研究报告 | 全球油气行业低碳发展战略与路径探析
全球油气行业低碳发展战略与路径探析
能源情报研究中心 杨永明
应对气候变化是全人类面对的共同挑战,油气行业全价值链从开采、运输、炼制、储存到终端应用产生的温室气体排放量达到全球排放总量的四成以上,面临着巨大的减排压力。在日益严格的政策约束下,油气行业加速能源转型进程,向低碳化道路发展。以大石油公司为代表,油气企业纷纷宣布设置温室气体减排和净零排放目标,且承诺的减排力度不断加强。降低碳排放,最大程度减少油气产业链碳足迹,将决定油气行业在未来能否维持可持续的健康发展。
本文深入分析目前国际油气行业具有代表性的转型实践,梳理大石油公司制定的低碳转型和净零排放战略规划,探析油气企业低碳发展的具体实施路径,以期为我国油气行业低碳转型提供借鉴与思考。
一、油气行业碳排放情况
在全球温室气体排放总量中,能源相关碳排放量比重约为四分之三,占主导地位。国际能源署(IEA)统计数据显示,2019年全球能源相关碳排放量为330亿吨,主要源于煤、石油和天然气等化石能源的使用,其中石油和天然气的碳排放量达到182亿吨,占比55%。作为传统化石能源,石油和天然气一向是温室气体排放大户。油气行业全价值链从开采、运输、储存到终端应用都会产生大量温室气体排放,全链的排放量达到全球温室气体排放总量的40%以上。2020年,受新冠肺炎疫情影响,全球温室气体排放出现阶段性下降,随后出现反弹,进一步上升。IEA于今年4月发布的评估报告显示,2021年全球能源相关碳排放将同比增长5%,创2010年以来最大增幅。
全球应对气候变化行动正在对油气行业产生广泛而深刻的影响。要实现碳中和目标,油气行业势必成为减排主体。在碳中和约束下,化石能源需求的增长空间受到限制,油气需求峰值有望提前到达,特别是石油需求峰值。综合国内外多家机构的能源展望,在加速转型情景下,预计全球石油需求将在2025年前后达到峰值,全球天然气需求将在2030年前后达到峰值,然后以较快的速度下降。IEA在今年5月的报告中甚至呼吁称,为了全球能够达到净零排放目标,应不再向任何新建化石能源项目投资。随着减排政策趋紧、排放约束加大,叠加资本市场收紧化石燃料融投资,油气行业低碳化转型已成为必然趋势。
国际上通常根据世界资源研究所(WRI) 和世界可持续发展工商理事会(WBCSD) 联合编制的《温室气体核算体系》(GHG Protocol),将温室气体的排放划分为三类。简单来说,第一类是企业生产经营过程中产生的直接排放;第二类是企业自用的外购电力、蒸汽、供暖和供冷等产生的间接排放;第三类是企业出售的产品在终端使用过程中产生的排放。
对于油气行业而言, 第一类和第二类是油气企业生产阶段产生的排放,反映油气企业生产运营业务的低碳化水平,第三类是油气产品使用阶段产生的排放,反映油气产品的清洁化程度。在石油和天然气产品全生命周期中,生产阶段的排放约占20%~25%,使用阶段的排放约占75%~80%。鉴于油气使用产生的排放在其全生命周期排放中占据绝对比例,油气行业除了减少生产运营的排放(第一类和第二类排放),还需要应对更大、更复杂的挑战,即提供新的燃料、解决方案和服务市场,最大限度地减少消费者使用燃料产生的排放(第三类排放)。
二、油气企业低碳发展战略
在日益严格的政策指引下,无论是为了自身可持续发展,还是迫于投资者和消费者的减排要求,油气企业纷纷加速能源转型进程,向低碳化道路发展。2019年12月西班牙石油公司雷普索尔在油气行业率先发布2050年净零排放目标,随后BP、壳牌、Equinor、埃尼、道达尔等欧洲石油公司先后宣布2050年实现净零排放,形成了较为清晰的低碳发展战略,美国康菲石油、西方石油公司也宣布力争2050年实现净零排放,实施低碳新战略。IHS Markit调查显示,在过去的一年中,全球正式宣布设置温室气体减排和净零排放目标的大石油公司数量迅速增加,且承诺的减排力度不断加强。
油气行业气候倡议组织(OGCI)是国际油气行业重要的应对气候变化组织之一,目前有12家成员企业,包括中国石油、埃克森美孚、BP、壳牌、沙特阿美等,成员油气产量占全球油气产量的30%。2021年9月20日,OGCI成员企业董事长/CEO联合签署发布了OGCI最新发展战略。所有成员企业承诺在《巴黎协定》规定的时间框架内,所管辖经营活动实现净零排放。成员公司将通过开展全产业链技术合作,推动形成可负担和可持续的全球低碳商业化解决方案,加速推进《巴黎协定》温控目标的实现。OGCI还同时更新了2025年上游业务碳排放强度和甲烷排放强度目标。这些举措每年可减少超过5000万吨二氧化碳当量的温室气体。
