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

文‖本刊記者 陸曉如

●“我認為建立碳工業，可以成為中國油氣行業促進碳中和的新產業。”

專家簡介

鄒才能，中國科學院院士，李四光地質科學獎獲得者。

石油天然氣地質學家，主要從事常規、非常規油氣地質學理論與實踐以及能源發展戰略方面的研究工作。現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行董事、黨委書記、院長。

2023 年12 月11 日至12 日，中央經濟工作會議在北京舉行。“深入推進生態文明建設和綠色低碳發展”被明確列為2024 年經濟工作九大要點之一。“積極穩妥推進碳達峰碳中和，加快建設新型能源體系，持續深入打好藍天、碧水、凈土保衛戰”，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。

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

轉型新趨勢

中國石油石化：鄒院士，您好！根據您的觀察，能源發展呈現出了怎樣的轉型趨勢？

鄒才能：人類文明史就是一部能源發展史。人類利用能源的時間長達1 萬年左右。以薪柴作為主體能源持續了約1 萬年，以煤炭作為主體能源持續了約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了可持續的進步，貢獻不可抹殺。但是，化石碳基能源大規模利用帶來溫室氣體排放的影響日益顯現。從有限碳基的化石能源，向無限“零碳”的新能源轉型成為大勢所趨。

事實上，人類利用新能源已有5000年左右的歷史。17 世紀前，風、光、地熱等新能源處于原始利用階段，18 世紀至20 世紀邁入了新能源科技探索階段。21世紀至今，新能源已經處于規模化發電利用階段。

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

中國石油石化：這種轉型趨勢呈現出了哪些特點？

鄒才能：碳中和背景下，能源轉型呈現出“三化提速”同步進行。

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，全球頁巖氣產量8530 億立方米，近十年年均增長10%，占天然氣總產量約1/5，產量增量的80%。其中，美國1.23 萬億立方米天然氣總產量中，頁巖氣產量為8068 億立方米，占比65.6%。2025年，美國頁巖氣產量預計達8500萬噸。頁巖革命，不僅促使美國于2019 年實現了“能源獨立”，而且促使天然氣在美國能源消費結構中的占比達到32.01%，有效降低了因能源消耗導致的碳排放。

二是新能源“規模化”提速。2022 年，全球新能源消費規模已達到26.15 億噸油當量，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、地區沖突加劇等原因，各國更加重視能源轉型與能源安全，不斷推進新能源技術迭代加速，成本大幅降低，形成競爭優勢。碳中和背景下，新能源更是被賦予了世界能源轉型的方向、能源科技創新的前沿、能源強國建設的主力、綠色地球建設的動力等新地位。新能源時代正在加速提前到來。

三是能源管理“智慧化”提速。能源產業與數字技術融合發展，是推動能源產業基礎高級化、產業鏈現代化的重要引擎。推動數字技術與能源產業發展深度融合，加強傳統能源與數字化智能化技術相融合的新型基礎設施建設，釋放能源數據要素價值潛力，強化網絡與信息安全保障，有效提升能源數字化智能化發展水平，可以加速發電清潔低碳轉型，支撐新型電力系統建設，帶動煤炭安全高效生產，助力油氣綠色低碳開發利用，加快能源消費環節節能提效，促進數字能源生態構建，從而實現煤炭、油氣、新能源高效利用，為積極穩妥推進碳達峰碳中和提供有力支撐。

發展新產業

中國石油石化：您認為面對這樣的能源轉型新趨勢、新特點，能源行業實現碳中和要怎么做？

鄒才能：在氣候變化下實現碳中和目標，我國能源行業必須加快新能源革命的進程。

溫室氣體是全球升溫的主因。這導致2022年全球共發生了891起極端天氣事件。歐洲熱浪致死16305 人，是致死人數最多的極端天氣事件。影響最大的前十大事件中，干旱占據7 例，影響人口9500 萬人。世界氣象組織最近發布警告，未來5 年內，厄爾尼諾現象和持續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，同時引發全球重大環境與疾病等問題的可能性加大。

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

“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果的第一代人。”我們必須深刻認識這一點，采取負責任的行動應對氣候變化。

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模替代，降低能源消費的碳排放，助力早日實現溫室氣體的“凈零”排放。

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

鄒才能：地球系統發育“黑碳、灰碳、藍碳”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體中的二氧化碳是“灰碳”，通過生物、物理、化學等方式可轉化為人類利用產品的二氧化碳是“藍碳”。我認為建立碳工業，利用好灰碳、藍碳，可以成為中國油氣行業促進碳中和的新產業。

CCUS 技術是二氧化碳清潔利用的戰略性舉措，是規模化碳減排的主體方式，在實現碳中和目標中將發揮戰略性作用。目前，全球在運行的有一定規模的CCUS項目有21 個，其中二氧化碳驅油占76%，二氧化碳年捕集能力4000 萬噸。油氣行業氣候倡議組織初步評價全球地質體（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、鄂爾多斯和準噶爾等盆地的油田，通過二氧化碳強化開采技術可封存二氧化碳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，通過二氧化碳強化開采技術可封存二氧化碳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。

