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能源企业绿色转型发展之路在何方
  新闻来源:石油商报 2023-03-29 16:50  

  “‘双碳’目标下的能源企业绿色转型发展之路在何方?第七届CCUS国际论坛圆桌论坛上6位嘉宾就‘双碳’目标背景下,能源企业绿色转型的机遇挑战、方向路径、措施经验等分享了自己独特的观点,为我国走好绿色转型发展提供了新思想、新方法、新方案。让我们对能源企业绿色转型发展的未来充满了期待。可以预见,在国家的大力支持下,在国内外能源企业的共同努力下,CCUS技术必将蓬勃发展,为全球能源绿色转型发展提供更加强有力的科技支撑。”3月18日,中国石油勘探开发研究院党委书记朱庆忠的一席话赢得阵阵掌声。

  “双碳”目标下CCUS的地位与作用

陈其针

  中国21世纪议程管理中心副主任

  碳中和目标对能源的利用、工业过程以及碳排放等提出了新的要求,非常有必要对CCUS地位与作用进行再认识,这也是指导下一步工作的必要遵循。

  第一,化石能源净零排放的唯一技术选择就是CCUS。未来能源需求量巨大,到2060年能源需求总量将达到60亿吨标准煤左右。这么大的能源总量如果全部由可再生能源提供将是非常困难,并且还存在不少风险。要实现未来能源安全运行,电力各方面工作非常重要。很多研究表明,在2060年碳中和背景下,我们仍然需要5%~20%的化石能源来参与到电力过程中。这一部分化石能源的碳减排,需要通过CCUS实现。

  第二,CCUS是在推进水泥、钢铁等难减排行业深度脱碳中,可供选择的为数不多的可行的技术方案。水泥、钢铁等行业的碳排放主要来源于工艺过程,包括原料、燃料替代、工艺提升、效率提升等,这些环节难以实现深度脱碳、减碳,这就需要CCUS技术托底。

  第三,未来经济社会发展和各方面工作,都需要碳元素参与。一方面是化石能源提取,另一方面是在CCUS过程中,可以把碳循环利用,回到化工领域来。同时,碳的利用过程也可作为碳产品获得一定的收益,能够支撑CCUS行业发展。

  第四,BECCS(生物能源与碳捕获和储存)和DAC(直接空气碳捕集)技术能够作为碳中和的技术托底保障。进入碳中和目标实现的最后阶段,各种研究分析表明,有3亿~8亿吨的温室气体难以消减,这就需要BECCS和DAC等负排放技术消减。所以,发展CCUS是战略性的选择。

  中国新能源与CCUS发展现状及前景展望

邹才能

  中国科学院院士

  中国石油集团新能源首席技术专家

  中国石油集团高端智库研究中心副主任

  中国石油深圳新能源研究院执行董事长兼院长

  中国石油勘探开发研究院副院长

  此次盛会有3个关键词:能源转型、能源安全、“双碳”目标,这也是能源人的三大责任。

  能源人生产能源,未来要肩负起新的三大责任:推动能源转型,保障能源安全,践行“双碳”目标,有4个观点供大家参考。

  一是推动能源转型,保障能源安全。未来,能源人有两大责任——发展新能源工业和践行“双碳”目标,或者就是创建两大工业——新能源工业和CCUS/CCS工业,亦可称为碳工业。

  二是中国新能源革命时代正在提速、提前到来,我理解有四大标志。首先,全球和中国新能源生产和消费占比达到了近20%,特别是近10年,实现了跨越式增长。其次,中国已成为全球最大的风能、光能、氢能生产国,技术领先,成本最低。第三,在碳中和目标下,特别是到2060年前后,中国能源结构将实现革命性转型,即从现在的“一大三小”到碳中和时转型为“三小一大”。现在的“大”是碳基能源占80%以上,到2060年前后,“大”就是零碳能源,就是新能源,实现能源结构的革命性转型。第四,所有能源行业都在做能源转型规划,都在向新能源跨越,特别是中国石油提出了到2050年要再造一个绿色中国石油,那时要生产2亿吨油当量左右的油气,还要生产2亿吨油当量的绿色新能源,来支撑保障国家的能源安全。

