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油气行业与清洁能源融合发展路径研究

2021-06-09王秀强

能源 2021年5期
关键词:储能风电运维

文 | 王秀强

作者系领航智库研究员

碳达峰与碳中和是国家战略、全球共识。我国提出力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,彰显大国应对气候变化的担当,也是推进国内经济高质量发展、构建人类命运共同体的关键。

在这一国家战略下,煤炭、石油等传统能源行业、企业一方面需要顺应全球能源低碳化、清洁化发展趋势,落实国家战略部署,提出行动方案和路线图;另一方面抓住清洁能源发展、节能环保、电能替代、碳技术与碳市场等领域投资机会,推动国内产业结构调整,推进企业清洁化转型、商业模式创新。

从油气行业清洁化转型进程看,BP、壳牌、道达尔等国际石油公司均在动态优化石油上游业务布局,积极布局低碳业务,投资新能源和储能领域,加强低碳技术研发与应用,加快能源转型,并制定净零排放的时间表和路线图。

油气产业拥抱清洁能源行业,一是突出石油产业技术、业务特色,将清洁能源产业与传统产业融合,探索综合应用场景的能源生产和消费生态,形成1+1>2的集群优势;二是突出能源产品与服务多样化、个性化,围绕用户需求创新售电服务、碳交易、绿证交易等综合能源服务;三是在“源网荷储氢”一体化的布局下,主动布局储能、氢能等新兴业务,积极开展相关技术储备。

一、依托油气资源和市场优势,拓展新能源业务

(一)布局增量配售电业务,推动油气田岸电销售业务

石油企业既是油气、新能源发电、冷热等能源产品的生产者,也是能源产品消费者。根据电力体制改革和电力市场化改革的政策要求,石油企业可以组建“发配售一体化”的售电主体,代理自有清洁能源发电或市场交易电量,作为独立售电商向油气田基地、港口、炼化企业配售电。

在这一模式下,石油企业可以为绿色电力寻找消纳市场,降低生产运营成本;也可以提高企业绿色电力消费规模,为企业碳达峰提供支持。

(二)拓展充电、加氢业务,以用能网络延伸消费服务

汽车电动化的大势已定,中国电动车与充电桩比例3:1,充电桩、换电站设施不足是制约新能源企业车发展的主要约束。2021年政府工作报告、“十四五”规划纲均明确指出,增加停车场、充电桩、换电站等设施。

石油企业可以依托自有加油站网络,结合地方政府碳中和行动方案,在加油站配套建设充电桩、换电站、储能设施,一方面搭建“清洁能源发电-充放电-储能-电动汽车”的产业链闭环,另一方面借助加油站、充电站网络资源,增加用户黏性,创新面向普通消费者的便利店服务、电商服务、汽车保养等。此外,可以依托清洁能源制氢、储运产业链,规划建设终端加氢站。

(三)加大分布式能源投资开发

根据“十四五”可再生能源相关规划,“十四五”期间可再生能源规划将采取集中式与分布式并举、陆上与海上并举、就地利用与跨省外送并举、单品种开发和多品种协调并举、单一场景和综合场景的应用并举等主要开发方式,注重融合发展。

其中,分布式能源开发以分布式光伏、分散式风电开发为主。石油企业可以盘活内部港区、工厂、炼厂、加油站等屋顶和土地资源,协调相关供应商所属屋顶资源,以及所在工业园区用电负荷,推动分布式能源投资、设计、建设、运维。分布式能源接近用电负荷区,自发自用模式具有较好的经济效应,“十四五”期间推动一定规模的分布式项目落地,与传统油气产业融合发展。

二、积极参与海上风电开发,打造海上风电“能源岛”

(一)依托传统产业优势,积极参与海上风电开发

海上风电具有风资源稳定、利用小时数高、临近负荷中心等优势,国内海上风电仍处于起步阶段。按照集中与分散并重的开发策略,“十四五”期间石油企业可以积极布局近海海上风电基地、分散式风电、远海海上风电基地,充分发挥企业海洋工程管理、项目开发、资源协调优势,重点布局规划远海海上风电开发。

特别是,海上风电开发与海上油气田开发具有极强协同效应,是“十四五”期间重点投资建设的领域。

(1)海上石油企业掌握油气田区块地质条件、气象、海况等数据,可以与海上风电开发共享共建,有利于降低海上风电开发边际成本;(2)海上石油企业具有远海、近海工程建设经验,具有海工船施工、吊装资源优势;(3)海上风电可以满足油气田作业平台用电需求,一则降低能耗、用能成本,二则提高海上风电经济性;(4)在“双碳目标”下,海上风电等新能源开发是石油企业碳达峰行动方案中的关键一环,碳市场交易、绿证交易可以创造新资产收益;(5)国内远海风电仍是空白,海上石油企业可以依托自身优势赢得发展先机,引领海上风电产业发展;(6)基于海上风电产业链技术进步、成本下降,加之沿海省份酝酿补贴支持政策,海上风电规模化开发具备一定经济性,欧洲已经实现无补贴发展。

有鉴于近海风电资源竞争激烈,未来海上风电的发展趋势是深水远海化,这对风电机组的制造、安装运维等环节提出更高的要求,掌握核心技术的龙头企业有一定先发优势。

石油企业海上风电开发采取“先易后难、循序渐进”的策略,在近海风电基地和分散式海上风电开发的基础上,以远海开发为重点,引领远海风电开发。

(二)内外兼“修”,进军海上风电运维“新蓝海”

