斯伦贝谢公司适应能源转型的措施与启示

曾涛，袁园

( 中国石油集团长城钻探工程有限公司）

1 能源转型带来石油工程技术服务行业发展新趋势

近期，中国和美国等世界主要经济体达成减排共识。作为碳减排的主体，能源行业转型势在必然。化石能源清洁化、清洁能源规模化、多种能源综合化、终端能源再电气化的趋势日趋明显，能源结构向绿色低碳转型的速度不断加快。

1.1 能源结构向绿色低碳化转型

2020年，受新冠肺炎疫情等因素影响，世界经济出现负增长，全球一次能源消费出现了10年来首次下降，石油消费继续负增长，需求见顶已成事实。尽管风光不再，但是在一定时期内，石油作为极端条件下的能源战略储备地位依然稳固。天然气消费规模逆势攀升，在能源消费结构中的占比逐步加大。天然气在燃烧后产生额外污染物和温室气体排放系数两个方面具有明显优势，并在制氢领域和碳捕集利用和封存（CCUS）技术领域拥有更加广泛的应用。在化石能源清洁化趋势逐步加快的背景下，天然气的应用场景丰富，需求前景良好，需求增长更具韧性，天然气行业正在步入鼎盛期。另外，全球发达经济体纷纷制定国家氢能源发展战略，太阳能、风能、氢能、地热能、海洋能、生物质能、核能、新材料储能等新能源迎来规模化发展机遇。

国际能源署（IEA）在其可持续发展场景（SDS）分析框架中提出了全球能源系统转型的路线图。国际能源署预测，按照碳减排技术领域划分，应用数字化技术、创新生产工艺等措施带来的生产效率提升能够为减少碳排放量做出约37%的贡献，应用碳捕集利用和封存等措施能够作出约9%的贡献，新能源领域能够作出约32%的贡献（见图1）。

图1 在可持续发展情景中各技术领域对碳减排的潜在贡献

1.2 石油公司开启绿色低碳化转型

积极顺应《巴黎协定》要求，加快调整生产方式减少碳排放，已经成为大型石油公司的共识。壳牌、bp、道达尔、埃克森美孚、雪佛龙、埃尼、艾奎诺、雷普索尔等国际石油公司纷纷提出碳中和战略，做出减排承诺，设计分阶段实现净零排放的战略路径，建立碳排放指标体系，并制定应对气候变化、实现碳中和目标的行动方案。这些行动方案主要集中于改进工艺和产品，从而直接减少生产过程中的碳排放，优化业务结构减油增气和发展新能源业务，以及开展碳捕集利用和封存技术服务等碳中和措施。

在能源转型的大背景下，石油工程技术服务（简称油服）公司普遍认为，虽然未来30年油气需求增速将持续下降，但是全球对碳氢化合物特别是天然气的依赖不会消失，因此提高能源效率是降低碳排放的关键。与此同时，油服公司逐步根据石油公司客户的需求做出改变：一是调整公司战略，提出能源转型或净零碳排放经济目标，升级技术工艺，提高生产效率；二是围绕未来需求增速较快的新能源产业链部署创新链，研发新技术，开拓新市场；三是调整与客户、服务商和第三方机构之间的合作关系，构建适应能源转型的新价值链。

2 斯伦贝谢制定公司全新战略

斯伦贝谢公司认为，目前世界能源行业正处在一个至关重要的转型时期，能源需求持续增长，应对环境变化的需求也极为迫切，导致能源结构迅速发生变化。能源转型为油服行业创造了一个全新的商业环境，对成本、资本集约度和碳排放量都提出了更严格的要求。斯伦贝谢将“更高的价值、更少的碳排放”作为努力方向，提出公司的全新战略，将自己定位为与客户合作共同获取能源的技术公司（见表1）。

