从油品销售企业到“碳感知”能源公司——芬兰St1能源公司低碳转型经验借鉴

戚永颖，何继江，杨守斌，宋晨晨

( 1.中国石油集团经济技术研究院；2.清华大学能源转型与社会发展研究中心）

北欧是欧盟国家中可再生能源利用率最高的地区之一，对于碳排放和化石能源的应用有着极其严苛的标准，目标是在发电、交通、供热等领域尽快实现净零排放。该地区一方面致力于提高能源使用效率，一方面大力开发以可再生能源为主要形式的新能源。

作为北欧地区主要的油品销售企业，芬兰的St1能源公司积极探索一条关注碳排放的发展路径，从销售可再生燃料到发展充电服务业务、拓展地热等相关领域，实现企业向多领域拓展，公司的发展战略、转型理念以及相关做法值得国内油气公司研究和借鉴。

1 芬兰能源转型现状

芬兰国内缺乏化石能源资源，煤炭、石油和天然气都依靠进口，主要是从俄罗斯进口，能源进口比例高达47%。北欧4国可再生能源利用一直位居全球前列，芬兰可再生能源占比位列全球第五，仅次于挪威、瑞典、新西兰和丹麦（见图1）。对于芬兰来说，降低化石燃料比例、发展可再生清洁能源，不仅是应对气候问题的需要，更是保障国家能源安全的一项现实举措。

2018年，芬兰能源消费总量为138.3万太焦耳，其中可再生能源占比达到37%（见表1、图2）。在该国能源消费结构中，生物燃料和垃圾占比最大，30多年来一直持续增长；水电消费总量保持稳定；风电近5年开始增长，2018年风能消费量达到21086太焦耳；电力尚不能完全自主供应，进口电力占能源消费总量的5.2%。

表1 2018年芬兰能源消费结构

图2 1973－2017年芬兰可再生能源消费量及其所占比例

从二氧化碳排放来看，2017年芬兰与能源相关的二氧化碳排放量为4400万吨，已经低于1973年的水平，较2002年7100万吨的峰值水平下降了38%。芬兰与能源相关的二氧化碳排放主要来自石油、天然气、煤炭和泥煤，2017年与石油相关的二氧化碳排放量占总量的48.8%（见图3）。

图1 2017年各国一次能源中可再生能源所占比例

从能源消费行业来看，1973年以后，芬兰电力和热力生产领域的二氧化碳排放量大幅增加，于2003左右达到顶峰，以后逐步下降；工业领域的二氧化碳排放量持续下降；居民领域的二氧化碳排放量持续减少，目前占比已经相当小；交通领域的二氧化碳排放量不断增加，近几年略有下降（见图4）。

芬兰特殊的地理位置和经济结构影响了当前的能源结构和能源政策。该国1/3的国土位于高纬度北极圈内，冬季寒冷而漫长，供暖需求量大，大部分地区为农村，人口稀少；森林覆盖率达到72%，林业产业发达，占国内生产总值（GDP）的20%，发展了从木材到造纸、用于能源生产的木材和第二代生物燃料的国内供应链，并对该国碳汇发挥了重要作用。芬兰国内发电和供热依靠核能与生物质能源，交通运输依靠石油产品，同时依靠煤炭、天然气、泥煤和生物质进行热电联产。尽管芬兰已逐步淘汰煤炭，但泥煤仍作为保障国内能源安全的资源。这些因素使得芬兰的能源转型特点明显，能源政策兼顾增强能源安全、经济增长和环境保护三重目的。

图3 1990－2017年芬兰分能源类型二氧化碳排放量

图4 1990－2017年芬兰分行业二氧化碳排放量

2 关注碳排放的能源生产和销售商St1公司

芬兰的St1公司是该国的一家主要能源公司，成立于1995年，早期主要从事油品销售业务，在瑞典、芬兰、挪威和波兰拥有1300个加油站，其中部分加油站是从壳牌公司收购而来，公司在瑞典的哥德堡拥有一家炼油厂。St1公司积极拓展可再生能源解决方案业务，开发可再生能源技术，扩大可再生能源生产和销售业务。该公司在芬兰建设了6家生物乙醇生产厂，与SOK集团共同拥有风电场开发商TuuliWatti Oy公司，从事发电和售电业务，还有一个正在建设中的地热项目。

St1公司立足于地区市场需求，树立明确的低碳发展理念，从一家芬兰油品销售企业发展成为北欧地区综合性能源公司。该公司在未来发展愿景中提出了“碳排放感知”这一核心理念，致力于成为一家“关注二氧化碳排放的能源生产商和销售商”。该公司在成立之初，取名绿色能源波罗的海公司（Greenergy Baltic Oy），2000年更名为绿色能源公司，又因其连锁店不断扩展而采用现在的名称，但绿色已形成该公司关注的重点和核心。

尽管St1公司是一家以销售化石燃料为主的企业，该公司的一系列业务和投资则集中于研发经济可行、环境可持续的能源解决方案。在加油站销售基础上，通过管理从原材料到产品销售服务的完整价值链，开拓可再生能源领域业务，包括可再生燃料销售、可再生能源生产、技术研发以及商业试点项目。