(一)国际石油公司
BP于2020年8月对外发布全新战略,正式从国际石油公司向综合性能源公司转变。根据BP发布的十年战略目标,公司将致力于发展低碳电力等业务,同时减少油气资产并专注于提升油气生产价值,到2030年在低碳新能源领域的年度投资额将由目前的5亿美元扩大至50亿美元。
壳牌于2021年2月推出的绿色转型战略包括电力销售翻番、扩大LNG产能和逐步减少石油产量,以及改善化工业务等目标。壳牌表示,每年将向包括营销、可再生能源和能源解决方案等领域投资50亿~60亿美元,并通过大规模拓展电力批发和零售业务力争在2030年成为世界最大的综合电力供应商。
道达尔则计划在2050年将其可再生能源发电能力扩大10倍,使可再生电力销售占到公司销售收入的40%。2021年5月,道达尔举行股东大会,近乎全票通过道达尔更名为道达尔能源的决议,以展示其发展多元化能源的决心。道达尔表示,将积极转型,致力于成为全球能源转型的领先企业。
相比欧洲石油公司较为激进的能源转型计划,以埃克森美孚和雪佛龙为代表的北美国际石油公司选择坚守油气业务,他们坚信在未来相当长的时间内油气市场需求的基本逻辑不会改变、油气产业仍有强大生命力,并选择利用碳捕集与封存等技术开展油气业务脱碳工作。埃克森美孚承诺从目前到2025年,将在低碳领域投入30亿美元,并且在2020年12月更新了公司与《巴黎协定》趋于一致的碳排放目标。雪佛龙宣布推出第二支规模3亿美元的“未来能源基金”,该基金未来将专注于投资工业脱碳、分布式能源和循环碳经济等领域。
尽管已宣布净零排放目标或采取相应减碳措施,但就在刚刚过去的几个月中,壳牌、埃克森美孚、雪佛龙等国际石油公司还是接连接收到来自法律、社会乃至投资者的减排压力。2021年5月,荷兰海牙法院判决壳牌公司必须在2030年前将净碳排放量在2019年基础上削减45%,大幅提高了壳牌制定的“到2030年前将在2016年基础上减排20%”的目标。判决书中写道,壳牌公司有义务通过执行公司政策,确保壳牌及其供应商和消费者的碳排放量均有所降低。同月,埃克森美孚和雪佛龙遭遇到来自投资方的压力。其中,以推动可持续发展为目标的对冲基金“引擎1号”成功拿下埃克森美孚至少两个董事会席位,雪佛龙股东大会以压倒性优势通过一项减排决议,要求雪佛龙降低产品碳排放量。
据了解,荷兰海牙法院针对壳牌的判决是全球首例由法院裁决的企业减排目标,这一案例也成为由法律推动油气巨头减排的标志性案件。未来壳牌很可能需要重新审视其温室气体减排目标。而接收到来自投资方的压力后,埃克森美孚、雪佛龙等在减碳领域颇为保守的石油公司,其长期发展战略或有调整,转型力度或将加大。
(二)国家石油公司
与国际石油公司不同,国家石油公司以增加政府收入、确保国内能源稳定供应为己任,在进行业务或战略调整时灵活性较低。
在传统油气业务方面,为了向本国政府提供更多的资金,支持其向低碳化、多元化经济转型,国家石油公司普遍制定了中短期内油气产量增长计划。如沙特阿美计划将油气产能从2020年的1200万桶/日提升至1300万桶/日;阿布扎比国家石油公司计划将原油产量从2020年的400万桶/日提升至2030年500万桶/日;巴西国家石油公司将重点开发低成本盐下资源,预计盐下油气产量将保持增长,从2021年约182万桶/日提升至2025年约216万桶/日;挪威Equinor计划2019~2026年国内油气产量年均增长率达到3%,从2019年的不到130万桶/日增长到2026年的超过160万桶/日;意大利埃尼集团计划保持传统上游业务的弹性, 在坚持高储量替代率和双勘探模式下,使2020~2030年油气产量年均增长率达到3.5%。
在能源转型方面,受国家经济和政府战略的驱动,国家石油公司发展策略不尽相同。其中欧洲国家石油公司,由于欧洲雄心勃勃的气候承诺,以及来自各方的减排压力,在低碳转型上采取了积极主动的应对策略。Equinor和埃尼在欧洲石油公司中较早就提出2050年净零排放目标,希望成为从石油公司向低碳能源公司转型的领导者。为此,两家公司重组公司业务和组织架构,并制定明确的减排目标和实施路径。埃尼大力发展循环经济,加快传统炼油厂向生物质炼厂转变,并通过新工艺使用可再生能源生产石化产品。公司计划2025年前投资26亿欧元提升清洁能源装机量,到2050年可再生能源装机量达到55吉瓦,公司能源产品温室气体排放量减少80% 。Equinor利用自身在油气业务上的技术优势,着重发展海上风电、太阳能发电、氢气、碳捕集与封存业务。公司计划2021~2026年在新能源领域投资23亿美元,到2030年在新能源和低碳领域的投资在公司总投资中的占比将从2020年的4%大幅提升至50%,可再生能源发电量达到12~16吉瓦。
