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邹才能院士:能源转型,从到中国

发布日期:2020-07-29 浏览次数:48
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 能源是一个国家强盛的动力和安全的基石。能源发展进入清洁化、去碳化、高效化新时期,主要国家和能源公司都在制定能源新战略,在能源科技创新和生产减碳化等方面持续攻关与探索。中国对于能源发展有何期待,中国能源转型路在何方?本报专访了中国科学院院士、中国石油勘探开发研究院副院长邹才能教授,他指出,能源发展正在经历从资源为王时代向技术为王、从高碳化石时代向低碳无碳的“两大转变”。
 
能源发展“三次转换”
记者:已进入变革交织的新阶段,发展形势和格局演变加复杂,深刻影响全球能源转型与变革。从能源发展历程看,您对未来能源发展大势有何预判?
邹才能:纵观能源发展历史,人类已经完成了从薪柴到煤炭、从煤炭到油气的两次能源转换,目前正处在第三次能源转换新阶段,并将完成从油气向新能源的历史性转换。能源发展还呈现“两大转变”态势,即从资源为王时代向技术为王的转变、从高碳化石时代向低碳无碳的转变。
次工业革命助推能源转换加速进行。19世纪80年代,煤炭在一次能源结构中的占比超过薪柴,成为消费总量大的一次能源,完成了从薪柴到煤炭的次重大转换。第二次工业革命带来内燃机的应用以及钻井、炼化等技术进步,作为高效能源的油气被广泛使用,产量大幅提升。1965年,油气在一次能源结构中的占比超过50%,取代煤炭成为大能源,实现了从煤炭到油气的第二次能源转换。随着社会经济发展、科学技术进步以及环保要求不断提高、第四次工业革命到来,能源工业必将完成从油气到新能源的第三次重大战略性转换。
2019年,一次能源消费结构中,石油占比32%、天然气占比24%、煤炭占比27%、新能源占比17%,形成能源“四分天下”格局。天然气和新能源合并占比41%,将在实现能源转换过程中发挥重要作用,两者消费比例不断提高,成为全球重要的清洁能源。
记者:据报道,2019年美国实现62年来能源产量首次超过消费量,基本实现“能源独立”,从中能得到什么启示?
邹才能:美国通过“页岩革命”引领非常规油气理论进步与技术发展,拓展了油气勘探开发领域。
1973年,美国政府首次提出“能源独立”战略。近50年来,持续科技引领、财政扶持和法律保障的“三位一体”政策推动,在2019年实现能源生产超越消费,基本实现“能源独立”,其发展经历给人启示。
非常规油气的科技、管理、战略“三个创新”是重要推动力。一是以连续型油气聚集地质理论和水平井体积压裂平台开采技术为代表的科技创新,突破了传统寻找“圈闭型”油气藏的理论认识,打破了“页岩是烃源岩而不是储层”的勘探误区;二是以按需开发核心技术和低成本高效运行为代表的管理创新,突破了只针对单一油气类型进行评价和开采的传统认识,用“常规—非常规协同评价”和“工厂化开发”理念提高了勘探开发效率,极大降低了生产成本;三是以实现能源生产消费平衡和重塑油气资源版图为代表的战略创新,突出发挥油气资源的战略属性,深刻影响经济发展与能源格局。
中国能源发展“三大跨越”
记者:面对国际形势变化和能源发展规律,中国如何推动能源转型进程?何实现新能源发展与能源转型?
邹才能:要战略引领,谋划“战略转型”,制定能源转型与新能源发展行动计划。
在化石资源禀赋上,页岩油气规模及潜力可作为常规油气资源接替。从能源结构看,煤炭清洁化利用是趋势,在未来能源消费结构中的占比将会下降。剩余油气资源潜力品位低,新增储量技术要求高、成本也较高,我国依靠非常规油气实现能源自主可控基本不现实,需要重点依靠新能源大规模发展。
