“烃资源评价加工与利用”专刊特邀主编述评

       碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,能源行业的变革是我国实现“双碳”目标的关键。现阶段,我国能源行业正面临着安全高效利用烃资源、平衡烃资源有限性与社会发展矛盾、满足我国对于社会发展和绿色环保的双重需求等诸多严峻挑战。“双碳”目标的提出将有力促进我国能源结构、产业结构优化升级,加速推进能源产业转型发展进程,加快能源产业由“资源主导”向“技术主导”转变,技术进步和创新将成为实现“双碳”目标的关键驱动力和必然选择。立足新发展阶段,科研院所和企业需超前部署,协同创新,根据我国能源分布和特点,着力以关键核心技术创新提高烃资源利用效率和推动产品转型升级,以强化碳减排技术创新提升企业核心竞争力。     

“双碳”愿景对炼化产业的影响及其路径展望

为应对全球气候变化,中国作出“双碳”目标的承诺,要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。分析了“双碳”目标对炼化行业产生的挑战及影响,既面临着传统炼油厂转型和能源结构重构的挑战,也是催生炼油厂新旧动能加速转换,缩小与他国差距,实现绿色工业化的机遇。概述了实现“双碳”目标的5条路径,即倡导能源高效利用,加强节能减排力度;碳捕集与封存;二氧化碳/甲烷高效利用转化;高度重视森林碳汇和海洋碳汇助力双碳目标的实现;开发新能源替代化石能源。作为碳排放重点行业,炼化行业需要积极探索高效减排路径,多措并举,引领行业绿色安全的发展。     

碳中和目标下我国能源发展战略思考

碳中和已成全球共识,能源转型是大势所趋。碳中和目标下,我国能源结构将发生颠覆性变化,由目前化石能源占比80%以上,转变为非化石能源占比超80%以上,能源体系也将发生革命性重塑。文章系统分析了我国能源转型面临的产业结构偏重、能源结构偏煤、能源利用效率偏低、碳中和窗口期偏短、新能源关键矿物供应不足等挑战,提出在碳中和目标下,我国能源发展应坚持“立足国情、安全发展,科学创新、务求实效”的方针。能源转型应遵循自主可控和绿色低碳的理念,通过节能与提效双轮驱动、供给与消费两端发力,分“三步走”：（1）减煤控油增气,大力发展新能源;（2）非化石能源加速替代;（3）清洁低碳、安全高效的现代能源体系全面建成。系统实施节能、去碳、创新、提效、应急、支撑、合作七大战略工程,支撑我国如期实现碳达峰、碳中和的目标。     

我国石化产业碳中和路径展望

我国石化产业碳排放比例高,产业仍处于增长期,有增碳需求,实现“双碳”目标面临重大挑战,必须明确发展思路,积极稳妥推动产业低碳转型和高质量发展。当前,石化产业面临交通领域替代能源快速发展、化工品需求仍将增长、氢能载体作用凸显、“双碳”政策持续发力等形势,需要在推动产业升级、开展节能降碳、推进清洁替代、突出创新引领、加强保障措施等方面持续发力。通过对产业结构调整、实施绿氢炼化、与CCUS融合发展等关键路径的分析和研判,在碳中和目标下提出一种可能的路径组合和趋势展望,分析不同阶段的发展特征并提出建议。     

“双碳”背景下吐哈油田绿色转型发展的探索与思考

碳中和已成全球共识,能源消费结构从以化石能源为主向新能源为主转型是实现碳中和的首要任务,油气行业转型发展是大势所趋。中国石油以“双碳”目标为引领,加快布局清洁生产和绿色发展,明确将绿色低碳纳入集团公司发展战略。吐哈油田依托矿区、周边风光资源优势和处于疆电外送通道起始点的区位优势,提出新能源与勘探开发共同谋划、协同发展,以光伏、风力发电和制氢为主,以气电调峰、氢能和储能系统为保障,协同发展CCUS/CCS/UCG、煤油混炼等煤化工产业,到“十四五”末实现碳达峰,2040年实现“近零”排放,2050年把吐哈油田打造成风光气电氢融合、油气煤电热多能互补、企地协同多元化发展的绿色能源产业基地,实现油田向综合性能源公司转型。     

高质量发展，要走好这十步

正我国的能源产业要顺应"双碳"目标和能源转型的大势,坚定不移走高质量发展道路。实现碳达峰、碳中和,是我国向世界做出的庄严承诺。碳减排涉及经济社会的方方面面,实现碳达峰、碳中和目标的核心是推动能源低碳转型,即减煤、控油、增气、大力发展可再生能源。实现"双碳"目标是大势所趋,能源转型发展同样是不可逆转的大势。未来,我国能源转型的总体趋势可以概括为:     

