地利用高度集约化，已很难找出如此大面积的土地。其现实的实施途径就是到发展中国家投资造林，但可能会造成发达国家在发展中国家占用土地，且将发达国家的生态与环境责任转移到发展中国家，掩盖其在本国减排等方面的不足［13］。

2）利用NbS 概念进行“漂绿”。“漂绿”是对公司、政府或组织进行环保虚假宣传及其粉饰行为的代称。目前有大量公司积极推动或投资与自然、气候相关的活动，或直接支持NbS。在支持NbS 的公司中，对气候影响最大的化石燃料、航空公司，以及对环境影响最大的高污染行业企业频频出现。壳牌和埃克森美孚公司也因此被各类非政府组织（NGO）猛烈抨击，其中被抨击最多的壳牌在2019—2021 年间每年出资2×108美元的NbS 项目支持计划，这些项目主要用于在欧洲地区再造林。相较于该公司年利润的210×108美元，其投资量微乎其微。同时，壳牌每年产生约7 000×104tCO2排放，远超其NbS 项目的减排潜能。

3）自然碳汇的质量问题。国际油气公司声称只使用“高质量”的补偿，然而监测大面积的森林是一项巨大的挑战。事实上，即便是被广泛认可的联合国REDD+倡议项目，其经验结果也喜忧参半（例如实地执行薄弱，这意味着保护一片森林往往会导致另一片森林被砍伐），因此需要对自然碳汇能吸收多少CO2进行保守估计，但是壳牌等国际油气公司的数据假定的碳汇能力远高于最乐观的学术估计。

2.2 国际油气公司的解决办法

1）对NbS 减排信用的质量负责并持续跟踪。面对质疑，壳牌建立了专门的环境产品团队，对NbS减排信用的质量进行负责和跟踪，要点包括：①选择在可信和独立的碳信用标准下获得认证的项目；在提供给客户的产品中使用由符合认可标准的项目颁发的碳信用额度，其中包括VCS、GS 和美国碳登记（ACR）；确保碳信用是真实和可核实的，并确保碳信用的永久性、额外性和泄漏等问题得到充分考虑。②选择的项目能够为环境和当地社区带来更广泛的利益，都达到或超过气候、社区和生物多样性相应的标准。③项目开发过程中制定了健康、安全和社会治理标准，项目开发人员采用标准流程以减少与项目相关的健康、安全和环境风险。④内部项目筛选审核和管理程序由独立的第三方审核。每年会聘请第三方审计专家来验证和筛选基于自然的项目过程的完整性。

2）持续深化对NbS 的理解并对外宣传发布。目前关于国际油气公司发展NbS 碳汇的主要讨论和质疑源自基线设定、持久性、泄漏、额外性、质量、保障措施和利益（或收入）分享几部分，而持续发布针对性的保证措施是解决外部挑战的关键。国际油气公司不断地学习、研究和深化对NbS 的理解并及时向社会发布，明确其确保NbS 碳汇真实和可验证的信用所采取的步骤、认证标准和工作流程。

3）挖掘NbS 的多重效益。NbS 实施应该制定短期和长期、直接和间接两类目标［14］。壳牌通过与WeForest（一个位于比利时的非营利组织，通过与社区、当地合作伙伴及非政府组织合作，开发扩展性的再造林项目，主要集中在热带地区）合作的红树林再生项目，以生物多样性恢复为近期目标，帮助建立生物多样性基线，有助于了解生物多样性的当前状态以及监测未来的改进。并且随着红树林的生长，该项目预计将从大气中吸收170×104t 二氧化碳当量。壳牌投资成立了与赞比亚小农合作的社会企业COMACO以引领可持续农业实践，并逐渐扩大项目的受益范围，与更多的农民合作。通过使农业更加可持续、植树和建立社区保护区，帮助当地居民增加收入并改善耕地的粮食安全，同时减少温室气体的排放，以便在未来产生碳信用。只有贴合地方和区域农业、水资源和气候条件，才能确保项目的长期可持续性，并为地方社区创造积极的环境、社会和财政收益。

