鄒才能,石油天然氣地質學家。1963年9月生于重慶,1987年畢業于西南石油學院。2017年當選為中國科學院院士。他的研究引領支撐大型巖性地層油氣田、頁巖油氣、致密油氣等重大發現。他創建了非常規油氣地質學理論,推動我國油氣勘探從常規向非常規戰略轉變與突破。他帶領團隊承擔了多個國家油氣科技攻關項目,在能源資源領域有突出貢獻。曾獲國家科技進步獎一等獎、二等獎,李四光地質科學獎。
2021年冬天,歐洲天然氣價格一路狂飆,尤其是進入12月之后,漲勢更猛。天然氣價格持續上漲,給歐洲帶來一系列沖擊。天然氣供應緊張并不僅僅出現在歐洲。在中東,由于燃料短缺,有“中東小巴黎”之稱的黎巴嫩已遭遇全國性的大規模停電。在亞洲,韓國、日本、印度等國家掀起天然氣搶購潮,助推天然氣價格進一步上漲,亞洲天然氣價格重要指標JKM曾一天上漲42%,創12年來最大漲幅。
天然氣價格為什么能成為2021年除新冠肺炎疫情之外最受關注的重要事件?天然氣供應緊張的局面,會不會由國外波及到國內?在居民生活用氣與工業生產需求的雙重疊加下,我國的天然氣夠不夠用?如何才能保證我們的能源安全?
天然氣的地位更加突顯
天然氣是目前最清潔的化石能源,也是全球能源戰略競爭的焦點。天然氣主要分為常規天然氣和非常規天然氣。常規天然氣聚集在圈閉中,開采方式相對簡單;而非常規天然氣呈大面積“連續型”分散分布,開采難度要大很多。這其中,頁巖氣就是典型代表,它們大量儲存在頁巖的納米級孔隙中。頁巖氣資源十分豐富,美國就是依靠先進的頁巖氣開采技術,成為全球頁巖氣開發的領跑者。與煤炭、石油等傳統化石能源和風、光等新能源相比,天然氣雖然也屬于化石能源,但天然氣潔凈低碳環保,燃燒時產生的二氧化碳遠少于其他化石燃料,能在很大程度上改善環境質量。
此外,天然氣在生活使用及安全利用上也具有顯著優勢。它無毒、易散發,比空氣輕,一旦泄漏,會立即向上擴散,不易積聚形成爆炸性氣體。因此,在全球主要經濟體都致力于實現碳排放目標的大背景下,天然氣的地位更加突顯。非常規天然氣的發現和開采,給全球能源行業供需格局、開采方式、技術創新等方面,帶來全方位的重大轉變。
始于20世紀90年代末的頁巖氣革命,實際上是美國以一種經濟高效的方式實現對頁巖氣的大規模商業開發,從而改善美國能源供需結構,提高能源自給水平的過程。據美國能源部估算,美國國內頁巖氣技術可采資源總量約為25萬億立方米。一場頁巖氣革命,不僅使美國基本實現了“能源獨立”,也深刻改變了全球能源供應格局與地緣政治形勢。1981年美國發現了第一個頁巖氣田——巴奈特頁巖氣田。我國頁巖氣實際上真正開啟只有10年左右,2008年有一口井是十分重要的。這個井是一口150米的淺層取芯井,叫長芯1井,這個井花費很少,井深很淺,但是意義很重大,這150米揭開了我們現在川南五峰—龍馬溪組頁巖氣真正的面紗。所以我們后來可以進一步來推出和確定,在北面和東面有埋藏更深的頁巖氣的目的層,這個區域現在實現了工業性的大規模開發。
要找一個氣田大概需要3到10年,這還算是比較快的。新疆塔里木盆地庫車克拉2井場,是中國天然氣工業一個具有里程碑意義的大氣田。這個氣田是2004年投產的,到目前累產了1270億立方米,可以供1億家庭使用10年,就是因為有了克拉2井場,我國才開始西氣東輸工程。克拉2井場發現以后,科技工作者加大了科技創新的力度,2020年的產量達到了243億立方米,發展速度很快,還獲得了國家科技進步獎兩個一等獎。
我們還有一項革命性的、顛覆性的技術,叫作地下旋轉地質導向系統技術。這項技術以前主要由國外斯倫貝謝、哈里伯頓、貝克休斯三大公司所掌握,這項技術是對中國封鎖的,它只來服務,有時服務一次需要幾百萬人民幣。我們通過搞自主研發完全突破了這項技術,目前國產化率可以達到95%以上,我們的作業費降低了30%,并且可以自主可控。這項技術的發展對中國意義非常重大,達到了國際先進水平。