“等离子体能源转化”专刊——特邀主编述评

<正>“双碳”目标将有力促进中国经济结构、能源结构、产业结构优化升级，培育形成绿色发展新动能，加快能源产业由“资源主导”向“技术主导”转变，以“清洁低碳+电气化”为主要特征的能源转型将持续引领新一轮工业革命。面对现有能源转化技术升级需求，发展新型CO2、H2、N2等能源小分子利用技术势在必行。低温等离子体是电驱动过程，可快速开启/关闭，易与间歇性的可再生能源电力相结合，可灵活适配可再生电力实现能源分子的温和转化，为C-H-N的绿色循环过程提供了一种新思路。     

基于情景的2050年世界能源供需展望分析——基于《bp世界能源展望(2023年版)》

针对《bp世界能源展望(2023年版)》报告对全球能源供需进行分析和总结。《bp世界能源展望(2023年版)》中统计到2050年，在“快速转型情景”“净零情景”及“新动力情景”中，探索全球能源市场在减少碳排放、向低碳清洁能源转型路径中的发展趋势。分析表明：到2050年前，三种情景下终端能源消费总量均已达到峰值；石油和煤炭需求都呈现下降趋势，全球能源开始逐步向更低碳方向转型；天然气消费量变化趋势差异较大；可再生能源增长速度最快；低碳氢作为低碳清洁能源需求增长强劲；碳排放量下降，碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术发挥核心作用；中国实现“双碳”目标，向低碳清洁能源转型。分析结果可为全球能源转型发展提供参考。     

论地球能源演化与人类发展及碳中和战略

能源是人类发展的基础与社会进步的动力,“能”具有3种来源:地球外部天体能、地球自身能及地球与其他天体相互作用能。生命起源、能源形成与地球系统密切相关,具有3个尺度的协同演化关系:超长时间尺度上,日-地-月系统演化为地球系统的形成提供了能量来源和地外环境条件;长时间尺度上,地球系统演化为生命的诞生和人类的发展提供了能源资源等物质前提和适宜的圈层环境;短时间尺度上,人类文明发展使人类圈层突破了地球系统向地外文明拓展。伴随这一协同关系的演进,碳循环存在无机碳循环、短期有机碳循环、长期有机碳循环3种过程,人类对化石能源的无节制利用和全球化圈层改造活动打破了碳循环的自然平衡和闭环路径,导致温室气体增加和全球气候变化,影响人类幸福发展。能源转型势在必行,碳中和愿景必将实现,构建“绿色能源命运共同体”是碳中和目标下构建新型能源体系的根本举措。中国加快能源革命,建设能源强国,筑牢筑强化石能源安全供给“压舱石”,筑高筑大新能源绿色可持续发展“增长极”,依靠高水平科技自立自强,构建高质量的“清洁低碳、安全高效、独立自主”的绿色能源体系,实现中国能源生产与消费结构,从以化石能源为主的“一大三小”向以新能源为主的“三小一大”革命性转型。能源发展具有化石能源低碳化、新能源规模化、能源系统智慧化三大趋势,依靠绿色创新,贡献绿色能源,建设绿色家园,共享绿色生活。     

论地球能源演化与人类发展及碳中和战略

能源是人类发展的基础与社会进步的动力,“能”具有3种来源:地球外部天体能、地球自身能及地球与其他天体相互作用能。生命起源、能源形成与地球系统密切相关,具有3个尺度的协同演化关系:超长时间尺度上,日-地-月系统演化为地球系统的形成提供了能量来源和地外环境条件;长时间尺度上,地球系统演化为生命的诞生和人类的发展提供了能源资源等物质前提和适宜的圈层环境;短时间尺度上,人类文明发展使人类圈层突破了地球系统向地外文明拓展。伴随这一协同关系的演进,碳循环存在无机碳循环、短期有机碳循环、长期有机碳循环3种过程,人类对化石能源的无节制利用和全球化圈层改造活动打破了碳循环的自然平衡和闭环路径,导致温室气体增加和全球气候变化,影响人类幸福发展。能源转型势在必行,碳中和愿景必将实现,构建“绿色能源命运共同体”是碳中和目标下构建新型能源体系的根本举措。中国加快能源革命,建设能源强国,筑牢筑强化石能源安全供给“压舱石”,筑高筑大新能源绿色可持续发展“增长极”,依靠高水平科技自立自强,构建高质量的“清洁低碳、安全高效、独立自主”的绿色能源体系,实现中国能源生产与消费结构,从以化石能源为主的“一大三小”向以新能源为主的“三小一大”革命性转型。能源发展具有化石能源低碳化、新能源规模化、能源系统智慧化三大趋势,依靠绿色创新,贡献绿色能源,建设绿色家园,共享绿色生活。     