表1 斯伦贝谢公司调整公司定位

2.1 将可持续发展纳入公司战略

目前，全球近200个国家都按照联合国可持续发展目标（SDGs）框架来制定国家可持续发展计划，在21世纪20年代末实现本国的经济、环境和社会目标。斯伦贝谢公司紧随着业务所在国的政策变化和客户石油公司的战略变化来调整公司战略，将可持续发展作为公司新战略的核心内容。一是跳出石油和天然气行业，将业务范围拓展到整个能源领域，强调通过工程和数字化技术帮助客户“获取价格优惠、供应可靠的能源”将是全新的努力方向。二是强调环境保护和碳减排，将能够有效降低油气生产过程中碳排放的“转型技术组合”作为重点发展的特色业务，巩固传统油气业务领域的领先地位。三是正式将新能源生产服务作为公司3大业务板块之一，加大在新能源技术方面的风险投资力度，努力抢占新兴业务领域的竞争优势。

2021年6月，斯伦贝谢公司以2019年排放量为基准，提出了2050年全口径温室气体净零排放目标。斯遵循气候相关财务信息披露工作组（TCFD）和可持续会计委员会（SASB）框架，伦贝谢将每年5500万吨的范围1、范围2、范围3碳排放量全部纳入减排计划，大幅减少生产经营排放和技术使用排放，并通过“转型技术组合”中的各种特色技术减少直接和间接排放，借助碳补偿技术实现整体净零排放。斯伦贝谢的净零排放目标包含范围3总排放，是油服行业中第一家做出全口径承诺的企业（见表2）。

表2 斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯的减排计划

2.2 从公司治理层面加快转型发展

为了更好地实施公司的全新战略，斯伦贝谢从公司治理方面推进改革。2021年初，斯伦贝谢董事会设立“新能源与创新委员会”，由5名资历深厚的外部独立董事组成（见表3），极大地增强了决策层在适应能源转型过程中的专业性和判断力。

表3 斯伦贝谢新能源与创新委员会人员

新能源与创新委员会取代了董事会中原有的科学和技术委员会，帮助管理层发展和执行公司战略中与新能源和创新相关的内容，帮助董事会准确评估该领域的重大事项，确保公司能够沿着既定的战略方向发展。新能源与创新委员会具体履行5项职责：一是识别和评估细分业务领域的增长潜力、成熟度以及未来前景；二是识别和评估全球宏观经济和地缘政治趋势以及监管环境对特定细分业务领域未来前景的影响；三是评估斯伦贝谢当前的研发广度和深度以及早期投资项目与增长领域的协调性；四是识别和评估能够加快新技术应用速度的赋能技术的可行性；五是评估增长机会对可持续发展带来的影响。

与此同时，斯伦贝谢在高级管理层中增设“首席战略和可持续发展官”职位，聘请前西门子公司高管博伊梅尔伯格（Beumelburg）博士负责可持续发展问题，从执行层面强化公司战略中可持续发展要求在业务运行过程中的落实效果。

为实现公司的新战略，斯伦贝谢持续优化公司业务结构，将公司业务划分为3大板块（见图2），分别明确发展目标。一是核心的油气业务板块注重短期收益，保持在油田服务和设备制造方面的全球领先地位，持续提高投资回报率和资本管理水平，利用油气行业商业周期获取更大价值。二是数字化业务板块注重中期收益，立足数字化技术平台引领创新，通过数字化转型提高行业运营效率。三是新能源业务注重长期收益，利用专业领域知识和技术经验打造形态各异、轻资产的新能源风险投资组合，降低碳排放使公司整体实现可持续发展，同时为公司未来发展拓展市场空间。

图2 斯伦贝谢的三大业务板块涉足多种能源形式

3 升级油气生产技术减少碳排放

3.1 技术工艺升级

在勘探开发生产过程所产生的碳排放总量中，油气开采活动所产生的碳排放量约占10%，主要来自为钻机和配套设施提供动力的燃料燃烧。为满足石油公司降低勘探开发生产过程中碳排放的需求，斯伦贝谢从配件、设备到项目管理的各个层面升级技术工艺，优化解决方案，通过减少钻修井机工作时长、降低运输要求、提升钻井液和压裂液的环保水平、提高动力系统燃料效率来减少油气开采活动的碳排放。

