三桶油的脫碳路

文／本刊記者 趙 玥

技術和市場，將成為石油石化企業脫碳的撒手锏。

壓力大，任務重，在石油石化行業占主要地位的“三桶油”該怎么走？

其實，從政策到行業都指明了道路。

今年1 月19 日，國家發改委進一步提出，我國將重點采取六大舉措落實碳達峰、碳中和目標任務。其中，關鍵一項就是大力調整能源結構，推動低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源。

國務院發展研究中心資源與環境政策研究所研究員郭焦鋒指出：“除了發展原有的石油化工業務外，石油公司也在往光伏、氫能等方向發展，爭取形成有油、氫、電綜合的能源新業態，由傳統石油公司向綜合性的能源公司轉型。”

脫碳，并不是口頭上輕飄飄的一句空話。它不僅考驗著政策的制定與實施，而且考驗著企業的決心與變革。

從各自的重心來看，“三桶油”各有所長又各取所需。中國石油憑借上游勘探開發優勢，大力提升天然氣業務的比重；中國石化依托其在煉化領域的累積經驗，重點發力氫能和光伏產業，積極構建氫能和可再生能源一體化發展的新興能源網絡；中國海油則充分發揮其海洋工業優勢，加速布局海上風電產業。

2021 年，我們迎來了中國碳市場的真正元年。技術和市場，正在成為掌握石油石化企業脫碳的那只手。

▲ 供圖/中國石化

天然氣擔重任

在脫碳的路徑中，天然氣扮演著重要的角色。

英國石油公司（BP）在2020 年9 月發布的《BP 世界能源展望2020》中指出，在至2050 年的展望期內，天然氣在助力全球低碳能源結構中將扮演兩種主要的角色。一是將幫助新興經濟體擺脫對煤炭的依賴。這一趨勢在亞洲新興經濟體中的趨勢最為明顯。二是天然氣可作為幾近零碳排放的燃料，當其與碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術相結合時，可直接應用于電力和工業部門或用于制取藍氫。

基于此，我們不難理解今年年初來自中國石油的一則新聞帶給業內人士的興奮。2020 年，中國石油國內油氣產量首次突破2 億噸，其中天然氣當量突破1 億噸，達到1306 億立方米，首次超過原油產量。

中國工程院院士、著名油氣勘探開發專家胡文瑞，對此的評價是“具有里程碑意義”。

因為這表明中國石油低碳天然氣資源超過重碳石油資源，標志著中國石油天然氣產業進入高質量發展時代。

可以說，提升天然氣在一次能源結構中的比例，是我國當前推進低碳轉型的一大重要策略。

國務院在2020 年12 月發布的《新時代的中國能源發展》白皮書中明確提出，要加強基礎地質調查和資源評價，加強科技創新、產業扶持，促進常規天然氣增產，重點突破頁巖氣、煤層氣等非常規天然氣勘探開發，推動頁巖氣規模化開發，增加國內天然氣供應。同時，要完善非常規天然氣產業政策體系，促進頁巖氣、煤層氣的開發利用。

據中國石油經濟技術研究院的預測，到2035年我國天然氣需求將達到6000 億立方米。

面對快速增長的天然氣消費需求，加大天然氣上游的勘探開發力度勢在必行。而在“十四五”期間，中國石油在上游勘探開發的重點將由原油轉到天然氣，大力挖掘頁巖氣等非常規氣的潛力，持續提升增儲上產的力度。

在這一方面，中國石化表現亮眼。

據統計，“十三五”期間，中國石化累計新建產能200 億立方米，2020 年產量突破300 億立方米，比“十二五”末增長48%，10 億立方米產能建設投資和開發成本不斷降低。

中國煤炭消費占比

中國電力結構

中國石化高效建成北美以外最大的涪陵頁巖氣田，探明開發國內首個深層頁巖氣田威榮頁巖氣田，率先實現了常壓頁巖氣開發。

“我們在涪陵頁巖氣田創新探索立體開發提高采收率技術，基本實現了整體采收率翻番，其中立體開發區采收率可達39.2%。”中國石化副總工程師孫煥泉說。

“隨著我國碳達峰和碳中和目標的提出，天然氣將迎來新的更大的發展機遇。”中國科學院院士戴金星預測，“十四五”期間將是我國天然氣工業的大發展時期，天然氣產量到2025 年預計達到2500 億立方米。