从业务板块来看，St1公司的销售收入仍以化石燃料为主，油品销售在芬兰、瑞典和挪威三国市场的占比分别达到22.9%、20.4%和17.9%。2019年，St1公司可再生能源净销售额为4700万欧元，占总销售额的0.7%（见表2）。虽然可再生能源销售额占比较小，但投资额在不断增加，2018、2019年St1公司的可再生能源投资额均为4200万欧元，在当年公司总投资中的占比超过30%。

St1公司主营的油品销售业务也在不断扩大可再生燃料业务。2019年，St1公司从瑞典的SÅIFA Värmland公司购买了20个位于瑞典南部韦姆兰省的卡车柴油加油站，其中许多加油站销售的油品中加入了生物质燃料，公司计划将部分加油站升级为完全提供可再生燃料的站点。

3 重点关注地热资源开发

秉持“碳排放感知”发展理念，St1公司非常看好地热资源的开发利用前景，认为地热资源是未来可再生能源的一个重要形式。目前，该公司在芬兰的赫尔辛基埃斯波地区开展Otaniemi地热试点项目，并计划在北欧陆续建造几座地热发电厂，拟将地热发展为未来公司主要的低碳能源业务之一。

北欧供暖期较长，供暖需求量大，亟需大力开发以可再生能源为主要形式的新能源。在欧盟所消耗的能源中，约有50%用于供热和制冷，其中化石能源占比达到66%。但芬兰区域供热中的化石能源占比为5.1%，瑞典区域供热中的化石能源占比为5.2%。与其他供热形式相比，地热能具有较大的成本效益优势和环境优势，通过地热能开发可以实现零排放的区域供热生产。

表2 2017－2019年St1公司各业务板块净销售额单位：亿欧元

Otaniemi地热试点项目于2016年开始钻探，目标是钻两口7000米深井。项目利用深层岩石自身温度，注入淡水进行热交换，建设芬兰首个工业级地热站，设计热功率为40兆瓦，预计2020年10月投产。2018年9月，中国国家发展和改革委员会的相关人员实地考察了正在建设中的Otaniemi地热项目。笔者于2019年10月参观了该地热项目，当时第二口生产井还处于钻探阶段。2020年3月，St1公司已经完成了两口地热井的钻探工作。生产井和探测井的井深均超过6000米，热量通过热交换站输入富腾（Fortum）公司的区域供热网络，可以满足埃斯波（Espoo）地区10%的供热需求。

在该项目的钻探阶段，主要面临两个方面的技术挑战。一是芬兰的地质钻探条件不良，钻探需要穿过坚硬的花岗岩基岩。钻探第一口井时，先利用气锤钻探技术（通常称为DTH钻探）达到4500米的深度，之后使用水力液压锤钻探技术和传统的旋转钻探方法，通过优化技术，钻探深度达到6400米。二是确定两个钻孔之间的水流。在增产阶段，安装在深孔中的地震检波器测试注入第一口井中的水如何在基岩破裂区的裂缝之间流动，分析收集到的水流数据，以确定第二口生产井的钻进方向，优化钻井技术，进一步提高成本效益。2020年4月，地热试验项目生产井进入最后阶段，进行反激励，将水泵入第二口生产井，确保注入水尽可能在井间岩石裂缝中流动。

Otaniemi位于芬兰赫尔辛基大都市圈居民区周边，虽然地热资源的空间分布比较有利，但钻探会造成一定噪声与污染，以及地震风险，如何防控这些风险是地热开发的一个重点难题。St1公司与赫尔辛基大学地震研究所合作，建立并批准了地震监测系统的事先激励措施，搭建所谓“交通信号灯”监控系统（见图5），使用安装在基岩深处的地震检波器网络，监测水流及作业可能在基岩深处引起的微地震，钻井液瞬时压力脉冲有可能引起微震事件。目前，地热井正在进行测井和测量活动，从St1公司网站公布的信息看，2020年4月14日夜间，地震检波器在深基岩中测到1.67级微地震。St1公司称，虽然在地面上可以检测到微地震的影响，但不会对人造成危险，也不会损坏建筑物。

图5 Otaniemi地热项目开发中的“交通信号灯”监控系统

4 持续加大清洁技术研发力度

面对能源供应、市场环境和气候问题的挑战，St1公司加大了可再生能源前沿技术的研发力度，采取与多家科研机构合作的方式，开展生物燃料加工、交通领域脱碳和碳封存等研究，通过技术研发促进公司向新能源业务转型。

4.1 利用废物原料生产生物燃料

根据欧盟法规，可以从食物链之外的多种原料中生产高级生物乙醇，特别是在北欧国家，有很多木屑和林业残留物等非食品材料可供使用。St1公司研发实验室正在测试和筛选可用于生产生物燃料的潜在原料，研究集中于废物原料，标准是原材料的可用性、成本、效率以及可持续性，例如研究在泰国用木薯淀粉生产废料制作生物燃料的可行性。另外，St1公司正在进行一项用纤维素乙醇生产酶的研究计划，期望在生物燃料生产厂投资建立酶制剂生产线。酶的使用成本是纤维素乙醇生产的主要成本之一。