全球技术中心网络使斯伦贝谢能够加快各种创新技术手段的发展，其“转型技术组合”包括解决易散性排放、天然气放空燃烧、电气化、建井排放以及现场开发5大领域超过100种减少对环境影响的技术解决方案，帮助客户减少碳排放产生的“环境足迹”。一是减少建井过程中的碳排放量。应用Neosteer钻头处导向工具、PowerDrive Orbit G2旋转导向工具、EverCRETE抗二氧化碳固井水泥、CemFIT Heal柔性自修复固井水泥、Intelligent Power Management综合动力优化系统、ENVIROUNIT海上污水处理系统等特色工具和技术提高作业效率，减少钻修井进尺平均碳排放量。二是解决甲烷排放问题。应用Symmetry流程模拟程序，布置传感器，实时监测甲烷排放量，并通过各种规格的Cameron低排放阀门解决易散性排放。三是大规模推动基础设施电气化。在油田现场使用能够便捷接入电网或使用可再生能源的工程设备，最大限度减少柴油发电机的使用场景和时间。四是减少或避免油田伴生天然气放空燃烧。应用Ora智能电缆地层测试程序的深度瞬变测试（DTT）和采样功能在更短的时间内确定油藏特征和储量，应用零燃烧试井方案最大限度地降低生产作业活动的环境影响。五是提供完整油气田开发方案。应用Rapid多边系统、Subsea水下增压系统和多相压缩系统、HiWay水力压裂通道技术、CYNARA二氧化碳和硫化氢捕获膜、REDA Maximus电潜泵等特色工具和技术降低开发和生产过程中的能源消耗和碳排放。

斯伦贝谢不遗余力地打造行业标准，迅速创建了一套转型技术评估体系。斯伦贝谢对100多种能够降低环境影响的技术和解决方案进行了识别评估，并从减排、降低能耗、电气化、监督和评估、减少危险品、水资源管理、减少废物和缩减尺寸8个方面进行量化分析，为客户推荐既满足其业务实际，又能够实现最佳减排效果的技术解决方案，使客户能够清楚地了解斯伦贝谢提供的技术服务在碳减排方面的优势，并逐步奠定自身在转型技术方面的话语权。

3.2 拓展碳捕集利用和封存业务

碳捕集利用和封存是指在工业生产环节中收集二氧化碳等温室气体，进行地质、化工利用或注入封存到已经枯竭的油气藏或者盐碱含水层中。该技术能够最大限度减少油气生产过程中的碳排放，帮助油气资源在能源转型的大背景下保持能源竞争力。碳捕集利用和封存业务链可分为捕集分离、低压管线传输或船舶运输、增压、高压注入、永久式封存与利用5大环节，目前，碳捕集分离技术仍处于初级阶段，碳利用技术仍局限于提高油气采收率领域。在监管合规要求和税收激励政策的双重作用下，客户更倾向于利用已有设施或油藏来降低碳封存项目的投资，最小化项目风险并优化作业成本。截至2021年底，全球投入运营的碳捕集利用和封存设施约有30个，年处理能力约3000万吨；在建设施50多个，2025年年处理能力将达到1.1亿吨。为实现国际能源署可持续发展情景，2030年全球所需处理能力约为7.5亿吨；为实现《巴黎协定》目标，2040年全球所需处理能力约为23.5亿吨，2060年所需处理能力为30亿吨，届时需要碳捕集利用和封存设施约1000个。因此，未来碳捕集利用和封存细分领域市场需求巨大，年均增长率约为8%～18%。

从2005年开始，斯伦贝谢进入碳服务业务，参与了全球60多个电站、炼油厂、钢铁厂和其他大型排放源头的碳捕集利用和封存项目，主要开展碳捕集和封存工作（即CCS）。在美国碳封存税收抵免政策（Section 45Q，即The Tax Credit for Carbon Oxide Sequestration）和欧洲绿色协议（Green Deal）计划等激励政策导致碳捕集利用和封存业务大发展的背景下，从2019年开始，斯伦贝谢将碳服务业务纳入新能源业务板块，参与了全球20多个碳捕集利用和封存项目的综合可行性研究、工程设计、运输与封存作业。2020年，斯伦贝谢为美国明尼苏达州的Minnkota电厂的二氧化碳封存项目建设了1口注入井和1口监测井，准时、安全、经济地达到了监管要求。2021年2月，斯伦贝谢与水泥行业巨头拉法基豪瑞（LafargeHolcim）集团在比利时和美国的水泥厂应用碳捕集利用和封存技术，成功地在油气行业之外开拓新市场。2021年3月，斯伦贝谢与雪佛龙公司、微软公司合作，将一个生物质能发电厂改造成一个制氢工厂，并对动力系统释放的二氧化碳进行捕集和本地注入封存。2022年1月，斯伦贝谢与挪威北极光公司（艾奎诺、壳牌和道达尔共同组建的合资公司）合作，将DELFI勘探开发认知环境应用于二氧化碳运输和封存作业。