在海上风电规模化发展的同时,石油企业可以参与海上风电运维“新蓝海”。

运维是海上风电产业中关键的一环。国内海上风电项目的运行周期大多为 25 年,主要运维模式是:前 5 年由整机厂商提供质保服务,出保后的20年由专业运维服务商提供运维服务,以定期维护和故障检修的“被动式运维为主”。

我国海上风电运维仍处于起步、探索阶段。随着海上风电新增并网装机增加,运维市场需求将达到千亿元规模。海上风电运维市场是“新蓝海”,正进入企业投资决策视野。运维服务也是海上风电产业链的延伸,不仅可以为自有海上风电提供服务,还可以凭借海上工程建设、服务经验拓展国内外运维市场空间。

(三)探索打造“海上风电+”能源岛示范工程

根据海上风电发展规划和产业布局,打造风能、氢能、海水淡化、储能及海洋牧场、海洋石油开发等多种能源集成的海上“能源岛”重大示范工程,满足油气天自身用电需求,同时为沿海城市同时提供高质量、低成本、无污染的电、氢、淡水资源,利用储能与海上风电实现多能互补。

重点探索风氢结合、风储结合、多能互补三种示范应用。

1.开展“海上风电+制氢”项目示范,通过与氢能装备技术企业合作,将海上风电所发电能就地转换为氢能,打造海上制氢、氢气储运、利用的产业链。一方面,降低海上风电项目对输配电网络的依赖,为海上风电消纳寻找空间;另一方面,依托企业自身的油气管道资源,统筹海上风能、海上油气气和氢能三种产业。

2.开展“海上风电+储能”模式探索,积极推动风储产业协同发展,科学合理配套储能设备,拓展储能产业,从而促进消纳,提高能源利用效率。储能是新能源产业链条最为薄弱的环节,目前仍处于技术研发和项目示范的关键时期。

3.开展“海上风电+海洋能”模式探索,将海上风电与太阳能、潮流能、波浪能等其他能源种类进行综合开发利用,依附海上风电开发所建设的电力传输和基础设施平台,实现多能互补供电系统的电力平稳输出。

4.拓展“海上风电+海洋牧场”模式应用,海上风电与海洋牧场融合发展将成为一种实现集约节约用海,生态和效率并举的可持续发展模式,可以最大限度综合利用水上、水下自然资源,提升综合用海经济效益,促进海上风电降本增效和渔业经济结构调整并直接带动相关产业的发展。

三、参与碳市场开发,推进碳技术研发应用

2021年是中国碳市场交易的元年。2020年12月31日,生态环境部正式公布《碳排放权交易管理办法(试行)》,全国统一碳市场启动具备条件和基础。按照目前的安排,首笔碳交易计划于2021年6月底前启动上线,发电行业2225家企业是首批参与碳排放交易的行业。

在全国碳市场启动的契机下,石油企业从两个维度参与碳市场建设。

一是组建专业团队,作为独立第三方核查机构,在获得CDM、VCS、GS、CCER等国内外温室气体和节能服务资格的基础上,开展石油公司内部碳排放核查,为公司内发电企业、炼化等开展履约做技术支持,并对石油企业碳资产进行管理,挖掘碳资产价值。如,通过碳市场交易获得溢价;油气田碳减排核查及配额交易;推动碳资产债券发行等金融创新。

二是,推进高含碳油气田二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)。CCUS 技术作为 CO₂ 减排重要措施之一,其发展潜力可期。

截至 2018 年底,全球运营中、在建或正在严密论证的项目增至43 个,新设施每年捕获 CO2 达1300 万 t 。中国 CCUS 技术虽然起步较晚,但在相关政策的推动下,CCUS 技术已取得一定进步。目前,中国共开展了 9 个捕集示范项目、12 个地址利用与封存项目,其中包含 10 个全流程示范项目。除去传统化工利用,所有 CCUS项目的累计二氧化碳封存量约 200万吨。

经济性仍是制约CCUS 规模化发展的关键。十四五期间,在“碳中和”的契机下,争取CCUS 示范工程的投资应用上有突破。

四、深度参与城市能源治理

中央财经委第九次会议提出,各级党委和政府要扛起责任,做到有目标、有措施、有检查。领导干部要加强碳排放相关知识的学习,增强抓好绿色低碳发展的本领。

可以预见,地方政府是碳目标的实施主体、责任主体和考核主体。中央能源企业的产业布局应该与地方政府的区域规划融合,实现产业发展与城市能源治理结合。

在碳达峰与碳中和目标提出后,国内各省(市,自治区)积极响应,多个省份明确提出碳达峰的时间表。其中,北京提出“十四五”碳排放稳中有降,上海提出在2025年前实现碳排放达峰,广东、青海、西藏力争率先达峰,海南提出“加快推进清洁能源岛建设”。

“十四五”期间,建议石油企业与地方政府加大战略协同,依托新能源、储能、氢能等资源开发合作,尤其是在江苏、浙江、广东、福建等经济发达地区,参与当地能源治理,重点包括提升传统产业绿电比例、参与碳市场交易,投资建设充电桩、换电站等基础设施,开发数据中心、5G基站等新兴电力用户资源,拓展城市能源大数据服务,与用户签订电力销售PPA协议。一则为清洁能源消纳寻找市场,提高清洁能源项目资产收益水平,二则依靠能源治理提升城市社会治理水平,助力沿海资源城市城镇化高质量发展。

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