如何保障國家能源安全
我國是天然氣生產大國,同時也是天然氣消費大國。從能源需求和能源安全的角度來說,無論是常規儲藏的天然氣還是非常規儲藏的天然氣,都需要更多地開發。
我們要生產一些氣,還要進口一些氣,怎么能夠保障我國的應急所需?就需要建地下儲氣庫。中國的儲氣庫地下條件非常復雜,由于喜馬拉雅山構造運動碰撞以后,造成我們整個國家地下地質構造條件非常不好,就像一個大的盤子,摔到地下以后摔碎了,使得我們建庫、找庫很復雜,非常地難。我們地面條件也很差,地下又很破碎,埋藏又深,所以中國建儲氣庫應該說是世界級難題。目前全國建成的儲氣庫是28座,調峰能力達到165億立方米。中國石油集團建了23座,調峰能力達到了138億立方米,中國石油集團是儲氣庫的創新者,也是主要的建設者。我們預測到2035年,如果我們天然氣消費量要到6500億立方米左右,要從百億立方米級的儲氣庫建成千億立方米的儲氣庫,才能保證我國天然氣用氣的安全和國家能源安全,這也是夯實我國能源安全的底氣。
天然氣要為碳中和發揮作用
國家能源局發布的《中國天然氣發展報告(2021)》顯示,2020年,中國天然氣消費量3280億立方米。這么多天然氣,要穿越960萬平方公里的國土,輸送到千家萬戶,工程規模有多大?面對雙碳目標的征程,如何讓天然氣發揮更大作用?
在碳中和目標下,天然氣迎來了一個戰略性的大發展,碳減排是大勢所趨,碳中和也成為全球的共識。碳中和就是碳在規定的時間內二氧化碳人為移除和它的排放要抵消,也就是凈零排放。中國主動采取了減排二氧化碳的重大戰略舉措。2020年中國二氧化碳排放大概不到100億噸,居世界第一,但是中國歷年來人均累計二氧化碳排放量只有不到158噸,跟發達國家相比低很多,遠遠低于世界二氧化碳人均排放量的平均水平210噸。
我國人均天然氣消費不足,全球人均消費超過500立方米,我國人均才234立方米。最高的是俄羅斯,人均2800立方米,美國人均超過了2500立方米,應該說中國人均天然氣消費是很低的。
在碳中和目標下,天然氣的定位從過去的橋梁,將成為新能源的最佳伴侶。為什么它是一個伴侶而不是橋梁?是因為它會跟新能源起到一個互相補充的作用,像風電、光電等新能源,可能有季節性的不穩定,需要天然氣發電來調節,同時在能源緊張的時候,天然氣可以起到一個很重要的支撐作用。在碳中和目標下,我國煤炭、石油、天然氣、新能源,它們的地位和作用將發生深刻的、系統的轉型和調整。煤炭將發揮保障國家能源長遠戰略儲備和兜底的作用。石油發揮保障國家能源安全急需的作用,同時它也發揮著從燃料向原料的基礎作用。天然氣將起到保障國家能源安全的作用,同時它是新能源最佳的伙伴或最佳的伴侶,天然氣在未來化石能源消費結構里面占比可能會最大。新能源未來發展將起到保障國家能源戰略接替和主力的作用。
1987年我大學畢業分配到北京工作,那個時候北京霧很大,不知道霧里面有霾,后來才發現霧里面還有霾。特別是前幾年的時候,發現里面PM2.5含量很高。當時在北京和周邊省市大力實施“煤改氣”工程,我的一個同事一家四口,如果說冬季燒煤大概需要2000元錢,燒氣需要4000元錢,但是國家給補貼1000多元錢。因為采取了“煤改氣”的重大舉措,北京的天然氣消費從2001年的不到15%上升到34%。PM2.5細顆粒物從2011年90微克/立方米左右下降到了38微克/立方米。北京城區的空氣質量和北京郊區的空氣質量取得了歷史性的好轉,我們在藍天保衛戰中取得了決定性勝利。天然氣助力打贏了藍天保衛戰,也成為美麗中國的使者。天然氣未來在整個美麗中國建設中會作出更大的貢獻,對整個綠色地球也將發揮很重大的作用。