他認為，“十四五”期間中國天然氣工業大發展具備三大有利條件。一是我國天然氣資源豐富而探明率低，具有更快發展天然氣的資源優勢；二是近年來我國天然氣產量持續增長，具有更快發展天然氣的增長優勢；三是我國天然氣剩余可采儲量逐年上揚，具備更快發展天然氣的儲量優勢。

氫能主導未來

對于我國油氣企業來說，要想進行徹底的“脫碳革命”，“綠氫”將在未來能源轉型中發揮著關鍵作用。

中國氫能聯盟發布的《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》預測，到2050 年氫能將占中國總能源供給體系的10%。

市場巨大，氫能理所當然地成為石油石化企業的爭奪之地。

作為國內最大的產氫企業，中國石化提出了構建“一基兩翼三新”產業格局，錨定建設“中國第一大氫能公司”的目標，加快推動氫源由灰氫向藍氫、綠氫轉變。

▲對于我國油氣企業來說，要想進行徹底的“脫碳革命”，“綠氫”將在未來我國能源轉型中發揮關鍵作用。 供圖/中國石化

今年1 月8 日，中國石化與4 家新能源企業召開發展對話會時，中國石化董事長、黨組書記張玉卓表示，中國石化正推動氫源由灰氫向藍氫、綠氫轉變，真正實現碳減排，打造綠色潔凈、轉型發展的重要增長極。

在公布的未來五年氫能規劃目標中，中國石化表示，“十四五”期間將加快發展以氫能為核心的新能源業務，在氫能交通和氫基煉化兩大領域大力推進氫能全產業鏈的快速發展。

截至2020 年底，中國石化銷售有限公司累計開展加氫站試點項目27 個。

未來五年，中國石化將大力推動油品銷售企業向“油氣氫電非”綜合能源服務商轉型升級，擬規劃布局1000 座加氫站或油氫合建站、7000 座分布式光伏發電站點。

這意味著，中國石化未來五年內建設的加氫站約是目前國內加氫站總數的十倍。

中國石油也不甘落后。

日前，太子城加氫站被《張家口氫能保障供應體系一期工程建設實施方案》列為冬奧氫能保供首批項目，承擔著核心區交通車輛氫能源保供的首要責任。

未來，中國石油將在全國范圍投運50 座加氫站。

業內認為，我國氫能應用市場潛力巨大，給石油企業的轉型提供了市場土壤。

據了解，中國汽車銷量已經連續十年居全球第一，其中新能源汽車銷量占全球總銷量的50%。

在工業領域，中國鋼鐵、水泥、化工等產品產量連續多年居世界首位，氫氣為其提供了高品質的燃料和原料。

未來隨著碳減排壓力的增大與氫氣規模化應用成本的降低，氫能將在我國工業領域減碳進程中扮演著越來越重要的角色。

長期以來，桎梏氫能發展的一大原因是成本。

根據達沃斯氫能理事報告，通過大規模擴張氫能及其周邊設備的產能，預計到2030 年氫能的綜合成本降低50%，成為具有競爭力的替代能源之一。

中國石化大連院有關負責人介紹，他們以重整裝置副產氫為原料，可形成整套氫燃料電池車用高品質氫氣生產技術。2020 年9 月，大連院牽頭承擔的“十條龍”項目階段性成果——氫氣提純示范裝置在高橋石化一次開車成功，產品氫氣純度達99.999%；與廣州工程公司合作完成副產氫提純和加氫母站工藝包編制，將于近期在廣州建設供氫中心。

“大連院目前正加速旨在形成全品類氫源的全流程解決方案，解決全產業鏈流程較長、上中下游發展不均衡、部分關鍵核心設備依賴進口、氫源成本高等難題。”大連院相關負責人說。

