碳中和愿景目标对油气行业的挑战与机遇

金雅宁 倪 正 田 喆 李同燕

(北京中创碳投科技有限公司，北京 100007)

2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会上宣布，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这一目标表达了中国推进全球应对气候变化进程的决心，同时也给国内实现绿色、低碳和高质量经济复苏提出非常明确的导向性目标。

截至2019年底，我国应对气候变化工作已取得明显成效，碳强度比2015年下降18.2%，较2005年降低48.1%，非化石能源占一次能源消费比重达15.3%，已提前完成“十三五”约束性目标任务以及我国向国际社会承诺的2020年应对气候变化目标，但要实现新达峰目标与碳中和愿景，任务仍十分艰巨。我国从达峰到碳中和过渡期只有30年时间，对能源消费和结构转型、二氧化碳和温室气体减排的速度和力度提出了更高的要求，必将促进国内能源结构的加快转型和升级，在这个过程中，油气行业必将受到巨大的挑战并迎来新的发展机遇。

1 油气能源贡献了相当比例的温室气体排放

我国温室气体排放中，能源消费活动的排放是占比最大的部门。2014年我国温室气体排放中，能源活动的排放占比超过75%，其中石油天然气消耗导致的能源活动排放仅次于煤炭，占比约15%。能源结构优化是温室气体排放控制的根本对策，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五远景目标的建议》对能源行业发展提出纲领性要求，明确在“十四五”期间要实现能源资源配置更加合理、利用效率大幅度提高，主要污染物排放总量持续减少的近期目标，以及2035年碳排放达峰后稳中有降的远景目标。

石油及天然气作为我国的第二、第三大能源品种，是重要的基础性能源，也是我国社会经济发展的重要动力。除作为重要的交通、工业以及发电行业的燃料以外，其作为化工产品原料的部分已逐步成为引领油气消费增长的主要需求之一。鉴于我国的化石能源资源禀赋是“富煤缺油少气”，我国一次能源消费长期以煤炭为主。“十三五”时期，我国煤炭消费比重已进一步降低，非化石能源和天然气消费占比显著提高，呈现主体能源由油气替代煤炭，非化石能源替代化石能源的更替进程的趋势。根据国家统计局数据，近10年(2009—2018年)来我国煤炭消费在一次能源消费中占比由70%下降至59%，石油消费占比基本稳定在18%左右，天然气消费则由不足4%上升至约8%。而从全球平均水平来看，石油、天然气、煤炭的消费占比则相对均衡，美国、欧盟的化石能源都更加依赖于石油和天然气。从国际能源消费的发展趋势来看，我国油气能源消费仍具有一定发展空间[1]。

依据多个针对我国能源结构发展情景的研究成果，为实现全球长期温度控制目标，我国需要控制能源消费总量增长，能源消费总量到2035年左右基本达峰。在能源结构方面，化石能源的占比也需要持续下降，到2050年可能下降到20%。其中，石油的消费量将逐步稳定，并在2030年左右达峰，在能源消费中的占比开始下降；天然气的消费量以及占比在2040年前后仍将保持上升趋势[2]。在未来一段时期内，我国油气能源活动的排放仍将保持增长，是我国温室气体排放的重要组成部分。

目前我国炼油能力仍处在上升阶段，2019年炼油能力为860 Mt/a，原油一次加工能力的增长主导了全球加工能力的净增情况，但炼厂平均开工率在全球范围内仍处于偏低水平。按目前在建、已批准建设和规划的项目测算，到2025年我国炼油能力将超过1 000 Mt/a，居世界第一位。在我国能源消费结构加速低碳化、石油消费趋向稳定的背景下，炼油产能过剩趋势可能逐步加重，同时带来一定的排放锁定效应。

2 应对气候变化已对国际油气行业发展产生重要影响

目前国际上多数发达国家已经宣布了碳中和的目标和愿景。欧盟在2019年末提出《绿色新政》，宣布了2050年实现碳中和的目标，将成为世界首个碳中和的大陆；同时，芬兰、冰岛等部分欧盟国家提出了更早实现碳中和的目标；亚洲国家中，韩国和日本已提出2050年的碳中和目标；美国已重申加入《巴黎协定》以及2050年前实现碳中和的承诺。

据预计，要实现《巴黎协定》确定的在21世纪将全球气温升高控制在2 K内的目标，全球碳排放预算低于10 000 Gt。而据国际能源署(IEA)估算，全球化石能源探明储量对应的排放规模约28 000 Gt[3]。这意味着，如果不采取有效的碳减排措施，全球有将近三分之二的化石能源储量将不能开发。目前，已有部分国家和地区出台限制甚至禁止油气勘探开发活动，作为推动低碳发展、实现气候目标的重要政策措施。如法国于2017年通过一项法令，将于2040年终止本国领土上化石燃料的勘探开采工作，包括煤炭及油气能源。2016年爱尔兰通过了一项从化石能源撤资的法案，要求国家战略投资基金5年内从化石燃料行业撤资并且不再直接投资相关行业企业。各国际投资机构也考虑或者已经开始转移资金投资方向，如世界银行已在2019年停止对油气上游产业的投资，一些公共养老基金已经开始出售油气公司的股票资产。