3 中国油气行业发展NbS 的策略

3.1 中国油气行业发展NbS 的异同

与国际油气公司单纯瞄准生态碳汇抵消不同，中国油气行业主要为央企和国企，需要履行促进就业以及老少边穷地区的扶贫纾困责任和义务，同时也面临在国际国内社会提高自身形象和ESG（环境、社会和治理）评级的实际需求。中国油气企业油气业务链长，覆盖产业各领域：上游勘探板块拥有丰富的土地资源，可以充分利用建设项目配套的复垦、水土保持和环保等资金以及国有企业的绿化资金，增强生态系统吸碳固碳能力与规模，充分积累碳汇资源，将碳汇资源转变为碳资产，为减碳提供更多空间，弥补低碳技术发展过程中成本过高问题，降低减排成本；中游炼化板块可将NbS 与生物质资源利用、炼化业务转型工作相结合，探索新产业发展机遇；下游销售板块可通过NbS 积极开发碳中和油气产品，增加其附加价值。

3.2 中国生态碳汇市场的问题和矛盾

1）碳汇交易额受到严格政策限制。中国碳汇市场的覆盖范围非常小，目前碳排放交易市场只覆盖电力、钢铁、水泥等20 余个行业，仅包含了林业碳汇项目，且总量偏小。并且无论是2021 年2 月1 日起施行的《碳排放权交易管理办法（试行）》还是正在征求意见的《碳排放权交易管理暂行条例（草案修改稿）》都对碳汇项目占比设置了“一定比例”限定，且对碳汇开发的“记入期”有限制，对于林业碳汇来说为20 ～ 60 a，计入年限越长的项目越难审定成功［15］。

2）生态碳汇方法学问题存在不足［16］。2023 年7月7 日生态环境部发布的《温室气体自愿减排交易管理办法（试行）》（征求意见稿）明确自愿减排方法学由生态环境部统一征集遴选，不再由各方法学开发者申请备案，过去已经在CCER 备案的200 余个方法学中，仅有6 套碳汇核算方法学（见表2），涉及森林、竹林、草地和耕地4 种碳汇，泥炭地、海洋等其他碳汇项目核算方法学尚未被纳入认证范围。

表2 CCER 已备案碳汇方法学

3）项目备案流程过于复杂。由于林业碳汇项目方法学标准较高，导致其开发难度大、周期长、成本高。据不完全统计，林业碳汇项目的利益相关方涉及项目业主、地方政府、国家主管部门、咨询机构、第三方审核机构等多个参与方，平均开发周期多在1 a 以上，单个项目开发费用多达几十万元，考虑开发成本因素，规模较小的碳汇项目无法开展。

4）林业碳汇权属结构复杂，收益预期具有不确定性。一方面林业碳汇项目缺乏规范统一的操作平台和透明度，林地使用权较难合理流转；另一方面则受自然因素和人为因素影响较大，自然灾害、森林火灾、盗砍盗伐等都会引起碳泄漏，且后期经营管护工作需要由专业人员来开展。因此，与其他减排项目相比，林业碳汇项目需要承担相对较高的后期管护风险成本。

3.3 中国油气行业发展NbS 的总体布局及重要方向

中国油气行业应统筹推进NbS，积极应对气候变化、生物多样性保护和荒漠化治理的挑战，盘活自有土地资源，同时发挥NbS 生态扶贫、水土保持、生态修复的多重效益，建设并推广国内油气行业NbS管理体系和产品。植被恢复重建是中国油气行业发展NbS 首要前提，在此基础上，提升生态碳汇、生物多样性保护、厂区植被绿化和生态修复治理的效果和水平。发展结果力求协同增效、具有多重效益，提升国际国内社会形象和ESG 评级。碳汇资产储备需进一步优化和提升，提高未来碳汇收益，促进油气行业早日实现“碳中和”目标。

