張 抗 葛明娜
我國的能源轉型不但是化石能源和非化石能源的長期共存,而且是因地因時制宜地發展多種能源,實現智能化互相補充協調發展;對不可再生的油氣資源來說,保持長期穩產增產的關鍵措施是持續地推行油氣田生產的戰術接替和戰略接替
世界正處于百年未有之大變局中,人們正以新的視角來重新認識能源的發展和安全問題。至少從21世紀前半期看,其核心是從化石能源為主體向非化石能源為主體的能源轉型。而對我國能源轉型來說,首要的是石油天然氣在其中的地位問題。作為世界第二大經濟體的發展中國家,作為世界油氣的生產、消費大國和名列前茅的石油、天然氣進口國,我國應如何面對正在到來的重大挑戰,我國油氣的地位和作用將發生怎樣的變化?
由于勘探開發難度持續增大、抵消通脹后的實際投資呈明顯下降,致使其發展形勢在本世紀10年代出現明顯變化。石油剩余可采儲量(以下簡稱儲量)的增勢在其前5年增加23億桶,而在后5年僅增加4億桶。與之相應,石油產量在前期上升5.9%,在2015年達到峰值2.15億噸,此后轉為下降,后期出現了11.2%的年降勢,產量谷值為2018年的1.89億噸,直到2022年產量才略超過2億噸。與我國石油產量的高峰期對比,出現了巨大的反差。
在石油產量增長緩慢、甚至有所下降的背景下,石油需求量卻不斷增加,致使其進口依存度呈越來越大的升勢。以不包括港澳臺的純進口量和當年石油的消費量計,2000年進口石油88.3百萬噸、消費量為226.9百萬噸、進口依存度為38.9%,2010年進口石油263.0百萬噸、消費量為428.6百萬噸、進口存度為61.4%,2020年進口石油556.1百萬噸、消費量為669.2百萬噸、進口依存度為83.1%。此后,由于疫情,石油需求量降低,進口依存度也有所降低。需要說明的是這里的“純”進口量來自海關的統計,依其計算所得到的進口依存度大于根據產量和消費量推算的進口依存度(應稱為表觀進口依存度,但通常往往省略表觀二字),在下述的天然氣進口依存度計算中也存著存在類似情況。
受不可再生資源開發生命周期的制約,油氣產量曲線大致呈“類正弦曲線”的三段式:青年期產量曲線快速上升,壯年期在高平臺上波動,衰老期產量不斷下降。不言而喻,曲線的各段上都有因具體條件變化的疊加而出現次級起伏。特別是當勘探開發在新區新領域上取得重大突破后產量曲線可相應出現多個峰值。美國頁巖氣的重大進展所帶來的明顯產量上升即為其例。新中國成立后我國首先著重發展石油工業,天然氣的大發展起步較晚,使后者的產量曲線可能比前者晚了一個“相位”。當石油產量曲線在高平臺上持續多年,甚至出現下降的趨勢時天然氣產量曲線仍處在上升中。本世紀初石油與天然氣的狀況正是其例。
2000年我國天然氣產量和消費量分別為250億立方米、245 億立方米、相應的進口依存度為0%,2010年分別為968億立方米、1128億立方米、14.2%,2020年分別為1940億立方米、3355億立方米、41.5%。本世紀初較“年輕”的天然氣比石油有著更旺盛的生命力,且成功開拓了頁巖氣這個新領域,這使其產量的上升速度明顯大于石油,但走上改革開放和綠色發展的中國經濟對相對高效清潔的天然氣消費量的增加速度提出了更大要求。這使天然氣進口依存度的增速在本世紀初明顯大于石油進口依存度的增加。顯然,進口依存度過高是我國油氣/能源發展中的短板,也可以說是我國石油供應安全中潛在的威脅。
經過長期的基礎研究和一段時間的實踐,實現從化石能源為主體向非化石能源為主體的能源轉型成為人們的共識。經過多次磋商和談判形成的環保減碳的《巴黎協定》,要求在2030年實現二氧化碳的排放達到峰值(碳達峰),2050年實現排放的碳幾乎全部被吸收和埋藏(碳中和),既所謂的“30-50雙碳指標”。目前世界上大多數國家原則上承諾了巴黎協定,但多數國家既提不出從本國實際出發的能型發展路徑、拿不出促進轉型的必要投資,更看不到符合實際的動作。我國首先提出將本國碳中和的時間推遲到2060年,目前俄羅斯、印度、印尼等國也附合了這一意見。