除能源消费环节外，油气行业价值链还覆盖了勘探开采、石油加工、储运集输以及终端分销等各环节，覆盖了油气开采业、燃料加工业、燃气生产和供应等众多行业。从整个油气价值链的排放构成分析，油气产品作为能源消耗导致的排放是主要排放环节，据国际油气生产者协会(IOGP)统计数据，2019年该部分占比超过60%，但仍有40%左右的排放产生在油气行业的生产运营环节，主要排放源包括火炬燃放(25%)，工艺放空(9%)以及气体逃逸(2%)。其中除二氧化碳外，油气行业的生产运营还会产生甲烷等非二氧化碳温室气体的排放。2014年我国温室气体排放中，甲烷是第二大温室气体，油气系统甲烷逃逸导致的温室气体排放超过20 Mt二氧化碳当量。全球范围内，人为活动造成的甲烷排放中，约四分之一来自油气行业。IEA发布的《世界能源展望2019》显示，2018年全球油气行业的甲烷泄漏量达到80 Mt，而其中约75%的减排是可实现的。有专家认为从整个生命周期上的排放表现看，油气行业甲烷排放将会削弱使用天然气带来的气候效益。

油气行业甲烷减排的重要性已经逐步成为各国政府以及行业企业的共识。在政府法律法规层面，已有多国政府出台了限制甲烷排放、督促甲烷减排行动的法规。如加拿大已经出台针对陆上及海上油气生产的既有以及新建设施的甲烷排放法规，规定了装置的监测维修、气体回收减排等要求以及放空气体的排放上限，并提出了到2025年将甲烷排放量在2012年的水平上削减40%～45%的目标。艾伯塔省、不列颠哥伦比亚省和萨斯喀彻温省还制定了其他监管措施，以应对上游石油和天然气运营中的排放。美国将甲烷纳入美国环保署《清洁空气法案》的管辖范畴，加利福尼亚州、科罗拉多州、俄亥俄州、宾夕法尼亚州、犹他州和怀俄明州等已出台甲烷排放控制法规，落实或者扩大联邦法规规定的排放控制义务[4]。

3 国际油气企业的应对策略

国际油气行业企业均已意识到气候变化对油气行业的重要影响，提出了自身的目标并采取了一系列应对措施。多数油气公司的应对气候变化均以实现净零排放为目标，通过降低油气行业价值链上的排放水平，提升油气能源在能源行业绿色低碳发展进程中的贡献，支持《巴黎协定》及其气候目标的实现[5]。表1为国际油气公司应对气候变化目标情况。

表1 国际油气公司应对气候变化目标情况

目前，各油气公司实现目标的主要路径包括降低自身排放水平、提高低碳能源供应比例以及发展碳移除技术。

(1)提高生产过程中的低碳化水平，降低自身生产运营排放

加大新技术、新装备的使用力度，提高火炬气、伴生气等资源的利用效率，降低生产过程能耗；开展生产过程的燃料替代，通过电气化手段降低生产碳排放，将海上平台的电力来源改为使用岸电或海上风力发电，可显著降低生产过程中的碳排放总量和排放强度。在甲烷排放管控方面，减少计划性和逸散性甲烷排放，普及在线监测技术，对生产过程中的甲烷逸散进行实时监控和修复，是降低甲烷排放量的主要手段。

(2)加大天然气、可再生能源电力的供应比例，降低能源消费端排放水平

发展天然气是油气公司实现低碳转型的最现实路径。道达尔、壳牌、埃尼、挪威国家石油公司等提供的油气产品中，天然气所占比例已提高至约50%。道达尔提出2035年天然气产量占比要达到60%，壳牌已提出2030年之后天然气占比要达到75%的超级计划。此外，各油气公司还将提高可再生能源等清洁电力的供应能力，加快由传统油气公司向综合型的能源公司转型。BP在低碳活动上投资了近10亿美元，并扩大了其低碳业务，包括提高在太阳能领域的投资及公司持股比例、组建生物燃料和生物能源合资公司等。BP、壳牌、道达尔、挪威国家石油公司、埃尼等公司都明确表示，要大力发展可再生能源发电。道达尔公司宣布到2025年新能源发电装机规模将达到25 GW，到2040年，低碳电力销售额将占公司销售总额的15%～20%。

氢能、生物燃料等新能源也是油气公司关注的低碳能源之一。德国已通过《国家氢能战略》，为清洁能源未来的生产、运输、使用、相关创新和投资制定了行动框架。德国燃气网络运营商协会提出了90%依托现有天然气管网的输氢网络，意昂集团的子公司已经开始了提高天然气管网氢气混合率提升的试点项目。