3.3.1 拓展碳汇资源

当前中国油气企业绿地面积总量超过4×108m2，绿地率在22% ～ 27%，绿地面积仍有上升空间，特别是目前各企业碳汇林的面积占比仍然较低，碳汇量相较于各企业的年排放量其减排和减缓气候变化能力的潜力还有待挖掘。目前，中国主要油气企业绿地面积和林地碳汇量估算见图2。

图2 中国主要油气企业绿地面积和林地碳汇量估算

首先，中国油气企业需进一步优化油气勘探开发建设用地，加强节约集约用地评价，推广节地技术和节地模式。另外，通过持续的矿权区造林与再造林、厂区绿化、公益植树等行动继续增加生态碳汇、提升已有碳汇经营水平，或是通过与地方政府和集体土地所有者共造林取得相应碳汇权益。凡是面积较大且符合碳汇林、碳中和林建设要求的要以其作为第一选择，逐渐构建森林生态系统可核查、可报告、可计量的全生命周期碳汇监测网络，建立第三方监督的碳汇造林、营林标准、碳汇能力计量与监测常态化制度。

其次，要提前部署、加快NbS 碳汇重要科技研发和专利技术转化。应将自然碳汇和地质碳汇两类碳汇方法结合，将农林业废弃物和基于生物学或生态学理论的新型CCUS（Bio-CCUS 或Eco-CCUS）等协同统一［17］，有望实现碳汇功能倍增的效果。

最后，要加快推动灌木林、草地、湿地（红树林）、海洋蓝碳减排方法学的建立。企业应与自然资源部、生态环境部和国家林业和草原局深入交流、积极协调，共同推动多样化的自然碳汇减排方法学在国家层面的确立和世界范围内的认同。

3.3.2 加强生物多样性保护

在油气行业，生物多样性保护以往通常被认为是边缘议题，是阻碍经济发展的举措，难以被纳入油气行业发展各个领域的决策过程中，导致发展模式粗放，不仅加剧了生物多样性丧失，也由此产生了一系列人类社会挑战。根据NbS 的全球标准，保护生物多样性是NbS 的前提［18］，因为油气行业发展NbS 的核心是利用包括碳汇在内的生态系统的产品和服务，其实施效果极其依赖于生态系统的健康程度。未来为加强全生态系统碳汇能力的提升和维持，油气行业的管理目标需要从单纯追求森林“蓄积量”转变为“生态系统生物量”。

3.3.3 推广基于NbS 的生态修复技术

针对油气行业的矿坑采掘环境修复工作和废弃液（含油采出水、水基钻井液和油基钻井液）处理工作，油气行业可以利用NbS 措施，采取灰色工程措施和绿色自然措施相结合的方法以达到加快修复进程、降低修复成本和增益修复效果的协同。在矿坑采掘环境修复过程中：首先保证地质结构及景观与周围未干扰环境一致，达到防止水土流失的要求后进行生物复垦；其次对适宜植物进行筛选，建立科学、多样化的生态结构和模式，进一步增加生态系统稳定性和抗干扰性，提升土壤改良和水土流失防治效果。在废弃液处理工作中：可在含油采出水处理达标末端构筑人工湿地，水基钻井液和油基钻井液处理达标后填埋，进一步发挥植物-微生物的修复效果；已有的污染土地、污染湿地、废弃矿区等地，虽然不适合种植人畜食用的农作物，但可以用于种植高光效、高生物量植物，这些植物的生物量既可以作为能源和生物化工原料，也可以将收获物压缩为颗粒或者炭化后直接埋藏，实现长期的碳封存，实现减污降碳协同［17］。

