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1.能源轉型向縱深發(fā)展
轉型是全球能源發(fā)展的永恒主題。從柴薪到化石能源再到可再生能源，能源變革推動全球經(jīng)濟社會實現(xiàn)跨越式發(fā)展。當今世界正進入以清潔低碳為主要特征的新一輪能源轉型時代。
全球能源轉型是大勢所趨
國務院發(fā)展研究中心黨組書記馬建堂說，減少溫室氣體排放，還未來一個綠色健康的地球，是全人類的共同目標，也是全球能源轉型的最根本推動力。
2010～2018年，全球清潔能源在一次能源消費中的占比從39.5%提高到41.9%，其中水電、風電、光伏、生物質等可再生能源的比重從12.5%上升到14.1%。歐盟委員會明確提出，到2020年歐洲可再生能源在電力部門的占比達21%、2030年達45%，2050年天然氣、風能、核能將各占歐洲一次能源供應比例的25%。
中國石化副總工程師孫煥泉說，清潔化、低碳化、多元化，是全球能源轉型的主要方向。據(jù)預測，到2040年，全球能源結構將形成煤、油、氣和可再生能源四分天下的局面。油氣仍是未來一段時間內能源消費的主體，預計到2050年，在全球能源消費結構中，油氣仍占50%以上，天然氣將超過石油，成為第一消費能源。
中國能源轉型進展顯著
中國在推動能源轉型方面取得重要進展。習近平總書記提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略5年來，中國不斷推進能源改革與轉型，取得顯著進展。特別是能源供給清潔低碳化成效顯著，一煤獨大局面明顯改變。
2013～2018年，中國煤炭消費總量從42.4億噸的歷史峰值降至39億噸，煤炭在一次能源消費中的占比從67.4%下降到59%，為全球溫室氣體減排做出重要貢獻。5年間，清潔能源占比從15.5%提高到22.1%，平均每年提高1.3個百分點，比同期全球清潔能源消費占比平均每年提升0.65個百分點快了一倍。水電、光伏、風電、生物質等可再生能源的占比從8.3%提高到12.4%，平均每年提高0.8個百分點，比全球平均水平也快一倍。同時，能源使用效率不斷提高，消費結構明顯優(yōu)化。2018年，中國電力在終端能源消費中的比重提高到25.5%，顯著高于全球19.2%的平均水平。
國家能源局監(jiān)管總監(jiān)李冶說，今年以來，國內原油產(chǎn)量扭轉了連續(xù)3年下滑的態(tài)勢，天然氣產(chǎn)量增速加快，非化石能源發(fā)電量比重提升。前三季度水電、風電、光伏發(fā)電的棄電率都低于5%。
科技決定能源未來，科技創(chuàng)造未來能源。今后一個時期，國家能源局將加強對能源互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、電力儲能、氫能等新技術的引導，推動企業(yè)真正成為技術創(chuàng)新、研發(fā)投入和成果轉化的主體。
北京將建“能源谷”
北京市委常委、副市長殷勇說，能源轉型是生態(tài)文明建設的重要抓手。近年來北京市積極踐行綠色發(fā)展理念，在加速推動能源轉型、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面走在全國前列。2018年，北京市煤炭消費占能源消費總量的比重為2.8%，能源利用效率持續(xù)提升。北京市大氣污染治理取得明顯成效，今年到目前為止，PM2.5的平均濃度是41微克/立方米，比去年降低18%。
目前，北京正在昌平區(qū)未來科學城東區(qū)建設具有全球影響力的“能源谷”。未來科學城是北京建設全國科技創(chuàng)新中心“三城一區(qū)”主平臺之一，是首都創(chuàng)新鏈條中的重要一環(huán)，聚焦“先進能源、先進制造、醫(yī)藥健康”三個領域，建設全球領先的技術創(chuàng)新高地，其中東區(qū)是建設能源谷的主陣地。北京市期望，將能源技術和關鍵產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)成北京經(jīng)濟高質量發(fā)展的新動能。
