低碳经济与中国石油石化行业的发展，本文主要内容关键词为：中国石油论文,石化论文,经济论文,行业论文,低碳论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
低碳经济是以低能耗、低排放为基础的经济模式，是人类社会继工业文明之后的又一大进步。其实质是提高能源利用效率和创建清洁能源结构，核心是技术创新、制度创新和发展观的转变。发展低碳经济，是一场涉及生产模式、生活方式、价值观念和国家权益的全球性革命。
低碳经济的内涵包括：1)低碳经济的出现源于全球气候变化和各国自身政治、经济的考虑；2)发展低碳经济是一项社会系统工程，依赖于技术创新与制度创新的良性互动；3)关键是提高能效，这已成为全球共识；4)无碳或低碳能源发展成为全球主要关注点；5)低碳经济成为新一轮经济增长的重要推动力量；6)低碳经济可能改变未来国际经济、贸易竞争格局；7)低碳经济需要公众意识与消费模式的转变；8)低碳经济有赖于低碳技术的创新和推广。
一、中国石油石化行业碳排放形势
大量温室气体排放导致的全球气候变化已引起全人类的关注。
是最主要的温室气体，占全球温室气体排放总量的77％，其中，化石能源消费导致的排放量占全球温室气体排放总量的57％左右，约占总排放量的75％。石油石化工业作为国民经济的支柱产业，既是能源生产大户，又是能源消耗大户，同时也是排放大户。
随着中国经济的高速增长，无论煤炭、石油，还是天然气，中国过去20年来的排放速度都高于全球平均水平(见表1)。同期中国的排放量占全球的比重由5.7％上升到21％。虽然目前中国85％的排放是由燃煤造成的，但交通运输等部门以石油消费为主的能源消耗的持续增加，很可能带来CO[,2]排放的持续增加。未来中国石油石化行业的减排压力相当大。
“十一五”期间中国石油石化行业节能减排任务完成良好。从国家发改委公布的1000家企业2008年节能目标完成情况来看，参加考核的311家化工、石油、石化企业中296家的考核结果为基本完成及以上等级，占95.2％；166家企业考核结果为超额完成等级，占参加考核的化工、石油、石化企业总数的53.4％，高于1000家企业平均水平。
中国已量化截至2020年的温室气体减排目标，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。石油石化行业将承担相应的减排义务。
二、低碳经济带给中国石油石化行业的机遇
低碳经济给石油石化行业带来发展机遇。石油石化行业的低碳化发展，必将促进中国能源利用和经济的可持续发展。越早越快发展低碳经济，越有利于在将来的全球化竞争中占据主动地位。国有公司的综合性优势有助于在低碳发展中优势互补、形成合力，雄厚的资金实力也将为相关技术发展提供强大的支撑。
1.低碳经济必将加快天然气行业发展
中国在未来相当长一段时间内仍要依赖传统的化石能源。传统化石能源中天然气最为清洁，而且天然气在中国一次能源消费中的比重严重偏低，不到4％，相对于全球约24％的比例(见图1)，中国天然气行业发展潜力巨大。
图1 2008年中国与全球一次能源消费结构
未来中短期内，世界天然气市场可能面临产能过剩的情况。中国可抓住有利时机，增加天然气进口，改善国内天然气供应偏紧的现状。天然气在城市热电、居民用气、天然气汽车和工业用气等方面有着广阔的发展空间，如果能尽快对清洁煤和石油形成有效替代，必将为改善中国的能源结构，实现减排目标，为全球气候环境的改善作出贡献，也将为石油石化行业带来新的增长空间。
2.中短期内新能源和可再生能源的发展将减轻国内油气供应压力
根据《BP世界能源统计2009》，2008年中国消费了3.76亿吨石油。按照4％的年增长速度，2020年中国石油消费将达到6亿吨左右，较2008年增长2.3亿吨左右。IEA(2009)预计，同期全球石油消费将按照每年1％的速度增长，2020年全球石油消费将达到44亿吨，较2008年增加接近5亿吨。据此预测，全球2020年石油消费增量的45％将来自中国，这不但对全球的石油供应带来压力，而且将大幅增加中国的石油对外依存度，不利于国内能源供应安全。