  三是CCUS/CCS是能源人的一场觉醒、新的革命。“CCUS”这4个字母,第一个“C”是碳。我认为碳可以分为三类,黑碳(对人类有负影响)、灰碳(可以埋存没有影响)和蓝碳(可以利用转化对人类有正影响)。第二个“C”是捕集。我理解未来捕集必须要实现“两低”,即低浓度的技术突破、低成本的捕集。第三个“U”是利用。未来石油行业将肩负起十亿吨级二氧化碳的埋存和利用,还有些行业会肩负起亿吨级的、千万吨级的、百万吨级的埋存和利用,不同行业将肩负不同规模的CCUS。最后,“S”的长期封存也很重要。

  四是在碳中和的大背景下,绿热、绿电、绿氢再加上二氧化碳工业,这四大工业对我们国家能源转型、能源安全和碳中和目标的实现至关重要。现在我们致力于找低碳能源,未来要致力于找零碳能源,从而保障国家能源转型和能源安全,作为科技人要追求绿色创新,奉献绿色能源,建设绿色家园。

  本届会议让人们重新理解了CCUS对未来的重要性、构建二氧化碳工业作出了重大贡献。如中国石油、中国石化、中国海油等油气企业,具有构建CCUS/CCS的先天优势。当前,技术正在迅猛发展,应加快打造或者建设世界级的超级能源碳中和基地,例如鄂尔多斯盆地超级能源基地——煤炭超过10亿吨、油气当量产量接近1亿吨、二氧化碳排放大概也超过了1亿吨,并且地面的风光资源十分丰富。这样的超级能源盆地未来将成为全球世界级的超级能源碳中和示范基地,对全球具有示范和引领作用。

  “双碳”目标下昌平区如何推动能源企业绿色转型发展

杨仁全

  北京市昌平区委常委

  区政府党组副书记、常务副区长

  昌平,是北京的未来科学城。昌平区拥有3张名片:文化、生态和科教。昌平区有两大特色,一个是大学城,这是昌平也是北京科技创新的重要力量;另一个是未来科学城,这是2009年为吸引海外千人回国搭建的平台,最初叫未来科技城,现改名叫未来科学城。

  昌平区的使命是攻关未来科技,集聚未来人才,发展未来产业。未来的能源人做什么,与未来科学城的使命高度契合。同时,昌平区有空间,作为北京北部的高精尖产业的主要承载区,将释放1万亩产业空间。以2022年为例,昌平区向全社会供应的产业用地为1173亩,在北京市名列前茅。

  此外,昌平区将营商环境作为服务科学家,服务企业家的重要抓手,启动了“昌快办”“昌通办”两大服务品牌,不断刷新对政府和企业的服务。不仅如此,昌平区还构建了“1+1+N”的产业政策体系,涵盖了从财政支持,到人才服务保障,再到金融一系列的完善的政策体系。

  在服务新能源产业发展方面,昌平区重点做了3件事,特别是在未来科学城东区能源谷,聚集了一大批优秀的顶尖的科学家和创新平台。

  一是聚焦科技自立自强,打造央企原创技术策源地。三大石油公司、五大发电集团等中央企业研究院都在未来科学城东区能源谷,我们支持了怀柔能源领域国家实验室在昌平的前期入轨和开发;昌平区有两个全国重点实验室,一个是华能的,一个是中国石油的。昌平区还承担了一批关键核心技术研究工作。

  二是要聚焦现代产业技术体系,推动高质量发展。昌平区2022年出台了昌平提质增效三年行动计划。按照北京市第十三次党代会的部署,北京市将培育又一个万亿级产业集群。这“又一个”指低碳、新能源、清洁能源。而昌平区恰好是践行“双碳”战略的先行官、践行者,未来将在北京市打造的万亿产业中发挥支撑作用。昌平区有“三大赛道”——能源互联网、化石能源和培育型赛道(即氢能、储能、CCUS),昌平区要利用好自身优势,深入践行“双碳”战略,把低碳、新能源、清洁能源打造成北京市又一个万亿级支柱产业。

  三是聚焦培育科学家城,打造国际一流的创新生态。昌平区2022年打造了第一批碳中和主题公园(现在已成为北京市民、网红的打卡地)。未来,昌平区还将为人才提供住房保障,以更好地保障人才在这里安居乐业、自由创新;加大出入境管理,搭建未来人才城大厅,搭建未来人才城社区等。

  煤炭清洁高效利用的方向与途径

李全生

  国家能源集团科技部主任

  能源安全是首要任务,其次是能源优化,第三是科技支撑,第四是政策保证。

  经济社会的发展离不开能源的支撑与保证,且必须结合本国国情。我国仍然处于社会主义现代化的发展阶段,能源持续增长,能源结构相对而言是“富煤缺油少气”,煤炭占化石能源比例为94%,这就决定了要发挥煤炭在能源保障中的作用。

