用創(chuàng)新思維發(fā)展新能源

□ 本刊記者 奚 震

在我們的舊教科書里，頁巖一直被當作“蓋層”，蓋在油氣資源上面，封隔儲集層中的油氣免于向上散溢。因此，我們也認為頁巖里面沒有油氣資源，在艱苦尋找油氣的同時卻沒有把觸角伸向思維的“禁區(qū)”。

美國頁巖氣的產(chǎn)量超過1000億立方米后，頁巖氣才在我國突破了思維禁區(qū)。頁巖氣在美國的成功告訴我們，如果總是等其他國家成功后才跟進發(fā)展，就會一直落后。在新能源被廣泛關(guān)注并付諸實踐的今天，英國皇家化學會院士、中國海油新能源公司首席科學家、中海油研究總院新能源研究中心主任肖鋼認為，學會用創(chuàng)新的思維來看待“新”，才是我們首先要做的。

對頁巖氣不應(yīng)只是跟進開發(fā)，更應(yīng)該帶來思維的轉(zhuǎn)變

頁巖氣在美國成功實現(xiàn)技術(shù)突破和商業(yè)開采后，吸引了眾多油氣生產(chǎn)商。目前，幾十家跨國石油公司在全球范圍尋找頁巖氣。

在2011年中國非常規(guī)油氣大會上，中國大型能源企業(yè)相關(guān)負責人紛紛表示，要將開發(fā)頁巖氣工作提上議事日程。

美國對頁巖氣的成功開采，對我們來說，一方面要解決技術(shù)難題，快速跟進；另一方面也許更為重要，就是我們對已有事物的認識。如果總是等別人成功后，我們就算以再快的速度跟進，也是落后的。

專家表示，自然界的任何蓋層，對氣態(tài)或液態(tài)烴類的隔絕能力都是相對的，絕對不滲透的蓋層是不存在的。

除了頁巖，在我們的字典中，常見的蓋層還有泥巖、鹽巖、石膏等，這些蓋層中是否有可采的油氣資源？蓋層以外其他我們沒有認識到的層系中，有沒有被我們忽略的？這些都可以研究。

中國石化經(jīng)濟技術(shù)研究院分析認為，我國頁巖氣資源量為15萬～30萬億立方米，主要分布在四川、鄂爾多斯、吐哈、塔里木和準噶爾等含油氣盆地。專家預(yù)計，到2020年，國內(nèi)頁巖氣年產(chǎn)量達到200億立方米，2030年達到500億立方米。

日前，國土資源部也首次對頁巖油氣探礦權(quán)公開招標。但在技術(shù)上，我們還遭遇著“瓶頸”。

專家認為，面臨的選擇主要有兩個：要么依賴于國內(nèi)的技術(shù)研發(fā)，要么買來美國的技術(shù)。目前來看，兩個方向都不太樂觀。

僅靠中國自己的力量可能要等待很長的時間，而且最后出來的技術(shù)未必可以與美國媲美。走第二種路徑，美國公司暫時沒什么興趣與中國分享這項技術(shù)。因為他們不僅僅是技術(shù)和設(shè)備的提供商，本身也是頁巖氣的開發(fā)商，北美大陸還有大面積的頁巖氣未被開采，中國市場對他們來說還有些遙遠。

也有專家表示，單單擁有鉆井設(shè)備不足以解決問題。因為頁巖氣的開采利用牽扯到其他一系列的特殊設(shè)備和開采經(jīng)驗，這些也不是一天兩天可以琢磨出來的。美國大多數(shù)頁巖氣開發(fā)商采用的都是最先進的水平鉆井技術(shù)，該技術(shù)可以在地下橫豎任何角度進行鉆采，保證最大程度的開發(fā)儲量，輸出更多的頁巖氣。

就在去年，我國首個專門從事頁巖氣開發(fā)的科研機構(gòu)——國家能源頁巖氣研發(fā)（實驗）中心，在中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院成立。科研人員更大膽的想象，才能讓我們走在前列。

