鄒才能：創新遠比能源稀缺

○ 文／本刊記者 陸曉如

“稀缺的不是能源，而是創新。”供圖/鄒才能

天然氣將在能源轉型中發揮不可或缺的作用，而我國發展天然氣存在諸多難點，亟待突破。

世界能源發展在木柴向煤炭、煤炭向油氣的轉化已經基本完成，之后將經歷油氣向新能源的第三次重大轉型。但目前，我國一次能源消費中煤炭占比達61%，而天然氣占比僅7%，可見還沒有實現從煤炭向油氣的轉型。

我國推動天然氣產業加快發展的決定由來已久，但近年來發展情況始終不及預期，很難認為我國天然氣產業發展已經進入“黃金時期”。如何在能源轉型的大勢下推動我國天然氣加快發展步伐？中國科學院院士鄒才能分享了他的觀點。

能源轉型

中國石油石化：鄒院士，您好！世界能源發展變革已是大趨勢。您怎么看這個趨勢？

鄒才能：在社會文明發展和科學技術進步兩大動力的推動下，世界能源發展從固態的木材、煤炭，向液態的石油、氣態的天然氣轉型。

18世紀80年代，在第一次科技革命的推動下，煤炭在一次能源消費比例中超過木柴，完成了第一次能源轉型。1965年，在第二次科技革命的推動下，油氣在一次能源消費比例中超過了煤炭，完成了第二次重大轉型。當前，在第三次科技革命的推動下，人類發展對環境的要求不斷提高，世界能源消費結構進一步向清潔化、低碳化加速轉變。

新能源技術快速發展，互聯網+、人工智能和新材料等技術的不斷進步，推動新能源產業迅猛發展。新能源發展已處于突破期。核能、可再生等新能源開發利用技術已經實現突破，成本已經接近常規能源。世界能源將經歷油氣向新能源的第三次重大轉型。

中國石油石化：在新能源產業迅猛發展的背景下，天然氣在世界能源轉型中將發揮什么作用？

鄒才能：天然氣作為最清潔的化石能源，是當前滿足人類生態環境需求的最佳選擇，將在實現世界能源第三次重大轉型過程中發揮不可或缺的重要橋梁作用。

當前，天然氣和新能源作為清潔能源的消費比例已經大幅度提高。在一次能源消費結構中，石油占33%、天然氣占24%、煤炭占28%、新能源占15%。可以說，石油、天然氣、煤炭和新能源“四分天下”的格局已經基本形成。

2017年，世界天然氣儲量193.5萬億立方米，儲采比52.6，產量3.69萬億立方米。預計2030年前后天然氣超越煤炭、2040年超越石油，成為向非化石能源發展路途上最主要的能源。由此迎來以天然氣為主導的清潔能源黃金發展期，進入“天然氣時代”。

最終，隨著經濟社會對能源需求的持續增長和低碳社會的到來，傳統化石能源向非化石新能源的第三次重大轉換將成為必然。而天然氣作為化石能源向新能源跨越中不可逾越的橋梁，將最終推動人類能源消費與生態環境的和諧發展。

任務緊迫

中國石油石化：根據您的判斷，我國天然氣發展情況與能源轉型升級的形勢是否匹配？

鄒才能：當前世界能源消費中油氣占比達57%。但我國一次能源消費中煤炭占61%、石油占19%、天然氣占7%、新能源占13%，呈現明顯的“一大三小”特點。高碳化石能源消費比例過高，導致環境污染嚴重。

環境污染問題已得到全國上下空前重視。促進生態文明建設，不斷加強環境治理，建設美麗中國，已成為新時代中國高質量發展的必由路徑。在此大形勢下，能源清潔化發展成為必然。能源結構調整加快，天然氣在我國能源結構中的地位日益凸顯。

中國有14億人口，能源消費量巨大。隨著新型城鎮化進程加快以及人民生活水平的不斷提高，形成了巨大的天然氣消費需求。盡管國內天然氣產量保持快速增長，但遠不能滿足天然氣消費量的增長，對外依存度呈現出加速擴大的趨勢。2017年天然氣進口量為926億立方米，對外依存度已達到39%。2017年底爆發的“氣荒”更集中暴露了我國天然氣發展的諸多問題，凸顯了我國發展天然氣的緊迫與艱巨。

中國石油石化：推動我國加快發展天然氣的步伐可以從哪些方面突破？

鄒才能：我國天然氣上產面臨諸多挑戰。國際油價下跌以來，油氣企業上游勘探投資減少，制約了天然氣儲量、產量的增加。天然氣儲量中開發難度較大的儲量比例逐年增高，天然氣產量增長難度大。主力氣田穩產形勢嚴峻，保持穩產需要新建產能來彌補。部分老氣田開發進入中后期，保持穩產或延緩遞減難度大。非常規氣效益開發的工藝技術尚不完善，開發成本相對較高，需要國家補貼來支持。

基礎設施方面，雖然近年來我國天然氣基礎設施建設有了較快發展，但與國家經濟整體發展水平相比依然落后。例如，管網方面，目前我國管網總里程大約只有70萬千米，人均管線長度僅0.5米，低于全球人均1.11米的水平。美國國土面積與我國相當，但美國總里程360萬千米，人均11.2米，是我國的22倍。管網、LNG接收站、儲氣庫等基礎設施建設有待突破。

