邹才华：非通例油气革命或可助推世界油气工业再生长 150 年以上！
2022.08.08
中石油经研院智库中心
?近年来，全球极端气候事件频发，对人类造成深远影响。通过碳减排，配合应对全球性自然灾害和极端天气频发等情况问题并实现碳中和，已玉成球共识，并向全球行动推进。目今，世界能源工颐魅正在经历 “三场革命 ”—— 化石能源低碳化革命、新能源规模化革命和能源治理智慧化革命。
化石能源消费结构连续调解，新能源消费占比不绝升高，形成煤、石油、天然气、新能源 “四分天下 ”新花样。 其中，石油工颐魅正在经历从通例油气向非通例油气的跨越生长，我国非通例油气已取得战略性突破，包管了油气资源供应。世界各国加速以新能源为主的能源结构转型调解，构建绿色低碳宁静高效的新型能源供应体系。能源科技革命助推 “三场革命 ”，为人类生长提供不竭新动力。
世界能源结构形成"四分天下"新花样
2020 年，全球能源消费中，石油占比约为31%、天然气占比约为25%、煤炭占比约为27%、新能源占比约为17%，形成煤、石油、天然气、新能源“四分天下”新花样。中国的地下资源禀赋决定了能源供应以煤炭为主，在能源消费中占比约为56%，石油消费占比20%，天然气消费8%，新能源消费占比16%，形成以煤炭为主的“一大三小”花样。
目今，四种主要能源都进入了各自新的生长时期。煤炭生长进入 “转型期 ”，石油生长步入 “稳按期 ”，天然气生长迈入 “壮盛期 ”，新能源生长跨入 “黄金期 ”。按目今生产水平，全球已探明的煤炭储量还可以开采139 年，石油和天然气的探明储量还可以开采50 年左右，化石能源资源仍较为富足。
世界油气工颐魅正在从通例向非通例跨越生长
世界油气工业已有 160 多年生长史，自1859年世界第一口油井降生后的 150 多年里，全球油气工业以寻找通例 “圈闭型 ”油气藏为主。
近十几年，随着勘探开发技术不绝立异，油气勘探转变为寻找赋存于烃源岩层系中的非通例 “连续型 ”甜点区，实现了页岩油气大规模商业开发。世界油气工颐魅正在从通例油气向非通例油气跨越，形成了 “通例＋非通例 ”并举的两大油气工业体系。
全球油气生产：近年来，全球油气产量增长以非通例和海域为主，陆上通例油气产量下降，非通例油气产量比例不绝增加。2020 年，全球陆上通例油气产量 35.24 亿吨油当量，海域油气产量 22.17 亿吨油当量，非通例油气产量 18.85 亿吨油当量，在总产量中的占比划分为 46%、29% 和 25%。尤其以美国和中国为代表，致密气、煤层气、页岩气和致密油生长很快，推动两个国家的油气工业都进入了非通例时代。2021年，美国致密气产量 800 亿立方米，煤层气产量 180亿立方米，页岩气产量 7572 亿立方米；中国致密气产量 500 亿立方米，煤层气产量 83 亿立方米，页岩气产量 224 亿立方米，致密油产量 300 万吨。
中国油气生产：我国油气勘探正在向超深层和非通例生长，塔里木盆地 8200 米以深地层依然发育原生油藏和优质储盖组合。轮探 1 井是目前世界最深的古生界油气藏，完钻井深为 8882 米，日产原油 133.46立方米、天然气 4.87 万立方米。中国石油是全球超深层油气革命的推动者、实践者、攻坚者。
2020 年，我国石油产量为 1.95 亿吨，其中致密油 270 万吨、页岩油 150 万吨、稠油 1500 万吨、油砂 200 万吨；天然气产量 1925 亿立方米，其中致密气 470 亿立方米、页岩气 200 亿立方米、煤层气67 亿立方米。非通例油气占比逐渐增加，2020年产量达 8000 万吨油当量，占油气总产量的 23%，其中非通例气占油气总产量的 38%，非通例油占比为11%。非通例油气将成为我国 “稳油增气 ”的战略资源，其中，非通例油成为产量稳定的 “砝码 ”，2030年占比可能为 20%；非通例气成为产量增长的 “主力 ”，2030 年占比有望凌驾 50%。非通例油气革命或可助推世界油气工业再生长 150 年以上。
