“雙碳”背景下吐哈油田綠色轉型發展的探索與思考

李成剛 高澤吉 陳智

中國石油吐哈油田公司

吐哈油田是在20 世紀80 年代末，國家提出“穩定東部、發展西部”石油發展戰略大背景下，按照“兩新兩高”體制，開發建設起來的現代化油田。累計探明石油地質儲量5.93×108t、天然氣儲量1 176×108m3；生產油氣當量8 523×104t，其中原油6 261×104t、天然氣284×108m3，為保障國家能源安全、促進當地經濟社會發展作出了積極貢獻?！笆濉币詠恚吞锂a量逐年遞減，油氣當量從最高的283×104t 下降至158×104t，下降44%，且油田后備儲量不足，油田規模小，穩產難度大，面臨的發展問題較多，急需轉型發展。

當前我國正處于“深入推動能源革命，加快建設能源強國”的重要歷史時期，中國石油集團公司提出主動服務和支撐國家重大戰略，發揮優勢，帶動構建新發展格局，將新能源作為主營業務，明確新能源新業務三步走總體部署和雙碳目標路徑，積極參與碳達峰和碳中和行動。吐哈油田以此為契機，按照集團綠色低碳發展戰略和油田生產實際情況，編制了《吐哈油田清潔能源替代“十四五”專項規劃》和《吐哈油田綠色能源產業化發展“十四五”規劃》。按照總體規劃，新能源產業已取得初步發展，形成以“沙戈荒”和“源網荷儲”兩種模式發展新能源的主要思路。在產業規劃方面，重點打造風光發電基地，同時協同發展綠電制氫、二氧化碳綜合利用、油煤共煉、CCUS/CCS 以及UCG 等產業，到“十四五”末建成油氣熱電氫等多產業融合發展的綜合性新能源基地，逐步實現綠色轉型發展。

1 綠色轉型的驅動分析

“雙碳”目標的提出對油氣生產等高耗能、高排放企業的發展戰略產生重大影響，吐哈油田綠色轉型的驅動因素主要從政府驅動和內部驅動兩方面概括。

從政府驅動來看，“雙碳”目標是站位大局的全局工程，不是可選項，而是必選項。習近平總書記關于推進“雙碳”工作的“四個迫切需要”重要指示，深刻揭示了我國實現“雙碳”目標的重要性和堅定性，其不僅是推進生態文明建設和高質量發展的實踐要求，更是積極應對全球氣候變化、推動世界可持續發展的責任擔當。

從內部驅動來看，受國際油價下跌、非常規油占比加大、產量下降等多種因素影響，油田2015年起開始連續虧損，急需加快清潔能源發展，培育新的效益增長點，推動能源結構轉型升級。

2 發展基礎及優勢分析

（1）勘探開發具備一定規模，以油氣產業帶動新能源產業條件好。吐哈油田具備較多的礦區土地資源和油氣生產基礎，油田探礦權面積共4.26×104km2，采礦權面積920×104km2。油田勘探開發具有一定潛力，常規油氣資源探明率分別為42%、39.9%，非常規探明率分別為18.3%、2.6%。在建的55×108m3溫吉桑儲氣庫不僅可以保證新疆天然氣安全供應，還可以探索以儲氣庫和西氣東輸管道氣配套氣電調峰推進新能源產業發展的技術路線。

（2）礦區及周邊風光資源豐富，具備較好資源基礎。新疆優質風光資源區與吐哈油田礦區高度重合，截至2021 年底，哈密、吐魯番、昌吉三地州風力光伏發電總裝機23.76 GW，已開發量不到總資源量的1%，礦區及周邊范圍發展新能源潛力巨大[1]。礦區太陽能年輻照總量全部在B 級及以上，年平均日照時數在2 861.1～3 358 h 之間，等效滿負荷發電小時在1 600～1 850 h 之間；探礦權區內太陽能資源總儲量為126.63×108kW，有效可開發量2.74×108kW。礦區風能資源豐富，主要集中在三塘湖及紅臺礦區，風區總面積1.4×104km2，70 m高度年平均風速集中在5.8～9.16 m/s，年平均風功率密度集中在547.31～1 522.45 W/m2。風能資源總儲量1.503×108kW，有效可開發量505×104kW。