“双碳”目标下我国能源行业高质量发展思考与建议

为应对气候变化,在全球范围解决二氧化碳浓度超标问题,我国提出了力争2030年实现碳达峰和2060年实现碳中和的目标。在该目标背景下,我国能源行业高质量发展面临着经济发展上行压力大、高碳能源消费大幅下降难、碳替代碳捕集技术不成熟等多方面的挑战,也迎来了政策支持、市场红利等多重机遇。能源行业自身转型需求和传统能源的技术积累,为行业发展创造了条件。建议下一步统筹做好化石能源和非化石能源协同发展,有序推动低碳能源对高碳能源的替代;大力推进智慧能源建设,构建新形态下的能源生产和消费模式;国家加强相关支持政策,最大限度释放市场活力。     

充足的油气供应是实现能源转型的重要保障

<正>以“碳达峰”“碳中和”为主旋律的气候变化与能源转型问题，正深刻影响全球能源产业发展。石油、天然气和煤炭等传统化石能源行业依然面临低碳转型、能源安全和经济发展多重压力。而俄乌冲突这只“黑天鹅”，给世界能源供应蒙上了厚重的阴影。     

我国脱碳路径与油公司能源转型策略研究

2015年,《巴黎协定》提出本世纪末全球平均气温较工业化前水平上升幅度控制在2 ℃之内,为积极应对气候变化,我国政府提出了“2030碳达峰,2060碳中和”的目标,但低碳运行下的经济体转型仍面临严峻挑战。为此,基于碳市场、碳交易与碳政策的现状,利用数据挖掘和人工智能数据分析,对全球CO₂排放现状和“双碳”目标下国际油气公司的能源转型举措进行了调研分析,并基于我国碳排放及油气领域实用“脱碳”技术现状,给出了我国“脱碳”路径的4项建议,包括推广低碳新材料和新技术、推行通用碳市场标准、制定绿色转型企业保护性政策和激励低碳研发等,提出了我国油公司能源转型的5个关键方向,包括加速低碳化油气勘探开发、开展碳足迹全链评价、推进页岩气智能集约开发、加快氢能技术和CCUS技术研发等。这对我国双碳目标的实现和油公司的顺利转型具有一定的指导意义。      

“双碳”目标下重点行业减排路径模拟及对策研究

碳达峰、碳中和目标的提出标志着我国能源发展进入新阶段,实现“双碳”目标关键是加快推进能源体系系统性变革,其中工业、建筑、交通等用能行业和电力生产行业降碳减排任务十分紧迫。基于“世界与中国能源展望模型”测算,在“双碳”目标约束下,终端用能行业碳排放将于2025年达峰,其中工业和交通行业达峰时间早于建筑行业,2060年碳排放将低于10×108t;电力行业碳排放于2030年达峰,2060年实现负排放。终端用能电气化与电力行业低碳化的协调推进是实现低碳转型的关键。2060年,终端用能行业电气化率将达到60%,非化石能源发电量占比将达到近90%。应加快产业结构调整,发展节能循环经济,大力提升电力、氢能等二次能源在终端用能行业中的消费,加快新型电力系统建设,建立新能源开发利用激励机制,确保“双碳”目标如期实现。     

中国石油新能源发展路径探索与创新实践

大力发展新能源是实现碳达峰碳中和目标、践行应对气候变化自主贡献承诺的重要举措。国家碳达峰碳中和“1+N”系列政策和能源领域相关发展规划与政策,要求油气企业统筹好油气供应安全和绿色低碳协调发展。中国石油将绿色低碳纳入公司发展战略,在新能源领域具备资源、市场、技术、消纳场景等比较优势,有条件依托油气产业链综合优势大力推进油气与新能源的融合发展。在发展路径上,中国石油通过大力实施清洁替代解决自身低碳生产问题、规模化发展新能源提升综合能源供应能力、加快推动CCS/CCUS产业化发展支持“双碳”目标实现等,实现新能源的高质量规模化发展。在近几年发展实践中,中国石油形成了上下游协同低碳发展、老油田转型发展、油区低碳示范区建设等新模式。     

