“雙碳”目標的提出加速了中國能源體系轉型的步伐。世界范圍內,自《巴黎協定》生效以來,“能源轉型”也正在轉化為切切實實的行動和方案。4月25日,作為能源轉型先鋒的歐盟正式通過碳關稅,這意味著非歐盟生產商未來想在歐盟銷售商品,必須為二氧化碳排放付費。
傳統化石能源的“命運”似乎已經可以預見——以更合理方式逐步讓步于新能源,緩緩離開能源大舞臺的中央?;茉磸?ldquo;領舞”到“伴舞”的角色轉換是全世界范圍的共識,但天然氣作為一種特殊的化石能源,依然能在這次“轉場”中驚艷亮相。
全球能源轉型中的“伙伴能源”
作為化石能源中的低碳、清潔能源,天然氣具有高效、優質、資源豐富和使用便利的優勢,能夠與可再生能源形成良性互補,為風能、地熱能等不穩定的新能源形式提供“托底保障”。
憑借靈活性強、儲量大、與多種能源配合度高的特性,天然氣在我國能源結構從“高碳”到“無碳”的轉型過程中發揮著重要的紐帶和支撐作用。因此,業界還將天然氣稱為“伙伴能源”。
中國科學院院士鄒才能曾表示,當下全球煤炭進入減碳清潔化發展期,石油進入穩定發展期,天然氣進入高位增長的黃金發展期,新能源進入全面提速發展期。他同時提出,天然氣與新能源之間不是橋梁關系,而是最佳伙伴關系。天然氣需要在全球能源轉型過程中不斷探索與其他能源形式的融合。
在這一背景下,中國海油氣電集團提出“天然氣+”的概念。類似于“互聯網+”,“天然氣+”指“天然氣+其他能源”,利用天然氣獨有的能源性質,創造能源行業發展的新業態。中國海油氣電集團致力于在未來成為以天然氣為核心的,集冷、熱、電、氣、氫、氦、碳為一體的“天然氣+”清潔能源綜合供應商。
“天然氣+”如何搶占先機?
“天然氣+”旨在現有天然氣產業鏈的基礎上實現增強、升級、協同和融合,為將來清潔能源領域開發和企業未來發展搶占先機。
“增強”是指要不斷提升天然氣利用效率和資源獲取能力,例如建設數智化接收站、超大容積和新型式儲罐、集群式接收站等。
“升級”以產業低碳化發展為目標,如推動摻氫燃氣發電,天然氣+CCUS(碳捕集、利用與封存)等,在天然氣利用的各環節減少二氧化碳排放。
“協同”與“融合”像是一對孿生兄弟,都是指天然氣與其他能源產品的“合作”。不過,在“協同”的這艘“大船”中,“天然氣”更像是一位“副手”,其加入能夠提高這艘大船的穩定性,降低成本和碳排放。但沒有“天然氣”,其他能源也能夠獨自“駕駛”,例如天然氣+地熱、風、光、電等。而在“融合”這一發展路徑中,天然氣則不可或缺,如果沒有天然氣,與其他能源的“合作”就成了無源之水,例如天然氣+氫/氦/氨,LNG(液化天然氣)與液氫、液氦、液氨國際貿易路徑的拓展等。
厘清概念,是給未來探路。中國海油氣電集團相關負責人近日表示:這就像是一次戰略投資,也許并不是這個概念的每條根系都能在未來落地,但總有一些方向能夠經歷時間的考驗脫穎而出。
在能源格局多變的今天,國際能源巨頭們早已不滿足于守好當下,全球領先的能源公司都在立足現有基礎積極布局未來。今年年初,東京燃氣公司宣布與日本成田國際機場合作,設立推進機場供電、供熱、供氣去碳化的新公司。新公司投資規模約1000億日元(約合人民幣51億元),將引進太陽能發電設備等,力爭2050年實現去碳化。東京燃氣社長內田高史表示,公司未來將實現能源“本地生產本地消耗”,到2045年,東京燃氣將在飛機跑道旁和建筑物屋頂等處設置輸出功率共計18萬千瓦的太陽能光伏板,這將是世界最大規模的機場太陽能發電設施。
潛力“變現”的技術根基
