三桶油的脱碳路

文／本刊记者 赵 玥

技术和市场，将成为石油石化企业脱碳的撒手锏。

压力大，任务重，在石油石化行业占主要地位的“三桶油”该怎么走？

其实，从政策到行业都指明了道路。

今年1 月19 日，国家发改委进一步提出，我国将重点采取六大举措落实碳达峰、碳中和目标任务。其中，关键一项就是大力调整能源结构，推动低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源。

国务院发展研究中心资源与环境政策研究所研究员郭焦锋指出：“除了发展原有的石油化工业务外，石油公司也在往光伏、氢能等方向发展，争取形成有油、氢、电综合的能源新业态，由传统石油公司向综合性的能源公司转型。”

脱碳，并不是口头上轻飘飘的一句空话。它不仅考验着政策的制定与实施，而且考验着企业的决心与变革。

从各自的重心来看，“三桶油”各有所长又各取所需。中国石油凭借上游勘探开发优势，大力提升天然气业务的比重；中国石化依托其在炼化领域的累积经验，重点发力氢能和光伏产业，积极构建氢能和可再生能源一体化发展的新兴能源网络；中国海油则充分发挥其海洋工业优势，加速布局海上风电产业。

2021 年，我们迎来了中国碳市场的真正元年。技术和市场，正在成为掌握石油石化企业脱碳的那只手。

▲ 供图/中国石化

天然气担重任

在脱碳的路径中，天然气扮演着重要的角色。

英国石油公司（BP）在2020 年9 月发布的《BP 世界能源展望2020》中指出，在至2050 年的展望期内，天然气在助力全球低碳能源结构中将扮演两种主要的角色。一是将帮助新兴经济体摆脱对煤炭的依赖。这一趋势在亚洲新兴经济体中的趋势最为明显。二是天然气可作为几近零碳排放的燃料，当其与碳捕获、利用与封存（CCUS）技术相结合时，可直接应用于电力和工业部门或用于制取蓝氢。

基于此，我们不难理解今年年初来自中国石油的一则新闻带给业内人士的兴奋。2020 年，中国石油国内油气产量首次突破2 亿吨，其中天然气当量突破1 亿吨，达到1306 亿立方米，首次超过原油产量。

中国工程院院士、著名油气勘探开发专家胡文瑞，对此的评价是“具有里程碑意义”。

因为这表明中国石油低碳天然气资源超过重碳石油资源，标志着中国石油天然气产业进入高质量发展时代。

可以说，提升天然气在一次能源结构中的比例，是我国当前推进低碳转型的一大重要策略。

国务院在2020 年12 月发布的《新时代的中国能源发展》白皮书中明确提出，要加强基础地质调查和资源评价，加强科技创新、产业扶持，促进常规天然气增产，重点突破页岩气、煤层气等非常规天然气勘探开发，推动页岩气规模化开发，增加国内天然气供应。同时，要完善非常规天然气产业政策体系，促进页岩气、煤层气的开发利用。

据中国石油经济技术研究院的预测，到2035年我国天然气需求将达到6000 亿立方米。

面对快速增长的天然气消费需求，加大天然气上游的勘探开发力度势在必行。而在“十四五”期间，中国石油在上游勘探开发的重点将由原油转到天然气，大力挖掘页岩气等非常规气的潜力，持续提升增储上产的力度。

在这一方面，中国石化表现亮眼。

据统计，“十三五”期间，中国石化累计新建产能200 亿立方米，2020 年产量突破300 亿立方米，比“十二五”末增长48%，10 亿立方米产能建设投资和开发成本不断降低。