而资源国国家石油公司,以沙特阿美、阿布扎比国家石油公司、俄罗斯国家石油公司为代表,多数并未确定具体的净零排放目标和计划。这些国家石油公司的低碳转型主要体现在两个方面:一是在油气全产业链引入碳捕集与封存技术,降低碳排放强度;二是利用天然气资源丰富的优势,发展氢能。
沙特阿美加入了世界银行“2030年常规火炬零排放”行动计划,将积极发展氢能、可再生能源发电、碳捕集及利用等新业务,并保证2030年实现天然气零燃除。油气田是沙特阿美的核心资产,也是其竞争力和国际化的基石,在低碳发展方面,沙特阿美并未采取任何激进的能源结构转型策略。阿布扎比国家石油公司于2021年5月在国内的新工业园区内建设一个年产100万吨的世界级蓝氨生产设施,预计2025年投产。俄罗斯国家石油公司制订了2035年碳管理计划,提出到2035年上游排放将较2019年减少30%,甲烷排放强度小于0.25%,伴生气实现零燃烧。俄罗斯天然气工业股份公司利用自身天然气资源优势,将优先发展天然气制氢气。尽管俄罗斯主张发展氢能等新能源,并愿意在核能等领域寻求新的解决方案,但在可预见的未来,石油和天然气仍将是俄罗斯能源行业的发展重点。根据俄罗斯政府2021年5月批准的《2035年前国家石油和天然气工业发展总体计划草案》,该国仍然延续石油工业发展方向,并确保向现有和未来的消费者提供可靠天然气。巴西国家石油公司制定了2021~2025年转型战略,计划到2025年上游甲烷排放减少40%,炼化业务碳排放强度降低16%,同时提出将提高生物柴油和可再生柴油生产比例,加速数字化转型与技术变革。
三、油气企业低碳发展路径
综合目前行业具有代表性的转型实践,以及大石油公司制定的低碳转型和净零排放战略规划,油气企业低碳发展的具体实施路径主要可分为以下几类:减少从上游钻探到下游运营的碳足迹,提高生产运营过程的低碳化水平;优化调整油气资产结构,在剥离油砂、超稠油等高碳业务的同时提升天然气供应比例;利用油气行业优势,推进低碳电力、生物燃料、地热、氢能等低碳业务;开展林业碳汇、碳捕集与封存等碳抵消项目,中和碳足迹等。
(一)降低油气产业链排放水平
油气生产运营全过程的温室气体排放主要包括二氧化碳与甲烷两类,其中二氧化碳排放主要由供热与供能需求产生,如使用化石燃料供热、发电造成的尾气排放等,而甲烷的增温潜势远高于二氧化碳,是需要优先控制的一类温室气体。油气企业生产运营净零排放目标不是停止产碳,而是通过不断投资、调整和创新,解决油气产业链的甲烷和二氧化碳排放问题。
1.上游生产板块
在油气产业链上游,伍德麦肯兹的数据显示,约三分之二的碳排放来自作业过程中所使用的电力。提高作业流程的能效,使用低碳电力以降低化石燃料占比,是上游减排的有效途径。提高能效是技术成熟度与资源可用性最高的方式,如改进设备和流程的设计,并选购节能设备等。使用低碳电力方面,目前超过90%的陆上油田已通过电网来为采油设备供电,采油作业本身只在供暖部分排放少量二氧化碳,但海上钻井平台主要还是由化石燃料提供动力。就近海油田而言,通过海底电缆供电是相对而言比较经济的碳减排手段。除了海底电缆,海上风能发电也是一种潜在电气化方式,尤其适用于远海油田。
案例
2019年,Equinor新开发油田Johan Sverdrup采用岸电模式后(电源来自挪威陆上水电),油田碳排放量下降90%以上,每年减排二氧化碳62万吨。伍德麦肯兹预计,2025年挪威海上约50%油气生产,特别是大部分新建油气田将采取岸电模式,将大幅降低挪威上游油气业务碳排放量。此外,Equinor的Gulfakes和Snorre油田正在进行的海上浮式风电直供项目,将由11台涡轮机组成的88兆瓦浮动风电场为两个油田的钻井平台供电,项目建成后每年可减排二氧化碳20万吨。
2.中游储运板块
在油气产业链中游,目前国内外大型油气储运企业针对天然气管输过程中的甲烷逃逸,已普遍建立起有效的一体化管控体系,使天然气管输损耗得以有效控制。事实上,除了储运环节,在油气生产环节也会产生甲烷泄漏和排放。减少甲烷向大气的逃逸是油气行业助力全球实现温控目标的一个关键举措。
案例