對煤炭的利用要更加大膽

“發(fā)達國家12億人口的能耗占全球能耗總量的50%，世界上其他國家50多億人口使用另外50%的能源。這意味著，在已有的格局中，世界上5/6的人用不到同樣多的能源，而我們國家就在其中。”肖鋼說。

巨大的人口數(shù)量在極短的時間內(nèi)實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化必然帶來對能源的巨大需求。“只有一鍋飯，不僅要養(yǎng)活全家人，還需要營養(yǎng)均衡。在我國的資源儲量中，煤炭儲量占90%以上，也就是說，關(guān)鍵時刻我們自己能多生產(chǎn)的，只有煤。”肖鋼說。

今年8月2日工信部公布的數(shù)據(jù)顯示，我國原油對外依存度達55.2%，首次超越美國。一旦能源供應(yīng)沒有安全的環(huán)境，后果不堪設(shè)想。

第三屆中國國際生物質(zhì)能展覽會上展示的膜式儲氣柜。 胡慶明 攝

中國石化經(jīng)濟技術(shù)研究院院長李希宏表示，受能源資源條件限制，我國一次能源消費以煤炭為主，非化石能源消費比例很低。在2010年的一次能源消費中，煤炭占70%。

這樣看，儲量最豐富、價格相對低廉的煤炭，仍將對我們國家起到至關(guān)重要的作用。

“煤制油、煤制氣、煤化工、多聯(lián)產(chǎn)等都應(yīng)積極關(guān)注，在高效低碳方面進行技術(shù)攻關(guān)。在煤炭利用方面中國只有擁有了技術(shù)儲備和一定生產(chǎn)能力，關(guān)鍵時刻中國的能源安全才會有保障。”肖鋼說。

肖鋼認為，傳統(tǒng)化石能源的清潔利用可以被歸入新能源的范疇。研究煤炭的利用必須解決兩個問題，即煤炭轉(zhuǎn)化過程的清潔化和所排放的二氧化碳的資源化，而且最好能把兩個問題結(jié)合并集成考慮。

此外，煤炭對全球經(jīng)濟所作的貢獻十分可觀。價格可承受性是煤炭的主要優(yōu)點之一。以每能源單位計算，通常情況下煤炭比其他燃料更便宜。煤炭價格一直比石油和天然氣價格穩(wěn)定，消費者和生產(chǎn)者因此各得其所。

而煤炭發(fā)電的效率正在不斷提高，使每單元發(fā)電量所消耗的煤炭越來越少。“煤炭發(fā)電的熱效率在過去100年間提高了8倍”。

煤炭除了發(fā)電是否還有更加高效的轉(zhuǎn)化方式？肖鋼回答，答案是肯定的。煤制天然氣的轉(zhuǎn)化效率就可以比先進的煤發(fā)電技術(shù)還高出10%。這種效率的提高意味著資源使用的減少和二氧化碳的大量減排。

業(yè)內(nèi)人士分析，中國的煤炭工業(yè)致力于滿足不斷增長的國內(nèi)需求，這種大規(guī)模的能源需求為煤炭的開發(fā)和利用提供了良好的機遇。與此同時，中國煤炭工業(yè)正在進行改造和重組，以期提高安全性和效率。

肖鋼認為，目前對煤炭的開發(fā)利用還存在四個挑戰(zhàn)：第一個挑戰(zhàn)也是最緊迫的挑戰(zhàn)，就是要明智地開采礦藏，保證以具有競爭力的價格源源不斷地供應(yīng)能源。第二個挑戰(zhàn)是必須對全球能源結(jié)構(gòu)做出根本性變革。我們把煤氣化視為此種變革進程的基本組成部分。第三個挑戰(zhàn)是如何進一步提高煤炭行業(yè)的勞動生產(chǎn)率，以使現(xiàn)有能源特別是煤炭發(fā)揮其最大的效用。第四個挑戰(zhàn)與“競爭、協(xié)同、合作”這個世界主題密切相關(guān)。