  能源结构是多元的,其竞争力在于可靠性、经济性、完全性、清洁性、低碳性5个方面。结构优化要求要发展高科技产业、高技术产业,低能耗、低排放、低碳产业,产业结构需要调整。

  能源结构要调整,就一定要大力发展清洁能源,让清洁能源规模化。规模化的能源要清洁化,能源系统要智能化、低碳化,综合能源系统结构就要调整。

  要依靠科技支撑。科技创新是第一生产力、第一动力。低碳技术要保证能源安全,煤电+CCUS、新能源+储能、能源系统的智能化,需要通过科技联合攻关进行突破。CCUS是托底技术,终极目标是要把碳作为资源利用,包括碳矿化发电、资源化利用等目标。

  同时,要有政策保证。国家要出台碳经营、碳市场,科技攻关、科技支撑等方面的政策,引导、贴近、扶持整个能源系统优化。

  国家能源集团作为世界煤炭产能第一大企业,坚持“立足企业,面向世界,引领行业,服务国家”的战略定位。其科技创新战略分为4个层次,一是要支撑企业的科学发展,二是要引领行业科技进步,三是要服务双碳目标,四是要领先全球能源科技。

  在煤炭清洁开发利用方面,国家能源集团承担了国家重大专项。经过不懈努力,煤炭的智能化水平、煤电等均处于国际领先水平。

  在战略新兴产业培育方面,立足氢能,发展氢能、储能、CCUS方面项目,这些项目的实施提高了我国在国际气候的话语权。

  未来,煤炭的清洁高效利用要坚持尊重规律,遵循规则,依靠科学,开放合作,科研高校、主力研究机构,发挥企业的科技创新“主力军”“排头兵”作用,通过科技创新、协同创新,为低碳能源、清洁能源的构建,为保障我国能源安全,“双碳”目标的实现提供科技支撑。

  华能CCUS国际化情况分享

郜时旺

  中国华能集团

  清洁能源技术研究院副总工程师

  2007年,华能集团是当时世界上碳排放最大的上市公司。华能集团的第一个关于CCUS的国际合作项目是北京热电厂3000吨/年碳捕集工程。这个项目是国家领导人与澳大利亚签定的中澳关于气候变化联合声明里3个项目中的第一个项目。项目虽然很小,但意义非常重大,是具有里程碑意义的工程。之后,华能集团开始上海石洞口12万吨/年的捕集工程。

  在国家部委的支持下,在21世纪中心的指导下,华能集团一方面做技术合作和研究,另一方面做工程合作,包括和意大利电力公司的合作、关于长春热电厂100万吨/年的碳捕集可行性研究的公众化研究(得到国际咨询公司的合作)。此外,华能集团和杜克能源、美国电力公司都有一些合作,承担了挪威150万吨燃气碳捕集工程验证;在北京建立了1000吨/年的碳捕集装置,开创了中国燃气烟气碳捕集的先例。

  华能集团有一些经验可以分享:在做国际合作的时候,科研要尽早进入工程,这样可以在合作中更快地对接国际标准,更快地进步。在做科研项目时,特别是对于研究机构来说,科技研发要尽早与工程相结合,这样可以使工程能够尽快得到验证,能够少走弯路。对科研机构或者是产业公司来说,要开门搞科研,利用好国内外的资源,在合作中提高能力,增强国际竞争力。

  上游产业净零排放的研发路径

AbdulKareem M.AlSofi

  沙特阿美亚洲研发中心副总裁

  中国与沙特共同宣布2060年实现净零目标,两国的国家石油公司也宣布了2050年实现碳中和目标。

  在多种技术中,二氧化碳捕集、封存、利用(CCUS)技术是实现碳中和的最关键的技术,并在石油和天然气领域应用探索了此路径。

  沙特阿美几十年前在乌斯马尼亚建设了一个CCS项目。此项技术,包括密封的完整性、存储性,以及二氧化碳岩石的相互作用。所以说,很多油田的封存有很多因素要考虑。例如,二氧化碳在玄武岩中的封存与固化面临非常严峻的挑战,存在耗水量方面、矿物质含量的问题等,显然我们需要新技术来降低成本,改善效率,尤其是在二氧化碳捕集方面。

