能夠改變氣候變化軌跡的最后一代 走好能源碳中和之路
——專訪中國科學(xué)院院士鄒才能

文‖本刊記者 陸曉如

●“我認(rèn)為建立碳工業(yè)，可以成為中國油氣行業(yè)促進(jìn)碳中和的新產(chǎn)業(yè)?！?/p>

專家簡介

鄒才能，中國科學(xué)院院士，李四光地質(zhì)科學(xué)獎獲得者。

石油天然氣地質(zhì)學(xué)家，主要從事常規(guī)、非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)理論與實踐以及能源發(fā)展戰(zhàn)略方面的研究工作?，F(xiàn)任中國石油新能源首席專家，中國石油深圳新能源研究院有限公司執(zhí)行董事、黨委書記、院長。

2023 年12 月11 日至12 日，中央經(jīng)濟(jì)工作會議在北京舉行?！吧钊胪七M(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和綠色低碳發(fā)展”被明確列為2024 年經(jīng)濟(jì)工作九大要點之一?！胺e極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，加快建設(shè)新型能源體系，持續(xù)深入打好藍(lán)天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)”，成為新的一年里這項工作部署的重點，再次說明了我國推動碳中和的堅定決心和不打折扣的行動。

能源行業(yè)既是能源生產(chǎn)者也是能源消費者，是碳減排的重點行業(yè)。在世界能源轉(zhuǎn)型的大背景下，我們的能源行業(yè)要如何走好碳中和之路，為早日實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)更大力量？帶著這個問題，本刊記者采訪了中國科學(xué)院院士鄒才能。

轉(zhuǎn)型新趨勢

中國石油石化：鄒院士，您好！根據(jù)您的觀察，能源發(fā)展呈現(xiàn)出了怎樣的轉(zhuǎn)型趨勢？

鄒才能：人類文明史就是一部能源發(fā)展史。人類利用能源的時間長達(dá)1 萬年左右。以薪柴作為主體能源持續(xù)了約1 萬年，以煤炭作為主體能源持續(xù)了約80 年，以油氣作為主體能源至今約有60 年。

可以說，在歷史長河中，化石碳基能源推動人類實現(xiàn)了可持續(xù)的進(jìn)步，貢獻(xiàn)不可抹殺。但是，化石碳基能源大規(guī)模利用帶來溫室氣體排放的影響日益顯現(xiàn)。從有限碳基的化石能源，向無限“零碳”的新能源轉(zhuǎn)型成為大勢所趨。

事實上，人類利用新能源已有5000年左右的歷史。17 世紀(jì)前，風(fēng)、光、地?zé)岬刃履茉刺幱谠祭秒A段，18 世紀(jì)至20 世紀(jì)邁入了新能源科技探索階段。21世紀(jì)至今，新能源已經(jīng)處于規(guī)模化發(fā)電利用階段。

“零碳”的新能源正在為人類美好生活提供不竭新動力。而在碳中和目標(biāo)下，在“綠色+智慧”的雙輪驅(qū)動下，現(xiàn)行的化石能源為主、新能源為輔的“資源主導(dǎo)”單向閉環(huán)鏈型的能源體系，將轉(zhuǎn)變成可再生能源與不可再生能源多元供給的“技術(shù)主導(dǎo)”跨界融合開放新型能源體系。

中國石油石化：這種轉(zhuǎn)型趨勢呈現(xiàn)出了哪些特點？

鄒才能：碳中和背景下，能源轉(zhuǎn)型呈現(xiàn)出“三化提速”同步進(jìn)行。

一是化石能源“低碳化”提速。作為低碳化石能源的天然氣，在全球能源消費中的占比提高，目前已占23.5%。頁巖氣產(chǎn)量的增長成為天然氣消費量增長的主動力。2022 年，全球頁巖氣產(chǎn)量8530 億立方米，近十年年均增長10%，占天然氣總產(chǎn)量約1/5，產(chǎn)量增量的80%。其中，美國1.23 萬億立方米天然氣總產(chǎn)量中，頁巖氣產(chǎn)量為8068 億立方米，占比65.6%。2025年，美國頁巖氣產(chǎn)量預(yù)計達(dá)8500萬噸。頁巖革命，不僅促使美國于2019 年實現(xiàn)了“能源獨立”，而且促使天然氣在美國能源消費結(jié)構(gòu)中的占比達(dá)到32.01%，有效降低了因能源消耗導(dǎo)致的碳排放。

