BP的長期技術觀

大衛·艾頓

在未來能源的判斷和應用中，持續而精準的技術評估不僅是企業決策的依據，也將影響著整個社會的走向。

每隔一段時間，BP公司就會對技術發展趨勢做出分析，以尋找經濟發展新機遇和面臨的威脅。這些“長期技術觀（LTTV）”是對技術潛力的深層次、全行業評估，而非宏觀經濟預測。

我們的首次技術趨勢評估發生在2005年。當時，石油價格已達每桶55美元，而所有的關注目光都集中在《京都議定書》的執行上。

我們的長期技術觀對世界做出了以下預測：

·石油和天然氣的資源基礎可以擴大，從而滿足日益增長的需求，技術重點是提高采收率，擴大非常規資源。

·油氣資源轉化為產品的靈活性將會增加。

·出于對氣候變化的擔憂和控制措施的實施，低碳能源的需求將會增加。

針對以上判斷，BP公司從一定程度上調整了自己的戰略和技術投資，包括進軍非常規資源和替代能源領域。

我們在2009年對技術觀進行了更新，將目光轉向了下游領域。調研發現，與電氣化相比，利用混合動力等技術提高發動機效率以及發展生物燃料將會成為減少交通運輸業碳足跡的最佳途徑。

那么自2005年以來都有哪些發展呢？我們以前的技術觀都得到了印證，但是還有一些領域的發展超乎我們的預期：

·石油價格上漲超過每桶100美元，能源成本迅速膨脹：例如深水鉆井設備的日租賃費用已翻了三番，超過了50萬美元一天。

·我們及前輩都低估了頁巖氣和致密氣的發展前景，它們目前已占到BP在美國天然氣產量的40%左右。

·對低碳能源的政策支持并沒有像我們預期的那樣快。雖然很多國家都推出了溫室氣體減排措施，但決策者主要將注意力集中在其他挑戰上，如2008年爆發的全球金融危機的影響以及國家安全。

·在替代能源領域，我們擴大了生物燃料的業務，卻退出了氫能和太陽能，因為我們無法看到一種可行性的業務模式。我們在美國的陸上風電業務是盈利的，但作為技術主管，我認為我們的技術優勢微不足道。

我從這些經驗中還總結出了以下觀點：

·首先，最明顯、最基本的挑戰是能源勘探與生產中的安全問題，這對于維持能源產業的運轉至關重要。

·其次，技術在整個能源行業都得到了提升，有些還極大地降低了生產成本。

·第三，對于特定技術的開發和使用，有些地方或區域擁有很大的優勢。

在過去的研究和經驗基礎上，BP最新的長期技術觀展望了2050年之前的技術對能源系統的潛在影響。下面我就介紹一些關鍵的全球能源發展動向，并重點講一講BP最熟悉的石油和天然氣領域。

能源資源

我們的分析表明能源資源并不匱乏——目前通過技術可獲得的資源十分豐富，可以滿足2050年之前全球的能源需求，不過供應成本是一個問題。

在石油和天然氣方面，已發現的原始地層原油和天然氣的油當量已達到45萬億桶，其中大部分都是陸地能源，目前已開采出的有1.7萬億桶油當量。過去10年間，能源領域最重要的發現是頁巖和致密砂巖，這些儲層擁有較低的滲透性，可開采的石油和天然氣儲備資源由此增長一倍以上。

BP的《世界能源統計年鑒》顯示，利用目前最先進的技術來開采已發現的石油和天然氣資源，我們的儲備量幾乎可以在2.9萬億桶油當量的基礎上翻一番，達到4.8萬億；2050年前，未來技術和新的發現能使這個數量再增加2.7萬億桶油當量，幾乎相當于這段時期所期望的石油和天然氣所增加的需求量。

在這2.7萬億桶油當量中，非常規天然氣的開發（由于從滲透率極低的巖石層中提取而來，抽提難度非常大）、原油采收率的提高和新資源的發現可分別貢獻四分之一左右。中東和俄羅斯等目前傳統的油藏區采收率擁有極大的提高潛力，甚至能與新的探索發現相媲美，甚至超過它。地下成像技術和建井工藝將成為開采非常規石油和天然氣資源的主要工具。

技術進步不僅可以維持能源供應，而且也能改變不同油氣資源和替代資源的投資與開發優先順序，而太陽能光伏發電成本的調整空間最大，可潛在降低50%以上。

能源價值鏈

我們預計，隨著新型開采、轉化和消費技術的應用和政府政策的推動，不同能源和市場化方式之間的競爭會變得日趨激烈，這場競爭很可能會引發市場波動，使現在的能源結構重新洗牌。

在目前占到全球主要能源需求38%的電力行業，天然氣發電和火電的競爭力最強；不過我們預計風能和太陽能裝機容量每增長一倍，它們的成本將會繼續分別降低14%和24%，這與過往表現相一致。