  还有非常重要的一点,就是我们要认识到目标是可实现的。在沙特阿美上游业务中,需要运用技术手段实现低碳运营,例如积极的水资源管理、提升能源效率,扩大规模经济,以及排放管理,在这些方面仍然还有许多潜在机会。例如,更加高效地能量收集,直接封存,或者甲烷泄漏方面处理等,这些都将用到CCS技术。

  在封存技术方面,沙特阿美通过研发,拓展包括二氧化碳替代的封存技术,都能实现工业化,也能实现研发的投入拓展。发展存储的技术路线也是在北京建立研发中心的出发点,通过全新研发,替代封存脱碳,和二氧化碳经济储存,以及在制氢等方面开展更多的研究。

  以CCS技术为主,其他多元化的方案共同协作实现净零排放是我们积极采用的方式,让我们携手向共同目标努力。

  精彩问答

  1.未来5~10年,我国CCUS能发展到什么程度?什么规模?什么水平?

  陈其针:未来5年是二氧化碳排放逐渐达峰关键时期,CCUS将发挥重要支撑作用。目前,我国CCUS技术研发及产业示范已初具规模,CCUS等大部分技术已进入工业示范阶段。但是,CCUS产业依然面临一些问题和困难,包括关键核心技术成熟度不足、捕集成本高、大规模全流程项目不多,这些问题还需要攻关。未来将迎来科技春天。未来10年,在CCUS发展方面有4个判断,一是捕集成本降低,CCUS技术将完成一代技术向二代技术的转化,并且在各个行业全面开展;二是陆上运输管网全面布局;三是现在利用封存的技术也会大面积商业化运行,特别是利用技术将有更多的技术路线;四是会出现颠覆性新技术,创造更多奇迹。

  2.在我国实现碳中和进程中,中国石油将发挥什么作用?

  邹才能:在碳中和进程中,中国石油抓住绿氢工业科学体系建设、二氧化碳工业构建的机遇,积极为保障能源安全和实现“双碳”目标作出贡献。

  3.昌平能源谷对推动CCUS技术创新具有哪方面优势?

  杨仁全:昌平区技术实力雄厚、产业链条完整,拥有以三大石油公司、五大发电集团为首的中央企业研究院,中国石油大学、华北电力大学等十余所能源领域的高校,以及民营头部企业的研发机构。目前,昌平区已形成大、中、小企业协同创新格局;聚集先进能源,在CCUS方面形成了从研发、生产到销售的完整链条。

  4.国家能源集团在推进绿色能源转型方面,都有哪些举措?

  李全生:国家能源集团在煤炭的开发、燃煤发电利用到清洁低碳转化的全过程中,坚持“高炭产业,低炭发展”理念,依靠科技创新、科技攻关,在科技部指导下,联合国内科技力量开展科技攻关,解决了产业转型发展中的绿色难题,为国家能源安全提供托底保证作用。

  5.华能集团对国内外CCUS形势如何看?

  郜时旺:CCUS非常重要,未来能起到十亿吨级的减碳作用。对于二氧化碳捕集和驱油来说,国内与国外处于并跑阶段,但是有几年的差距;对于封存技术来说,处于跟跑阶段,差距比较大,还需要努力。

  另外,几大集团对二氧化碳捕集(主要是化工捕集、电厂捕集)、驱油、封存组合来说,化工捕集与封存搭配容易,电厂捕集、地质封存的经济性差、难度大,需要中央企业发挥引领和担当作用,科研机构和高校发挥技术创新作用,降低造价,以此来推动CCUS以较低价格发挥较大的作用。

  6.您提到了探索领域加大研发,能否举例与中国学术界进行的研发合作项目?

  AbdulKareem M.AlSofi:沙特阿美在很多国家都有研发中心,并与总部的研发中心联动。所以说,沙特阿美的研发在全球都有所部署,并能在当地加以利用。2015年,沙特阿美在北京建立研发中心,之后与合作伙伴开展合作。2022年8月起,沙特阿美北京研发中心与许多高校开展了密切合作,如与南开大学召开联合会议并进行合作,与西南石油大学开展合作等。

  各位嘉宾从不同层面、不同角度畅谈了能源企业在“双碳”目标下的转型之路,并形成了共识,获得了许多新的成果,达到了预想的目的,让大家对能源企业绿色转型发展的未来充满了期待。

  可以预见,在国家的大力支持下,在国内外能源企业的共同努力下,CCUS技术必将蓬勃发展,为全球能源绿色转型发展提供更加强有力的科技支撑。

  (铃子/整理)

 
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