4.2 研究交通脱碳的可行性

自2017年起，St1公司与芬兰拉彭兰塔理工大学（Lappeenranta University of Technology，LUT）以及芬兰本地制造公司和研究中心，开始进行替代化石燃料的可行性研究，目标是生产用于运输的碳中和燃料。该项目以拉彭兰塔Finnsementti水泥厂的二氧化碳和Kemira集团生产的氢气作为主要原料合成甲醇，再进一步加工成无排放的运输燃料。该研究表明，在氢或电价格较低的地区，合成燃料的生产成本已经很合理。

4.3 在摩洛哥植树造林，试点碳封存

从2018年开始，St1公司与摩洛哥的穆罕默德六世理工学院（Mohammed VI Polytechnique）及其附属肥料公司OCP，开展为期3年的4公顷碳种植试验，共种植9000株树苗，研究摩洛哥在各种受控条件下树木的碳封存。该研究项目涉及测试7种树种以及各种灌溉和土壤改良方法，为大规模、经济有效地造林和碳封存找到最佳生长条件。

St1公司认为，碳汇将是应对气候问题的一种增量工具，而不是替代性工具。如果要使碳汇成为减少二氧化碳排放的官方认可的商业方法，还需要国际公认的碳封存验证方法，St1公司正在进行碳捕获的测量和验证方法研究。

5 对中国石油企业的启示

当前，全球石油公司普遍认同低碳转型发展理念，加强对新能源业务的投入力度，但面对不同业务的市场基础，国内外油气企业在战略方向、推进可再生能源业务的积极性以及管理方式上存在差异。芬兰St1公司作为一家以油气销售为主的企业，主动跨出主营业务领域，拓展可再生能源生产和清洁能源技术研发，已经走出一条明确的低碳转型发展道路。

5.1 树立较强的碳排放意识

欧洲特别是北欧国家，是低碳发展和应对气候变化的坚定支持者，对油气企业有着较为严苛的排放标准和碳税政策。在相关政策推动下，欧洲油气企业也更为重视自身的能耗与排放问题，加强可再生能源业务开发和商业模式创新，将低碳甚至“零碳”发展作为公司价值理念。中国石油石化企业面临严峻的油气保供责任，对提升企业低碳竞争力关注较少，相比于油气业务，可再生能源业务较为薄弱。在石油石化行业高能耗、高投入、高排放的发展模式未根本改变的前提下，碳排放水平已经成为制约油气企业可持续发展的重要因素。油气企业要实现转型发展，首先提高低碳发展理念和意识，关注公司碳排放和能耗问题，致力于向社会提供清洁、高质量的低碳能源产品与服务。

5.2 新能源转型可由相关业务领域向外拓展

国际石油公司可再生能源业务的发展，普遍在多领域进行尝试和拓展，并结合自身特点，采用业务板块和创新培育并行的方式。St1公司可再生能源业务范围覆盖生物燃料、风能、地热、售电网等多个领域，其中多数与主营业务或者技术优势相结合。St1公司生物燃料业务与油品销售业务密切相关，借助在芬兰、瑞典和丹麦较为完善的销售网络进行生物燃料销售，继而开展生物乙醇生产和研发。中国石油企业发展可再生能源业务可以从相关领域入手，优先发展与自身优势协同性高的新能源业务，进而向多领域拓展。建议重点发展与炼化业务相近的生物燃料加工，与钻井技术相关的地热开发，与加油站销售网络结合发展综合能源服务，利用油田区位优势发展光伏、风力发电等业务。

5.3 可再生能源科研体系创新将成为转型发展的动力

随着可再生能源技术的发展和开发经济效益的提高，不同能源和应用情景下能源解决方案技术和商业化速度将得到突破。提高企业创新能力和创新支持体系，也是油气企业低碳清洁化转型的一个重要环节。不少石油公司实施开放式技术创新模式，广泛开展与大学、科研机构和中小型创新公司的合作研发，参与工业联合项目，搭建共同实验平台，形成了广泛深入的跨界融合。当前，受新冠疫情影响，全球经济低迷，需求不振，更需要通过技术创新打造转型发展的动力。行业历史告诉我们，一些颠覆性技术往往在油价低迷或开发条件复杂的环境下应运而生，并推动了整个油气行业的转型升级。

5.4 地热开发可作为油气公司的主营业务之一

地热资源是一种清洁低碳、安全优质的可再生能源，而且开发潜力巨大，可以实现就近开发利用，不需要长距离运输，能满足清洁采暖需求，还能应用到发电等领域，是未来低碳能源利用的主要形式之一。油气公司天然具备开发地热资源的技术专业优势，地热开发与油气勘探开发技术原理、工程内容相似，石油技术服务公司的施工队伍完全能进行地热项目的钻探工作。可以说，地热开发是油气公司擅长的专业领域，油气公司可快速切入地热资源的开发和生产。而且，不少油田所处地区地热能丰富，大部分中低温地热资源可以用来供热采暖，条件适宜的可以用来发电，减少油田生产和居民生活中的油气消耗，降低油田生产排放。