核能、风能、太阳能等新能源的发展，主要是对电力行业产生部分补充和替代作用，而对石油石化行业有所影响的主要是生物燃料、电动汽车以及煤化工产品在交通运输燃料方面对石油产品的替代。中国已选择以纤维素为原料的生物燃料和电动汽车作为发展重点，部分地区销售的油品中已加入乙醇等生物燃料。从中短期来看，生物燃料和电动汽车的发展受到资源、环境、技术和成本的较大制约，从目前两者的产量和未来规划看，其替代作用有限，但可以作为化石能源的有效补充，在一定程度上缓解石油产品的供应压力。
3.加快调整产业结构将提高国内石油石化行业的未来竞争力
石油石化行业的低碳发展必然要求加快结构调整。小炼油工艺落后、能耗高、污染严重，而大规模、集约化的发展可以有效地提高能效，优化生产工艺，进一步节能减排。2009年5月中国政府公布的《石化产业调整和振兴规划》已提出，加快石化产业结构调整，推广一体化、园区化、集约化、产业联合的发展模式，对炼油行业采取区域等量替代方式，淘汰100万吨及以下低效低质落后炼油装置，积极引导100万～200万吨炼油装置关停并转。今后，石油石化行业的结构调整将进一步符合低碳发展的要求，更加注重可持续发展，从而适应未来形势发展和竞争的需要。
4.封存和利用技术的突破可提高未来原油采收率和碳产业发展潜力
虽然的捕获和封存技术(Carbon Capture and Storage,CCS)目前还不具备大规模商业化推广的条件，但是随着技术的突破、成本的降低以及全球对气候问题的愈加重视，废弃的油井、矿井都有可能用来封存，这在未来有可能形成一个巨大的产业。
目前，作为一项日趋成熟的采油技术，驱油已受到世界各国的广泛关注。相关研究表明，利用驱油可提高油田采收率15％以上。据不完全统计，目前全世界正在实施的驱油项目有近80个。IEA估计，全世界适合驱油开发的石油资源为3000亿～6000亿桶。在中国石油开采中有着巨大的应用潜力，将成为中国提高原油采收率的重要资源。
此外，利用可以生产甲醇、尿素、碳酸二甲酯等化工产品，生产能生物降解的基聚合物。未来还可以研究利用海藻吸收，进而生产生物柴油，既有助于碳封存和减缓气候变化，也能产生可观的经济效益。
三、低碳经济对中国石油石化行业的挑战
石油石化行业的低碳化发展，将面临成本、技术、工艺、管理与替代能源竞争等诸多方面的挑战。低碳化发展必将给石油石化行业带来勘探、开发、炼化等各个环节技术和管理水平提升的压力。如果CCS等技术的发展滞后于形势的需要，就可能在未来竞争中处于不利地位。
1.未来要面对增加油气供应和减少排放的双重压力
随着经济的增长和对能源需求的日益提高，中国化石能源的消费持续增长(见图2、表2)。IEA预计，在2030年全球一次能源消费构成中，化石能源仍要占80％左右。中国的发展阶段和能源利用趋势，决定了煤炭、石油、天然气仍将是中国中长期能源消费的主要资源。未来中国在天然气加快发展的同时，石油消费也将随着车辆的普及保持一定的增速。煤炭清洁化利用的步伐将加快，虽然煤炭的地位仍然重要，但在环保的压力下其比重将逐渐下滑。与此相对应，石油石化行业的排放速度会高于煤炭。因此，一方面石油石化行业仍要加强勘探开发，提高炼油能力，保障供应安全；另一方面，要加强在勘探、生产、工艺和炼化等各个环节的能源节约、高效与清洁化利用。
2.从井口到车轮各个环节的低碳化要求将带来技术和成本压力
石油石化行业应在从生产到消费的整个过程减少温室气体排放。据剑桥能源的研究①，石油石化行业全生命周期的温室气体排放量是每桶油当量的资源产生515～595千克的排放，不同的原油品种产生的排放量大约相差15％。其中，上游和炼化环节的排放量占整个生命周期排放量的20％～30％，油品燃烧过程中排放剩余的70％～80％。
原油生产过程中的温室气体排放量，因油田的特点、开采方法和油田所处生命周期的不同而不同。同一口油井在不同的时间段，采用不同的开采技术，所产生的排放量可能会相差好几倍。二次采油和三次采油虽然可以增加石油产量，但是会相应地增加能源消耗和温室气体排放。一般地，在油田的初始开采阶段，生产1桶原油需要消耗的能源相当于1桶原油的2.5％；在油田成熟期，单位产量的能源消费可能会提高3～6倍。采用三次采油(EOR)方法时，每桶油的能源消耗可能相当于1桶原油总能量的15％～35％。生产1桶原油的排放量为13～130千克。原油及成品油运输过程中产生的排放量取决于运输的距离、方式和效率，运输过程中的排放量占整个周期排放量的0.5％～1.5％，所占比重最小。