“天然氣行業發展既要仰望星空,也要腳踏實地。”中國海油氣電集團技術研發中心電力與碳中和技術研究所所長秦鋒說,立足當下,天然氣行業“升級”首先要提升天然氣資源獲取能力和實際運營效率,把腳下一方土地踩實,才能把步子邁得更穩、更遠。
中國海油氣電集團聚焦強化自主技術和提升國產裝備能力,目前已掌握大型天然氣液化技術及浮式天然氣液化技術,并研制出國際一流水平的自主再氣化模塊,將單線液化能力提升至500萬噸/年。天然氣資源獲取能力大大提升,意味著下好天然氣儲量潛力“變現”的第一手棋。
面對日益復雜的用氣需求,天然氣供應最后一公里需要“天然氣+”來牽線搭橋。中國海油氣電集團運用物聯網、人工智能、大數據和云計算等技術,使接收站智能化水平提升,實現自動運營。同時,中國海油氣電集團持續提升超大型儲罐設計建造技術和低溫能源儲存技術攻關力度,不斷提升天然氣供應效率,保證天然氣便捷使用。目前,珠海智能電廠已經實現智能感知執行與控制優化功能,發電效率提升0.14%,非計劃停機小時數降低92.5%,是探索清潔能源高質量發展路徑的成功實踐。
改造電廠和接收站是現階段“天然氣+”增強和升級的重點,也為未來進一步發展摻氫發電和海外氫資源引進等新業態發展打下基礎。增強和升級,是為了更好地協同與融合。
中國海油氣電集團的“天然氣+”絕不是對現有產業的“縫縫補補”,而是用強有力的自主核心技術支撐天然氣產業進一步發展,將之前難啃的“硬骨頭”轉變為產業提升的突破點。在現有天然氣產業鏈中,二氧化碳排放和能量損耗一直是關鍵問題,目前中國海油氣電集團正開展天然氣產業內煙氣二氧化碳捕集和高壓天然氣調壓中的壓力能利用技術研究,將“外逃”二氧化碳和部分浪費的能量重新捕捉,進一步助力節能降碳。
“增強CCUS應用就是將天然氣產業鏈繼續延長,燃氣電廠將不再是最末端。電廠排放的二氧化碳可以投入到驅油提高采收率等用途中,拓展現有產業鏈,實現‘變廢為寶’。”秦鋒說。
與“天然氣+”攜手的N種可能
想要在碳中和的能源市場中獲得一席之地,除了升級現有天然氣產業,還需要將戰略眼光放至天然氣與新能源融合應用這片“未來星空”,繼續逐步提高清潔能源的使用比例,探索天然氣與其他能源融合發展的多種可能,達到1+1>2的協同之效。
清潔高效的氫能主要來源于天然氣,因此,目前在天然氣與其他能源融合發展的新業態中,中國海油氣電集團將氫能的利用作為重點研發方向,依托已掌握的液化天然氣接收站自主核心技術體系,開發出一套液氫接收、存儲、外輸的關鍵技術和方法,有望在未來形成中國海油液氫接收站自主技術體系。
“在著眼新能源未來發展的過程中,我們不斷驚嘆于天然氣的高度靈活性、與其他能源的高度適配性,這更增強了我們走下去的信心。”技術研發中心產業發展研究所所長張丹說。未來,實現低碳化甚至無碳化制氫將是一條愈發清晰的道路。
除氫能外,中國海油氣電集團還多線并進,創新綜合能源應用方案,探索“天然氣+”未來發展的多種方向,如布局天然氣+地熱綜合清潔供能產業,降低千家萬戶供暖制冷中的碳排放;在天然氣+冷能利用方面,基于LNG冷能的液態空氣儲能、冷水養殖、新型蓄冷材料等新技術正在加快研發;在天然氣+氦方向,積極開發氦氣提取技術,提高天然氣田經濟價值。能源安全、綠色環保、節能高效的應用場景,將成為“天然氣+”未來發展的主要方向。
“天然氣+”的實現需要技術創新、政策推動、模式建立和產業發展。中國海油氣電集團將進一步加快建設“天然氣+”新業態,通過不斷加強核心技術攻關、完善相關基礎設施、降低生產推廣成本,迎接時間的考驗,回答好中國海油天然氣業務未來如何高質量發展這道必答題。