就通過能源轉型來促進雙碳指標實現的具體方案和路線來說,提出的意見可以說歧見紛紜。大致來看在能源轉型上走在前列的歐洲國家意見相對統一和明確,他們的方案有以下可注意之點。一是強調高碳化石能源的削減,要求去煤減油,相對低碳的天然氣可以作為“過渡性能源”在一段時期內有所保留。在能源轉型的思路上首先大力削減化石能源以減碳去適應環保的要求,以其倒逼非化石能源的增長(即所謂“先破后立”)。二是非化石能源中核能有一定的環境危險性(如切爾諾貝利核電站和福島核電站)不擬發展新核電,甚至正分批關閉。三是過分依賴/強調國家補貼的作用。在各種非化石能源發展初期由于相關科技發展還不夠成熟,其成本必然較高,此時國家給予一定的補貼是必要的,但長期實施過高、過于寬泛的補貼卻可能起著相反的作用。四是不顧各國、各地區在資源和經濟發展程度上的差異,強調“一刀切”,因而許多政策受到一些國家的抵制。
作為整個國家經濟能源發展戰略的一部分,我國能源轉型的道路必須體現出以下兩個特點:一是從我國的實際出發,強調我國目前所處的能源時代和資源稟賦特點。必須特別關注到直到21世紀初我國能源仍處在化石能源時代初期的煤炭時期,這與北美歐洲的大部分國家處在發展程度更高的石油時期或天然氣時期有所不同。而我國的化石能源卻以富煤貧油少氣為特點。這意味著在達到后化石能源時代的道路上中國要比歐美國家經歷更艱苦的歷程。二是在世界百年未遇的變局中必須強調國家的經濟安全,能源轉型不能危及、而要促進國家安全。因而我們必須避免上面提到的歐洲能源轉型方案中存在的一些問題,要提出并逐步實現我國能源轉型的特殊道路。對此,應特別注意以下問題。
穩中求進、先立后破、而不能“自毀飯碗”。能源轉型確實是有破有立,但這種變化是有條件的。歐盟在“政治正確”的環保口號下總是希圖走捷徑、“立竿見影”、先破后立。因而過早過快的削減了化石能源的使用,特別強調去煤減油,以致在俄烏沖突中將能源作為武器制裁對方,但結果卻造成了自己的能源危機和經濟衰退。類似的許多事實說明,必須充分認識非化石能源的局限性和不穩定性。僅是在有與之相配套的儲能和輸送設施、有應對各種危機的充分把握之后才能將它所對應的非化石能源實施替代。此外,還必須考慮到能源使用的經濟性,特別是在其發展初期經濟上尚難“自負盈虧”。在非化石能源安全使用帶來的綜合成本明顯高于化石能源的條件下沒有人會強勢推行對化石能源的取代。特別是在戰爭情況下沒有油品的安全供應更是難以想象的。這就是要先立后破,否則就會“自毀飯碗”。
能源轉型必須實行因地制宜多能互補的方針。在非化石能源中更受青睞的是風能太陽能發電。我國目前在這兩種能源的機械制造和建設安裝的增長速度都居世界前列,從而使其組件的出口居世界首位。以此為依托,它們在陸地和海上多種條件下的遍地開花、成為近年來增長速度最快的非化石能源。我國近年來一直主要依靠自己的力量發展核電水電。主要河流中上游大型水電站群的有序建設令世界矚目,目前三峽電站和白鶴灘電站已是居世界第一、第二位的大電站。我國東部沿海從南到北建立了一系列的核電站,形成了第一、第二代核電站的核心技術并開始技術出口幫助友好國家的核電建設。地熱能和生物質能源的利用也開始推廣。特別應指出的是,我國依托智能化數字化技術的發展,開始形成包括儲運在內多個上中下游一體化的能源系統,為多種能源互補和提高能源效率創造了條件。總之,我國的能源轉型不但是化石能源和非化石能源的長期共存,而且是因地因時制宜地發展多種能源,實現智能化互相補充協調發展。