在甲烷管控上,国际石油公司多是通过卫星、无人机等遥测来监测区域内的泄漏数据。BP、埃克森美孚和雪佛龙则已经率先实施一系列新的空中技术(如人造卫星、飞机和无人机搭载传感器等)和增强地面技术(如激光光谱等),对甲烷排放进行远程监测,以减少排放。霍尼韦尔公司在欧洲引进了人工智能气体云成像系统,为整个欧洲大陆的油气、化工和发电设施的甲烷和其他气体泄漏,提供自动化和连续监测。贝克休斯等大型油服公司也在研发类似的技术。
3.下游炼化板块
在油气产业链下游,炼油和化工领域的碳减排需要依靠战略层面布局新兴技术来实现。在燃油经济性提高、替代燃料出现等因素下,未来石油需求的重心将由燃料生产转至化工。原油制化学品项目的兴起推动了技术的革新,原油直接制烯烃使得工艺流程简化,建设投资大幅下降,经济效益显著。
案例
沙特阿美在炼化业务低碳发展方面主要利用原油资源优势,在全球范围内通过合资、并购等手段不断加大化工领域投资,持续扩大化工业务范围。通过自主研发原油直接制化学品等技术减少炼油过程、简化流程、降低投资,减少碳排放。2019年,沙特阿美以691亿美元完成世界第四大化工品生产商——沙特基础工业公司(SABIC)70%股权的收购。2021年,SABIC与巴斯夫和林德公司计划共同开发并推广蒸汽裂解装置电加热解决方案,旨在通过电力驱动加热过程来切实减少碳排放,有望实现减排90%。此外,沙特阿美还利用SABIC的技术扩大原料来源,以废塑料为原料生产化学品。沙特阿美利用先进的技术已经成为目前油气行业碳足迹最低的公司之一。
(二)优化调整油气资产结构
未来数十年内,油气仍将在全球能源需求中占据重要地位。但在能源系统绿色低碳发展的趋势之下,只有成本低、碳排放少且经济效益好的资源才能在市场上拥有一席之地。为此,油气企业不断优化调整油气资产结构,一边剥离油砂、超稠油等高碳业务,一边提升天然气供应比例。
1.剥离高碳资产
面对巨大的减排压力,对于传统油气企业来说,最快、最节省成本的应对方式就是抛售其高污染的相关资产。最近几年间,为适应能源低碳化趋势,以欧洲石油公司为代表的大型油气企业,大幅度缩减化石能源的投资和生产,剥离非核心和高碳资产,削减油气产量和炼厂产能。从国际油气巨头今年7月以来陆续发布的二季度财报来看,在遭受了2020年史无前例的亏损阴影后,油气企业的财务状况正在持续改善。但即便盈利情况大为改观,油气企业依然坚定油气减量战略,在扩张油气产能方面紧缩开支。
案例
2021年,壳牌表示将剥离其石油发展公司尼日利亚分公司(SPDC)持有的所有合资经营许可证,包括19宗石油矿产租赁区块许可(OMLs)中30%的权益。自上世纪30年代起,壳牌就开始活跃在尼日利亚,正是在尼日利亚的资产开发为壳牌日后成为超级国际石油公司奠定了基础,但由于基础设施老化、投资不足、运营条件较为恶劣等原因,尼日尔三角洲的陆上和浅海资产碳排放量在壳牌全球上游资产中是最高的。壳牌表示,公司在尼日利亚的石油投资组合与其净零排放战略雄心已不再相容。
然而,需要指出的是,仅油气巨头们减少化石能源产量并不能完全解决碳排放问题,考虑到全球原油需求情况,油气巨头抛售的高碳资产和让出的市场份额很可能被中小型油气公司或部分国家石油公司接手,如此一来,对于全球碳减排并无益处。彭博社撰文指出,气候问题带来的压力可能会迫使埃克森美孚、壳牌、雪佛龙这些油气巨头减少石油销售,也会促使他们以更清洁的方式生产石油,但仅仅依靠一小部分公司改变运营方式并不足以实现全球净零排放目标,真正的变化应该来自需求方面。为消费者提供负担得起的、可靠的、方便的化石燃料替代品,才能推动石油生产方式改变,并最终推进全球能源转型。
2.提升天然气供应比例
尽管可再生能源等零碳能源被认为是未来的主力能源,但天然气无论是作为民用、发电、工业和交通的燃料,还是作为制氢的原料,都具有巨大的发展空间,在低碳转型中都将发挥重要作用。同时,天然气与可再生能源存在协同效应,天然气产业与新能源产业深度耦合,是降低企业油气资产过快搁浅风险和助力向净零排放能源系统过渡的桥梁,发展并倚重天然气是油气企业低碳转型过程中较为现实的选择,具体表现就是提高天然气在油气生产总量中的比例,转向更加清洁低碳的能源投资组合。
案例
目前部分石油公司已经提出2050年的资产结构远景目标。例如,道达尔提出2050年石油、天然气、低碳电力收入占比分别为20%、40% 、40%。埃尼预计到2050年其资产组合中石油、天然气、低碳电力收入占比分别为10%、65%、25%。壳牌规划的2050年业务收入结构是:天然气50%、新能源20%、石油30%。其中,天然气收入中,除了来自上游天然气开采、液化、天然气和LNG贸易之外,还要拓展下游蓝氢和天然气发电业务,包括电力批发和零售业务,其目标是到21世纪30年代成为世界最大的综合电力供应商。