（3）擁有完備的內部電網和較大負荷，具備以源網荷儲推動新能源快速起步的有利條件。油田有完整的內部電網，現已形成了以110 kV 和35 kV 為骨架的供電網絡，10 kV、0.4 kV（0.66 kV）電壓等級的配電網絡。共有吐魯番、哈密和三塘湖等3個獨立完善供電網絡，電網最高電壓等級110 kV，其中：吐魯番區域電網形成了以110 kV 樓開Ⅰ、Ⅱ線和萄神線雙電源供電模式；三塘湖油區以110 kV 馬油線從馬場變供電；哈密石油基地單獨通過國網哈密供電公司35 kV 電網供電。有110 kV變電站6 座，35 kV 變電站24 座，總變電容量275 MVA，輸配電線路2 118 km。油田企業2021 年工業用電4.44×108kWh，較2020 年增加4.83%，結合油田產能建設、儲氣庫建設、電氣化改造以及系統優化簡化，預計“十四五”末油田工業供電量可達到7.5×108kWh 以上。

（4）處于疆電外送通道起始點，綠電外輸條件好。目前建成的“兩交兩直”疆電外送通道全部起始于吐哈油田所屬地區：第一通道昌吉至安徽古泉±1 100 kV 特高壓直流輸電工程，第二通道哈密至鄭州±800 kV 直流輸電工程，哈密-敦煌和煙墩-沙洲兩條750 kV 交流外輸通道[2]。正在推進的哈密北至重慶第三通道以及正在規劃中的第四通道均也途經吐哈礦區，能夠有效解決新能源發電送出通道問題。

（5）吐哈油田周邊碳源豐富，埋存潛力大，適合發展CCUS/CCS 產業。吐哈油區咸水層層系多、厚度大，經過分析評估碳埋存潛力可達5.4×108t，而且源匯匹配極佳[3]。吐哈油田位于新疆吐魯番、哈密、準東盆地境內，碳源一方面主要來自采油區周邊約100～200 km 范圍內大量的煤化工、水泥企業生產排放的二氧化碳，且有些企業持續排放二氧化碳純度達到85%以上，另一方面來自油區內部天然氣、汽油、柴油能源消耗產生的溫室氣體，以及“十四五”期間計劃建成的UCG 綜合能源基地排放的二氧化碳。整體上，吐哈油區周圍碳源豐富、純度高，目前年排放量1 782×104t，預計“十四五”末排放量達3 371×104t，2030 年碳達峰排放量6 700×104t。

（6）區域產業發展為油田推動新能源規?；l展提供了機遇。根據預測，“十四五”期間哈密、吐魯番、昌吉三地州新增負荷達到684×104kWh，為新能源發展提供消納，同時為利用周邊負荷開展源網荷儲一體化項目建設提供了機遇。

哈密北綜合能源基地以及準東國家級煤化工基地是國家重點打造的煤化工基地[4]，氫能年需求量在28×104t 以上，二氧化碳減排以及綠氫需求迫切，為以綠電制氫和油煤共煉為技術路線推進新能源規模化建設提供了可能。

國家級新疆準東經濟技術開發區位于昌吉州吉木薩爾縣北部，橫跨昌吉州吉木薩爾、奇臺、木壘3 個縣，規劃總面積1.55×104km2。規劃目標為采用一體化、基地化、園區化的建設模式，實現油-氣-化聯產，打造具有準東特色的全國最大的煤制油氣戰略基地。目前園區灰氫和藍氫用量非常大，保守估計超過10 ×104t/a，為綠氫替代提供了用能基礎。