二是新能源“規(guī)?；碧崴?。2022 年，全球新能源消費規(guī)模已達(dá)到26.15 億噸油當(dāng)量，在一次能源消費中占比18.2%。新能源從“浪花”變成“浪潮”已成為不爭的事實。而且由于碳中和共識、地區(qū)沖突加劇等原因，各國更加重視能源轉(zhuǎn)型與能源安全，不斷推進(jìn)新能源技術(shù)迭代加速，成本大幅降低，形成競爭優(yōu)勢。碳中和背景下，新能源更是被賦予了世界能源轉(zhuǎn)型的方向、能源科技創(chuàng)新的前沿、能源強(qiáng)國建設(shè)的主力、綠色地球建設(shè)的動力等新地位。新能源時代正在加速提前到來。

三是能源管理“智慧化”提速。能源產(chǎn)業(yè)與數(shù)字技術(shù)融合發(fā)展，是推動能源產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化的重要引擎。推動數(shù)字技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度融合，加強(qiáng)傳統(tǒng)能源與數(shù)字化智能化技術(shù)相融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，釋放能源數(shù)據(jù)要素價值潛力，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)與信息安全保障，有效提升能源數(shù)字化智能化發(fā)展水平，可以加速發(fā)電清潔低碳轉(zhuǎn)型，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)，帶動煤炭安全高效生產(chǎn)，助力油氣綠色低碳開發(fā)利用，加快能源消費環(huán)節(jié)節(jié)能提效，促進(jìn)數(shù)字能源生態(tài)構(gòu)建，從而實現(xiàn)煤炭、油氣、新能源高效利用，為積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和提供有力支撐。

發(fā)展新產(chǎn)業(yè)

中國石油石化：您認(rèn)為面對這樣的能源轉(zhuǎn)型新趨勢、新特點，能源行業(yè)實現(xiàn)碳中和要怎么做？

鄒才能：在氣候變化下實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，我國能源行業(yè)必須加快新能源革命的進(jìn)程。

溫室氣體是全球升溫的主因。這導(dǎo)致2022年全球共發(fā)生了891起極端天氣事件。歐洲熱浪致死16305 人，是致死人數(shù)最多的極端天氣事件。影響最大的前十大事件中，干旱占據(jù)7 例，影響人口9500 萬人。世界氣象組織最近發(fā)布警告，未來5 年內(nèi)，厄爾尼諾現(xiàn)象和持續(xù)的溫室氣體排放將把全球氣溫推向新高，熱浪將更頻繁、更極端，同時引發(fā)全球重大環(huán)境與疾病等問題的可能性加大。

《巴黎協(xié)定》給出了控制碳減排與氣溫升高的“天花板”，但難度很大。據(jù)IPCC 測算，若2055 年實現(xiàn)全球碳排放“凈零”，碳預(yù)算總額為3 萬億噸。而自工業(yè)化以來，碳排放已累計達(dá)到2.2 萬億噸，占總額的73%。留給我們碳排放的空間已經(jīng)不大。

“我們是能夠改變氣候變化軌跡的最后一代人，卻也是不得不面臨氣候變化造成結(jié)果的第一代人?！蔽覀儽仨毶羁陶J(rèn)識這一點，采取負(fù)責(zé)任的行動應(yīng)對氣候變化。

我國的二氧化碳排放量全球最高。2005 年，我國二氧化碳排放量61 億噸，首次超越美國成為全球最大的二氧化碳排放國。2022 年，我國二氧化碳排放量114.8 億噸，占全球二氧化碳排放總量的32%，居全球第一。

我們必須采取主動的減排措施，必須通過新能源的更大規(guī)模替代，降低能源消費的碳排放，助力早日實現(xiàn)溫室氣體的“凈零”排放。

中國石油石化：目前，油氣行業(yè)也在加大力度發(fā)展新能源。在您看來，我國油氣行業(yè)促進(jìn)碳中和還有什么新的文章可做？

鄒才能：地球系統(tǒng)發(fā)育“黑碳、灰碳、藍(lán)碳”三類二氧化碳。未被封存或利用并長期留存在大氣圈中的二氧化碳是“黑碳”，被固定或永久封存在地質(zhì)體中的二氧化碳是“灰碳”，通過生物、物理、化學(xué)等方式可轉(zhuǎn)化為人類利用產(chǎn)品的二氧化碳是“藍(lán)碳”。我認(rèn)為建立碳工業(yè)，利用好灰碳、藍(lán)碳，可以成為中國油氣行業(yè)促進(jìn)碳中和的新產(chǎn)業(yè)。