中国煤炭消费占比

中国电力结构

中国石化高效建成北美以外最大的涪陵页岩气田，探明开发国内首个深层页岩气田威荣页岩气田，率先实现了常压页岩气开发。

“我们在涪陵页岩气田创新探索立体开发提高采收率技术，基本实现了整体采收率翻番，其中立体开发区采收率可达39.2%。”中国石化副总工程师孙焕泉说。

“随着我国碳达峰和碳中和目标的提出，天然气将迎来新的更大的发展机遇。”中国科学院院士戴金星预测，“十四五”期间将是我国天然气工业的大发展时期，天然气产量到2025 年预计达到2500 亿立方米。

他认为，“十四五”期间中国天然气工业大发展具备三大有利条件。一是我国天然气资源丰富而探明率低，具有更快发展天然气的资源优势；二是近年来我国天然气产量持续增长，具有更快发展天然气的增长优势；三是我国天然气剩余可采储量逐年上扬，具备更快发展天然气的储量优势。

氢能主导未来

对于我国油气企业来说，要想进行彻底的“脱碳革命”，“绿氢”将在未来能源转型中发挥着关键作用。

中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测，到2050 年氢能将占中国总能源供给体系的10%。

市场巨大，氢能理所当然地成为石油石化企业的争夺之地。

作为国内最大的产氢企业，中国石化提出了构建“一基两翼三新”产业格局，锚定建设“中国第一大氢能公司”的目标，加快推动氢源由灰氢向蓝氢、绿氢转变。

▲对于我国油气企业来说，要想进行彻底的“脱碳革命”，“绿氢”将在未来我国能源转型中发挥关键作用。 供图/中国石化

今年1 月8 日，中国石化与4 家新能源企业召开发展对话会时，中国石化董事长、党组书记张玉卓表示，中国石化正推动氢源由灰氢向蓝氢、绿氢转变，真正实现碳减排，打造绿色洁净、转型发展的重要增长极。

在公布的未来五年氢能规划目标中，中国石化表示，“十四五”期间将加快发展以氢能为核心的新能源业务，在氢能交通和氢基炼化两大领域大力推进氢能全产业链的快速发展。

截至2020 年底，中国石化销售有限公司累计开展加氢站试点项目27 个。

未来五年，中国石化将大力推动油品销售企业向“油气氢电非”综合能源服务商转型升级，拟规划布局1000 座加氢站或油氢合建站、7000 座分布式光伏发电站点。

这意味着，中国石化未来五年内建设的加氢站约是目前国内加氢站总数的十倍。

中国石油也不甘落后。

日前，太子城加氢站被《张家口氢能保障供应体系一期工程建设实施方案》列为冬奥氢能保供首批项目，承担着核心区交通车辆氢能源保供的首要责任。

未来，中国石油将在全国范围投运50 座加氢站。

业内认为，我国氢能应用市场潜力巨大，给石油企业的转型提供了市场土壤。

据了解，中国汽车销量已经连续十年居全球第一，其中新能源汽车销量占全球总销量的50%。

在工业领域，中国钢铁、水泥、化工等产品产量连续多年居世界首位，氢气为其提供了高品质的燃料和原料。

未来随着碳减排压力的增大与氢气规模化应用成本的降低，氢能将在我国工业领域减碳进程中扮演着越来越重要的角色。

长期以来，桎梏氢能发展的一大原因是成本。

根据达沃斯氢能理事报告，通过大规模扩张氢能及其周边设备的产能，预计到2030 年氢能的综合成本降低50%，成为具有竞争力的替代能源之一。

中国石化大连院有关负责人介绍，他们以重整装置副产氢为原料，可形成整套氢燃料电池车用高品质氢气生产技术。2020 年9 月，大连院牵头承担的“十条龙”项目阶段性成果——氢气提纯示范装置在高桥石化一次开车成功，产品氢气纯度达99.999%；与广州工程公司合作完成副产氢提纯和加氢母站工艺包编制，将于近期在广州建设供氢中心。

“大连院目前正加速旨在形成全品类氢源的全流程解决方案，解决全产业链流程较长、上中下游发展不均衡、部分关键核心设备依赖进口、氢源成本高等难题。”大连院相关负责人说。

