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鄒才能院士:能源轉型,從到中國

發布日期:2020-07-29 瀏覽次數:1166
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 能源是一個國家強盛的動力和安全的基石。能源發展進入清潔化、去碳化、高效化新時期,主要國家和能源公司都在制定能源新戰略,在能源科技創新和生產減碳化等方面持續攻關與探索。中國對于能源發展有何期待,中國能源轉型路在何方?本報專訪了中國科學院院士、中國石油勘探開發研究院副院長鄒才能教授,他指出,能源發展正在經歷從資源為王時代向技術為王、從高碳化石時代向低碳無碳的“兩大轉變”。
 
能源發展“三次轉換”
記者:已進入變革交織的新階段,發展形勢和格局演變加復雜,深刻影響全球能源轉型與變革。從能源發展歷程看,您對未來能源發展大勢有何預判?
鄒才能:縱觀能源發展歷史,人類已經完成了從薪柴到煤炭、從煤炭到油氣的兩次能源轉換,目前正處在第三次能源轉換新階段,并將完成從油氣向新能源的歷史性轉換。能源發展還呈現“兩大轉變”態勢,即從資源為王時代向技術為王的轉變、從高碳化石時代向低碳無碳的轉變。
次工業革命助推能源轉換加速進行。19世紀80年代,煤炭在一次能源結構中的占比超過薪柴,成為消費總量大的一次能源,完成了從薪柴到煤炭的次重大轉換。第二次工業革命帶來內燃機的應用以及鉆井、煉化等技術進步,作為高效能源的油氣被廣泛使用,產量大幅提升。1965年,油氣在一次能源結構中的占比超過50%,取代煤炭成為大能源,實現了從煤炭到油氣的第二次能源轉換。隨著社會經濟發展、科學技術進步以及環保要求不斷提高、第四次工業革命到來,能源工業必將完成從油氣到新能源的第三次重大戰略性轉換。
2019年,一次能源消費結構中,石油占比32%、天然氣占比24%、煤炭占比27%、新能源占比17%,形成能源“四分天下”格局。天然氣和新能源合并占比41%,將在實現能源轉換過程中發揮重要作用,兩者消費比例不斷提高,成為全球重要的清潔能源。
記者:據報道,2019年美國實現62年來能源產量首次超過消費量,基本實現“能源獨立”,從中能得到什么啟示?
鄒才能:美國通過“頁巖革命”引領非常規油氣理論進步與技術發展,拓展了油氣勘探開發領域。
1973年,美國政府首次提出“能源獨立”戰略。近50年來,持續科技引領、財政扶持和法律保障的“三位一體”政策推動,在2019年實現能源生產超越消費,基本實現“能源獨立”,其發展經歷給人啟示。
非常規油氣的科技、管理、戰略“三個創新”是重要推動力。一是以連續型油氣聚集地質理論和水平井體積壓裂平臺開采技術為代表的科技創新,突破了傳統尋找“圈閉型”油氣藏的理論認識,打破了“頁巖是烴源巖而不是儲層”的勘探誤區;二是以按需開發核心技術和低成本高效運行為代表的管理創新,突破了只針對單一油氣類型進行評價和開采的傳統認識,用“常規—非常規協同評價”和“工廠化開發”理念提高了勘探開發效率,極大降低了生產成本;三是以實現能源生產消費平衡和重塑油氣資源版圖為代表的戰略創新,突出發揮油氣資源的戰略屬性,深刻影響經濟發展與能源格局。
中國能源發展“三大跨越”
記者:面對國際形勢變化和能源發展規律,中國如何推動能源轉型進程?何實現新能源發展與能源轉型?
鄒才能:要戰略引領,謀劃“戰略轉型”,制定能源轉型與新能源發展行動計劃。
在化石資源稟賦上,頁巖油氣規模及潛力可作為常規油氣資源接替。從能源結構看,煤炭清潔化利用是趨勢,在未來能源消費結構中的占比將會下降。剩余油氣資源潛力品位低,新增儲量技術要求高、成本也較高,我國依靠非常規油氣實現能源自主可控基本不現實,需要重點依靠新能源大規模發展。