CCUS 技術(shù)是二氧化碳清潔利用的戰(zhàn)略性舉措，是規(guī)?；紲p排的主體方式，在實現(xiàn)碳中和目標(biāo)中將發(fā)揮戰(zhàn)略性作用。目前，全球在運(yùn)行的有一定規(guī)模的CCUS項目有21 個，其中二氧化碳驅(qū)油占76%，二氧化碳年捕集能力4000 萬噸。油氣行業(yè)氣候倡議組織初步評價全球地質(zhì)體（油氣田和鹽水層）二氧化碳埋存潛力近13萬億噸，潛力巨大。

中國二氧化碳地質(zhì)封存潛力1.2 萬億～4.13萬億噸。位于松遼、渤海灣、鄂爾多斯和準(zhǔn)噶爾等盆地的油田，通過二氧化碳強(qiáng)化開采技術(shù)可封存二氧化碳51 億噸；位于鄂爾多斯、四川、渤海灣和塔里木等盆地的氣田，枯竭氣藏可封存二氧化碳153 億噸，通過二氧化碳強(qiáng)化開采技術(shù)可封存二氧化碳90 億噸；位于松遼、塔里木、渤海灣和蘇北等盆地的深部咸水層可封存二氧化碳2.42 萬億噸。

對油氣工業(yè)來說，二氧化碳驅(qū)油技術(shù)有極大的優(yōu)勢。二氧化碳的分子直徑為0.51 納米，二氧化碳?xì)怛?qū)的動用孔喉下限為300 納米，而水驅(qū)的動用孔喉下限為1000 納米。氣驅(qū)動用程度明顯好于水驅(qū)。水驅(qū)后二氧化碳驅(qū)最終石油采收率可達(dá)75.8%，比水驅(qū)提高28.7%。

2022 年，我國規(guī)模化CCUS 項目累計注入二氧化碳超760 萬噸，埋存率50%～60%，2～3 噸二氧化碳可換1 噸油。

截至目前，中國石油11 家油氣田已經(jīng)開展了17 項CCUS 重大開發(fā)試驗，二氧化碳年注入能力超百萬噸，已累計埋存二氧化碳超563 萬噸，相當(dāng)于植樹近5000 萬棵，累計增油130 萬噸。吉林油田亞洲最大的二氧化碳驅(qū)油示范工程現(xiàn)已累計埋存二氧化碳275 萬噸，累計增油40 萬噸。大慶油田建成了國內(nèi)最大的二氧化碳非混相驅(qū)現(xiàn)場試驗區(qū)——樹101 二氧化碳非混相驅(qū)現(xiàn)場試驗區(qū)，實現(xiàn)了難采儲量的有效開發(fā)。

此外，中國石化已累計注二氧化碳超180 萬噸，神華咸水層二氧化碳封存量30萬噸。

油氣行業(yè)發(fā)揮地面、地下優(yōu)勢，構(gòu)建從碳源、捕集、輸送到利用與封存（包括地質(zhì)利用與封存、化工利用、生物利用）、產(chǎn)品（包括石油、天然氣、材料、化學(xué)品等）的二氧化碳工業(yè)利用體系，將在碳中和中發(fā)揮戰(zhàn)略性作用。

擔(dān)當(dāng)新使命

中國石油石化：為促進(jìn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的早日實現(xiàn)，能源人應(yīng)承擔(dān)何種角色？

鄒才能：能源人要扛起新使命，做碳達(dá)峰碳中和的踐行者、能源強(qiáng)國建設(shè)的推動者、我國能源革命的推動者、科技自立自強(qiáng)的引領(lǐng)者。

“二氧化碳排放力爭于2030 年前達(dá)到峰值，努力爭取2060 年前實現(xiàn)碳中和”，是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體。實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場硬仗，也是對我們黨治國理政能力的一場大考。能源人要做碳達(dá)峰碳中和的踐行者，在保障供應(yīng)能力持續(xù)增強(qiáng)的同時深入推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，推動我國能源結(jié)構(gòu)從“一大（煤）三?。ㄊ汀⑻烊粴?、新能源）”，向“三?。?、石油、天然氣）一大（新能源）”轉(zhuǎn)變。目前，我國含碳化石能源消費占比80%以上，碳基能源二氧化碳排放占比80%以上。能源人要著力推動2060 年實現(xiàn)我國新能源消費占比80%以上，二氧化碳減排80%以上。

