能够改变气候变化轨迹的最后一代 走好能源碳中和之路——专访中国科学院院士邹才能

文‖本刊记者 陆晓如

●“我认为建立碳工业，可以成为中国油气行业促进碳中和的新产业。”

专家简介

邹才能，中国科学院院士，李四光地质科学奖获得者。

石油天然气地质学家，主要从事常规、非常规油气地质学理论与实践以及能源发展战略方面的研究工作。现任中国石油新能源首席专家，中国石油深圳新能源研究院有限公司执行董事、党委书记、院长。

2023 年12 月11 日至12 日，中央经济工作会议在北京举行。“深入推进生态文明建设和绿色低碳发展”被明确列为2024 年经济工作九大要点之一。“积极稳妥推进碳达峰碳中和，加快建设新型能源体系，持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战”，成为新的一年里这项工作部署的重点，再次说明了我国推动碳中和的坚定决心和不打折扣的行动。

能源行业既是能源生产者也是能源消费者，是碳减排的重点行业。在世界能源转型的大背景下，我们的能源行业要如何走好碳中和之路，为早日实现“双碳”目标贡献更大力量？带着这个问题，本刊记者采访了中国科学院院士邹才能。

转型新趋势

中国石油石化：邹院士，您好！根据您的观察，能源发展呈现出了怎样的转型趋势？

邹才能：人类文明史就是一部能源发展史。人类利用能源的时间长达1 万年左右。以薪柴作为主体能源持续了约1 万年，以煤炭作为主体能源持续了约80 年，以油气作为主体能源至今约有60 年。

可以说，在历史长河中，化石碳基能源推动人类实现了可持续的进步，贡献不可抹杀。但是，化石碳基能源大规模利用带来温室气体排放的影响日益显现。从有限碳基的化石能源，向无限“零碳”的新能源转型成为大势所趋。

事实上，人类利用新能源已有5000年左右的历史。17 世纪前，风、光、地热等新能源处于原始利用阶段，18 世纪至20 世纪迈入了新能源科技探索阶段。21世纪至今，新能源已经处于规模化发电利用阶段。

“零碳”的新能源正在为人类美好生活提供不竭新动力。而在碳中和目标下，在“绿色+智慧”的双轮驱动下，现行的化石能源为主、新能源为辅的“资源主导”单向闭环链型的能源体系，将转变成可再生能源与不可再生能源多元供给的“技术主导”跨界融合开放新型能源体系。

中国石油石化：这种转型趋势呈现出了哪些特点？

邹才能：碳中和背景下，能源转型呈现出“三化提速”同步进行。

一是化石能源“低碳化”提速。作为低碳化石能源的天然气，在全球能源消费中的占比提高，目前已占23.5%。页岩气产量的增长成为天然气消费量增长的主动力。2022 年，全球页岩气产量8530 亿立方米，近十年年均增长10%，占天然气总产量约1/5，产量增量的80%。其中，美国1.23 万亿立方米天然气总产量中，页岩气产量为8068 亿立方米，占比65.6%。2025年，美国页岩气产量预计达8500万吨。页岩革命，不仅促使美国于2019 年实现了“能源独立”，而且促使天然气在美国能源消费结构中的占比达到32.01%，有效降低了因能源消耗导致的碳排放。

二是新能源“规模化”提速。2022 年，全球新能源消费规模已达到26.15 亿吨油当量，在一次能源消费中占比18.2%。新能源从“浪花”变成“浪潮”已成为不争的事实。而且由于碳中和共识、地区冲突加剧等原因，各国更加重视能源转型与能源安全，不断推进新能源技术迭代加速，成本大幅降低，形成竞争优势。碳中和背景下，新能源更是被赋予了世界能源转型的方向、能源科技创新的前沿、能源强国建设的主力、绿色地球建设的动力等新地位。新能源时代正在加速提前到来。

三是能源管理“智慧化”提速。能源产业与数字技术融合发展，是推动能源产业基础高级化、产业链现代化的重要引擎。推动数字技术与能源产业发展深度融合，加强传统能源与数字化智能化技术相融合的新型基础设施建设，释放能源数据要素价值潜力，强化网络与信息安全保障，有效提升能源数字化智能化发展水平，可以加速发电清洁低碳转型，支撑新型电力系统建设，带动煤炭安全高效生产，助力油气绿色低碳开发利用，加快能源消费环节节能提效，促进数字能源生态构建，从而实现煤炭、油气、新能源高效利用，为积极稳妥推进碳达峰碳中和提供有力支撑。