我國已有337個地級及以上城市90%以上使用天然氣。其中，管道天然氣248個，占73.6%。四川、新疆、江蘇、廣東和北京等省區天然氣消費量超過100億立方米。但我國天然氣利用還是偏低，管網之間的互聯互通不充分。我國應加快“氣化中國”進程，提高天然氣使用率。

推動創新

中國石油石化：從國際天然氣工業發展軌跡來看，有什么經驗是值得我國借鑒的？

鄒才能：近代石油工業興起以后相當長的歷史時期內，僅將天然氣作為成油過程的伴生物。天然氣藏的被發現也僅僅是找油的副產品，一直未能對其獨立開展勘探和開發。直至20世紀40年代到70年代末，天然氣理論技術快速發展，有力地推動了天然氣工業迅速崛起。

20世紀末，致密氣、煤層氣、頁巖氣等非常規天然氣工業實踐活躍，非常規天然氣地質理論技術研究規模展開。以1995年美國聯邦地質調查局提出“連續氣聚集”理念、2002年頁巖氣水平井多段壓裂技術試驗成功為標志，非常規天然氣產量快速躍升，在全球范圍內掀起了非常規油氣革命。

2006年以來美國憑借頁巖氣革命天然氣產量再度回升。2017年美國天然氣產量達7602億立方米，占全球總產量的60%。其中，頁巖氣產量4746億立方米、致密氣1200億立方米、煤層氣302億立方米，非常規氣占比達82.2%，帶動了全球非常規天然氣的發展。美國從天然氣進口國轉變為出口國，為其實現能源獨立創造了可能。

在今年3月舉行的“劍橋能源周”會議上，美國能源部長里克·佩里發表演講時表示，得益于產業創新和技術突破帶來的能源革命，美國頁巖油產量不斷上升、成本持續下降。事實證明，稀缺的不是能源而是創新。

理論創新為我國天然氣產業發展提供了有效支撐。供圖/視覺中國

可以說，天然氣地質理論和技術在世界天然氣工業100余年的建立、發展、壯大過程中，發揮了至關重要的作用。尤其非常規油氣的理論技術創新，可助推世界油氣工業再發展150年以上。我國也應該加大相關理論技術創新。

中國石油石化：我國在天然氣理論技術創新方面是否也有所創建？

鄒才能：我國天然氣發展已進入常規與非常規并重發展的新階段。全國累計探明常規—非常規儲量13.6萬億立方米，非常規占40%。創新天然氣理論技術為勘探發現與有效開發提供了支撐。

煤成氣、有機質“接力成氣”、非常規連續型天然氣聚集三大理論技術進步，推動了我國天然氣資源大發現，奠定了我國較大的天然氣儲量、產量基礎。

煤成氣理論明確了煤系地層的規模生氣潛力，指導了鄂爾多斯盆地上古生界、四川盆地上三疊統須家河組等大面積巖性氣藏的勘探發現。有機質“接力成氣”理論論證了熱演化程度高、過成熟烴源層系仍然具有大量生氣的潛力，堅定了塔里木盆地古生界、四川盆地震旦系—寒武系等深層超深層古老地層天然氣勘探的信心。非常規連續型天然氣聚集理論抓住了非常規天然氣分布的標志特征，為頁巖氣等非常規天然氣的工業起步提供了有力的依據。

此外，前陸沖斷帶構造氣藏、深層海相碳酸鹽巖氣藏、大面積巖性氣藏、全過程生烴等重要理論，高精度地震勘探、高效安全鉆完井、儲層壓裂改造增產等核心技術，為推動我國天然氣儲量快速增長均發揮了重要作用。

未來布局

中國石油石化：能否請您就未來我國天然氣的發展布局提一些建議？

鄒才能：從全球能源發展角度來看，能源結構調整進入了難得的歷史機遇期。因此，要加快我國能源結構革命性轉型，加快油氣、地下煤制氣、天然氣水合物、氫氣生產革命，盡快實現煤炭、油氣和新能源的“三足鼎立”。

地下的煤制氣革命有資源優勢，西氣東輸沿線可氣化資源量約有160萬億立方米。煤制氣也有地下工程技術優勢，可與水平井、火燒油層、原位干餾等技術結合。還有融合發展一體化優勢，可以依托現有管網開展用能替代，可以利用油氣提高采收率技術，利用廢棄礦井改造儲氣庫等。

天然氣水合物資源潛力巨大。2011年，美國能源部預測全球水合物資源量2萬萬億立方米，相當于20萬億噸油當量。我國海域水合物資源量約800億噸油當量。巨大的資源潛力和清潔環保的特點，各國不約而同地將水合物視為未來重要的替代能源。美國、日本、加拿大、韓國、印度等國，都在嘗試開采天然氣水合物。中國在南海神狐海域的天然氣水合物試采井穩定日產4000立方米。但這只是“萬里長征第一步”，距離真正實現商業化開采仍然有大量的技術難題待突破。