沙特阿美计划未来几年投资1100亿美元开发Jafurah气田,该气田蕴藏约200万亿立方英尺天然气,原先的规划是2024年启动生产,到2036年销量达到22亿立方英尺/日。但出于减排考虑,沙特阿美决定不再将这些天然气以LNG形式出口,而是用于制造蓝氢,并计划生产足够的天然气供其国内使用,以取代燃油发电。
(三)统筹推进低碳业务
考虑到油气企业在工程能力、运营能力、投资能力等方面的天然优势,及其寻求低碳转型发展的需求,海上风电等低碳电力业务,以及生物燃料、地热、氢能等业务,非常适合油气企业。早在多年前,国际油气巨头就开始对低碳新能源领域进行布局。如今,低碳能源业务在油气企业内的战略地位正在加速提升。
1.低碳电力业务
风光发电等低碳电力因成本大幅下降已逐步具备竞争力,开始进入规模化应用的新阶段。各大油气公司纷纷进军新能源领域,加快风光发电等低碳电力业务投资布局。以海上风电为例。油气产业目前仍是全球离岸能源供应链中规模最大的部门。海上发电和海上石油工业对于大型设施的建造和维护,在一定程度上是共通的,在海上,尤其是在深海安装风力涡轮机,与安装浮式钻井平台非常相似。油气企业及其配套支持企业非常熟悉离岸工程建设和运营,他们能将开发深水油气的经验应用到深水风电方面,从而加速浮式风电成本降低。此外发展风电还可为油气企业未来开展风电制氢奠定基础,是其开发新能源服务市场,乃至激活闲置海陆基础设施、设备和人员的良机。
伍德麦肯兹发布的报告显示,随着各国海上风电产业监管框架不断完善以及技术成本不断降低,未来海上风电产业将吸引更多的投资,成为比油气更具投资吸引力的产业。在传统油气公司相继进入海上风电市场同时,许多油服公司也越来越专注于海上风电活动,海上风电市场的成长缓解了传统油服领域投资下降带来的冲击。
目前, 欧洲油气巨头和油服巨头已经基本全面进入海上风电领域。丹麦丹能集团(现在的Ørsted公司)转型最早,挪威国家石油公司(现在的Equinor)其次,是第一批探索海上风电的油气公司。第二批进军海上风电的油气公司几乎包括欧洲所有油气巨头,典型的有道达尔、壳牌和BP等。油气巨头巨大的资本体量进入海上风电市场,将进一步加速甚至引领欧洲乃至全球海上风电发展。
案例
2020年初,Equinor联合苏格兰SSE Renewables公司开发的英国Dogger Bank海上风电场陆上工程正式动工,这也是目前在建的全球最大装机规模海上风电场。2020年8月,由壳牌和荷兰电力企业Eneco组成的联合体Cross Wind赢得了荷兰最新的Hollandse Kust Noord海上风电项目的开发权。项目计划结合漂浮式光伏、风电制氢等多种低碳新兴技术,被业界称为“超级混合体”。同月,道达尔发起了名为“O/G Decarb创新工程”的研究项目,旨在探索综合利用浮式海上风电、波浪能、氢能等多种能源形式,为海上钻井平台供电的模式。2020年9月,道达尔和麦格里绿色投资集团计划在韩国开发2吉瓦浮式风电,这是规划中的全球最大浮式海上风电项目,是道达尔迄今为止对外宣布的最大一笔海上风电投资项目。
Equinor、道达尔和壳牌等欧洲大石油公司都有完善的海上风能项目。其他油气巨头也紧随其后。2020年9月,BP宣布与Equinor结成全新战略合作伙伴关系,联合开发美国东海岸的Empire Wind和Beacon Wind海上风电项目,其目标是将风电规模从2020年的30吉瓦扩大至2030年的200吉瓦,这是BP首次涉足海上风电领域。2021年4月,雪佛龙与挪威财团莫尔德(Moreld)签署协议,共同资助Ocergy公司开发离岸风电技术,雪佛龙由此成为美国第一家投资海上风力发电的油气巨头。
2.生物燃料业务
油气企业拥有充足的资金和经营大型工业炼化厂的经验,且石油炼制与生物炼制具有一定的相似性,因此油气企业具备改造现有设施生产生物燃料的先天条件。如果将大型石化企业的生产过程与生物炼制企业结合起来,对公用工程、副产品综合利用及控制管理流程进行优化配置,可产生显著的协同效应,创造良好的经济、社会和环境效益。
多家大石油公司已较早进入生物质能领域,探索燃料乙醇、生物柴油、生物航煤等生物液体燃料业务。近年来随着多国加大生物能源领域政策推动力度,传统石油公司逐渐掀起了开发生物质能的热潮,油气行业下游的炼化业也随之进行调整,在关停设备老旧的传统炼油厂的同时,转向生物燃料生产,将之作为炼油产能低碳转型过程中的替代发展方案之一。