3.3.4 加快发展非粮生物质能源

充分利用木材、森林废弃物、秸秆等农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等生物质来源，开展生物质乙醇、生物质柴油、生物质汽油等制造技术的攻关与推广。开展林业废弃物、木材加工残渣、农业废弃物、农业加工残渣等生物质原料制备高密度固体燃料的加工技术研发和应用，具备条件地区先行推广。促进林油融合发展，根据区域气候地质条件发展麻风树、酸枣树等油类作物种植业，研发麻风果、文冠果、酸枣高值化综合利用技术及产业链开发，推动林业碳汇与生物质能融合发展。

3.3.5 建立NbS 成本效益评估和考核机制

中国主要油气勘探和开发区块大部分位于干旱和半干旱地区，在该类地区储备生态碳汇周期较长，短期内难见成效。因此，在确认碳汇收益的同时，评估NbS 项目的生态价值、经济价值和社会价值至关重要，油气企业需要及时向国家主管部门、相关组织及公众汇报项目进展。油气行业需要建立和出台符合自身条件和特色的NbS 业务经济效益、生态效益和社会效益核算方法，以定量化指标评估项目成本和效益，提升NbS 在主流业务的融合水平。

3.3.6 拓展NbS 项目的经济效益和社会效益

图3 为中国主要油气企业林地生态价值、经济价值和社会价值估算。可以看出，当前中国油气企业绿地的经济和社会效益仍存在不均衡的现象，制约NbS发挥实际价值。

图3 中国主要油气企业林地生态价值、经济价值和社会价值估算

在经济效益上，以林产品采集为主，产业链延伸不足，缺乏与主营业务的融合；在社会效益上，容易忽视NbS 的文化、教育和培训等工作对当地居民生活水平和方式的改善。在经济效益上除碳汇收益外，可大力发展林畜、林菌、林禽、林草等林下种植、养殖，实现多渠道创收，配套发展林业产品深加工（食品、药材）、休闲农家乐、果蔬采摘园、垂钓园、亲子娱乐等三产融合产业降低NbS 工作成本，在当前油气企业大力发展风电、光伏发电等新能源基地过程中推广农光互补、渔光互补等形式形成产业接替，走持续循环发展路线。在社会效益上，按照NbS 全球标准准则五要求，应考虑项目直接和间接影响的所有利益相关方，特别是参考权利持有人的意见并做出回应。因此，在NbS 项目上要加强社区和居民的参与度，在扶贫和教育培训方面发挥作用并持续向社会发布，提升自身的社会形象。同时NbS 项目运营后应充分融入当地居民社区，建立生态保护基地和科研科普基地。

3.3.7 积极与相关非政府公益组织开发NbS 项目

一方面，NGO 已具有大量NbS 工作基础，在掌握NbS 话语权，并且在国际和国内新闻宣传中具有特殊优势。IUCN 和TNC 等是NbS 和其他基于区域的有效保护措施概念的主要推动者。可借助其渠道和影响力对中国油气行业NbS 工作进行宣传，扩大国际影响力。另一方面，这些组织主导制定了诸多NbS 相关评价标准，例如中国生物多样性保护与绿色发展基金会于2021 年9 月29 日发布企业《ESG 评价标准》，并于2021 年10 月4 日实施，建立了具有中国特色的ESG 评价体系来综合评价中国企业和机构的ESG 水平，与其合作有利于提升油气公司的ESG 评级分数。

4 结束语

中国石油行业面临着气候变化、生态环境和生物多样性保护、增储上产和新能源转型等一系列挑战。NbS 是同时解决上述问题的有效手段，也是中国实现减污降碳协同的必然之路。无论在国际还是国内，NbS 都是新鲜概念，中国油气行业需要不断跟踪并主导其发展，纳入油气主流业务项目从设计、建设、运行到退出的全过程，作为项目可行性评价中优先考虑和部署的方案。通过发挥NbS 在自然碳汇、生物质能、化工材料原料、环境生态修复等方面的重要价值，帮助中国油气行业实现战略转型，树立负责任的行业形象。