“双碳”目标下中国石油企业绿色减碳路径

为有效应对全球变暖问题,并如期实现“双碳”目标,国内各石油企业均采取了针对性的减碳降碳措施。为进一步明确“双碳”目标下中国石油企业绿色减碳路径,在对目前中国碳排放情况、石油企业减碳措施分析的基础上,明晰了减碳现存的困难与技术难点,并提出了石油企业减碳路径的建议。研究结果表明：(1)在油气生产利用过程中,温室气体排放主要集中在上游环节;(2)锚定“双碳”目标不动摇,在能源保供、提质增效的同时,深入推进“CCUS”“碳减排”“碳替代”“碳交易”等减碳方法,在一定程度上降低了碳排放;(3)石油企业因地制宜开发风能、太阳能、地热能、氢能、海洋新能源等,逐步推动能源绿色转型。最后根据调研结果和中国石油企业的现状,提出了以下减碳路径建议：(1)构建科学合理的多能互补能源体系,实现常规能源与新能源的协同开发;(2)发展低成本且高效的化石能源开采技术、清洁能源开发技术、数字化碳中和技术等,提高技术原始创新能力,并把握新一轮产业革命与技术变革的主动权;(3)加强与国际国内企业、地方政府、高等院校、研究院所的交流合作,促进相关技术的持续发展,并培养专业技术人才。     

热泵技术在油田地热能资源开发中的应用

根据国家“碳达峰、碳中和”工作目标,到2030年,经济社会发展全面绿色转型取得显著成效,重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平。随着国家“双碳”目标的提出,中国石油集团公司确立了新能源工作三步走发展部署,地热资源作为油田重要资源,在油田实现清洁替代,构建清洁能源体系过程中具有重要作用。而热泵技术在油田地热能资源开发利用过程中起到决定性作用,在低品位热能利用,代替加热炉燃料消耗,实现安全环保生产,降低生产能耗等方面,经济效益和社会效益显著。     

“双碳”目标下油气行业发展对策

随着全球气候问题应对措施推进,已有超120个国家和地区提出了碳中和目标,全球能源转型进程加速,以传统油气业务为主的石油公司面临多重环保监管和碳减排压力,低碳转型战略受到广泛关注。在碳达峰和碳中和的目标背景下,从供需格局、勘探开发趋势、业务结构、国际油价、地缘政治等多方面,分析了全球油气发展现状和趋势,提出了中国油气行业发展的相关对策：坚定油气的主体能源地位,加大勘探开发力度,坚持“常非并举,海陆并进,深浅并重”,促进增储稳油增气,保障国家能源安全;注重碳减排和碳利用相结合,加快推进节能减排,实现绿色低碳开发;重视油气与新能源融合发展,依托油气勘探开发的资金、技术和人才优势,有战略、有步骤地推进新能源领域发展;坚持以理论技术研究、关键技术研发、技术配套应用为核心的技术创新战略,驱动油气行业实现绿色转型和高质量发展。     

“双碳”目标下中国氢能发展战略

氢能由于其所具备的清洁、低碳、高效、可再生等优点,逐渐成为全球应对气候变化、实现可持续发展的重要能源载体之一。当前中国面临“双碳”目标的紧迫压力,而氢能将在这个宏伟目标实现过程中发挥重要作用。为提出“双碳”目标下中国氢能发展战略,基于氢能在中国“碳达峰”“碳中和”战略中的作用和角色,研究了中国的氢能禀赋,提出了“氢能伦理”“氢能胡焕庸线”等概念,论述了制氢、储氢、运氢及用氢各主要环节的发展现状、现有的优势,指出了中国氢能产业面临成本问题、氢能基础设施不足、能源效率偏低且与可再生能源发展步骤不匹配、市场需求不足、技术发展存在短板、政策体系不完善等6大障碍与挑战。最后,提出了未来氢能产业发展的5项政策建议：(1)制定行动方案,落实国家氢能发展规划的要求;(2)建设国际、国内双循环的氢能经济体系;(3)发挥氢能优势,建设清洁低碳、安全高效的清洁能源体系;(4)加快氢能科技创新,推动建设氢能科技发展高地;(5)建设氢能应用产业集群发展园区,扩大氢能应用市场。结论认为,“双碳”目标下,中国应发挥氢能作为能源载体和工业原料的双重优势,使氢能产业在保障中国能源安全、推动社会经济转型升级以及保护生态环...     

“双碳”目标约束下炼化产业转型发展思考

“双碳”目标的提出对我国炼化产业低碳发展提出了更高要求,对炼化产业发展面临的主要挑战进行了思考：炼化整体产能仍在扩张,碳减排压力持续增加;炼化产业节能降碳难度不断增加,亟需强化碳减排技术创新与应用;“双碳”目标对技术创新提出了更高要求、技术创新驱动力需进一步增强。进而,针对炼化产业面临的挑战和问题,提出加强产能控制和产能优化的宏观调控,加快炼化产业结构、能源结构调整和转型发展,加强关键核心和前瞻性技术研发与应用等低碳发展思路及有关建议。