(3)发展碳移除技术，抵消无法避免的温室气体排放

在《IPCC 1.5 ℃特别报告中》，“碳中和”以及“CO2净零排放”的定义是指在规定时期内人为CO2移除在全球范围抵消人为CO2排放。因此，实现“碳中和”愿景势必要借助二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术和林业碳汇等碳移除关键技术。目前各油气企业都积极推进CCUS技术的进展，有13家油气企业加入的油气行业气候倡议组织(OGCI)已将CCUS技术作为其重点行动方向之一。

表2中总结了当前国际油气企业的典型措施[6]。

表2 各石油公司应对气候变化措施

4 我国油气行业的挑战与机遇

我国碳达峰目标以及碳中和愿景的实现，需要在“十四五”和“十五五”期间以2030年前二氧化碳排放达峰为导向，持续提升非化石能源占比，保证天然气发挥更大作用。一次能源结构上化石能源总体上不再增长，煤炭消费下降，石油消费量达到峰值，天然气增长带来的碳排放能够被降低煤炭消费量所减少的碳排放抵消，才能基本实现二氧化碳排放达峰。在2030年达峰之后，需要进一步推进全部温室气体绝对量的快速减排，这意味着长期碳中和目标将被纳入本世纪中叶国家现代化建设总体目标和战略之中，引导能源变革和经济发展方式脱碳化转型。

无论从能源结构优化还是行业温室气体排放控制的角度，油气行业的行动在我国应对气候变化工作的重要性都将逐步提升。目前，中国石油、中国石化、中国海洋石油等中国油气企业都已积极推进绿色低碳转型，各自制订了绿色发展相关行动计划。中国石油制定了《低碳发展路线图》，提出将天然气作为低碳发展的主要抓手，积极发展风能、氢能、太阳能、地热能、生物质能等新能源，推进CCUS技术的商业化应用。中国石化深入推进“绿色企业行动计划”，将碳足迹评价与改善纳入绿色企业创建指标，并制定了一系列CO2减排以及甲烷回收利用目标。中国海洋石油已发布《绿色发展行动计划》，明确近期(2020年)、中期(2035年)和远期(2050年)3个阶段的绿色发展目标，通过实施绿色油田、清洁能源、绿色低碳3个具体行动计划，推动公司自身绿色发展。在我国2060年碳中和的明确目标指引下，我国油气企业在已有的工作基础上，可以充分借鉴国际油气企业的应对气候变化策略，结合自身情况提出更具雄心的应对气候变化立场、理念和愿景，抓住能源行业的绿色低碳发展机遇并获得主动权，为我国引导全球气候治理方向提供更有力的支持。

(1)积极应对能源转型，优化能源产业结构

立足能源安全，构建多元的能源供应体系;优化化石能源供应结构，逐渐退出高碳业务，避免高能耗强度产能的持续扩张，持续提升油品品质;提高天然气、煤层气等低碳能源的能源供应比例，助力能源消费部门温室气体排放的达峰以及下降；积极开拓新型清洁能源的可持续供应能力，推动生物燃料、地热能、太阳能等可再生能源的开发利用，发挥可再生能源在绿色低碳能源供应体系中的作用。

(2)加强减排技术创新，提升价值链排放表现

通过推动价值链各环节的技术创新，可以实现行业整体的深度减排。针对油气勘探开采、储运集输以及终端分销等生产运营环节，持续推动生产运营过程的能效提高以及燃料替代等新型低碳技术应用。此外，保持对甲烷排放的减排技术的跟踪以及投入，包括甲烷的监测量化技术、泄漏检查维修技术、回收利用技术等，提升天然气作为清洁能源的排放优势。

针对终端消费环节，一方面可以推动能源利用效率提高，以及化工产品回收利用乃至替代相关技术的发展，降低能源产品消费以及处置环节的排放;同时还可以探索其他新型低碳能源，如氢能等非化石能源替代化石能源在交通、化工生产等领域的应用。

此外，在碳中和目标导向下，油气等化石燃料的空间一定程度上取决于碳排放移除技术的发展。企业应开展相关技术的研究，密切追踪技术发展动态，培养创新技术团队并形成自有技术，推进相关技术的应用示范。

(3)借助市场机制手段，引导低碳投资

要实现2060碳中和目标，需要凝聚全社会的力量实施减排行动。为了尽可能降低减排成本，更需要发挥市场在碳资源配置上的基础性和决定性作用。碳市场最重要的特征是形成市场化的碳定价机制，发出清晰的碳价信号，对新能源投资、新技术研发形成持续稳定的预期。油气企业可借助碳市场价格机制，构建新形势下的评估机制，引导资金投入方向，推动低碳技术的持续创新。