全球主要国家和地区加速能源结构转型
欧洲化石能源匮乏，大力生长新能源：欧洲能源供应缺乏，消费总量已抵达峰值。1981 年，欧洲能源产量 9.9 亿吨油当量，消费量16.6 亿吨油当量，对外依存度 40%；2020 年，能源总产量 10.0 亿吨油当量，消费量 18.6 亿吨油当量，对外依存度 46%。欧洲化石能源匮乏，主要靠大力生长新能源，能源总产量 1997 年抵达峰值 13.1 亿吨油当量，其中可再生、核能和水能产量划分 2.0亿、1.8 亿和 1.4 亿吨油当量，合计占比达 40%。
欧洲新能源消费量在全球新能源消费总量中占比达 28%，为世界最高。1965—1985 年，天然气消费量快速增长，由 0.32 亿吨油当量增至 7.60 亿吨油当量，增长 22.8 倍；1975—1985 年，核电消费量快速增长，由 0.17 亿吨油当量增至 1.66 亿吨油当量，增长 8.8 倍；2000—2020 年，可再生能源消费量快速增长，由 0.16 亿吨油当量增至 1.97 亿吨油当量，增长 11.3倍。
氢能生长方面，2020年7月8日，欧盟正式对外宣布《欧洲氢能战略》，计划未来十年内向氢能工业投入 5750亿欧元（约合人民币 4.6 万亿元），其中 1450 亿欧元以税收优惠、碳许可证优惠、财务补贴等形式惠及相关氢能企业，剩余的 4300 亿欧元将直接投入氢能基础设施建设。计划到 2030 年前，投入 240 亿～ 420 亿欧元用于绿氢电解设施的建设，投入 2200 亿～ 3400 亿欧元用于增建 80 ～ 120 吉瓦的景物发电。欧盟副主席蒂莫曼斯说：“氢能是清洁能源的摇滚明星，欧洲必须确立领先职位。”
美国大力生长非通例油气和新能源，实现能源独立：美国作为能源高消费、高产量型的兴旺国家，化石能源资源富足，能源供需均衡。1973 年，美国能源产量 14.3 亿吨油当量，消费量 17.6 亿吨油当量，对外依存度 19%。当年，时任总统尼克松提出 “能源独立 ”战略，着力结构大力生长非通例油气和新能源。2019 年，美国能源产量 22.6 亿吨油当量，消费量 22.2 亿吨油当量，产量凌驾消费量，依靠非通例油气产量增长，用了不到半个世纪实现了能源独立。2020 年，美国能源产量 21.4 亿吨油当量，消费量20.6 亿吨油当量，自给率 104%。
非通例油气理论立异和技术突破，推动油气产量大幅上升，助力美国实现能源独立。2019年，美国页岩气产量7140亿立方米、致密油产量3.8亿吨；2020年，页岩气产量增长到 7330亿立方米，致密油产量回落到 3.5亿吨。据EIA预测，基础情景下，到2025年，美国页岩气产量将达8500亿立方米、致密油产量达4.3亿吨；到2050年，页岩气产量可凌驾1万亿立方米，致密油可稳产至2044年。美国的非通例油气资源开采可连续生长几十年。
美国能源转型的中恒久战略是减少原煤、稳定原油、加速天然气、做大新能源，始终致力于加大新能源生长，历届政府坚持战略一以贯之。
1992 年，克林顿政府首次提出依靠可再生能源和节能实现能源独立；2001 年，布什政府提出生长氢能源作为美国的主要能源，并于次年出台《国家氢能生长路线研究报告》，掀起 “氢经济 ”革命；2019 年，特朗普政府全力推动可再生能源生长，开展新能源技术研发，宣布美国《氢能经济路线图——减排及驱动氢能在全美实现增长》，计划到 2050 年氢能占美国能源需求的 14%，继续牢固美国能源领导职位；2020 年，美国能源部长丹·布鲁耶特提出重点推动 “下一代能源立异 ”，以 “新能源独立 ”战略引领世界；2021年，美国国务卿布林肯发演出说时呼吁美国在新能源领域追赶中国；2021 年，拜登总统上任第一天即签署行政命令重新加入《巴黎协定》，随后宣布行政命令禁止在所有公共土地和水域获得新的石油天然气许可，并宣布美国于 2035 年实现零碳排放、2050 年实现 “净零排放 ”。