发展新产业

中国石油石化：您认为面对这样的能源转型新趋势、新特点，能源行业实现碳中和要怎么做？

邹才能：在气候变化下实现碳中和目标，我国能源行业必须加快新能源革命的进程。

温室气体是全球升温的主因。这导致2022年全球共发生了891起极端天气事件。欧洲热浪致死16305 人，是致死人数最多的极端天气事件。影响最大的前十大事件中，干旱占据7 例，影响人口9500 万人。世界气象组织最近发布警告，未来5 年内，厄尔尼诺现象和持续的温室气体排放将把全球气温推向新高，热浪将更频繁、更极端，同时引发全球重大环境与疾病等问题的可能性加大。

《巴黎协定》给出了控制碳减排与气温升高的“天花板”，但难度很大。据IPCC 测算，若2055 年实现全球碳排放“净零”，碳预算总额为3 万亿吨。而自工业化以来，碳排放已累计达到2.2 万亿吨，占总额的73%。留给我们碳排放的空间已经不大。

“我们是能够改变气候变化轨迹的最后一代人，却也是不得不面临气候变化造成结果的第一代人。”我们必须深刻认识这一点，采取负责任的行动应对气候变化。

我国的二氧化碳排放量全球最高。2005 年，我国二氧化碳排放量61 亿吨，首次超越美国成为全球最大的二氧化碳排放国。2022 年，我国二氧化碳排放量114.8 亿吨，占全球二氧化碳排放总量的32%，居全球第一。

我们必须采取主动的减排措施，必须通过新能源的更大规模替代，降低能源消费的碳排放，助力早日实现温室气体的“净零”排放。

中国石油石化：目前，油气行业也在加大力度发展新能源。在您看来，我国油气行业促进碳中和还有什么新的文章可做？

邹才能：地球系统发育“黑碳、灰碳、蓝碳”三类二氧化碳。未被封存或利用并长期留存在大气圈中的二氧化碳是“黑碳”，被固定或永久封存在地质体中的二氧化碳是“灰碳”，通过生物、物理、化学等方式可转化为人类利用产品的二氧化碳是“蓝碳”。我认为建立碳工业，利用好灰碳、蓝碳，可以成为中国油气行业促进碳中和的新产业。

CCUS 技术是二氧化碳清洁利用的战略性举措，是规模化碳减排的主体方式，在实现碳中和目标中将发挥战略性作用。目前，全球在运行的有一定规模的CCUS项目有21 个，其中二氧化碳驱油占76%，二氧化碳年捕集能力4000 万吨。油气行业气候倡议组织初步评价全球地质体（油气田和盐水层）二氧化碳埋存潜力近13万亿吨，潜力巨大。

中国二氧化碳地质封存潜力1.2 万亿～4.13万亿吨。位于松辽、渤海湾、鄂尔多斯和准噶尔等盆地的油田，通过二氧化碳强化开采技术可封存二氧化碳51 亿吨；位于鄂尔多斯、四川、渤海湾和塔里木等盆地的气田，枯竭气藏可封存二氧化碳153 亿吨，通过二氧化碳强化开采技术可封存二氧化碳90 亿吨；位于松辽、塔里木、渤海湾和苏北等盆地的深部咸水层可封存二氧化碳2.42 万亿吨。

对油气工业来说，二氧化碳驱油技术有极大的优势。二氧化碳的分子直径为0.51 纳米，二氧化碳气驱的动用孔喉下限为300 纳米，而水驱的动用孔喉下限为1000 纳米。气驱动用程度明显好于水驱。水驱后二氧化碳驱最终石油采收率可达75.8%，比水驱提高28.7%。

2022 年，我国规模化CCUS 项目累计注入二氧化碳超760 万吨，埋存率50%～60%，2～3 吨二氧化碳可换1 吨油。

截至目前，中国石油11 家油气田已经开展了17 项CCUS 重大开发试验，二氧化碳年注入能力超百万吨，已累计埋存二氧化碳超563 万吨，相当于植树近5000 万棵，累计增油130 万吨。吉林油田亚洲最大的二氧化碳驱油示范工程现已累计埋存二氧化碳275 万吨，累计增油40 万吨。大庆油田建成了国内最大的二氧化碳非混相驱现场试验区——树101 二氧化碳非混相驱现场试验区，实现了难采储量的有效开发。