中国现有的大部分油田已到开采的中后期，为提高产量而使用的二次采油和三次采油方法，不可避免地带来能耗的提高和排放量的增加。中国石化工业仍存在装置规模较小、炼厂平均规模较低、炼油综合能耗较高、运转周期较短、高附加值产品所占比重较低等问题；中国油品的标准、质量与发达国家尚有一定差距，与此相应的污染物排放也会高于发达国家。在走向低碳化发展的过程中，中国必须克服以上所面临的技术和成本障碍。
3.在低碳技术、管理等方面尚处于落后地位
在低碳能源发展方面，国际石油公司走在了前面。壳牌公司自2000年以来已投资10亿美元，用于发展太阳能、生物燃料、氢能和风能等业务；BP公司于2006年宣布10年内将投资80亿美元，用于开发太阳能、风能、天然气和氢能等低碳发电新能源。国内石油公司则较少涉及这些领域。
在捕获、储存与利用方面，国际石油公司已多有实践。挪威在北海油田每年将3.65亿吨注入深部盐水层。美国每年注入油藏的量为2000万～3000万吨。国内石油石化行业在CCS方面的投资和研发与发达国家还有不小的差距。
在管理方面，部分发达国家已要求石化企业及时报告排放情况，有的国家对石化公司强制分配了排放限额。欧盟要求排放量每年超过2.5万吨的炼厂和化工厂必须加入其国家配额计划并给予一定的排放量，超过许可量将被处以罚款。中国目前尚没有形成系统化、规章化的碳排放管理，管理相对粗放。
总体来看，发展低碳经济对于中国石油石化行业的中短期影响是机遇大于挑战。首先，低碳经济的发展趋势和要求与石油石化行业的规模化发展、清洁化发展及高效利用相一致。第二，天然气业务的大幅增长将带来新的发展空间。第三，技术、管理等方面的压力可以促进石油石化行业加快技术创新、提高经营效率和管理水平，更快地适应低碳化发展的要求和未来国际竞争的需要。第四，新能源和可再生能源的加快发展，将在一定时期内减轻石油石化行业的供应压力，有助于能源供应安全。从长远来看，低碳经济对石油石化行业的影响力度，取决于新能源和可再生能源的发展规模、替代水平，石油公司参与新能源和可再生能源的程度以及CCS等技术的开发利用程度。
四、国际大石油公司的低碳之路各有侧重
在低碳发展的大环境下，埃克森美孚、BP、壳牌和雪佛龙等国际大石油公司积极投身于节能、降耗、温室气体减排的项目中，同时有选择、有重点地发展新能源，注重盈利性和战略性，试图在新的发展条件下谋求新的盈利机会和再造公司价值。
埃克森美孚利用其高效的风险和效率管理，力争成为在应对气候变化方面的行业先导者。其发展战略是：短期重点提高自身能源利用效率，中期推动可行的减排技术应用，长期开发具有突破性的、能够改变行业格局的技术。在新能源发展方面，埃克森美孚下属化工公司研制的电池隔膜技术获得美国能源部颁发的行业领先技术创新大奖，生物燃料水藻产油也是该公司的研发重点。BP是世界上最早开始探索捕获与储存技术商业化途径的公司之一，强调以不损害环境的方式生产能源，其低碳技术的发展重点包括风力发电、太阳能、生物燃料和CCS等。壳牌在1997年就首次承诺致力于可持续发展，并将“可持续发展”融入到壳牌的商业原则中。
这些公司适应低碳经济发展的具体措施包括：
1)提高自身生产运营的能源利用效率。例如，壳牌加强相关投资以提高炼厂和油气生产装置的运行效率。
2)加强自身碳排放管理。例如，BP对其业务所产生的温室气体排放进行管理已有10年历史，把运营排放管理作为其OMS(运营管理体系)的一部分，要求每一个运营部门评估自己的温室气体排放表现。
3)提供高效清洁的产品及服务，提高消费者能源利用效率。例如，BP与车辆和设备制造商开展合作，寻求提高其燃油和润滑油产品的总体使用效率。
4)有选择地发展新能源业务。壳牌将重点放在车用先进生物燃料和氢燃料；道达尔的发展重点是生物质能和太阳能光伏发电，同时正在对海洋能进行投资；雪佛龙的投资重点是地热能、太阳能、生物燃料和氢能等。