3 綠色轉型發展面臨的挑戰分析

（1）新疆資源市場競爭激烈。新疆電力外送通道不足[5]，市場消納能力有限，當前配額指標主要是減存量，而各大發電集團基礎牢固，對新疆優質資源的爭奪十分激烈。

（2）油田新能源業務起步晚。油田在新能源領域起步晚，相關管理、專業技術力量薄弱，缺乏投資、運營經驗。地方新能源指標競爭配置傾向于在屬地有大型投資項目和當地注冊的企業，以及未來對地方GDP 增加有較大新貢獻的公司，加之吐哈新能源項目業績較少，油田參與指標競爭處于劣勢。

（3）新疆儲能及氣電調峰配套政策不完善[6]。新疆新型電力系統建設尚在探索階段，當前保障性指標以及市場化并網兩種方式都需要配置較大規模的儲能對電網進行調峰，而儲能建設配套政策及激勵機制不完善，對新能源項目開發經濟效益影響較大。受限于能耗雙控指標，新疆對天然氣發電無相關支持政策，項目審批較為困難，以氣電撬動新能源指標的技術路線有較大阻力。

（4）新能源部分領域技術不成熟，盈利模式不清晰。綠氫、新型儲能等技術不成熟[7]，行業技術迭代速度很快。新疆標桿上網電價低，“平價時代”風電和光伏發電等投資收益暫時較低。綠氫、儲能、CCS/CCUS、UCG 等領域盈利模式尚不清晰，存在一定效益風險。

4 綠色轉型發展路徑分析

（1）大力開展清潔能源替代。全面實施上游業務全過程清潔能源替代行動方案，按照低碳勘探工程、低碳建產工程、天然氣提高商品率工程、原油提高商品率工程、“電代油”工程、控排工程、節能瘦身工程、清潔替代工程、減碳工程等9 大工程建設標準大力開展節能瘦身和清潔替代，加強減碳措施的系統性研究、示范和規模推廣，實現生產用能低碳化、減排措施效益化。

（2）重點開展大型風光發電基地建設。按照自治區推進新能源建設七條路徑，以“源網荷儲”和“沙戈荒”等模式，推進大型新能源項目建設。吐哈油田礦區及周邊風、光資源豐富，已建和正在推進的特高壓疆電外送通道均途經吐哈。結合外送能力和本地區對接確認新增負荷，“十四五”規劃重點項目建設，大力發展風光發電，風光裝機610 ×104kW。利用自治區推動“疆電外送”第四通道建設契機，研究與吐魯番市政府合作共同推進第四通道建設，同時獲取更多的新能源指標，夯實吐哈油田“十五五”新能源產業進一步發展的基礎。

（3）因地制宜開展分布式光伏、分散式風電以及光熱工程。利用油田空閑場站土地，積極推進場站分布式光伏項目建設[8]，形成自發自用、清潔替代新模式，同步開展區域微電網動態平衡技術研究，建設新型穩定的內部電網；形成產能建設配套模式，實現低碳建產；研究離網式風光儲一體化技術，替代孤網式偏遠場站、井站燃油燃氣發電機，同時探索應用光熱加熱設備對管線進行加熱，實現采油、采氣工藝流程的全流程清潔生產；研究實施區域整縣屋頂分布式光伏和分散式風電建設，推進新能源富民產業發展，促進油田與地方國民經濟發展；研究光熱加熱技術及清潔取暖技術，依托區域豐富的太陽能資源研究以光熱取暖替代燃煤、燃氣取暖技術，與區域地方政府合作，探討由吐哈油田主導推進整縣、整鄉光熱清潔取暖[9]項目建設可行性，拓廣新能源應用領域。