此外，中国石化已累计注二氧化碳超180 万吨，神华咸水层二氧化碳封存量30万吨。

油气行业发挥地面、地下优势，构建从碳源、捕集、输送到利用与封存（包括地质利用与封存、化工利用、生物利用）、产品（包括石油、天然气、材料、化学品等）的二氧化碳工业利用体系，将在碳中和中发挥战略性作用。

担当新使命

中国石油石化：为促进碳达峰碳中和目标的早日实现，能源人应承担何种角色？

邹才能：能源人要扛起新使命，做碳达峰碳中和的践行者、能源强国建设的推动者、我国能源革命的推动者、科技自立自强的引领者。

“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”，是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。实现碳达峰碳中和是一场硬仗，也是对我们党治国理政能力的一场大考。能源人要做碳达峰碳中和的践行者，在保障供应能力持续增强的同时深入推进能源结构转型，推动我国能源结构从“一大（煤）三小（石油、天然气、新能源）”，向“三小（煤、石油、天然气）一大（新能源）”转变。目前，我国含碳化石能源消费占比80%以上，碳基能源二氧化碳排放占比80%以上。能源人要着力推动2060 年实现我国新能源消费占比80%以上，二氧化碳减排80%以上。

2021 年的中央经济工作会议指出，实现碳达峰碳中和是推动高质量发展的内在要求，要坚定不移推进，但不可能毕其功于一役。要深入推动“能源革命”，加快建设“能源强国”。2022 年，我国能源总产量46.6 亿吨标准煤，而1949 年我国能源总产量仅0.2 亿吨标准煤。可见，我国已经实现了从“能源小国”到“能源大国”的蜕变。能源人要做能源强国建设的推动者，并谋划中国加快“能源独立”的战略与路径。第一步（2020—2035 年），通过关键技术，形成煤炭清洁化产业链、突破常规油气稳产增产技术、工业化开采页岩油气、基本建成氢能产业链、规模化利用可再生及核能，提升新能源、油气供给，实现以化石能源为主并提速新能源，支撑我国基本实现社会主义现代化。第二步（2036—2050 年），通过页岩油原位转化开采工业化生产、建成“氢能中国”以及储能、核聚变的颠覆性突破，“降煤增新”，实现化石能源与新能源并重发展，支撑把我国建成社会主义现代化强国。第三步（2051—2100 年），新能源全面低廉规模化应用，全面建成“智能源”体系，化石能源与新能源生产二者地位转换，新能源生产占主体地位，实现“能源独立”，支撑实现中华民族伟大复兴。

习近平主席在2014 年提出“四个革命、一个合作”中国能源安全新战略，指导推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和全方位加强国际合作。能源人要做我国能源革命的推动者，加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系，保障我国能源自主保障能力，促进能源生产和利用方式发生重大变革，不断提升能源技术水平，促进能源高质量发展不断迈出新步伐。

科技创新引领推动了“第四次工业革命”。太阳能光伏之父斯坦福·沃弗辛斯基，以包括薄膜光电、太阳能电池板、光电制造器、镍氢电池和汽车固体氢燃料储存技术等在内的400 项专利，改变了传统用能方式。锂电池之父约翰·古迪纳夫发明了钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料，创造了一个可充电的世界。像这样的科技创新，为碳中和目标的实现做出了巨大的贡献。能源人要做科技自立自强的引领者，从“跟跑并跑”向“创新主导”加速转变。加快构建能源与碳中和科技创新学科体系，包括在油气领域推进全球油气资源与选区、非常规油气新理论技术、油田智慧化与大数据、LNG 与储气库，在新能源领域推进太阳能、地热能、风能、氢能、储能、核能、可控核聚变、生物质能等的发展，在碳中和领域推进CCUS/CCS 技术、负碳技术、碳减排技术、碳经济。加大碳中和下我国煤炭地下气化、中低熟页岩油原位转化开采、CCUS/CCS、氢能与燃料电池、生物光伏发电、天基太阳能发电、光储智能微网、超级储能、可控核聚变、智慧能源互联网10 大颠覆性技术突破，推动能源生产与消费结构革命性转型，努力保障国家“能源独立”与碳中和目标的实现。

●与新能源互动，是油气工业实现碳中和的重要方式。