5)加强与科研单位的合作。埃克森美孚公司支持了许多重要的气候研究项目，合作对象包括美国西北太平洋国家实验室、美国布鲁金斯学会和斯坦福大学等。BP的支持对象包括美国能源生物科学研究所、普林斯顿大学“减碳行动”和英国“能源技术研究所”等。
6)通过收购掌握核心技术，获取发展空间和竞争力。例如，壳牌收购了专门提供空气污染治理技术的CANSOLV公司100％股权，得到了控制二氧化硫及其他污染物的技术和捕获技术，在温室气体减排方面拥有了核心竞争力。BP通过收购巴西Tropical Bioenergia甘蔗乙醇厂50％的股份，扩展了生物燃料领域。
五、中国石油石化行业发展低碳经济的重点举措
鉴于中国政府已经提出明确的量化减排指标，可以预见，中国石油石化行业将承担相应的减排任务。因此，中国石油石化行业应从战略层次重视碳管理，研究制定管理框架，提出明确的碳管理战略，宣传相关低碳理念，推进低碳经济发展；从短、中、长期三个层次确立低碳技术及业务发展重点，做好相关技术储备和转化工作。短期主要是节能增效，加快结构调整，促进化石燃料的清洁化利用；中期要加强CCS和碳捕获和利用(Carbon Capture and Utilization,CCU)等技术的研发和应用推广；长期力争在新能源领域取得突破性进展。
1.加快结构调整、强化节能增效减排
一是要加快结构调整，调整产业结构和产品结构，走规模化、一体化、产业集群化的集约化发展之路，转变生产方式，发展高附加值产品、清洁燃料的生产，提高单位石油的产出效益。二是在生产、工艺和运输等各个环节要提高能效，采用先进节能技术，改造现有用能设施，降低物耗能耗，促进减排。三是以能源结构调整推进低碳经济。加快清洁的天然气开发利用，优先在城市运输、发电和取暖的各个环节替代油和煤炭；淘汰和关停并转生产技术落后、污染严重、物耗能耗较高、质量较差的小炼油等企业。四是在保障供应安全的前提下，适当增加部分高能耗产成品的进口，减少国内生产过程的排放和污染。
2.积极研发低碳相关技术
对可能占据未来技术制高点的新兴技术，可联合大学、研究机构以及汽车公司等相关组织，做好技术储备，掌握相应知识产权。一是有选择性地研发低碳能源技术，例如新一代生物燃料、天然气水合物等的开发技术。二是加强捕获、储存与利用方面的技术研发。三是加强油气资源的低碳、高附加值转化技术的开发利用。四是大力发展多联产设施，提高资源和能源综合利用率。五是在基础建设等方面为低碳发展预留空间，特别是长期使用的设备，避免“锁定”效应。
3.因地制宜，有效开发和利用新能源
中国不少油田地处风能资源相对丰富的西北或东北地区，具有开发风力发电项目特有的优势，有些油田位于日照条件好的戈壁、沙漠等地区，可根据实际情况，有效利用陆上风能和太阳能。同时，沿海地区的企业也要重视海上风电的发展与利用。
4.加强CCS和CCU技术的储备和应用
对于石油石化行业来说，虽然CCS和CCU的规模化发展和商业化利用还有很长的一段路要走，但也不能观望和止步不前。为此，一要不断加强能力建设，加强碳储存研究，分析和评估CCS技术路线，将CCS作为前沿战略技术加以储备。中国东部开发强度较大的地区已经出现一些枯竭的油气田区块，经过改造可以作为储集库使用，同时可以谋求枯竭油气田的可持续发展。二是重视驱油技术，大力开发和应用化工利用技术。三要拓宽资金来源，努力争取国家和国际机构的支持。四要深化国际合作。跟踪国际上CCS领域的进展，加强技术的交流、引进、消化和创新。
5.加强减排管理和人才培养
强化节能减排制度建设和基础工作，将节能减排贯穿到勘探、开发、生产、炼化、运输等环节的全过程。将减少排放作为重要的生产、技术和管理变量，考虑整体效益。利用信息技术提升节能减排管理水平。提高全体员工的减排意识，为有效减排创造良好的企业文化氛围。通过多种途径，加强低碳技术人才和管理人才的储备与培养，增强发展后劲。
注释：
①CERA:"From Well to Wheels:Life-cycle Greenhouse Gas Emissions of Various Sources of Crude Oil".
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