2021 年的中央經(jīng)濟(jì)工作會議指出，實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，要堅定不移推進(jìn)，但不可能畢其功于一役。要深入推動“能源革命”，加快建設(shè)“能源強(qiáng)國”。2022 年，我國能源總產(chǎn)量46.6 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而1949 年我國能源總產(chǎn)量僅0.2 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤?？梢?，我國已經(jīng)實現(xiàn)了從“能源小國”到“能源大國”的蛻變。能源人要做能源強(qiáng)國建設(shè)的推動者，并謀劃中國加快“能源獨立”的戰(zhàn)略與路徑。第一步（2020—2035 年），通過關(guān)鍵技術(shù)，形成煤炭清潔化產(chǎn)業(yè)鏈、突破常規(guī)油氣穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)技術(shù)、工業(yè)化開采頁巖油氣、基本建成氫能產(chǎn)業(yè)鏈、規(guī)模化利用可再生及核能，提升新能源、油氣供給，實現(xiàn)以化石能源為主并提速新能源，支撐我國基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化。第二步（2036—2050 年），通過頁巖油原位轉(zhuǎn)化開采工業(yè)化生產(chǎn)、建成“氫能中國”以及儲能、核聚變的顛覆性突破，“降煤增新”，實現(xiàn)化石能源與新能源并重發(fā)展，支撐把我國建成社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國。第三步（2051—2100 年），新能源全面低廉規(guī)?；瘧?yīng)用，全面建成“智能源”體系，化石能源與新能源生產(chǎn)二者地位轉(zhuǎn)換，新能源生產(chǎn)占主體地位，實現(xiàn)“能源獨立”，支撐實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興。

習(xí)近平主席在2014 年提出“四個革命、一個合作”中國能源安全新戰(zhàn)略，指導(dǎo)推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命和全方位加強(qiáng)國際合作。能源人要做我國能源革命的推動者，加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，保障我國能源自主保障能力，促進(jìn)能源生產(chǎn)和利用方式發(fā)生重大變革，不斷提升能源技術(shù)水平，促進(jìn)能源高質(zhì)量發(fā)展不斷邁出新步伐。

科技創(chuàng)新引領(lǐng)推動了“第四次工業(yè)革命”。太陽能光伏之父斯坦福·沃弗辛斯基，以包括薄膜光電、太陽能電池板、光電制造器、鎳氫電池和汽車固體氫燃料儲存技術(shù)等在內(nèi)的400 項專利，改變了傳統(tǒng)用能方式。鋰電池之父約翰·古迪納夫發(fā)明了鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料，創(chuàng)造了一個可充電的世界。像這樣的科技創(chuàng)新，為碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)做出了巨大的貢獻(xiàn)。能源人要做科技自立自強(qiáng)的引領(lǐng)者，從“跟跑并跑”向“創(chuàng)新主導(dǎo)”加速轉(zhuǎn)變。加快構(gòu)建能源與碳中和科技創(chuàng)新學(xué)科體系，包括在油氣領(lǐng)域推進(jìn)全球油氣資源與選區(qū)、非常規(guī)油氣新理論技術(shù)、油田智慧化與大數(shù)據(jù)、LNG 與儲氣庫，在新能源領(lǐng)域推進(jìn)太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、氫能、儲能、核能、可控核聚變、生物質(zhì)能等的發(fā)展，在碳中和領(lǐng)域推進(jìn)CCUS/CCS 技術(shù)、負(fù)碳技術(shù)、碳減排技術(shù)、碳經(jīng)濟(jì)。加大碳中和下我國煤炭地下氣化、中低熟頁巖油原位轉(zhuǎn)化開采、CCUS/CCS、氫能與燃料電池、生物光伏發(fā)電、天基太陽能發(fā)電、光儲智能微網(wǎng)、超級儲能、可控核聚變、智慧能源互聯(lián)網(wǎng)10 大顛覆性技術(shù)突破，推動能源生產(chǎn)與消費結(jié)構(gòu)革命性轉(zhuǎn)型，努力保障國家“能源獨立”與碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)。

●與新能源互動，是油氣工業(yè)實現(xiàn)碳中和的重要方式。