構建“電氫”能源體系
國家電力投資集團有限公司黨組書記、董事長錢智民說，第四次工業(yè)革命也被稱為綠色工業(yè)革命，最重要的目標就是轉變能源發(fā)展方式，實現(xiàn)與碳排放脫鉤。
我國煤炭、石油、煤電裝機、碳排放多個峰值將在2025～2030年出現(xiàn)或臨近，隨著新能源、儲能、氫能等技術發(fā)展，光伏、風電造價大幅下降，新能源發(fā)電間歇性、生產(chǎn)不穩(wěn)定等問題將得到解決。據(jù)預測，全球陸上風電、光伏發(fā)電的競爭力，將在2025年前全面超過化石能源。到2050年，可再生能源發(fā)電將占全球總發(fā)電量的49%，風能和太陽能發(fā)電量將占可再生能源發(fā)電總量的70%以上。未來，構建由一次清潔能源發(fā)電、制氫，形成二次綠色能源“電能、氫能”為終端形態(tài)的“電氫”能源體系，將是推進能源革命和建立現(xiàn)代能源體系的主要路徑之一。
國家電投是全球最大的光伏發(fā)電企業(yè)，目前正在烏蘭察布建設600萬千瓦風電基地，是全球單體最大陸上風電項目，每年可為京津冀輸送清潔電能200億千瓦時，減少二氧化碳排放1600萬噸。
2.能源大轉型，油氣行業(yè)如何應對
長期來看，化石能源必將被新能源取代，這是大勢所趨。但油氣作為化工原料將會長期存在。在全球能源大轉型浪潮中，油氣行業(yè)如何應對？
用非常規(guī)思維和技術加快資源變現(xiàn)
斯倫貝謝北亞區(qū)總經(jīng)理趙剛說，過去幾年是油氣的寒冬，但油價波動周期不斷縮短，過去一個周期是7～10年，現(xiàn)在也就是3～5年，這兩年甚至縮短為幾個月。同時，油價振幅不斷縮小，原來是每桶從30美元到130美元的振幅，現(xiàn)在是20美元上下。其中，非常規(guī)資源是最重要的影響因素。一般來說，從做出FID(最終投資決定)到第一桶油產(chǎn)出，深海資源需要2～5年；而美國非常規(guī)市場只用1～6個月。非常規(guī)油氣成本很高，與油價匹配形成長期纏繞的關系。當油價低于成本時，所有頁巖油氣生產(chǎn)商會盡快改變投資方式，暫停鉆機服務。當油價高于成本時，他們馬上將鉆機投入生產(chǎn)。2016年至今，北美鉆機規(guī)模是高峰期的2/3，但非常規(guī)產(chǎn)量比低谷時高了1倍。這是一個革命性的變化。
中國目前各盆地基本處在勘探開發(fā)中后期，常規(guī)油氣田發(fā)現(xiàn)概率較小，今后重點有兩個方向，一是頁巖油氣，二是用非常規(guī)技術服務老油田。國內要把非常規(guī)資源變現(xiàn)，很多的思維方式、裝備設備和工作流程需要大幅改變，這是油公司未來面對的最大挑戰(zhàn)。
油氣仍是長期戰(zhàn)略資源
中國石油大學(華東)校長、中國科學院院士郝芳說，世界能源轉型，主要指油氣向新能源的轉型，分兩種情況。第一種是油氣資源逐漸枯竭的被動轉型。但頁巖革命顯著增加了油氣資源總量。石器時代的結束不是因為石頭沒有了，同樣的，油氣向新能源轉型也可能不是由于油氣沒有了，而是新技術的進步，這就是第二種主動轉型。主動轉型必須有可靠、廉價的新能源技術，這個轉型有多快，仁者見仁、智者見智。
《科學》雜志給出人類面臨的最具挑戰(zhàn)的難題，第24個題目是什么時間什么能源替代石油？還有一個問題是核聚變將最終成為未來的能源嗎？到現(xiàn)在，這些問題都沒有答案。未來相當長的時間內，煤炭依然是中國一次能源的主體，而油氣在相當長的時間里仍是決定中國能源安全的一個戰(zhàn)略資源。預計到2035年，中國油氣增量最大的是最復雜的陸上非常規(guī)油氣。未來油氣勘探的主體是非常規(guī)和更加復雜、勘探成本更高的領域，包括深層、深水和極地。
國內具備實現(xiàn)穩(wěn)油增氣的資源基礎