日本、韩国大力生长氢能：日本和韩国化石能源资源匮乏，能源对外依存度高达 87% 和 84%。日本制定三阶段建设 “氢能社会 ”生长蓝图，韩国致力打造 “氢经济 ”。日本是能源高消费、产量极低型的兴旺国家，能源需求稳定，化石能源严重匮乏，能源消费恒久依赖进口，新能源快速生长。2020 年，日本能源产量 0.5亿吨油当量，消费量 4.0亿吨油当量，自给率仅13%。2011年福岛核泄漏事故后，日本政府被迫 “弃核转氢 ”，大力生长氢能，制定三阶段建设 “氢能社会 ”生长蓝图：第一阶段 2014—2025 年，扩大氢能使用规模，提高燃料电池装机量，计划到 2020年装机 140 万台、到 2030 年装机 530 万台；第二阶段 2026—2040 年，全面生长氢发电工业，建立大规模氢能供应系统，全面利用外洋生产、贮存、运输氢能；第三阶段 2040年起，建立零碳供氢系统，全面实现零排放制氢、储氢、运氢。同时，日本燃料电池汽车将加速氢能应用，丰田氢燃料电池汽车已经量产，计划到 2030 年氢燃料电池车数量增加到80万辆，到2050年全面普及。
韩国作为兴旺国家，能源需求增长较快，供应恒久依赖进口。2020 年能源产量 0.44 亿吨油当量，消费量 2.8 亿吨油当量，自给率仅 16%。2019 年，韩国实现氢能汽车销售量全球第一（海内 5000 辆、出口 1724 辆）、氢能发电装机全球第一、新建加氢站全球第三（中国 30 个、德国 22 个、韩国 18 个）。2020 年，韩国国会通过全球首部《增进氢经济和氢宁静治理法》，制定“氢经济”计划，包括设立国家氢经济委员会，培育氢能专业公司，氢能供应设施安排，培养人才、制定标准、体例统计数据，支持国际相助、外洋拓展，氢能宁静治理、设备检验、进口检验、宁静教育等。韩国通过三个方面，着力培育氢能工业：一是增强科技攻关，计划投入 3000 亿韩元（约合 18 亿元人民币），提高氢能零配件技术研发能力，建设氢能研爆发态系统；二是加大政府投资，2022年政府与企业相助投资23亿美元，推广1.6万辆燃料电池汽车，建设 310 座加氢站，实施油氢混淆加氢站革新；三是实施财务补贴，实行车辆购置补贴、税费减免及高速公路费、停车费减免等。
能源科技革命为人类生长提供不竭新动力
全球能源生长经历了从薪柴到煤炭再到油气的转换历程，目前正由化石能源向新能源演变。人工取火是人类最早的“技术革命”，将人类带进灼烁和文明时代，薪柴作为第一代主体能源，增进了人类及农业的生长。18 世纪 60 年代至 20 世纪中期，由于煤炭生产和使用技术日趋成熟，增进了蒸汽机的广泛应用，使煤炭成为世界主要能源和“工业粮食”，推动制造业、冶金业、开采业、运输业、纺织业等快速生长，加速了社会工业化生长。1859 年，美国人埃德温·德雷克在宾夕法尼亚州钻成了世界上第一口油井，井深 21.69 米，日产油 20 桶，揭开了世界石油工业的序幕。目今全球已全面进入油气时代，电力、内燃机、电子信息等革命性技术进步，推感人类社会进入电气化、信息化、智慧化时代，石油成为第三代主体能源。
预计 21 世纪中后期，世界将全面进入新能源时代。从1766 年英国卡文迪许发明氢能起，人类对新能源的探索走过了漫长的历程。特高压输电、超等储能、人造太阳等技术，推动世界能源生长进入多能互补、智慧协同、绿色低碳的新能源时代。太阳能、水能、风能、核能、海洋能、地热能、生物质能等新能源，将是与人类赖以生存的地球生态情况相协调的清洁能源和未来能源的基石。