（4）積極推進綠電制氫、CCUS、UCG 等產業發展。依托淖毛湖、鄯善、準東當地煤化工企業以及油田油煤共煉項目氫能需求[10]，推進氫能產業發展。“十四五”期間重點在淖毛湖區域開展2 ×104t風電制氫示范項目建設，建立綠電制綠氫示范基地，打通全產業鏈以實現“制儲輸用”一體化。“十四五”后，大力發展氫能產業，消納新能源所發綠電，同時為油煤共煉項目以及當地煤化工企業提供氫能供應保障。積極發展負碳產業，以三塘湖“三低”砂巖先導試驗為起點，加快碳捕集、封存和利用技術的研究創新和示范利用[11]，攻關吐哈油田CCUS 提高采收率技術系列，2024—2025 年開展頁巖油CO2吞吐和稀油CO2驅現場試驗。2025 年達到注入CO2達40×104t/a，年產油15×104t。同時針對不同類型油藏開展CCUS 技術攻關，拓寬應用范圍?！笆奈濉焙蠊リP形成可復制、可推廣CCUS/CCS 模式，在煤化工企業碳排放高壓政策和低成本捕集技術條件下，逐步降低碳價，形成CCUS/CCS 產業效益化開發。戰略性布局UCG 產業[12]，依托集團UCG 科研項目，通過資源評價、地下資料錄取和試驗分析，優選5 個有利目標區域，持續進行現場試驗和產業化發展攻關，“十四五”開展工藝測試和先導試驗，在工藝測試成功的基礎上，擴大礦場試驗規模，形成完整產業鏈，力爭獲得規模效益。積極探索碳資產管理和碳交易方式，及時了解相關政策，結合集團公司總體部署，利用碳交易提升新能源項目經濟效益。

（5）持續開展交流合作。積極與政府部門進行溝通交流，尋求共同發展契合點，爭取政策支持，達成互利雙贏、融合發展的共識。與集團內部兄弟單位加強溝通交流，學習先進管理經驗與做法，推進新能源業務發展；與國內知名新能源制造企業以及發電公司進行交流探討合作，了解掌握風、光發電，儲能，制氫等主要設備及技術水平現狀和發展趨勢[13]。

5 結論與建議

以吐哈油田為研究對象，對小油田綠色轉型的路徑進行了深入的研究，分析了油氣田企業綠色發展的優勢與面臨的形勢，提出了綠色轉型發展的實施路徑，對其他油田具有較好的借鑒與示范意義。按照集團公司綠色低碳發展戰略，吐哈油田將新能源作為主營發展業務，“十四五”末初步建成東疆清潔能源供應中心，實現油田綠色轉型和高質量發展。在此過程中，也需要得到各級政府及相關部門的鼎力支持，為油氣企業的綠色低碳轉型發展創造良好的外部環境，提出以下建議：

（1）出臺天然氣調峰發電及風光電融合發展的支持政策。通過溫吉桑儲氣庫調峰作用建設天然氣調峰發電項目，大力推進天然氣發電與風光電融合發展，積極推動“氣風光電協調運行”新路徑的示范推廣。

（2）出臺新能源支持政策，積極支持油氣企業綠色低碳轉型發展。對于光熱發電、壓差發電等綠電項目，在投資、稅收、接入等方面給予政策支持，積極支持綠電就地生產、就地消納，鼓勵光熱利用的研究示范和推廣應用。出臺政策推動CCS/CCUS 產業鏈發展，探索制定面向碳中和目標的CCS/CCUS 稅收優惠和補貼激勵政策，積極推動CCS/CCUS 產業鏈示范及商業化應用。

（3）開展技術研究，形成有特色的技術序列。按照“引進吸收+技術創新+工程實踐” 的工作思路，以支撐公司新能源業務發展為目標，在氫能利用、儲能調峰、能源互聯網、高效電氣化、壓差發電等重點技術領域開展研究，以技術進步降低新能源投資成本，提高清潔替代效果和清潔替代率，推動新能源業務穩步規?；l展。