孫煥泉說，我國國內具備實現(xiàn)穩(wěn)油增氣的資源基礎。石油方面，常規(guī)石油儲產(chǎn)量趨于穩(wěn)定，非常規(guī)石油將成為重要補充。天然氣方面，正處于勘探開發(fā)的早中期階段，儲產(chǎn)量保持增長，預計2035年產(chǎn)量將達到3000億立方米，其中非常規(guī)天然氣將占半壁江山。
我國頁巖氣可采資源量21.8萬億立方米，主要分布在四川盆地及南方地區(qū)，經(jīng)過10年探索，實現(xiàn)海相頁巖氣大發(fā)展，年產(chǎn)量從2013年的2億立方米快速增至2018年的109億立方米，預計今年在150億立方米以上。我國頁巖油可采資源量為37億噸，其中中高成熟度頁巖油經(jīng)過近10年攻關取得實質性突破，初步形成了以水平井分段壓裂為主導工藝的配套技術體系。我國煤層氣可采資源量12.5萬億立方米，已步入規(guī)模化生產(chǎn)階段，2018年地面煤層氣產(chǎn)量51.5億立方米。
中國石化將加大油氣勘探開發(fā)投入力度，積極有序發(fā)展新能源業(yè)務，為保障國家能源安全、建設美麗中國貢獻力量。
數(shù)字化是油氣行業(yè)最大短板
趙剛說，在全世界各行業(yè)數(shù)字化成熟度中，油氣行業(yè)遠遠落后于旅游、銀行、零售等行業(yè)。但最大的短板就是前進的動力和最大的商機。今后油公司和服務公司的角色也會隨著數(shù)字化轉型發(fā)生巨大變化，其中油公司更像一個數(shù)據(jù)運營公司。
全球能源行業(yè)都期待作業(yè)效率有革命性的提升，數(shù)字化會驅動能源行業(yè)在短時間內發(fā)生革命性變化。斯倫貝謝建立的DELFI勘探開發(fā)認知環(huán)境顯著提高了效率，如在智能鉆井模塊，可自動生成鉆井設計，在鉆第一口井時井下傳感器會自動與模塊相連，自動更新油藏模型，自動生成新的鉆井設計，指揮具有數(shù)據(jù)接口的鉆機進行實時調整，實現(xiàn)儲層鉆遇率最大化。
招商局集團海洋工程技術中心總經(jīng)理劉建成說，汽車、動車、飛機生產(chǎn)線早已實現(xiàn)自動化，就連包餃子都實現(xiàn)無人化生產(chǎn)，但石油鉆井平臺自動化進程較慢，平臺操作還停留在人工干預階段，近20年來，平臺作業(yè)人員始終不變。
數(shù)字化智能化在石油鉆井中的應用將降低人工操作風險，提升系統(tǒng)可操行及操作連續(xù)性，進而提高鉆井效率，節(jié)約平臺運營成本。預計在2030年前后，有望實現(xiàn)全自動鉆井；2050年前后，為適應深水、北極、沙漠等惡劣環(huán)境，有望實現(xiàn)無人化鉆井。
多年來，上游系統(tǒng)已經(jīng)積累了海量的數(shù)據(jù)資源，但中國工程院院士劉合說，數(shù)據(jù)大不等于大數(shù)據(jù)。條塊化的管理模式造成大量“數(shù)據(jù)孤島”，制約工程一體化的深入應用，導致投資浪費、效率降低。大數(shù)據(jù)不在于“大”，而在于“有用”。中國石油建設勘探開發(fā)夢想云，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)湖管理海量數(shù)據(jù)資產(chǎn)，打破“數(shù)據(jù)孤島”，建立油氣藏金數(shù)據(jù)概念，促進油藏、鉆完井和地面工程一體化融合，探索智能油藏管理可行的技術路線和價值。
3.顛覆性新技術與轉型案例
能源轉型并非一蹴而就，但顛覆性的新技術會加速這一進程，美國頁巖革命的成功有目共睹，毋庸贅述。此外，有兩個案例值得思考，一個是歐盟在20多個成員國中成功建立統(tǒng)一的天然氣市場，另一個是丹麥實現(xiàn)能源消耗與GDP脫鉤。
可控沖擊波：高效綠色增產(chǎn)新手段
西安交通大學電氣工程學院院長、中國工程院院士邱愛慈的團隊研發(fā)形成三代可控沖擊波技術，可精準控制作業(yè)位置和作業(yè)強度，可較低強度、多次多點均衡作業(yè)，不傷害儲層且節(jié)能。
我國非常規(guī)油氣資源豐富，但開發(fā)成本高，壓裂液會污染儲層?？煽貨_擊波技術可用于壓裂前預處理、二次壓裂、中高成熟度頁巖油儲層預裂、中低成熟度頁巖油原位開采等領域。