案例
2019年,BP将其巴西生物燃料和生物能源业务与Bunge公司合并,创建的BP Bunge是全球第二大生物燃料公司,生产燃料乙醇并将甘蔗残渣用于热电联产,甘蔗乙醇产能为3200万吨/年;埃克森美孚和可再生能源集团(REG)与瑞士Clariant AG公司合作,研究利用微生物一步发酵过程,将复杂的纤维素糖转化为低碳生物柴油;壳牌与香港地区美心集团合作,利用食用废油生产生物柴油,并通过3个加油站为香港地区船队、货运卡车等提供生物柴油。
2020年,道达尔宣布,将投资超过5亿欧元把其法国格兰普伊特炼油厂改造为一个生物燃料炼厂,生物炼油厂预计2024年投产,每年将生产17万吨的航空燃料和12万吨的可再生柴油;菲利普斯66公司计划将其位于加利福尼亚州的旧金山炼油厂改造成全球最大可再生燃料厂,该公司称,预计未来每年生产6.8亿加仑可再生柴油、汽油和航空燃料,加上现有项目的生产,其可再生燃料产能或超过8亿加仑/年。
3.地热业务
油气企业最初进军可再生能源领域之时,多选择风力发电和太阳能发电项目,而鲜少涉足地热领域,但事实上,油气企业是地热行业特别重要的合作伙伴,地热勘探开发与油气企业油气勘探开发在原理、研究对象、工程、施工队伍等方面十分相似,油气企业丰富的人力物力资源、雄厚的财力,以及勘探和钻井方面先进的技术和经验都对地热开发利用非常有利。此外,大型油气企业拥有全球运营和项目管理方面的专业知识,地热项目可为其提供收入来源多样化以及绿色转型的机会。考虑到化石能源前景,雷斯塔能源称,未来将会有更多跨国油气企业进入地热市场,利用其现有技术手段开发地热能,进而获得新的市场增长机会。
案例
2020年9月,参与英国页岩气项目开采的油气企业IGas Energy表示,正采取行动,使其投资组合更加多元化,并与英国深海地热项目开发商GT Energy达成了合作协议。据IGas Energy公司透露,该公司正在将可再生能源技术加入其重点开发领域,其中就包括地热能相关技术。同月,油服巨头斯伦贝谢和地热能企业“热能合作伙伴”组建了地热能企业GeoFrame,计划在油气资源丰富的美国得克萨斯州开发地热能资源。
2021年2月,雪佛龙联合BP宣布投资加拿大地热公司饿Eavor Technologies全球可扩展地热技术领先公司Eavor。这是BP首次投资地热,是雪佛龙2016年出售地热资产后再次迈入此领域。
4.氢能业务
油气企业拥有几十年的石化产品生产经验,自身具备支持氢能相关创新发展的专业知识,了解如何大规模建设能源生产设施,此外,只需稍加改造,油气企业便可以利用现有输配管道基础设施网络运输氢气,从而大力推动工业、商业和零售领域加速采用氢能,并削减相关能源成本和碳排放。可以说,油气产业链与氢能联系紧密,油气企业在炼化生产、油气储运以及加油站网络等多方面的技术基础和资源优势都可以转移到氢能领域,发展氢能是油气企业低碳转型的重要选择。近年来,国际大石油公司始终保持着对氢能及燃料电池领域的关注。
案例
壳牌于2020年宣布启动欧洲最大的绿氢项目NorthH2;目前运营和规划建设的加氢站近百座,主要分布在欧洲和北美;在氢能领域关注的重点是绿氢制取、液氢储运、新型加氢设备等。
BP于2020年宣布与丹麦风电商Ørsted开展合作,在德国Lingen炼厂使用绿氢逐步取代其现有的化石燃料制氢产能;2021年宣布建设英国最大的制氢项目H2Teesside,拟议中的H2Teesside项目是BP氢气业务的一个重要环节,将为英国政府2030年5吉瓦氢能生产目标作出重大贡献。BP的氢能战略目标是在2030年前占据全球氢气核心市场10%的份额。
道达尔在德国政府的主导下参与启动H2Mobility项目,截至2020年底该项目在德国建成86座加氢站,其中道达尔品牌的有23座;道达尔在法国的第一座加氢站于2020年7月开始运营;2021年,道达尔宣布与ENGIE联合开发法国最大的绿氢项目。
(四)积极开展碳抵消项目
化石能源的生命周期中必然产生碳排放,要真正实现净零排放这一战略目标需要借助有效的碳移除手段。碳捕集与封存等负减排技术以及林业碳汇,是当前油气企业抵消碳排放、中和碳足迹的重要措施。伴随这些碳抵消业务的开展,生产与交易碳中和(碳补偿)油气成为油气企业实现净零排放的新手段。
1.碳捕集与封存等负减排技术