斯伦贝谢的优势在碳捕集和封存方面。斯伦贝谢能够帮助客户在全球范围内快速筛选可行地点，评价地面及地下情况，在综合考虑捕集工厂、管道、井、地下、动静态模型、地质力学等因素的基础上，评价储层及盖层情况，优选注入井位、注入能力、注入容量、注入时长方案。随后，斯伦贝谢在应用一系列专业领域知识高水平地进行钻井、完井施工的同时，能够高效地布置监测设备，并在注入后的长期监控阶段，持续监测、解释多种数据源，确保盖层及井筒的完整性。

斯伦贝谢在项目实施的各个阶段都推出了一系列特色技术解决方案，特别是其DELFI勘探开发认知环境中的大量软件应用程序可以发挥巨大作用。一是在设计阶段的综合可行性研究、综合注入测试评价和监测方案设计及取证等工作步骤中，Petrel VISAGE地质力学数值模拟程序、ECLIPSE油藏数值模拟程序、INTERSECT高分辨率油藏数值模拟程序能够高效完成盆地筛选、储存可行性研究、注入测试、储存经济性分析等重点任务。二是在建设阶段的钻完井、地面设施建设等工作步骤中，通过DrillPlan数字化建井计划解决方案整合在一起的工程技术服务是斯伦贝谢引以为傲的看家本领。三是在作业阶段的压缩注入、运行管理等工作步骤和长期监控阶段的环境监测服务工作中，Symmetry流程模拟程序和OLGA多相瞬态流动模拟程序，能够诊断生产中的异常情况，及时预警并实时优化，与其他控制系统共同解决管线和注入井的问题，实现碳捕集处理厂的优化控制；Sensia自动化控制工具、Agora边缘物联网解决方案能够为合规性监测和弃井作业等难点任务提供保障。

4 拓展业务范围进入新能源领域

斯伦贝谢持续加大在新能源技术领域的风险投资力度，采取多样化、技术驱动、合作伙伴驱动的方式，在提升终端效率、能源转换等具有战略价值的细分行业中搭建创新性合作关系。一是注重专业领域知识的推广应用，立足于自身在油气生产领域所积累的深厚专业领域知识和大量作业数据，对新能源生产和利用提出更有竞争力的解决方案，确保技术可行性。二是坚持效益优先原则，谨慎地根据项目所在国的政策监管要求和市场环境来制定投资方案，在优化产业布局的同时，确保经济可行性。三是强调优势互补风险共担，选择各个细分业务领域的行业领先者进行合作，借助合作伙伴的力量进一步熟悉新能源业务，确保投资安全性。

4.1 地热能、地源地热业务

在地热能领域，2010年，斯伦贝谢通过并购GeothermEx公司具备了勘探、建井、资源分析、金融、运营管理等全产业链服务能力。斯伦贝谢一方面将油藏地质及钻井专业领域知识应用于地热能项目建设，通过地下情况数字化模拟、水力压裂、电潜泵等方法构建地热采收能力提升系统（Enhanced Geothermal Systems，EGS），大幅提升项目经济性；另一方面，广泛开展外部合作，2020年9月，GeothermEx与Thermal Energy Partners合资成立地热项目开发企业GeoFrame Energy，重点服务于加勒比海东部和南北美洲市场，其第一个项目是位于加勒比海内维斯（Nevis）岛的净零排放10兆瓦地热发电厂。截至2022年2月，斯伦贝谢参与了50多个国家的数百个地热发电项目，约占全世界在运行地热项目总数的70%，装机容量约8000兆瓦，融资总量超过140亿美元。