煤層氣方面，國內大約有1.8萬口經(jīng)水力壓裂后的煤層氣井，其中有近萬口是低產(chǎn)甚至不產(chǎn)氣的直井，應用可控沖擊波技術，可提高單井日產(chǎn)量1000立方米以上。
常規(guī)油氣方面，全國合計油井開井31萬口，平均日產(chǎn)油僅1.7噸，其中陸上單井日均產(chǎn)油1.3噸。低產(chǎn)原因主要是油層堵塞、資源品質下降等?？煽貨_擊波技術已在低滲透儲層應用上百口井，平均單井日增產(chǎn)67%。技術規(guī)模推廣后，增產(chǎn)量可觀。
富油煤是焦油產(chǎn)率在7%～12%的低煤階煤炭資源，通過熱解，每噸煤可得到10%左右的油和500立方米左右的可燃氣體。富油煤資源豐富，僅陜西省資源總量就達1291億噸，按含油率10%計算，油資源量可達129億噸。延長集團攻關形成CCSI(粉煤熱解—氣化一體化技術)，以1噸粉煤為原料，可在9.5秒內獲得0.15噸優(yōu)質中低溫煤焦油和1400標準立方米富氫合成氣，與間接液化煤制油技術相比，噸油成本下降45%，投資回收年限縮短近6年。利用可控沖擊波技術，可弱化煤層、預裂頂煤、預裂夾矸和侵入巖等，提高采煤效率。
目前，可控沖擊波技術應用受制于裝備耐溫、耐壓等性能，一旦突破，有望成為我國自主創(chuàng)新的一種顛覆性技術，助推我國實現(xiàn)頁巖革命。
歐盟如何建立統(tǒng)一天然氣市場
意大利國家天然氣公司高級副總裁加埃塔諾·馬齊泰利說，歐盟出臺了一些政策，保證能源供應是安全的、中立的、可持續(xù)的。
首先，基礎設施運營商應該是獨立運營商。其與能源生產(chǎn)企業(yè)和銷售企業(yè)獨立開來，這樣才能保證獨立性。其次是統(tǒng)一性合作，歐盟設計了能源分配機制、計費規(guī)則等，努力使這樣一個能源網(wǎng)絡在各個國家之間實現(xiàn)無縫連接。再次是基礎設施發(fā)展，歐盟建立了兩個大項目來支持，一個是十年網(wǎng)絡發(fā)展計劃，希望能夠保證歐盟天然氣供應充足且穩(wěn)定；另一個是歐盟共同利益項目，主要是把不同國家的基礎設施連接在一起。最后是建立一個完整的進入和退出系統(tǒng)、以市場為基礎的平衡機制，以及集中的天然氣交易市場，確保市場流動性。通過這些措施，歐盟就可以從一個更好的市場中獲益。
丹麥的能源童話是如何實現(xiàn)的
丹佛斯中國區(qū)副總裁車巍說，丹麥從能源角度創(chuàng)造了另外一個童話，其主要內容是脫鉤。
上世紀70年代，第一次石油危機爆發(fā)，對丹麥這樣的石油完全依賴進口的國家來說，幾乎是滅頂之災。但經(jīng)過40多年的轉型努力，現(xiàn)在丹麥做到GDP一直在上升，但總能耗基本不變，碳排放、水耗都下降，實現(xiàn)與GDP脫鉤，魚跟熊掌都得到了。丹麥計劃，到2050年建成零碳社會，完全擺脫化石能源。從建筑能效角度來看，過去40多年，丹麥也是總建筑面積往上升，而建筑總能耗和單位能耗都在下降。丹麥能源童話能夠成功，有政策引領、立法、公眾意識覺醒、稅收引導、國際合作等諸多因素，還有一個重要因素就是技術創(chuàng)新，特別是高效節(jié)能區(qū)域能源技術。
經(jīng)過多年努力，丹麥從單一的以化石能源為主，逐漸加入更多新能源，通過熱電聯(lián)產(chǎn)、多能互補、利用各種余熱資源，使整個區(qū)域能源系統(tǒng)越來越綠色高效。其核心理念是節(jié)能優(yōu)先、多能互補、因地制宜。如丹麥風能資源充足，風力發(fā)電占比達40%以上。
4年前，丹佛斯與遼寧本溪市和本鋼集團合作，對300多萬平方米住宅做了區(qū)域能源熱力系統(tǒng)改造，以鋼鐵企業(yè)工業(yè)余熱為熱源，替代燃煤鍋爐。改造前，本鋼熱力公司長期虧損，改造后，第一年就盈利100萬元，而且少燒了幾萬噸煤，本溪的天空也變藍了。
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