創新走出我國能源發展的道路。在能源發展的路徑上,按照因時制宜的要求充分尊重我國的客觀情況。在近期內(如2030年前)一次能源消費總量仍然要有較快增長速度的背景上,在大力發展非化石能源的同時仍然有計劃地發展化石能源。我國在強調煤炭必須分類、逐步減產,以實現二氧化碳和多種污染物的減排。另外,我國的初步實踐和許多基礎性研究的成果表明,有可能實現在大力減排的條件下發展煤化工,與油氣化工一起對我國經濟發展起促進作用。不言而喻,從我國油氣的現狀和能源供應的安全出發,在本世紀中期不但看不到完全“去煤”,也難實現明顯的“減油”(見表1),這將走出一條有中國特色的能源轉型之路。其實踐的成功將對許多情況類似的發展中國家以明顯的啟迪。

表1 我國一次能源消費構成變化預測
油氣進口依存度持續高位,將成為能源安全的短板。
在本世紀初石油和天然氣都出現了進口依存度大幅增加的情況,但就該值來看,天然氣增加的速度似乎更猛。以2010-2020年計,石油由67.4%增加到83.1%,增加了15.7%,天然氣由14.2%增加到41.5%,增加了27.3%。從目前的預測看,上述增加勢頭至少延續10-15年。石油2020年、2025年、2030年在一次能源構成中所占的比例依次為18.5%、18.7%、17.3%,但其間正是一次能源消費總量較快的增長期,在產量變化不大的情況下消費量的快速增加必將使進口依存度大幅增加。而這種趨勢在天然氣表現得更明顯。天然氣2020年、2025年、2030年在一次能源構成中所占的比例依次為8.9%、10.1%、11.5%。到2040年一次源消費總量可有所下降,其天然氣消費量在能源構成中所占的比例仍升達13.7%,接近石油所占的比例。這組數字表明天然氣進口依存度的增加比石油要更快些。進一步看,天然氣被看作能源轉型中的“過渡性能源”,這意味著在轉型的后期其在構成中的比例將居化石能源之首,將從化石能源時代的天然氣時期過渡到非化石能源時代。
在國際經濟政治形勢動蕩的情況下,石油天然氣進口依存度居高位必然影響到進口國的安全。對許多石油進口的國家進行禁運更是國際斗爭中常用的手法之一。近年來在美西方利用地緣沖突對俄羅斯實施禁運,俄羅斯的反制裁下歐盟反而受到更大的影響,經濟發生了劇烈動蕩。上世紀后期的石油危機中,大量進口石油的美國受到了中東國家的石油制裁。美國頁巖氣的大發展使其由油氣進口國變為重要的油氣出口國后,對其他國家實行石油禁運卻成其維持霸權常用的手段。顯然,在百年未遇的變局下持續走高的油氣進口依存度是我們不得不認真應對的問題。
加強油氣勘探開發是近中期保障能源安全的首要措施。
從能源轉型和安全保障的全局來看,在近中期的未來保持較高的油氣自給度是我們國家必須關注的戰略性措施。對不可再生的油氣資源來說,保持長期穩產增產的關鍵措施是持續地推行油氣田生產的戰術接替和戰略接替。所謂戰術接替是指在老油田和老油氣領域內持續地挖掘增儲上產潛力,盡量延長油氣田的生命周期,盡量保持相對穩產。所謂戰略接替是指不斷探索新的含油氣領域探明新的油氣田,以其新的生命活力去接替不可避免走向衰老的老油田。對局部的近期的油氣生產來說,戰術接替最為現實和必要;而對油氣的長治久安、持續上產來說,戰略接替卻是根本性的措施。兩方面的統一促進了油氣勘探開發的持續發展。
必要的充分的投資是保障產業發展的基本條件之一,這對作為不可再生資源的油氣來說更加重要。由于戰略接替需要在較大的范圍內進行探索且往往不能在短期內收到成效,往往需要國家組織實施,由國家投資或對承擔公司資助。近年來受能源轉型大趨勢的影響,國內外對油氣的投資均呈下降之勢,這正是油氣發展受到影響的原因之一。各種預測均表明至少在未來的40年左右油氣在能源的供應安全上仍有相當的重要性,對承擔著國家能源安全重任的大型油氣企業來說,就必須集中精力(投資、技術和人力等)于油氣生產的戰術和戰略接替。加強油氣勘探開發是保障我國油氣、能源安全的最重要最根本的措施,上游有了持續不斷的活水,整個油氣工業也就活躍起來,在能源轉型、能源安全上就有了更多主動權。我們所說的“穩字當頭、先立后破”也在這里體現出來。