实现碳中和目标，需加速建设清洁能源工业体系，推动能源生产与消费结构革命性转型。清洁能源工业体系的要害技术主要包括：
（1）地热工业体系。建设以供热和发电为焦点的地热工业技术体系，包括地热供暖、地热制冷、地热发电、油田生产用热替代等。
（2）氢能工业体系。建设以绿氢为焦点的氢工业技术体系，包括氢制备、氢贮存、氢运输、氢加注、氢利用、氢检测及氢宁静等；涉及领域主要有氢交通、氢储能、氢化工、氢冶金等。
（3）碳工业体系。以 CCS/CCUS（碳捕集与封存/碳捕集、利用与封存）为焦点的碳工业技术体系，包括碳捕集、碳运输、碳驱油、碳封存、碳产品、碳金融等全新工业。
（4）可控核聚变。核聚变能源具有资源富厚、无碳排放和清洁宁静等突出优点，是人类理想的清洁能源，可为实现碳中和作出重大孝敬。
目今，可着力结构研究 10 大推翻性技术，通过加速科技立异，有效助力清洁能源工业体系建设。
中国依靠大力生长新能源加速能源转型
中国化石能源较富厚，能源消费结构以煤为主，形成 “一大三小 ”的能源消费结构。2020年，煤炭在一次能源消费中占比达 56.8%，石油、天然气和新能源占比较小，油气在我国能源生产中占比最小，但在能源宁静中压力最大，主要由于我国煤炭基本不需要进口，新能源是可再生资源，只有石油和天然气资源需要进口。2021 年，我国一次能源消费量 36.4 亿吨油当量，能源生产量在 29.7 亿吨油当量，能源生产与消费之间缺口达 6.7 亿吨油当量。其中，石油和天然气缺口为 6.6 亿吨油当量左右。我国能源总体对外依存度 18.4%，石油和天然气对外依存度划分抵达 72.2% 和 44.0%。
碳中和目标下，我国油气工业仍要坚持勘探开发，坚持可连续生长，确保能源宁静。预计 2060年，我国石油消费量达 3 亿吨左右，天然气消费量4000 亿立方米左右，油气在国家能源宁静与人民生活中的职位作用仍然不可或缺与替代。未来实现碳中和目标时，我国能源生长将以新能源为主，力争实现中国 “能源独立 ”。油气在碳中和进程中仍将继续发挥应有的作用，化石能源具有的质料属性不可替代，天然气作为最清洁的化石能源将继续发挥低碳能源的支撑作用。
碳中和目标下，我国差别能源有新的定位：煤炭发挥包管国家能源久远战略 “储备 ”与 “兜底 ”包管作用；石油回归原料属性，发挥包管国家能源宁静 “急需 ”与民生 “原料 ”用品的基石作用；天然气发挥包管国家能源宁静与新能源最佳“同伴”作用；新能源发挥包管国家能源战略 “接替 ”与 “主力 ”作用，可通过 “洁煤、稳油、增气、强新 ”谋划能源独立。依靠 “四个革命、一个相助 ”能源宁静新战略推动能源转型。通过能源转型，从目前化石能源占比大于 80%，努力争取到 2060 年形成新能源占比 80%以上，煤、石油和天然气等化石能源占比低的 “三小一大 ”结构，实现两个 “80% ”的历史性转换。
依靠 “洁煤、稳油、增气、强新 ”推动能源转型，建立风能、太阳能、地热能、氢能、海洋能、储能、碳工业（CCS/CCUS）、智能（智慧能源）等新型工业体系。建设与煤炭工业、石油工业类似的全工业链氢工业体系，以绿氢为焦点，涵盖氢制备、氢贮存、氢运输、氢加注、氢利用、氢检测及氢宁静等工业，涉及氢交通、氢储能、氢化工、氢冶金等领域。建设与古板化石能源类似的全工业链地热工业体系，以地热资源高效利用为焦点，地热工业体系涵盖地热资源勘查与评价、设备供应与工程建设、地热利用三个方面。建设以 CCS/CCUS 为焦点的碳工业体系，涵盖碳捕集、碳运输、碳驱油、碳封存、碳产品、碳金融等业务，构建以 CCS/CCUS 为基础的低本钱、高能效的碳工业体系，是实现碳中和目标的战略性步伐。
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