大炼化助力脱碳

“石化行业碳排放，主要来自生产过程的能消以及工艺过程的烧焦等。”中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院研究员宋倩倩说。

据她介绍，受技术水平、装置设备等因素影响，我国石化行业能耗较世界先进水平仍有一定差距。就炼油综合能耗而言，我国平均值比世界先进水平高20kg 标油/吨原油以上。

近年来，我国炼厂加工重质劣质原油的量不断增加，不仅提高了原油预处理的能耗，而且增加了FCC 装置等催化剂结焦，进而使炼厂的碳排放增加。

我国还存在大批装置陈旧、技术落后的小型石化厂，进一步增加了节能减排工作的难度。

随着国家环保法规的不断完善、监管和执法力度的持续加大、节能减排政策的陆续出台，我国石化企业加大污染物达标排放和降低综合能耗的投入力度，并取得一定成效，但是面对碳中和依然有巨大的压力。

宋倩倩认为，解决这一问题，可以依托石化基地。宋倩倩说：“要采用先进低碳技术和管理模式，以大型炼化一体化项目为龙头，下游烯烃产业链、芳烃产业链、化工新材料/精细化学品产业链等协同发展，结合碳捕集封存与利用（CCUS）项目，打造CO2近零/净零排放示范工程。”

随着全球范围内能源结构逐渐转型，油品需求增速放缓，石化产品需求加快，炼油化工一体化已成为石油化工行业的重要发展战略。

专家介绍，炼化一体化已从最初的由先建炼油厂为后建石化厂乙烯和芳烃装置提供石脑油原料的简单分散的一体化，发展成为炼油与石油化工物料互供、能量资源和公用工程共享的一种综合紧密的一体化，以提高石油资源的利用效率，降低投资和生产成本，适应油品和石化产品的需求变化。

“与同等规模的炼油企业相比，炼化一体化企业的产品附加值可提高25%，节省建设投资10%以上，降低能耗15%左右。在新的形势下，炼化一体化呈现出一系列新动向和新趋势。”中国石油和化学工业联合会化工园区工作委员会秘书长杨挺说。

而技术的进步，推进炼化一体化向纵深发展。

杨挺介绍说，现在已经出现了原油直接裂解制乙烯技术、天然气直接制烯烃/芳烃技术等前沿新技术。

“比如埃克森美孚、沙特阿美和沙特基础工业公司都开发了原油直接裂解制烯烃技术，简化流程、降低投资，以最大化生产化学品为目的，多产烯烃、芳烃等化工原料，化学品转化率可达50%至70%。”

据了解，埃克森美孚已在新加坡建成了全球首套原油直接裂解制乙烯装置，乙烯产能为100 万吨/年，成本低于50 美元/桶下的裂解原料成本。

而中国石油、沙特基础工业公司和中科院大连化物所正在合作开发天然气直接制烯烃/芳烃技术。与现有的天然气转化的传统路线相比，该技术不需要高耗能的合成气制备过程，缩短了工艺路线，反应过程本身实现了二氧化碳的零排放，碳原子利用效率可达到100%。该技术一旦开发成功，将推进炼化一体化向天然气、煤化工等领域进一步拓展。

专家指出，我国石化行业目前正处在向高质量发展的转型期。它需要强化石化企业对应对气候变化的深刻认识和绿色低碳工作的充分重视，将绿色低碳的理念和思路贯穿到石化项目规划、设计、建设、运营、管理的各个环节，建立完善的石化行业绿色评价指标体系和标准体系，开展石化行业绿色产品、绿色工艺、绿色园区/基地评价工作。

我国还要建立石化企业绿色责任考核体系。这一切，为炼化一体化提供了很多机遇，也带来了很多责任。

能源化工行业是化石能源的重要生产者和消费者，是中国应对气候变化的重要促进力量。实现碳达峰、碳中和目标，对能源化工行业来说既是重大责任，也是深刻革命。