通過戰略引領和政策、科技支持,推動“煤炭清潔化+新能源”提前到來,縮短油氣壓力窗口,力爭實現中國能源生產和消費結構從煤炭大,石油、天然氣、新能源較小的“一大三小”向煤炭、油氣、新能源“三足鼎立”轉型。推動化石能源與新能源二者比例與地位戰略性轉換,形成“清潔低碳、安全高效”的能源體系,力爭實現我國“能源獨立”。
中國石油工業正在經歷“三大跨越”。大跨越是常規向非常規油氣的跨越。常規油氣工業以石油地質學理論為指導,核心是尋找和評價圈閉型“油氣藏”和“目的層”;非常規油氣工業則以非常規油氣地質學理論為指導,核心是尋找和評價連續型“甜點區”和“甜點段”。
第二大跨越是化石燃料向新能源的跨越,能源步入清潔時代。四種主體能源各自進入新時期:煤炭發展進入“轉型期”,石油發展邁入“穩定期”,天然氣發展步入“鼎盛期”,新能源發展漸入“黃金期”。智慧能源體系、石墨烯、納米材料及儲能等技術日新月異,新能源開發利用已成為全球能源增長新動力。
第三大跨越是機械化向智能化的跨越,引領油氣工業進入智慧化時代。已進入以生物與計算科學融合為標志的第四次工業革命,引領能源工業進入信息化智慧管理時代。未來,除增加多清潔能源產量,還應創新高效、節能的能源管理模式。智慧能源將形成煤炭、油氣、新能源等多能互補,電網、管網、燃料網等多網融合,按需供能、峰谷平衡等供需聯動,智慧協同的全新管理方式。
我國能源生產和消費有特殊性,能源發展需要從實際國情出發,加強煤炭資源高效清潔利用是解決我國能源與環境問題的關鍵。大力確保國內油氣產量,以保障國家能源安全。同時,加快致密氣和頁巖氣等非常規資源開發,加強新能源的開發利用,提高新能源在一次能源結構中的占比。應從戰略上做好新能源時代到來的準備。
開啟中國能源“三個戰略突破”:頁巖油地下原位改質工業開采突破,煤炭地下氣化工業開采突破,完整氫能產業鏈的氫工業體系突破。發展氫工業是優化能源結構的戰略選擇。全球氫工業發展初具規模,目前人工制氫仍主要依靠化石資源,煤炭地下氣化制氫可能是新途徑,具有較大的產業應用潛力。利用可再生能源光電解水制“綠氫”,將是未來氫工業生產的主體。安全、高效儲運氫技術是氫能規?;玫年P鍵,預判液態儲氫將是未來主要的儲氫方式。
能源科技創新“三大作用”
記者:中國能源科技如何肩負保障國家能源安全的重任,完成能源轉型的歷史使命?
鄒才能:正處于第六次科技革命、第四次工業革命、第三次能源轉換革命的疊合期,石油工業從常規向非常規油氣、化石能源向新能源、機械化向智慧化“三個跨越”同步進行時。
加快天然氣、煤制氣、氫氣等生產,加強國內油氣生產、管道輸配、儲油氣庫、LNG接收“四個產能”建設,加大煤炭清潔化、新能源低廉化“兩個規模”提前到來。做好能源產業結構轉型頂層設計,開展能源前瞻性問題需求導向研究,加大實施新能源人才和技術儲備,推動業務由常規油氣向非常規、國內油氣向國外、油氣產業向新能源工業的“三個大跨越”,加快頁巖油氣、海洋深水油氣、地熱能、風能、太陽能、氫能、儲能、新材料等“科技創新能力”體系建設。
“想不到”是戰略問題,“做不到”是創新問題。只有枯竭的思想,沒有枯竭的能源,要發揮科技創新支撐當前、引領未來、推動跨越的“三大作用”。認識需要非常規思想,推動需要非常規人才,就是要有創新的思想和人才。青年能源科技工作者需做“創新的鋒、奮斗的模范”,加快“學習知識、應用知識、創造知識”的步伐,支撐當前能源發展、引領未來能源創新、推動能源戰略跨越,保障國家能源安全。
 
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