碳捕集与封存(CCS)技术在不改变能源结构的前提下,实现碳的有效封存,是世界公认的最有前景的碳减排技术之一。碳捕集、利用与封存(CCUS)是CCS新的发展,该技术把生产过程中排放的二氧化碳提纯,然后投入新的生产过程中,从而实现碳的循环再利用。如沙特阿美将捕集的二氧化碳通过化学方法转化为化工新产品,沙特阿美认为,循环碳经济是在全球减少碳排放的同时确保经济持续增长的最佳体系。在IEA的可持续发展情景中,预计到2050年,捕集的二氧化碳大部分与化石燃料的使用有关;2050年后,生物能源碳捕集和储存(BECCS)和直接空气碳捕集(DAC)将发挥更为突出的作用。另一方面,就CCUS等技术的成熟度来看,目前这些负减排技术尚未完全成熟,以当前的碳价,实施CCUS等技术尚不具备经济可行性,产业化推进存在困难。因此目前CCUS市场的主要参与者主要还是政府和各工业领域的龙头企业。
传统油气巨头具备开发高度复杂大型工业设施的丰富经验,同时可以承担巨大的投资额,掌握精进的技术,拥有强大的资源优势,从而在建造和运营碳捕捉与封存设施方面处于有利地位,有能力实施这样体量较大的系统工程。此外,CCUS涵盖的一些技术,与贝克休斯、斯伦贝谢和哈里伯顿等油服巨头的优势相吻合,油服公司在钻井、建井和油藏方面积累的专业知识正是捕集和封存二氧化碳的关键部分。因此,CCUS对于油服公司来说, 也是难得的市场和机会。当前,油气行业高度重视负减排技术,油气行业气候倡议组织(OGCI)将CCUS技术作为其重点行动方向之一。油气企业更是积极推进CCUS业务,油气巨头启动的大型CCUS项目,正在成为市场增长重要的加速器。
案例
相比其他石油公司的低碳发展路径,埃克森美孚低碳业务的重点在CCS领域。埃克森美孚拥有超过30年的CCS技术研发和工程实施经验,在该领域处于全球领先地位。从上世纪70年代到2020年,埃克森美孚累计捕集的二氧化碳超过1.2亿吨,占全球碳捕集总量的20%左右。2021年4月,埃克森美孚宣布了一项CCUS集群项目规划,计划到2040年,实现每年减少1亿吨碳排放的目标。项目总投资预计将超过1000亿美元,如果得以顺利实施,将成为目前全球已规划CCUS项目中最大规模的项目。
Equinor、道达尔和壳牌正在共同推进的北极光CCUS项目,是欧洲首个商业规模的CCUS项目,该项目第一期计划建设能力为150万吨/年的二氧化碳捕集、运输和储存网络,第二期处理能力将达到500万吨/年。2020年,以上几家公司会同微软签署合作协议,将通过北极光CCUS项目展开合作,并寻找如何协助欧洲CCUS标准化和放大部署规模。
此外,沙特阿美等国家石油公司也在推进CCUS等技术,捕集的二氧化碳中部分用于提高采收率,部分用于生产蓝氢。目前沙特、阿联酋和卡塔尔的碳捕集能力超过400万吨/ 年,约占全球碳捕集总量的10%,其中沙特阿美碳捕集能力为80万吨/年,并计划建设世界上最大的碳捕集与利用项目;阿布扎比国家石油公司计划将其CCUS产能扩大6倍,2030年碳捕集能力达到500万吨/年;卡塔尔国家石油公司碳捕集能力为210万吨/年,计划2025年将CCS项目产能提高到500万吨/年,一旦北方气田扩建完成,CCS项目产能将提高到750万吨/年。
2.林业碳汇
树木是天然的碳捕集和储存工具,林业碳汇就是通过植树造林和森林保护等措施吸收固定二氧化碳,降低大气中的碳浓度。在碳中和背景下,油气企业通过涉足林业项目,不仅可以从碳汇交易中获得收益,还可以兑现碳减排承诺,以期推动化石燃料行业未来可持续发展。如埃尼、壳牌、道达尔等国际石油公司投资多国开展的“减少砍伐森林和森林退化导致的碳排放”计划(REDD+)等。此类解决方案旨在产生碳补偿抵消自身的直接排放或用于转售。在某些情况下,碳补偿被打造成差异化产品推向市场,产品的最终用户可以借此在继续使用现有设备和基础设施的情况下直接管理碳排放。
案例
埃尼集团是林业碳汇方面的领导者,计划在南非、津巴布韦、莫桑比克和加纳种植2000万英亩的新森林。到2030年,埃尼集团的新造森林每年将从大气中吸收约2000万吨二氧化碳,并抵消埃尼集团上游业务的排放。未来几年,埃尼集团将在诸如此类的“循环经济”项目上投入约10亿欧元,成为领先的绿色油气公司。
此外还有Equinor于2018年宣布计划投资热带雨林保护项目,通过发展林业碳汇来实现减排230万吨/年的目标。2019年,壳牌宣布启动耗资3亿美元的碳汇计划,以完成三年内净碳足迹减少2%~3%的目标,同时解决客户在使用其产品时产生的碳排放问题。2020年12月,BP收购了美国最大的森林碳补偿交易开发商Finite Carbon的多数股权。2021年3月,道达尔携手法国森林资源管理集团与刚果签署合作协议,在刚果种植4万公顷的碳汇森林,预计20年内将吸收超过1000万吨二氧化碳。