若忽略掉間歇成本，風能在21世紀20年代、太陽能在2050年以前就可以實現與傳統發電成本相當。然而，間歇管理成本非常復雜，它要取決于供需模式、電力供應基地的安裝規模（及備用容量）和系統負載轉換的靈活性。普及率能達到20%時，間歇管理成本就相對較低，每千瓦時不到10美元；而普及率在高水平時這種成本就會增加數倍。這意味著化石燃料、水電和核能將會繼續承擔提供基本負載的責任。

在電力以外的行業中更難找到化石燃料的替代品，如分別占到世界最終能源33%、27%和29%的建筑、交通和工業（特別是石油化工業）。燃氣鍋爐的使用效率顯著提升，而天然氣的價格逐漸降低，這就奠定了天然氣在供熱方面的霸主地位。產生同樣的熱當量，若使用天然氣其成本就會比石油低，因此天然氣在運輸行業也具有競爭優勢。液體燃料擁有較高的“能量密度”，因此會成為2035年以前及以后全球運輸業的主要能源。

把天然氣、煤和生物質轉化為產品的方式也會變得更加多樣，包括燃料、潤滑油的基礎油和化工品，而這些產品的一般來源是原油。

生物燃料有可能進一步攻占運輸燃料市場。巴西的甘蔗乙醇在同樣體積上能與化石燃料一爭高低，但乙醇在其他許多領域的發展卻受到了限制，原因包括可持續性問題、政策不一致以及發動機和燃料加注基礎設施方面的約束。從長期來看，木質纖維素乙醇（由能源草、木材或農業殘留物的解聚和發酵產生）擁有巨大的發展潛力。

為控制二氧化碳大氣濃度而實施的碳定價若能有效實施，就會首先鼓勵發電行業從碳向天然氣轉型，這樣單位電能所產生的碳足跡就會減少一半；其次會促進更高效內燃機的研制，滿足運輸發展；另外還會加速可再生能源的普及。然而，碳減排成本相對較高，已超過100美元/噸的一些技術如碳捕獲與儲存技術，發展電氣化運輸或核能都需要深入發展，使之可行。

能源消耗

無論是家庭取暖還是使用空調、照明或交通工具，大部分能源的使用率都比較低。這些用戶若在購買中重點考慮節能性能，這也是一些政府試圖通過法規和產品標準所推動的改進之一。

從全球來看，2005至2011年間，尾氣排放標準的實施每年可促使輕型車輛發動機的工作效率提高1.8%，2005年每行駛100公里的8升耗油量已降低到了2011年的7.2升。隨著混合動力技術和其他汽車生產新技術的不斷發展，這一趨勢將會持續下去。

跨領域主題

我們的長期技術觀突出了一系列的跨領域主題。

首先，大規模實驗可加快小型模塊化技術的研究，例如頁巖井或風力渦輪機。隨著時間的流逝，這些變化的綜合效應將會更加顯著。但這種方式并不適用于其他大型能源技術，如核能或碳捕獲與儲存，這是因為它們的資本成本高，施工工期長。

其次，傳感、數據分析和自動化等數字技術的應用會從根本上改變能源系統，使其變得更安全、更可靠、更高效。劍橋大學在2005年通過研究發現，只有不到15%的初級能源最終轉化成了有用的動能、光能和熱能。雖然并不是所有損耗都可避免，但提高效率已成為最大的單獨一種有效節能途徑。智能能源系統在這其中任重而道遠。

第三，消費者對能源的可持續性越來越重視，這也有助于他們行為習慣的改變。面對民眾對氣候問題和其他環境影響因素的擔憂，許多國家都采取了日益嚴格的監管措施。

最后，雖然我們也明白任何預測都有可能出現失誤，技術預測更是如此。我們預計可能取得突破性進展的領域應包括太陽能轉換、電池和新一代的核能技術。

區域因素

在現實中，每個國家和民族都各不相同，因此應對能源挑戰的首選方案也不同——這其中有很多原因。

第一個原因與“能源密度”有關。一種燃料的能源密度越大，其儲存和運輸的成本就會越低，從而能提高自身的價值。因此一些能源載體的市場特點是國際化，如鈾、煤炭和液態碳氫化合物；而其他的更具區域性——如天然氣，而電力通常是實時定價，每秒都在變化，它的區域性就特別強。

另一個顯而易見的原因是各國的自然資源多少不同——如巴西、冰島和法國所能獲得的能源及其影響就存在著千差萬別。

第三個是“地面以上”的原因，即政策、基礎設施和供應鏈。它們在能源資源的優先順序中非常重要，地區間差異也很明顯。與此相關的還有一個國家的經濟發展水平，如收入水平、經濟結構等因素都會對能源選擇產生影響，中國就是一個明顯的例子。

最后一個原因是公眾態度。所有的能源技術都有風險，公眾對能源發展的反響可能會非常本土化。在一個地區甚至全世界，公眾對某種能源的支持或反對都會截然不同。例如，美國每個州對擴大開采頁巖氣資源的反應就大不相同，甚至出現了強烈支持和強烈反對兩種極端態度。