可以肯定的是，無論是當前還是將來，煤炭在迎接挑戰(zhàn)方面處于其他能源無法比擬的重要地位。這種黑色能源是人類發(fā)展不可或缺的財富，只有更加清潔、高效地利用它，才能使這筆寶貴的財富發(fā)揮更大的作用。

能源創(chuàng)新要抓住科技和低碳兩個關(guān)鍵點

新能源之“新”，意味著大部分企業(yè)不掌握核心技術(shù)，成本過高，產(chǎn)品難以進入市場。而企業(yè)新能源產(chǎn)品要融入市場，必須發(fā)展核心技術(shù)，通過技術(shù)改進降低成本。

經(jīng)濟學家成思危在第四屆21世紀中國經(jīng)濟年會上說：“世界前三次產(chǎn)業(yè)革命分別由蒸汽機、電力和電腦引導(dǎo)，第四次產(chǎn)業(yè)革命將是由新能源引導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)革命、能源革命。”

肖鋼認為，能源創(chuàng)新要抓住科技和低碳兩個關(guān)鍵點。

首先是能源科技創(chuàng)新。世界范圍內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展方式正從資源依賴型、投資驅(qū)動型向創(chuàng)新驅(qū)動型為主轉(zhuǎn)變。在中國，煤炭的綠色生產(chǎn)和清潔利用是能源創(chuàng)新的重要手段。中國的能源稟賦為“多煤，少油，缺氣”，然而煤炭的開采和直接燃燒已引起嚴重的生態(tài)環(huán)境污染、溫室氣體排放甚至社會問題。因此創(chuàng)新煤炭開采、生產(chǎn)和利用方法成為煤炭清潔化發(fā)展的必然選擇。一方面，采用回采率高的采煤技術(shù)，有控制、有計劃地開采；在生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)以及農(nóng)田、人口稠密地區(qū)推行無生態(tài)破壞、無地表塌陷式開采；另一方面，積極發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)與二氧化碳捕獲、利用和儲存技術(shù)（CCUS）。還有加大潔凈煤技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，這是改善生態(tài)環(huán)境，提高煤炭利用效率，減少溫室氣體排放的現(xiàn)實選擇。

其次是能源發(fā)展低碳化。通過發(fā)展低碳能源以及對傳統(tǒng)化石能源進行去碳化改造使其更加清潔。一方面推進核能、風能、太陽能等低碳型能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，提高低碳型能源在我國能源供應(yīng)中的比重，進一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)；另一方面積極促進低碳型能源之間、低碳型能源和傳統(tǒng)能源之間的集成利用和產(chǎn)業(yè)融合。

肖鋼說，大型能源企業(yè)就好比是一個家庭中30歲的男人，而立之年，要贍養(yǎng)老人，也要悉心培養(yǎng)兒女。對新能源的投資就像是培養(yǎng)下一代，兒女總會長大發(fā)揮更大的作用。

目前，國外包括BP、殼牌、康菲等在內(nèi)的大型國際能源巨頭，均已進入生物質(zhì)能、風能、太陽能等新能源領(lǐng)域，他們的經(jīng)驗值得我國能源企業(yè)借鑒。肖鋼疾呼，有實力又有資金的大型能源企業(yè)，理應(yīng)成為發(fā)展核心技術(shù)、實現(xiàn)國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)型的急先鋒。

傳統(tǒng)能源企業(yè)還需要在新能源發(fā)展中注意什么？專家建議，一是提高認識，積極順應(yīng)，確定能源企業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展中的地位；二是抓住機遇，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大對清潔能源及可再生能源的開發(fā)力度，生產(chǎn)高清潔的能源產(chǎn)品；三是重視并加大對可再生能源、清潔能源的開發(fā)力度。