對油氣工業來說，二氧化碳驅油技術有極大的優勢。二氧化碳的分子直徑為0.51 納米，二氧化碳氣驅的動用孔喉下限為300 納米，而水驅的動用孔喉下限為1000 納米。氣驅動用程度明顯好于水驅。水驅后二氧化碳驅最終石油采收率可達75.8%，比水驅提高28.7%。

2022 年，我國規模化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 家油氣田已經開展了17 項CCUS 重大開發試驗，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油示范工程現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最大的二氧化碳非混相驅現場試驗區——樹101 二氧化碳非混相驅現場試驗區，實現了難采儲量的有效開發。

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。

油氣行業發揮地面、地下優勢，構建從碳源、捕集、輸送到利用與封存（包括地質利用與封存、化工利用、生物利用）、產品（包括石油、天然氣、材料、化學品等）的二氧化碳工業利用體系，將在碳中和中發揮戰略性作用。

擔當新使命

中國石油石化：為促進碳達峰碳中和目標的早日實現，能源人應承擔何種角色？

鄒才能：能源人要扛起新使命，做碳達峰碳中和的踐行者、能源強國建設的推動者、我國能源革命的推動者、科技自立自強的引領者。

“二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和”，是黨中央經過深思熟慮作出的重大戰略決策，事關中華民族永續發展和構建人類命運共同體。實現碳達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。能源人要做碳達峰碳中和的踐行者，在保障供應能力持續增強的同時深入推進能源結構轉型，推動我國能源結構從“一大（煤）三小（石油、天然氣、新能源）”，向“三小（煤、石油、天然氣）一大（新能源）”轉變。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 年的中央經濟工作會議指出，實現碳達峰碳中和是推動高質量發展的內在要求，要堅定不移推進，但不可能畢其功于一役。要深入推動“能源革命”，加快建設“能源強國”。2022 年，我國能源總產量46.6 億噸標準煤，而1949 年我國能源總產量僅0.2 億噸標準煤。可見，我國已經實現了從“能源小國”到“能源大國”的蛻變。能源人要做能源強國建設的推動者，并謀劃中國加快“能源獨立”的戰略與路徑。第一步（2020—2035 年），通過關鍵技術，形成煤炭清潔化產業鏈、突破常規油氣穩產增產技術、工業化開采頁巖油氣、基本建成氫能產業鏈、規模化利用可再生及核能，提升新能源、油氣供給，實現以化石能源為主并提速新能源，支撐我國基本實現社會主義現代化。第二步（2036—2050 年），通過頁巖油原位轉化開采工業化生產、建成“氫能中國”以及儲能、核聚變的顛覆性突破，“降煤增新”，實現化石能源與新能源并重發展，支撐把我國建成社會主義現代化強國。第三步（2051—2100 年），新能源全面低廉規模化應用，全面建成“智能源”體系，化石能源與新能源生產二者地位轉換，新能源生產占主體地位，實現“能源獨立”，支撐實現中華民族偉大復興。

習近平主席在2014 年提出“四個革命、一個合作”中國能源安全新戰略，指導推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命和全方位加強國際合作。能源人要做我國能源革命的推動者，加快構建清潔低碳、安全高效的能源體系，保障我國能源自主保障能力，促進能源生產和利用方式發生重大變革，不斷提升能源技術水平，促進能源高質量發展不斷邁出新步伐。

科技創新引領推動了“第四次工業革命”。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等在內的400 項專利，改變了傳統用能方式。鋰電池之父約翰·古迪納夫發明了鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料，創造了一個可充電的世界。像這樣的科技創新，為碳中和目標的實現做出了巨大的貢獻。能源人要做科技自立自強的引領者，從“跟跑并跑”向“創新主導”加速轉變。加快構建能源與碳中和科技創新學科體系，包括在油氣領域推進全球油氣資源與選區、非常規油氣新理論技術、油田智慧化與大數據、LNG 與儲氣庫，在新能源領域推進太陽能、地熱能、風能、氫能、儲能、核能、可控核聚變、生物質能等的發展，在碳中和領域推進CCUS/CCS 技術、負碳技術、碳減排技術、碳經濟。加大碳中和下我國煤炭地下氣化、中低熟頁巖油原位轉化開采、CCUS/CCS、氫能與燃料電池、生物光伏發電、天基太陽能發電、光儲智能微網、超級儲能、可控核聚變、智慧能源互聯網10 大顛覆性技術突破，推動能源生產與消費結構革命性轉型，努力保障國家“能源獨立”與碳中和目標的實現。

●與新能源互動，是油氣工業實現碳中和的重要方式。