在地源地热领域，斯伦贝谢创立了摄氏能源公司（Celsius Energy），利用地源地热技术，辅以数字化控制技术为建筑物提供采暖和制冷解决方案。该技术联通建筑物和200米左右深处的地层，通过热泵实现热交换。由于地层温度相对恒定，冬天可以向建筑物提供热量，夏天则吸收热量。此外，先进的数字控制技术可以最大限度地降低热交换过程中的电力消耗，能够减少约90%的碳排放。

4.2 氢能业务

在氢能领域，斯伦贝谢重点关注制氢方法创新以及在储能、燃烧领域综合利用氢能。2021年1月，斯伦贝谢与法国一流研究机构法国原子能和替代能源委员会（CEA）合作成立清洁氢能生产技术企业Genvia，开发及商业化可逆固体氧化物电解槽生产清洁氢气技术（“绿氢”）。Genvia技术旨在提高系统效率，大量减少氢气生产所需的电力消耗，并且第一次实现完全可逆，即可以灵活地在电解生氢产生化学能和燃料电池释放电能两个过程中进行转换，在同类技术中处于领先地位。2021年11月，Genvia与钢铁行业巨头米塔尔公司、不锈钢行业巨头Ugitech公司、水泥行业巨头Vicat公司展开合作，提高3家公司在生产过程中应用氢能的技术水平和经济效率。

4.3 储能业务

在储能领域，斯伦贝谢重点关注电池级金属锂的生产与加工。2021年3月，斯伦贝谢成立锂金属提取企业NeoLith Energy，采用可持续的直接锂萃取技术（DLE）从卤水中快速生产高纯度、可扩展的电池级别锂元素，并将绝大多数卤水注入回地下。与传统的蒸发法相比，直接锂萃取技术能够将生产时间从一年以上缩短到数个星期，并减少85%的用水量。2021年6月，斯伦贝谢与索尼公司达成合作协议，进一步优化锂金属处理技术，以满足电池生产的需要。斯伦贝谢积极探索锂电池之外的技术路径。2021年9月，斯伦贝谢与美国EnerVenue公司合作，开发镍氢电池技术，同时参与细分业务领域内的多个潜在市场。

5 对中国油服企业的启示

5.1 关注政策变化

政策因素是能源转型的主要推动力量，全球环保政策变化趋势和各国政府阶段性政策调整对油服公司的战略制定和生产经营起着决定性作用。中国油服企业应该密切关注中国和市场所在国的政策变化情况，提前进行技术研发和市场布局，努力在能源转型过程中抢占发展先机。

5.2 贴近客户需求

在主要国际石油公司和国家石油公司纷纷响应国家或国际组织的减排要求，制定能源结构转型的时间表和路线图时，中国油服企业必须匹配客户目标制定自身的转型计划，从提高油气生产效率、碳捕集利用和封存技术以及服务新能源业务等方面更好地满足客户需求。中国油服企业可以将相对成熟的碳捕集利用和封存技术向水泥、钢铁、化工等其他高排放工业领域推广，借鉴斯伦贝谢等国际油服公司的经验，在传统客户石油公司之外，扩大服务范围。

5.3 加强技术投入

尽管需求增速下降，但是在未来数十年中，石油和天然气仍将在全球能源结构中占据主导地位，因此，油气行业需要进一步升级技术工艺，在生产经营的各个环节降低碳排放量。中国油服企业应该坚持事业发展科技先行、技术立企的大方向不动摇，在细分业务领域对标斯伦贝谢等国际油服公司，详细了解其技术发展现状，加强研发投资和人才引进，逐步缩小差距；同时，结合自身实际，有针对性地选择关键“赛道”，加大基础性研究投入，不断提升自主创新能力。

5.4 注重外部合作

在发展新能源业务时，斯伦贝谢一方面选取与自身优势领域相近的领域逐步切入，另一方面广泛与专业化新能源企业进行合作，借助其相对成熟的行业经验来孵化新企业。中国油服企业应该同时具备积极的态度和采取谨慎的行动，不要贸然进入跨度太大的新能源业务领域；同时，努力创新商业模式，广泛与数字化技术企业、地热开发企业、氢能生产企业合作，从研发阶段入手，力争全面掌握核心技术，依靠外部合作提前布局未来的新增长点。