大煉化助力脫碳

“石化行業碳排放，主要來自生產過程的能消以及工藝過程的燒焦等。”中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院研究員宋倩倩說。

據她介紹，受技術水平、裝置設備等因素影響，我國石化行業能耗較世界先進水平仍有一定差距。就煉油綜合能耗而言，我國平均值比世界先進水平高20kg 標油/噸原油以上。

近年來，我國煉廠加工重質劣質原油的量不斷增加，不僅提高了原油預處理的能耗，而且增加了FCC 裝置等催化劑結焦，進而使煉廠的碳排放增加。

我國還存在大批裝置陳舊、技術落后的小型石化廠，進一步增加了節能減排工作的難度。

隨著國家環保法規的不斷完善、監管和執法力度的持續加大、節能減排政策的陸續出臺，我國石化企業加大污染物達標排放和降低綜合能耗的投入力度，并取得一定成效，但是面對碳中和依然有巨大的壓力。

宋倩倩認為，解決這一問題，可以依托石化基地。宋倩倩說：“要采用先進低碳技術和管理模式，以大型煉化一體化項目為龍頭，下游烯烴產業鏈、芳烴產業鏈、化工新材料/精細化學品產業鏈等協同發展，結合碳捕集封存與利用（CCUS）項目，打造CO2近零/凈零排放示范工程。”

隨著全球范圍內能源結構逐漸轉型，油品需求增速放緩，石化產品需求加快，煉油化工一體化已成為石油化工行業的重要發展戰略。

專家介紹，煉化一體化已從最初的由先建煉油廠為后建石化廠乙烯和芳烴裝置提供石腦油原料的簡單分散的一體化，發展成為煉油與石油化工物料互供、能量資源和公用工程共享的一種綜合緊密的一體化，以提高石油資源的利用效率，降低投資和生產成本，適應油品和石化產品的需求變化。

“與同等規模的煉油企業相比，煉化一體化企業的產品附加值可提高25%，節省建設投資10%以上，降低能耗15%左右。在新的形勢下，煉化一體化呈現出一系列新動向和新趨勢。”中國石油和化學工業聯合會化工園區工作委員會秘書長楊挺說。

而技術的進步，推進煉化一體化向縱深發展。

楊挺介紹說，現在已經出現了原油直接裂解制乙烯技術、天然氣直接制烯烴/芳烴技術等前沿新技術。

“比如埃克森美孚、沙特阿美和沙特基礎工業公司都開發了原油直接裂解制烯烴技術，簡化流程、降低投資，以最大化生產化學品為目的，多產烯烴、芳烴等化工原料，化學品轉化率可達50%至70%。”

據了解，埃克森美孚已在新加坡建成了全球首套原油直接裂解制乙烯裝置，乙烯產能為100 萬噸/年，成本低于50 美元/桶下的裂解原料成本。

而中國石油、沙特基礎工業公司和中科院大連化物所正在合作開發天然氣直接制烯烴/芳烴技術。與現有的天然氣轉化的傳統路線相比，該技術不需要高耗能的合成氣制備過程，縮短了工藝路線，反應過程本身實現了二氧化碳的零排放，碳原子利用效率可達到100%。該技術一旦開發成功，將推進煉化一體化向天然氣、煤化工等領域進一步拓展。

專家指出，我國石化行業目前正處在向高質量發展的轉型期。它需要強化石化企業對應對氣候變化的深刻認識和綠色低碳工作的充分重視，將綠色低碳的理念和思路貫穿到石化項目規劃、設計、建設、運營、管理的各個環節，建立完善的石化行業綠色評價指標體系和標準體系，開展石化行業綠色產品、綠色工藝、綠色園區/基地評價工作。

我國還要建立石化企業綠色責任考核體系。這一切，為煉化一體化提供了很多機遇，也帶來了很多責任。

能源化工行業是化石能源的重要生產者和消費者，是中國應對氣候變化的重要促進力量。實現碳達峰、碳中和目標，對能源化工行業來說既是重大責任，也是深刻革命。