通过战略引领和政策、科技支持,推动“煤炭清洁化+新能源”提前到来,缩短油气压力窗口,力争实现中国能源生产和消费结构从煤炭大,石油、天然气、新能源较小的“一大三小”向煤炭、油气、新能源“三足鼎立”转型。推动化石能源与新能源二者比例与地位战略性转换,形成“清洁低碳、安全高效”的能源体系,力争实现我国“能源独立”。
中国石油工业正在经历“三大跨越”。大跨越是常规向非常规油气的跨越。常规油气工业以石油地质学理论为指导,核心是寻找和评价圈闭型“油气藏”和“目的层”;非常规油气工业则以非常规油气地质学理论为指导,核心是寻找和评价连续型“甜点区”和“甜点段”。
第二大跨越是化石燃料向新能源的跨越,能源步入清洁时代。四种主体能源各自进入新时期:煤炭发展进入“转型期”,石油发展迈入“稳定期”,天然气发展步入“鼎盛期”,新能源发展渐入“黄金期”。智慧能源体系、石墨烯、纳米材料及储能等技术日新月异,新能源开发利用已成为全球能源增长新动力。
第三大跨越是机械化向智能化的跨越,引领油气工业进入智慧化时代。已进入以生物与计算科学融合为标志的第四次工业革命,引领能源工业进入信息化智慧管理时代。未来,除增加多清洁能源产量,还应创新高效、节能的能源管理模式。智慧能源将形成煤炭、油气、新能源等多能互补,电网、管网、燃料网等多网融合,按需供能、峰谷平衡等供需联动,智慧协同的全新管理方式。
我国能源生产和消费有特殊性,能源发展需要从实际国情出发,加强煤炭资源高效清洁利用是解决我国能源与环境问题的关键。大力确保国内油气产量,以保障国家能源安全。同时,加快致密气和页岩气等非常规资源开发,加强新能源的开发利用,提高新能源在一次能源结构中的占比。应从战略上做好新能源时代到来的准备。
开启中国能源“三个战略突破”:页岩油地下原位改质工业开采突破,煤炭地下气化工业开采突破,完整氢能产业链的氢工业体系突破。发展氢工业是优化能源结构的战略选择。全球氢工业发展初具规模,目前人工制氢仍主要依靠化石资源,煤炭地下气化制氢可能是新途径,具有较大的产业应用潜力。利用可再生能源光电解水制“绿氢”,将是未来氢工业生产的主体。安全、高效储运氢技术是氢能规模化利用的关键,预判液态储氢将是未来主要的储氢方式。
能源科技创新“三大作用”
记者:中国能源科技如何肩负保障国家能源安全的重任,完成能源转型的历史使命?
邹才能:正处于第六次科技革命、第四次工业革命、第三次能源转换革命的叠合期,石油工业从常规向非常规油气、化石能源向新能源、机械化向智慧化“三个跨越”同步进行时。
加快天然气、煤制气、氢气等生产,加强国内油气生产、管道输配、储油气库、LNG接收“四个产能”建设,加大煤炭清洁化、新能源低廉化“两个规模”提前到来。做好能源产业结构转型顶层设计,开展能源前瞻性问题需求导向研究,加大实施新能源人才和技术储备,推动业务由常规油气向非常规、国内油气向国外、油气产业向新能源工业的“三个大跨越”,加快页岩油气、海洋深水油气、地热能、风能、太阳能、氢能、储能、新材料等“科技创新能力”体系建设。
“想不到”是战略问题,“做不到”是创新问题。只有枯竭的思想,没有枯竭的能源,要发挥科技创新支撑当前、引领未来、推动跨越的“三大作用”。认识需要非常规思想,推动需要非常规人才,就是要有创新的思想和人才。青年能源科技工作者需做“创新的锋、奋斗的模范”,加快“学习知识、应用知识、创造知识”的步伐,支撑当前能源发展、引领未来能源创新、推动能源战略跨越,保障国家能源安全。
 
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