3.碳中和油气
伴随碳捕集、林业碳汇等碳抵消业务的开展,碳中和石油、碳中和天然气等交易创新举措迎来了发展。碳中和油气是指油气在开采、处理、运输以及最终使用过程中产生的碳排放被碳捕集、林业碳汇等等各种形式的减碳行为完全抵消,进而实现全生命周期的净零排放。在碳排放管理日益深化的形势下,碳中和油气等新型市场交易品种逐渐获得关注,生产与交易碳中和油气成为油气企业实现净零排放的一种新手段。近期越来越多的油气企业加入碳中和油气交易,迄今全球范围内已有多船碳中和LNG和至少一船碳中和原油完成交易,此外还问世了碳中和油田。
案例
壳牌公司早在2019年就开始向东京燃气公司等多家日本能源企业出售碳中和LNG。目前,壳牌已在亚洲交付了7船碳中和LNG。2021年7月,由壳牌东方贸易有限公司向中国石油国际事业有限公司提供的首船6.6万吨碳中和LNG在大连港完成卸货,这是全球首个以长约形式开展的LNG贸易碳中和业务。同月,BP表示将向墨西哥Sempra接收终端交付首批碳中和LNG货物。
2021年6月,挪威伦丁能源公司(Lundin Energy AB)宣布,该公司的海上油田Johan Sverdrup油田生产的原油全部实现碳中和,成为全球第一个碳中和油田。Johan Sverdrup油田本身就是全球碳排放量水平最低的油田之一,该油田的碳排放通过自然碳捕集项目的碳信用额度进行中和,并且已得到碳标准认证(VCS)。伦丁能源公司预计,到2025年其所有的在产油田,均将成为碳中和油田。
碳中和油田是以单一批次的原油或天然气首先实现碳中和为基础的。在建成首个碳中和油田之前,伦丁能源公司已经销售了世界上第一船200万桶碳中和原油。为了使该船原油实现碳中和,伦丁能源公司从墨西哥购买了24.7英亩的森林碳信用额度。碳中和油田的出现为推动更多油气田实现整体碳中和提供了范本,伴随着越来越多的油气田实现碳中和,将推动一个公司全部油气产能实现碳中和,最终促进整个油气行业实现碳中和。
四、几点思考
(一)坚持油气主业发展定位
大型石油公司设置温室气体减排和净零排放目标,与其所在地区政策环境及其自身的资源禀赋、经济形态、社会环境等因素有着密不可分的关系,为此,国际石油公司与国家石油公司,欧洲石油公司与北美石油公司等,低碳发展目标并不完全一致,低碳转型步伐和路径也各有不同。在我国,油气特别是天然气作为相对优质高效的能源,在未来相当长一段时间仍将是我国主力能源品种。不管能源市场如何风云变化,中短期内油气主业发展定位仍不可动摇,要努力打造具有成本和规模竞争优势的油气板块。对于我国油气行业而言,保障国家能源安全是首要责任,未来需要持续加大勘探开发力度、不断提升油气供给能力。在满足社会经济发展对油气的需求、推动油气资源清洁高效利用的同时,作为碳排放的主体之一,传统油气行业需要紧随我国能源转型步伐,落实我国“双碳”目标要求,从产业链整体出发,针对能源转型开展研究并采取相应策略。
(二)促进油气与新能源协同发展
能源转型需要大量资本投入,油气企业需要以现有传统油气产业支持新能源发展,需要依靠来自石油、天然气和炼油等传统业务的庞大现金流保障其转型战略得以实施。油气产业与新能源产业的发展并不矛盾,二者可在多个方面实现协同发展。比如,为降低生产经营过程中的碳排放,油气企业在生产用能方面开展清洁替代,风光等新能源在油气生产中有着丰富的应用前景。油气企业应在开展生产用能清洁替代、减少生产运营排放的同时,积累清洁低碳能源发展的经验,从生产用能的清洁替代逐步走向清洁能源的外部市场供应,从油气供应逐步走向综合能源供应和综合能源服务,通过新的燃料、解决方案和服务市场,减少消费者使用燃料产生的排放。
(三)借助自身优势选择低碳发展路径
油气行业具备管理和实施项目以及控制项目风险的经验,也具备将新技术与现有基础设施集成起来的能力,资源、技术、市场、管理、资本等方面的多重优势使之有能力成为能源转型和绿色创新的引领力量。IEA曾指出,没有石油和天然气行业的参与,能源转型可以完成,但会更加困难、而且成本也会更高。如前所述,海上风电、生物燃料、地热、氢能等低碳业务,CCUS等碳抵消项目,非常适合油气企业,他们可以借助自身优势选择相应的减排方案和低碳发展路径。因此,在“双碳”目标要求和能源转型趋势推动下,油气行业虽然面临的低碳发展压力增大,但只要积极作为,发挥优势,选择适合自身发展的低碳转型路径,油气企业就有能力快速适应、甚至引领能源低碳转型发展。
参考文献: