中(zhong)(zhong)國作為能(neng)源(yuan)生產、消費、進口大國,應加快制定(ding)適合國情的近、中(zhong)(zhong)、遠(yuan)期(qi)能(neng)源(yuan)戰略(lve)規劃,并(bing)明(ming)確(que)技(ji)術(shu)路線與實(shi)施舉(ju)措(cuo)。本文(wen)提出中(zhong)(zhong)國“能(neng)源(yuan)獨立(li)”是一個戰略(lve)性命題,主要(yao)目(mu)的是希望“能(neng)源(yuan)獨立(li)”的戰略(lve)命題和科學謀劃,實(shi)現本質上(shang)國內能(neng)源(yuan)生產滿足至(zhi)少90%消費。
但隨著國家經濟、技術、軍事等(deng)力(li)量的顯著提升(sheng),或許不需(xu)要實現(xian)形式上的能源(yuan)生產量與消費量基本相當,就能夠保(bao)障國家能源(yuan)安(an)全(quan)的“自(zi)主可(ke)控”與“長治久安(an)”。
人類(lei)(lei)自(zi)600萬(wan)年左右誕生(sheng),開始到世(shi)界(jie)各地建設家(jia)園(yuan),開啟能源利用時代。第1次拿起火種(zhong)之后,能源、水、糧食構成(cheng)人類(lei)(lei)賴以(yi)生(sheng)存(cun)的3大物(wu)質要(yao)素。能源是自(zi)然界(jie)中(zhong)能為人類(lei)(lei)生(sheng)存(cun)及社(she)會進步提供能量的資源,可分為傳統化(hua)石能源和非化(hua)石能源。
新(xin)能(neng)源是指在新(xin)技(ji)術(shu)基礎上加以開發利用(yong),接替傳(chuan)統能(neng)源的可再生(sheng)清潔能(neng)源,主要類型有(you)(you)太陽能(neng)、水能(neng)、風能(neng)、氫能(neng)、地熱能(neng)、海洋能(neng)、生(sheng)物質能(neng)、核(he)能(neng)等[4]。與煤炭、石油、天然(ran)氣等傳(chuan)統含碳(tan)化石能(neng)源相比(bi),在理論技(ji)術(shu)、利用(yong)成本、環境影(ying)響、管理方式(shi)等方面有(you)(you)顯著不同。
科技(ji)進(jin)步、社會(hui)發展(zhan)兩大動力(li)驅動了能(neng)(neng)源發展(zhan),“能(neng)(neng)源獨(du)立”是一個國家強盛的保障和(he)安全的基石。美(mei)國自1973年提出“能(neng)(neng)源獨(du)立”以來,以頁(ye)巖(yan)(yan)油(you)氣(qi)等非常規資源為(wei)重點,通過超前戰略(lve)引領、財稅法律(lv)配套,堅定不移支持頁(ye)巖(yan)(yan)油(you)氣(qi)全面產業化(hua),經過近(jin)50年不懈努力(li),預(yu)計2022年全面實(shi)(shi)現(xian)(xian)“能(neng)(neng)源獨(du)立”。美(mei)國已于2018年實(shi)(shi)現(xian)(xian)天然氣(qi)凈(jing)出口1085X108m3,預(yu)計2022年將(jiang)實(shi)(shi)現(xian)(xian)原(yuan)油(you)凈(jing)出口。預(yu)計到2030年,美(mei)國化(hua)石能(neng)(neng)源凈(jing)出口3.1X108t油(you)當(dang)量,包括(kuo)天然氣(qi)1700X108m3、原(yuan)油(you)1.1X108t、煤炭1.0X108t[6]。
本文從世(shi)界能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)發展(zhan)(zhan)規律(lv)出發,分析世(shi)界能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)發展(zhan)(zhan)態(tai)勢和(he)中國(guo)能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)現狀,提出能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)生產和(he)消費(fei)不(bu)平衡決定當(dang)前世(shi)界5種能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)發展(zhan)(zhan)模(mo)(mo)式,研判未來以零碳智(zhi)能化新(xin)能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)為主(zhu)是世(shi)界能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)轉型大方向。中國(guo)能源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)發展(zhan)(zhan)面臨“總量大、不(bu)清潔、不(bu)安全(quan)”的(de)挑戰,資源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)稟賦和(he)基(ji)本國(guo)情決定不(bu)能簡單(dan)復制美國(guo)發展(zhan)(zhan)模(mo)(mo)式,但成功經驗可借鑒。
從中長遠謀劃,應以“新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)革命(ming)”為主導,開啟(qi)中國“能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)獨(du)立(li)(li)”的(de)長征路,是中國未來能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發展(zhan)(zhan)的(de)必由(you)之路與戰(zhan)略(lve)選擇。制定“三(san)步(bu)走”發展(zhan)(zhan)技術路線圖,依靠“潔煤穩油增氣、大力提高(gao)新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)”解(jie)決“能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)安全”問(wen)題,依靠“國內(nei)生產+海外權益”兌現“能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)自主”愿景(jing),依靠“新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)+智能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)”實現“能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)獨(du)立(li)(li)”戰(zhan)略(lve),分(fen)步(bu)有(you)序調整能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)結構(gou)從“一(yi)大三(san)小(xiao)”向“三(san)足鼎立(li)(li)”、“一(yi)大一(yi)小(xiao)”轉變(bian)。只有(you)完成新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)占主體的(de)“一(yi)大一(yi)小(xiao)”能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)結構(gou)革命(ming)性(xing)轉型(xing),方可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)實現中國“能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)獨(du)立(li)(li)”戰(zhan)略(lve)。
1世界能源發展態勢
1.1世界正處于化石能源向新能源發展的“第3次重大轉換期”
從(cong)時間(jian)維度上看,人類已(yi)完成17世(shi)紀(ji)(ji)—19世(shi)紀(ji)(ji)中葉(xie)(xie)從(cong)木(mu)柴到(dao)煤炭(tan)的第1次轉(zhuan)換(huan)、19世(shi)紀(ji)(ji)中葉(xie)(xie)—20世(shi)紀(ji)(ji)中葉(xie)(xie)從(cong)煤炭(tan)到(dao)油氣的第2次轉(zhuan)換(huan)。自20世(shi)紀(ji)(ji)中葉(xie)(xie)起,已(yi)進入從(cong)油氣向新能源的第3次轉(zhuan)換(huan)[4]。能源利用展(zhan)現(xian)出由高(gao)碳(tan)到(dao)低碳(tan)、無(wu)碳(tan)的發展(zhan)規律,由固態(tai)到(dao)液態(tai)、氣態(tai)的發展(zhan)方向。
從世(shi)界(jie)(jie)能(neng)源(yuan)生產(chan)和消費結構來看,世(shi)界(jie)(jie)能(neng)源(yuan)呈現“四分天(tian)下(xia)”新(xin)格(ge)局。2018年(nian),世(shi)界(jie)(jie)能(neng)源(yuan)產(chan)量138X108t油當量,其中煤炭占28%、石油占32%、天(tian)然(ran)氣(qi)占24%、新(xin)能(neng)源(yuan)占16%,與消費格(ge)局相當,已形成煤、油、氣(qi)、新(xin)能(neng)源(yuan)“四分天(tian)下(xia)”格(ge)局,能(neng)源(yuan)去碳化趨勢持續加(jia)強(qiang)。
從(cong)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)發展未(wei)來(lai)(lai)趨勢(shi)來(lai)(lai)看,全(quan)球新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)占(zhan)比不斷增加,世界能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)轉(zhuan)型革(ge)命必(bi)將完成可再生的(de)新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)對傳(chuan)統(tong)不可再生化(hua)石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)“終極革(ge)命”。2018年,全(quan)球新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)21X108t油當量,占(zhan)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)總消(xiao)費(fei)(fei)的(de)15.3%,同比增速5.7%。近(jin)10年來(lai)(lai),全(quan)球新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)以水電、核(he)(he)電為主,太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)等消(xiao)費(fei)(fei)增勢(shi)強勁,地熱(re)、生物質能(neng)(neng)(neng)等緩(huan)慢增長,核(he)(he)電消(xiao)費(fei)(fei)呈下(xia)降趨勢(shi)。
1.2能源生產和消費的不均衡決定當前世界5種能源發展模式
高(gao)消費(fei)-高(gao)產(chan)量(liang)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)自(zi)給型的美國(guo),能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)需求(qiu)平穩,化石資源(yuan)(yuan)充足,非常規(gui)油(you)(you)(you)(you)氣產(chan)量(liang)增(zeng)長迅速(su)。2018年,美國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生產(chan)22.2X108t油(you)(you)(you)(you)當(dang)量(liang),消費(fei)23.5X108t油(you)(you)(you)(you)當(dang)量(liang),對(dui)外依存度(du)5.5%。從1973年尼克(ke)松政府(fu)提出“能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)獨(du)立”戰略(lve),到2022年美國(guo)或將(jiang)依靠“頁(ye)巖革命”實現“能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)獨(du)立”,歷(li)經50年,美國(guo)引領(ling)全(quan)球(qiu)(qiu)(qiu)頁(ye)巖油(you)(you)(you)(you)氣跨越式發展,重塑全(quan)球(qiu)(qiu)(qiu)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)版(ban)圖,影響全(quan)球(qiu)(qiu)(qiu)政治經濟格局。
低消費(fei)-高產量(liang)能源(yuan)出(chu)口(kou)(kou)型的俄羅(luo)斯(si),油(you)(you)氣(qi)(qi)資源(yuan)極其豐富,油(you)(you)氣(qi)(qi)產量(liang)高,是油(you)(you)氣(qi)(qi)資源(yuan)的主(zhu)要出(chu)口(kou)(kou)國,基(ji)本不發展除油(you)(you)氣(qi)(qi)以外的其他能源(yuan)類型。2018年,俄羅(luo)斯(si)能源(yuan)產量(liang)14.5X108t油(you)(you)當量(liang),消費(fei)7.2X108t油(you)(you)當量(liang),出(chu)口(kou)(kou)51%。
低資源(yuan)-部分進(jin)口能源(yuan)平衡(heng)型的英國(guo),化石能源(yuan)面臨枯竭,可再(zai)生(sheng)能源(yuan)發(fa)展潛力大,能源(yuan)消(xiao)費和產量(liang)基本平衡(heng)。英國(guo)率先提出低碳(tan)經濟(ji),實施“碳(tan)預算(suan)”,實行碳(tan)捕捉與(yu)封(feng)存(cun)商業(ye)化。2018年(nian),英國(guo)能源(yuan)生(sheng)產1.27X108t油當量(liang),消(xiao)費1.87X108t油當量(liang),對外依存(cun)度33%。
高消費(fei)-極低(di)產(chan)量能(neng)(neng)源(yuan)進口(kou)(kou)型(xing)的日(ri)本,化石(shi)能(neng)(neng)源(yuan)嚴重匱乏(fa),能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)長期依(yi)賴進口(kou)(kou),新能(neng)(neng)源(yuan)快速發(fa)展。2018年,日(ri)本能(neng)(neng)源(yuan)生產(chan)1.4X108t油當量,消費(fei)4.5X108t油當量,對外依(yi)存度70%。日(ri)本福島(dao)核事(shi)故后(hou)“棄核轉(zhuan)氫”,在國(guo)內全面發(fa)展氫能(neng)(neng)產(chan)業,或將(jiang)于2050年前依(yi)靠建設“氫能(neng)(neng)社(she)會”實(shi)現(xian)“能(neng)(neng)源(yuan)自主”。
高增長-穩定產(chan)量能(neng)源(yuan)(yuan)部分進口型的(de)中國(guo)(guo)(guo),經濟快(kuai)速發展推動能(neng)源(yuan)(yuan)需求(qiu)持續增長,煤炭資源(yuan)(yuan)豐富但油氣資源(yuan)(yuan)相對匱乏(fa),油氣對外依(yi)存度(du)不斷加大。油氣是(shi)中國(guo)(guo)(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)生產(chan)的(de)“短板”,又是(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)消費(fei)中影響(xiang)安全最敏感的(de)戰略資源(yuan)(yuan)。2018年,中國(guo)(guo)(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)生產(chan)26.4X108t油當量,消費(fei)32.7X108t油當量,對外依(yi)存度(du)19%,其中石油和天然氣對外依(yi)存度(du)分別(bie)達(da)到(dao)71%和43%。
1.3人類生態環境惡化和生活方式轉變雙重推動新能源加快發展
1.3.1世界局部地區化石能源消費超過環境承載能力
二氧化碳等溫室氣體排放持續增加,全球變暖趨勢加強。2018年,大氣中二氧化碳含量處在過去80萬年以來最高值,濃度達到407.3X10-6。大氣中另外兩種強效溫室氣體甲烷和一氧化氮的濃度也達到了有記錄以來最高值,分別為1857.3X10-9和330.9X10-9。
地(di)球正(zheng)面臨(lin)氣候變(bian)化帶來的環境危機。珊瑚(hu)白化事件(jian)反映海水變(bian)暖,珊瑚(hu)大(da)量死亡;永凍帶高(gao)溫(wen)導致凍土層解凍向大(da)氣釋(shi)放二(er)氧化碳和甲烷,加劇全球氣候變(bian)暖[13-14];北極地(di)區海冰(bing)受到變(bian)暖影響,溫(wen)度持(chi)續升(sheng)高(gao),超過全球平均水平;格(ge)陵蘭冰(bing)蓋加速融(rong)化,若全部融(rong)化將使海平面上升(sheng)7.2m。
1.3.2世界局部地區化石能源消費超過環境承載能力
世界已(yi)進(jin)入第6次(ci)科技革(ge)(ge)(ge)(ge)命,已(yi)經發(fa)生(sheng)的(de)(de)2次(ci)科學(xue)革(ge)(ge)(ge)(ge)命與3次(ci)技術革(ge)(ge)(ge)(ge)命,引領和推動世界進(jin)入第4次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)(ge)(ge)(ge)命,能源也進(jin)入油氣(qi)向新(xin)能源第3次(ci)轉化階段(duan)(見(jian)圖1)。每次(ci)產業(ye)技術的(de)(de)革(ge)(ge)(ge)(ge)新(xin)必將引領新(xin)的(de)(de)能源利(li)用方式。18世紀60年代(dai)的(de)(de)第1次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)(ge)(ge)(ge)命得益于(yu)力(li)(li)學(xue)、熱(re)力(li)(li)學(xue)理論進(jin)步,以(yi)蒸(zheng)汽機(ji)作(zuo)為動力(li)(li)為標志,完(wan)成(cheng)了(le)以(yi)機(ji)器替代(dai)手工(gong)勞動的(de)(de)生(sheng)產方式,開啟(qi)了(le)煤炭利(li)用的(de)(de)時代(dai),能源利(li)用進(jin)入“蒸(zheng)汽機(ji)時代(dai)”。
19世紀70年代(dai)的(de)(de)(de)第2次工業革命(ming),電(dian)磁學應用(yong)于(yu)電(dian)力(li)領(ling)域(yu),電(dian)器開(kai)始用(yong)于(yu)代(dai)替機(ji)器,電(dian)力(li)成為新的(de)(de)(de)能(neng)源(yuan),能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)進入“電(dian)氣(qi)(qi)化(hua)時(shi)代(dai)”。隨著以煤氣(qi)(qi)和(he)(he)(he)(he)汽油(you)為燃(ran)料(liao)的(de)(de)(de)內燃(ran)機(ji)發明,推動了石油(you)開(kai)采(cai)業和(he)(he)(he)(he)石油(you)化(hua)工業的(de)(de)(de)發展。20世紀50年代(dai)的(de)(de)(de)第3次工業革命(ming),伴隨二進制(zhi)計算機(ji)語言的(de)(de)(de)發明,數學和(he)(he)(he)(he)通信緊密結合(he),構建了全(quan)球產(chan)業鏈互聯,能(neng)源(yuan)開(kai)發、利(li)用(yong)和(he)(he)(he)(he)分享更加緊密,能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)進入“信息(xi)化(hua)時(shi)代(dai)”。
隨著生(sheng)物(wu)與計算科(ke)學的(de)融合(he),量子計算機(ji)(ji)賦予(yu)機(ji)(ji)器更強算力、更多(duo)智(zhi)慧,第4次工(gong)(gong)業(ye)(ye)革命正在(zai)來臨(lin),是以石墨烯、基因技術(shu)、量子信息智(zhi)能(neng)技術(shu)、可控核聚變(bian)、生(sheng)物(wu)技術(shu)及清潔能(neng)源為技術(shu)突破口的(de)工(gong)(gong)業(ye)(ye)革命,社會面(mian)臨(lin)更加激烈的(de)資(zi)源整合(he)和產業(ye)(ye)互聯,能(neng)源利(li)用(yong)進入“智(zhi)能(neng)化新能(neng)源時代(dai)”。
圖1:工業、科技革命與(yu)全(quan)球能(neng)源體(ti)系轉型(xing)
縱觀世界能(neng)(neng)源發展史,伴(ban)隨每次工(gong)業(ye)化(hua)進(jin)步,能(neng)(neng)源類型(xing)呈現從(cong)(cong)高碳向(xiang)低碳、無碳的發展趨(qu)勢(shi),利用途(tu)徑從(cong)(cong)直接一次到多次轉(zhuan)換(huan)(huan),為新(xin)能(neng)(neng)源產業(ye)帶(dai)來(lai)革(ge)命,為中國“能(neng)(neng)源獨(du)立(li)”戰(zhan)略帶(dai)來(lai)機遇(yu),傳統化(hua)石(shi)能(neng)(neng)源必將(jiang)完成到新(xin)能(neng)(neng)源的終極轉(zhuan)換(huan)(huan),能(neng)(neng)源生產和利用將(jiang)進(jin)入(ru)“清潔化(hua)、智能(neng)(neng)化(hua)”時代。
1.4長期中低油價倒逼油氣理論創新與技術進步
自1859年世界第1口工業油(you)井(jing)在美(mei)國(guo)賓(bin)夕(xi)法尼亞州成功開采以(yi)(yi)來,石(shi)油(you)工業理(li)(li)論(lun)(lun)、技術發(fa)展(zhan)經(jing)歷了3個時期(qi)(見圖2):①找(zhao)油(you)萌(meng)芽時期(qi),以(yi)(yi)背斜(xie)理(li)(li)論(lun)(lun)為(wei)標志(zhi),以(yi)(yi)使用(yong)頓(dun)鉆(zhan)和(he)旋轉(zhuan)鉆(zhan)井(jing)概(gai)念提(ti)出(chu)為(wei)技術特(te)點;②常(chang)(chang)規(gui)(gui)油(you)氣(qi)(qi)(qi)時期(qi),以(yi)(yi)圈閉型“油(you)氣(qi)(qi)(qi)藏”理(li)(li)論(lun)(lun)為(wei)指導,形(xing)成旋轉(zhuan)鉆(zhan)井(jing)發(fa)展(zhan)、噴射鉆(zhan)井(jing)、自動(dong)化鉆(zhan)井(jing)技術序列;③常(chang)(chang)規(gui)(gui)-非常(chang)(chang)規(gui)(gui)油(you)氣(qi)(qi)(qi)時期(qi),以(yi)(yi)連續(xu)型“甜(tian)點區”為(wei)核心的非常(chang)(chang)規(gui)(gui)油(you)氣(qi)(qi)(qi)地質(zhi)學理(li)(li)論(lun)(lun)創(chuang)新,以(yi)(yi)水平井(jing)水力壓(ya)裂、平臺式(shi)工廠化作業為(wei)技術突破,尤其(qi)是美(mei)國(guo)和(he)中國(guo),實現了非常(chang)(chang)規(gui)(gui)油(you)氣(qi)(qi)(qi)勘(kan)探開發(fa)規(gui)(gui)模高(gao)效發(fa)展(zhan)。
全(quan)球(qiu)油價(jia)中(zhong)低位運行,倒逼石油公司開展理論和技術革新,降本增效,形成以非常(chang)規油氣(qi)地(di)質(zhi)(zhi)學、深層古老碳酸鹽巖(yan)油氣(qi)地(di)質(zhi)(zhi)、常(chang)規-非常(chang)規“有序聚集(ji)”、“源(yuan)(yuan)巖(yan)油氣(qi)”地(di)質(zhi)(zhi)等為特色的(de)理論體系(見圖2)。2000年(nian)后,以風能、太陽(yang)能、地(di)熱能、生物質(zhi)(zhi)能等為代表的(de)新能源(yuan)(yuan)消費量在低油價(jia)背景下大幅(fu)攀(pan)升(sheng)。2018年(nian),新能源(yuan)(yuan)(非化石能源(yuan)(yuan))占一次能源(yuan)(yuan)消費比例達15.3%。
圖(tu)2石油工業理論技術進展(zhan)及全球(qiu)油價發展(zhan)趨勢(1900—1944年使(shi)用美國平均(jun)價格,1945—1983年使(shi)用阿拉伯Ras Tanura報價,2014年至今使(shi)用Brent價格,圖(tu)中(zhong)價格考慮(lv)美國2018年通貨膨脹(zhang))
化(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)資源(yuan)潛(qian)力還很大,全球(qiu)化(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)還可(ke)(ke)以(yi)利(li)用100年以(yi)上(shang)。2018年全球(qiu)煤(mei)炭、石(shi)油和天然氣儲采(cai)比(bi)分別(bie)為132、50和51,尤其是非(fei)常規油氣革命后,石(shi)油工(gong)業可(ke)(ke)采(cai)資源(yuan)進(jin)一(yi)步增加。但化(hua)(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)未來面(mian)臨含碳不(bu)(bu)清(qing)潔、較高開(kai)采(cai)成本不(bu)(bu)經濟等(deng)嚴峻挑戰,或許等(deng)不(bu)(bu)到(dao)(dao)化(hua)(hua)石(shi)資源(yuan)枯竭(jie),“新能(neng)源(yuan)革命”就將提前到(dao)(dao)來。
2中國“能源獨立”戰略命題提出的歷史背景
2.1美國依靠“非常規油氣革命”即將實現“能源獨立”
1973年(nian)美(mei)(mei)國(guo)政府首次提出“能源(yuan)獨立(li)”戰略,準確定位頁巖氣(qi)等(deng)非常規油(you)氣(qi)資源(yuan),在近50年(nian)的科技引領、財(cai)政扶(fu)持和(he)法律保障“三位一體”長期持續推動下,2022年(nian)或將實現能源(yuan)獨立(li),預計2030年(nian)能源(yuan)出口將達到3.1X108t油(you)當量[19]。美(mei)(mei)國(guo)通過長期努力持續攻關實現“能源(yuan)獨立(li)”目(mu)標,其戰略思(si)路和(he)經驗值得借鑒。
超前(qian)部(bu)署是美國布局“能(neng)(neng)源(yuan)獨(du)立”的戰略(lve)出發點,通過(guo)超前(qian)科技攻(gong)關、能(neng)(neng)源(yuan)部(bu)重組(zu)法案(an)、實施《原油意(yi)外(wai)獲(huo)利法》等3大措施,持續(xu)不斷支(zhi)持“能(neng)(neng)源(yuan)獨(du)立”戰略(lve)。1976年(nian)美國能(neng)(neng)源(yuan)部(bu)設立非常規天然氣研究(jiu)項(xiang)目(UGRP),下(xia)設東部(bu)頁巖氣項(xiang)目(EGSP),兩個項(xiang)目至2005年(nian)結(jie)束(shu),運行周(zhou)期長(chang)達(da)28年(nian)。1976年(nian)通過(guo)能(neng)(neng)源(yuan)部(bu)重組(zu)法案(an),設立天然氣研究(jiu)院,確定持續(xu)投入(ru)油氣科技項(xiang)目資金超過(guo)50X108美元。
落實非常規氣開發稅收抵免優惠政策,減免幅度1.083美元/106ft3(約0.26元/m3),而1989年美(mei)國天然氣價(jia)格僅為1.75美(mei)元/106ft3。中(zhong)國應(ying)借鑒(jian)美(mei)國經驗,科學研(yan)判世界能源發(fa)展(zhan)大勢,系統分(fen)析資(zi)源基(ji)本面貌,因地制(zhi)宜(yi)、因情(qing)(qing)施(shi)策(ce)制(zhi)定符合基(ji)本國情(qing)(qing)的“能源獨立”戰(zhan)略。
2.2中國能源發展與生產態勢
1949年新中國成立時,全國能源生產總量僅有0.2X108t標準煤。其中,原煤產量0.3X108t、原油產量12.0X104t、天然氣產量0.1X108m3,發電量43.0X108kW/h。2018年全國能源生產總量達26X108t油當量,其中原煤產量36.8X108t、原油產量1.9X108t、天然氣產量1602.7X108m3,發電量(liang)達71117.7X108kW/h。
70年來(lai),中(zhong)國(guo)能(neng)(neng)源科(ke)技(ji)實現全面(mian)自主創新,形成中(zhong)國(guo)特色的陸(lu)相(xiang)成油、海相(xiang)成氣(qi)地質理(li)論和微(wei)納米孔(kong)產(chan)油氣(qi)的非常規油氣(qi)等理(li)論技(ji)術,支(zhi)撐(cheng)油氣(qi)規模生產(chan)。太陽能(neng)(neng)、風能(neng)(neng)、水電與核(he)電等技(ji)術支(zhi)撐(cheng)新能(neng)(neng)源跨越發展,煤炭清(qing)潔化應用技(ji)術實現突破,中(zhong)國(guo)已(yi)成為(wei)能(neng)(neng)源科(ke)技(ji)強國(guo)和利用大(da)(da)國(guo),已(yi)經遠(yuan)超美國(guo)成為(wei)世界最(zui)大(da)(da)能(neng)(neng)源生產(chan)國(guo)、最(zui)大(da)(da)能(neng)(neng)源消費國(guo)、最(zui)大(da)(da)能(neng)(neng)源進口國(guo)。
從(cong)能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)結構來看,目前世界(jie)一次能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)中油(you)氣(qi)占(zhan)56%,處在(zai)油(you)氣(qi)為主(zhu)的時(shi)代,而中國煤(mei)(mei)炭(tan)(tan)消(xiao)費(fei)(fei)占(zhan)59.1%,仍(reng)處在(zai)煤(mei)(mei)炭(tan)(tan)為主(zhu)的時(shi)代。若(ruo)以(yi)煤(mei)(mei)炭(tan)(tan)消(xiao)費(fei)(fei)比例為參(can)考標準(zhun),1965年(nian)煤(mei)(mei)炭(tan)(tan)在(zai)世界(jie)一次能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)中占(zhan)比37%,預計中國在(zai)2050年(nian)前后(hou)才可達到(dao),能(neng)源(yuan)結構演進滯后(hou)世界(jie)水(shui)平約85年(nian)。
2.3中國“能源獨立”戰略命題實施的歷史機遇
傳統化(hua)石能(neng)(neng)源未(wei)來短(duan)期內仍將(jiang)發揮穩(wen)定供給、服務社(she)會的重要作(zuo)用,但不能(neng)(neng)單獨(du)依靠化(hua)石資源完成(cheng)“能(neng)(neng)源獨(du)立”目標。大力發展(zhan)新能(neng)(neng)源,與(yu)化(hua)石能(neng)(neng)源形(xing)成(cheng)合力,是中國(guo)實現“能(neng)(neng)源獨(du)立”的唯一途徑和必須選擇。
2.3.1依靠“潔煤穩油增氣、大力發展新能源”有望實現能源獨立
中國和(he)(he)美國非常規(gui)油(you)氣地下(xia)和(he)(he)地上(shang)(shang)條(tiao)件(jian)截然不同,環(huan)保(bao)要求又限(xian)制煤炭長(chang)期“一支獨大(da)”,資源(yuan)稟賦制約油(you)氣大(da)規(gui)模上(shang)(shang)產,非常規(gui)能源(yuan)快速發(fa)展但增長(chang)有限(xian)。這(zhe)些條(tiao)件(jian)決定(ding)中國不能像美國單(dan)一依靠非常規(gui)油(you)氣解決能源(yuan)供(gong)需矛盾。在(zai)化石能源(yuan)儲(chu)量和(he)(he)新能源(yuan)潛力上(shang)(shang),中國具備資源(yuan)基礎條(tiao)件(jian)和(he)(he)發(fa)展潛力,在(zai)新科技與工業革命大(da)背景下(xia),依靠“潔煤穩油(you)增氣、大(da)力發(fa)展新能源(yuan)”是(shi)實現“能源(yuan)獨立”的(de)歷(li)史機遇。
應推(tui)(tui)(tui)動能(neng)(neng)(neng)源(yuan)生(sheng)產和消費革(ge)命,依托國家(jia)重(zhong)大戰略規劃(hua)帶動能(neng)(neng)(neng)源(yuan)轉型(xing)。在(zai)(zai)“潔(jie)(jie)煤”上(shang)實施(shi)“地下煤制氣生(sheng)產革(ge)命”,推(tui)(tui)(tui)動煤炭(tan)清潔(jie)(jie)化利用(yong);在(zai)(zai)“穩(wen)油增(zeng)氣”上(shang)加強國內生(sheng)產并借勢“一帶一路(lu)”戰略布局擴(kuo)大海外合作(zuo)權益油氣增(zeng)加,堅持(chi)“水合物生(sheng)產試驗”,拓展天然(ran)氣供(gong)應領域;在(zai)(zai)“大力發展新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)”上(shang)實施(shi)“氫能(neng)(neng)(neng)生(sheng)產革(ge)命”,加快與油氣基礎建設(she)融合;在(zai)(zai)“新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)技術革(ge)命”上(shang)以儲能(neng)(neng)(neng)電(dian)池、納米(mi)超(chao)材料、石墨烯、磁(ci)約束(shu)聚變等(deng)顛覆性技術為重(zhong)點,推(tui)(tui)(tui)動能(neng)(neng)(neng)源(yuan)利用(yong)向無碳(tan)化、互聯化、大數據(ju)、智慧化轉型(xing)。
2.3.2生態環境問題突出決定能源清潔化發展成為必然選擇
以煤、石(shi)油(you)等為代表(biao)的(de)(de)(de)高(gao)碳化(hua)(hua)(hua)石(shi)能源(yuan)燃燒排(pai)放物是造成大氣(qi)(qi)污染的(de)(de)(de)主要來源(yuan),也是中國大部分城市霧霾形(xing)成的(de)(de)(de)重要原因[20-21]。隨(sui)著環境(jing)保護日益重要和建設“美麗中國”的(de)(de)(de)提(ti)出,從(cong)2013至2018年(nian),污染物中PM10、PM2.5、二氧化(hua)(hua)(hua)硫和氮(dan)氧化(hua)(hua)(hua)物等指標下降(jiang)了35%~45%,大氣(qi)(qi)臭氧含量(liang)(liang)從(cong)140μg/m3上升到150μg/m3。能源(yuan)清潔化(hua)(hua)(hua)發(fa)展成為生態環境(jing)保護的(de)(de)(de)必然要求。2019年(nian)北京及周邊(bian)地區通過大力實施(shi)“煤改氣(qi)(qi)”,大氣(qi)(qi)質量(liang)(liang)指標PM2.5濃度較快降(jiang)低(di),從(cong)2013年(nian)的(de)(de)(de)年(nian)均89.5μg/m3降(jiang)至2019年(nian)的(de)(de)(de)42.0μg/m3。
2.3.3中國原油需求達峰時間成為能源結構變革的機遇期
世(shi)界多(duo)(duo)數發達國(guo)(guo)(guo)家(jia)石油(you)(you)消(xiao)費(fei)(fei)(fei)呈現雙駝峰特征(zheng),1973年(nian)(nian)和(he)1979年(nian)(nian)石油(you)(you)危(wei)機重(zhong)創發達國(guo)(guo)(guo)家(jia)經(jing)濟,影響石油(you)(you)消(xiao)費(fei)(fei)(fei),形成第(di)1個消(xiao)費(fei)(fei)(fei)峰值(zhi)(見圖3)。根據各國(guo)(guo)(guo)一次(ci)(ci)能(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)(fei)構(gou)(gou)成不同和(he)資源(yuan)稟賦差異(yi)(yi),多(duo)(duo)數發達國(guo)(guo)(guo)家(jia)第(di)2次(ci)(ci)消(xiao)費(fei)(fei)(fei)達峰略有差異(yi)(yi),例如日本和(he)美(mei)國(guo)(guo)(guo)分別在1996年(nian)(nian)和(he)2005年(nian)(nian)達到第(di)2次(ci)(ci)消(xiao)費(fei)(fei)(fei)峰值(zhi)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)原油(you)(you)消(xiao)費(fei)(fei)(fei)仍在增長,在基準情(qing)景(jing)(jing)、強化政策情(qing)景(jing)(jing)和(he)溫控情(qing)景(jing)(jing)下,預測在2025年(nian)(nian)或2040年(nian)(nian)消(xiao)費(fei)(fei)(fei)達峰。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)能(neng)(neng)源(yuan)需求,尤其是原油(you)(you)消(xiao)費(fei)(fei)(fei)達峰時間將是能(neng)(neng)源(yuan)結(jie)構(gou)(gou)變革的(de)重(zhong)要機遇期。
圖3各國石(shi)油(you)消費達峰模式及(ji)中國未來(lai)石(shi)油(you)消費預測(ce)(ce)(1965—2018年(nian)各國石(shi)油(you)消費數據來(lai)源于文獻[18],2018—2050年(nian)中國石(shi)油(you)消費EIA預測(ce)(ce)來(lai)源于文獻[23],其(qi)他(ta)預測(ce)(ce)來(lai)源于文獻)
2.3.4新能源顛覆性科技創新為“能源獨立”提供技術支撐
隨著新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)向規模化(hua)(hua)、低廉(lian)化(hua)(hua)、大眾化(hua)(hua)發展(zhan)(zhan),以(yi)氫能(neng)(neng)(neng)(neng)、儲能(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池、納(na)米超材料(liao)、石墨烯、磁約束聚變等(deng)顛覆性技(ji)(ji)術(shu)(shu)為亮點的(de)未來(lai)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)超乎想象。在氫能(neng)(neng)(neng)(neng)領域謀劃(hua)高效電(dian)(dian)解水(shui)制氫等(deng)技(ji)(ji)術(shu)(shu),核能(neng)(neng)(neng)(neng)領域謀劃(hua)磁約束聚變等(deng)技(ji)(ji)術(shu)(shu),儲能(neng)(neng)(neng)(neng)領域謀劃(hua)新(xin)材料(liao)石墨烯、納(na)米電(dian)(dian)池等(deng)技(ji)(ji)術(shu)(shu),使新(xin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)利用向智慧化(hua)(hua)、互聯化(hua)(hua)、大數據(ju)化(hua)(hua)轉型(xing),日趨明朗(lang)的(de)新(xin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)序列(lie)為能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)獨立創造(zao)了必(bi)要的(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)條件。科技(ji)(ji)爆(bao)炸(zha)和技(ji)(ji)術(shu)(shu)迭(die)代(dai)必(bi)將推動新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)產業迅速(su)發展(zhan)(zhan),新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)時(shi)代(dai)或將提(ti)前(qian)到來(lai)。
3中國能源發展面臨4大挑戰
中國(guo)能源發展(zhan)目前面臨(lin)消(xiao)費總量大、結構不(bu)清潔、供(gong)給不(bu)安全、復制(zhi)美國(guo)模式(shi)不(bu)現實(shi)等(deng)4大挑戰,決定了(le)實(shi)現“能源獨立”戰略的長久性(xing)和(he)系(xi)統性(xing),不(bu)可一(yi)蹴而成。
3.1人口基數和經濟發展規模決定中國能源消費體量“總量大”
中(zhong)國是(shi)世界人(ren)口(kou)第(di)1大(da)(da)國、汽(qi)車保有量第(di)1大(da)(da)國、第(di)2大(da)(da)經濟體(ti),人(ren)口(kou)基(ji)數(shu)和經濟體(ti)量決定我國能(neng)源消費居世界第(di)1。2019年末中(zhong)國大(da)(da)陸人(ren)口(kou)基(ji)數(shu)突破14X108人(ren),位居世界第(di)1[24],比上年末增加467X104人(ren),人(ren)口(kou)自然增長率為3.34‰。
全國(guo)機動車(che)(che)保有(you)量(liang)達3.48X108輛,其中(zhong)汽車(che)(che)保有(you)量(liang)2.6X108輛,同比增長8.8%,全國(guo)66個(ge)(ge)城市汽車(che)(che)保有(you)量(liang)超過100X104輛,30個(ge)(ge)城市超200X104輛[25]。中(zhong)國(guo)國(guo)民生產總值(GDP)約14.36X1012美元(yuan),增速6.1%,位居世界(jie)第2大經(jing)濟體。
3.2“富煤但油氣不足”的資源面貌決定中國能源結構“不清潔”
中國煤炭資源豐富但油氣相對不足的先天稟賦條件決定了特殊的資源構成、生產和消費比例。截至2018年底,中國煤炭探明可采儲量1388X108t,占全球儲量13.2%;石油探明可采儲量35X108t,僅占全球儲量1.5%;天然氣探明可采儲量6.1X1012m3,僅占全球儲量3.1%。
2018年,國內(nei)一次能源消(xiao)(xiao)費(fei)結(jie)(jie)構中煤炭占(zhan)(zhan)58.2%、石油占(zhan)(zhan)19.6%、天(tian)然氣占(zhan)(zhan)7.4%、新(xin)能源占(zhan)(zhan)14.7%,同(tong)生產結(jie)(jie)構一樣形成(cheng)煤炭占(zhan)(zhan)比大、其他能源占(zhan)(zhan)比小的“一大三小”消(xiao)(xiao)費(fei)結(jie)(jie)構。相(xiang)比世界(jie)能源消(xiao)(xiao)費(fei)“四分天(tian)下(xia)”格局(ju),富(fu)煤少油氣的“不清(qing)潔(jie)”能源結(jie)(jie)構嚴重制約(yue)美麗(li)中國建設,以煤炭為(wei)主(zhu)的能源時代決定了中國“不清(qing)潔(jie)”的能源結(jie)(jie)構需要低碳化(hua)發展(zhan)。
3.3持續攀升的油氣對外依存度決定中國能源供應“不安全”
2018年,全國一次能源消費32X108t油當量,缺口6X108t油當量,綜合對外依存度19%,主要缺油缺氣。2010年以來,國內原油產量徘徊在2X108t附近,遠無法滿足消費需求,對外依存度從2010年的55%大幅攀升至2018年的71%,已超過國家能源安全70%超危警戒線;天然氣消費量從2010年的1089X108m3增長到2018年的2830X108m3,增幅160%,對外依(yi)存度從11%攀(pan)升至43%。中國能源消費格(ge)局整(zheng)體(ti)呈現“油穩(wen)氣(qi)增”態勢。
預計到2030年國內原油產量(1.6~1.8)X108t,消費量達(6.5~7.0)X108t,天然氣產量(1800~2200)X108m3,消費量達(5500~6500)X108m3,油氣對外依(yi)存(cun)度都可能(neng)超過(guo)70%。國內供(gong)需矛(mao)盾加劇,供(gong)給側自主力削弱,油氣“短板”更加明(ming)顯(xian),安全供(gong)給不穩定因素(su)進一步增加。
中國油(you)氣進(jin)(jin)口數量(liang)過(guo)大(da),進(jin)(jin)口來源集(ji)中,主要進(jin)(jin)口通道單一,能源安(an)全供應(ying)極不(bu)穩定,能源進(jin)(jin)口劣勢(shi)突顯,油(you)氣供應(ying)安(an)全存(cun)在很(hen)大(da)風險。
3.4資源條件決定復制美國模式近中期實現能源獨立“不現實”
美國(guo)(guo)非(fei)常(chang)規(gui)油(you)氣資源(yuan)(yuan)(yuan)以(yi)海(hai)相(xiang)盆地為主,資源(yuan)(yuan)(yuan)量(liang)大(da),分布面(mian)積廣,埋藏淺,地表平坦(tan),頁(ye)巖(yan)油(you)氣產量(liang)可(ke)以(yi)規(gui)模增長。但中(zhong)國(guo)(guo)陸相(xiang)盆地非(fei)常(chang)規(gui)油(you)氣資源(yuan)(yuan)(yuan)規(gui)模相(xiang)對較小,致密油(you)和(he)頁(ye)巖(yan)油(you)分布面(mian)積有限,有機(ji)質成熟度偏(pian)低,要形成(3~5)X108t非(fei)常(chang)規(gui)油(you)年產量(liang),目前不(bu)具備資源(yuan)(yuan)(yuan)與技術條件。
中國非常規氣主要是陸相致密氣、煤層氣以及海相頁巖氣。而海相頁巖氣主要分布于四川盆地及周緣,深淺不一、地表復雜,要形成年產幾千億立方米非常規氣不具備資源基礎。2018年美國頁巖氣產量6072X108m3、致密油頁巖油產量3.1X108t,中國要達(da)到美(mei)國非常(chang)規(gui)油氣產量規(gui)模,目前看難度極大。
中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)復(fu)雜的地質條件不(bu)能(neng)(neng)支(zhi)撐非常規油(you)氣產量大(da)規模(mo)(mo)快(kuai)速提升(sheng)(sheng),不(bu)能(neng)(neng)滿足近(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)期(qi)消(xiao)費(fei)需求。當前新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發展規模(mo)(mo)不(bu)足以(yi)彌補持續攀升(sheng)(sheng)的消(xiao)費(fei)缺口,巨大(da)的能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)需求基數決定中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)不(bu)能(neng)(neng)簡單復(fu)制美國(guo)模(mo)(mo)式。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)需求體(ti)量大(da)、油(you)氣資源(yuan)(yuan)(yuan)相對缺少、新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技術尚未(wei)規模(mo)(mo)突破,決定中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)“能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)獨立”戰(zhan)略在(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)短期(qi)內面臨挑戰(zhan)。
4中國“能源獨立”戰略命題的內涵與意義
4.1中國“能源獨立”戰略的基本內涵
中(zhong)國(guo)“能(neng)源獨立(li)”戰略(lve)是指(zhi)通過能(neng)源戰略(lve)制定、科技攻關(guan)、政策(ce)引導(dao)和(he)科學布局,有(you)序(xu)實現(xian)(xian)(xian)國(guo)內生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)與(yu)(yu)海外(wai)權(quan)益產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)總體達到與(yu)(yu)消費基本平衡,生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)與(yu)(yu)消費能(neng)力基本相(xiang)當,確(que)保國(guo)家在重大事件時期國(guo)內生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)基本滿足消費。“有(you)序(xu)實現(xian)(xian)(xian)”是指(zhi)從現(xian)(xian)(xian)階(jie)段國(guo)內生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)為主、國(guo)外(wai)權(quan)益補充的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)模式,力爭轉(zhuan)變為全部國(guo)內生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)滿足消費需求(qiu)的(de)供求(qiu)關(guan)系。
中(zhong)國(guo)(guo)“能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)獨立(li)”的重(zhong)要標(biao)志:①國(guo)(guo)內(nei)(nei)生(sheng)產(chan)量(liang)(liang)(liang)占(zhan)消(xiao)費量(liang)(liang)(liang)90%以上、清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生(sheng)產(chan)量(liang)(liang)(liang)占(zhan)消(xiao)費量(liang)(liang)(liang)70%以上;②能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供應實(shi)現“長(chang)久安(an)全(quan)(quan)”和(he)“自主可控(kong)”。中(zhong)國(guo)(guo)“能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)獨立(li)”滿足(zu)兩種(zhong)情景(jing):①常態下,國(guo)(guo)內(nei)(nei)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生(sheng)產(chan)與(yu)海外權(quan)益產(chan)量(liang)(liang)(liang)基本(ben)滿足(zu)國(guo)(guo)內(nei)(nei)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費量(liang)(liang)(liang),實(shi)現能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供應“長(chang)久安(an)全(quan)(quan)”,其(qi)中(zhong),國(guo)(guo)內(nei)(nei)生(sheng)產(chan)至少90%,戰略儲備滿足(zu)3~6個(ge)月(yue)應對極端重(zhong)大事件(jian)時急需;②應急時,國(guo)(guo)內(nei)(nei)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生(sheng)產(chan)量(liang)(liang)(liang)與(yu)戰略儲備量(liang)(liang)(liang)基本(ben)滿足(zu)國(guo)(guo)內(nei)(nei)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費量(liang)(liang)(liang),保障短(duan)期極端情況下能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供應“自主可控(kong)”。
中國(guo)“能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)獨立”戰略是(shi)契合我國(guo)社會主(zhu)義現代化強國(guo)的奮斗目標,全面服務社會主(zhu)義現代化強國(guo)建設。通過(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費革命控制“天花板”,加(jia)(jia)強保障能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供(gong)應(ying),大力促進新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)等綠色清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發展,加(jia)(jia)快邁向煤(mei)炭(tan)40%、油氣30%、新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)30%“三足鼎立”消(xiao)費新格局,力爭利用國(guo)內生(sheng)(sheng)產、國(guo)外(wai)權益模式保障能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生(sheng)(sheng)產與消(xiao)費平衡,有(you)望實現“能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)自主(zhu)”。
不斷(duan)調(diao)整優化能源(yuan)結構(gou),大力(li)提升新(xin)能源(yuan)生產(chan)和消(xiao)費(fei)占(zhan)(zhan)比,預(yu)計當(dang)新(xin)能源(yuan)消(xiao)費(fei)占(zhan)(zhan)主體地位(占(zhan)(zhan)70%)、化石能源(yuan)占(zhan)(zhan)30%構(gou)成“一大一小”能源(yuan)消(xiao)費(fei)格局時,有望實(shi)現“能源(yuan)獨(du)立”。
4.2中國“能源獨立”戰略的資源內涵
實現中國(guo)“能(neng)源獨立”戰略,提升中國(guo)能(neng)源技術創新(xin)能(neng)力,潔煤、穩油、增氣、大(da)力發(fa)展新(xin)能(neng)源是(shi)基(ji)礎需要,積極綜合協調煤炭、油氣和新(xin)能(neng)源“3大(da)領域”。
4.2.1煤炭領域加快清潔化利用、提升煤化工規模、推動集中利用
煤地下氣化是煤炭清潔利用的一種途徑,可從根本上改變煤炭開采利用模式,減少煤炭在開采和應用中造成的環境負面影響。要力爭實現中國陸上埋深1000~3000m煤炭資源氣化動用,預估可產甲烷、氫氣等氣體(272~332)X1012m3。
地面煤制油等煤化工是煤炭清潔利用的另一途徑。利用煤化工與石化產業關聯提升煤化工規模,實現煤化工副產物向煉廠供氫、向油田供CO2驅替采油。打造“煤化廠-石化廠-油氣田”產業鏈,實現煤炭高效、清潔利用和CO2封存(cun)。2018年全國煤制油已建成產(chan)能1138X104t,煤制烯烴產(chan)能1112X104t,煤制乙二(er)醇產(chan)能363X104t。
煤炭集中(zhong)(zhong)利(li)用(yong)(yong)模式有助于(yu)提(ti)高煤炭燃燒效率、降低污染(ran)排放(fang)。中(zhong)(zhong)國是世界最(zui)大的(de)燃煤火(huo)力發(fa)電(dian)國,年發(fa)電(dian)量4732X1012kW/h,占世界火(huo)力發(fa)電(dian)的(de)47%。低功(gong)率工業(ye)鍋爐較低負荷運行會造成(cheng)煙溫不能滿足脫硝裝(zhuang)置技術要(yao)求,導致氮氧化物排放(fang)超標(biao)。推動燃煤鍋爐全負荷集中(zhong)(zhong)利(li)用(yong)(yong)可實現燃煤高效清潔。
4.2.2油氣領域常-非并舉,推動海域和海外,提升氫能產業與油氣工業融合發展
提(ti)升陸(lu)上超(chao)深(shen)(shen)層油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)和(he)非(fei)常規油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)規模(mo)開發。中(zhong)國塔里木(mu)、四川和(he)準噶爾(er)等3大(da)含油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)盆(pen)(pen)地(di)均(jun)有超(chao)深(shen)(shen)層油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)重大(da)發現(xian)。其中(zhong),塔里木(mu)盆(pen)(pen)地(di)海相(xiang)(xiang)和(he)陸(lu)相(xiang)(xiang)油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)藏開發深(shen)(shen)度已(yi)突破8000m,順北(bei)油(you)(you)(you)田產油(you)(you)(you)層平(ping)均(jun)深(shen)(shen)度達(da)到7632m。塔北(bei)-塔中(zhong)奧陶系地(di)質(zhi)資源(yuan)量近60X108t油(you)(you)(you)當(dang)量,2018年累計探(tan)明26.5X108t油(you)(you)(you)當(dang)量,形成1005X104t大(da)油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)區,中(zhong)國正在(zai)世界上進行(xing)一場“深(shen)(shen)層油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)革命(ming)”。
中國“非常(chang)規油氣革(ge)命”已進(jin)入戰略突破期,儲(chu)、產(chan)量持(chi)續(xu)增長(chang)是我(wo)國保障能(neng)源安(an)全的現實方向。2018年非常(chang)規油氣產(chan)量6365X104t油當(dang)量,占油氣總產(chan)量的22%。
突破海洋深水油氣勘探和水合物資源開發利用,拓展海外油氣權益。中國海域油氣資源豐富,石油探明儲量64.7X108t、天然氣6.7X1012m3。中國(guo)已(yi)建成亞(ya)太、中亞(ya)俄羅(luo)斯、中東、非洲、美(mei)洲等5大海外(wai)(wai)油(you)氣(qi)合作區(qu),2018年(nian)中國(guo)海外(wai)(wai)油(you)氣(qi)權益(yi)產(chan)量達2X108t油(you)當量,較(jiao)2017年(nian)增(zeng)長3.7%。“一(yi)帶(dai)一(yi)路”沿(yan)線應是(shi)油(you)氣(qi)合作的(de)重點地(di)區(qu)。
發(fa)展(zhan)化(hua)石(shi)能源制氫(qing),打通氫(qing)能產(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈體系(xi)。目前(qian)化(hua)石(shi)燃(ran)料熱化(hua)學重(zhong)整制氫(qing)是全(quan)(quan)球(qiu)主要氫(qing)能來源,占(zhan)96%以上[28],平均成(cheng)本1.9美元/kg。中國(guo)已成(cheng)為世界第一制氫(qing)大國(guo),2018年工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)氫(qing)氣(qi)產(chan)量(liang)約為2100X104t,占(zhan)全(quan)(quan)球(qiu)制氫(qing)總量(liang)的(de)30%。加(jia)快推(tui)進(jin)氫(qing)能工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)化(hua)發(fa)展(zhan),深入融合(he)油氣(qi)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)與氫(qing)能工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye),利用現有天然氣(qi)管網和加(jia)油氣(qi)站(zhan)等(deng)基礎設施,在產(chan)氫(qing)、加(jia)氫(qing)等(deng)產(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈節點發(fa)揮現有油氣(qi)公司(si)先(xian)天優勢,實現“加(jia)油站(zhan)、加(jia)氣(qi)站(zhan)、加(jia)氫(qing)站(zhan)、加(jia)電(dian)站(zhan)”四站(zhan)合(he)一發(fa)展(zhan),推(tui)進(jin)氫(qing)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)體系(xi)高(gao)質(zhi)量(liang)發(fa)展(zhan)。
4.2.3加快新能源低成本、規模化生產,突破新材料新技術
加快太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、水(shui)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、核能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、地熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、生物(wu)質能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)等(deng)新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)低成本、規模化生產。2018年,中國(guo)新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)總量為4.8X108t油(you)(you)當量,占全國(guo)一次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)14.7%,同(tong)(tong)比增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)11.8%,占全球(qiu)新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)總量的22.7%。水(shui)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)消(xiao)費(fei)(fei)2.7X108t油(you)(you)當量,同(tong)(tong)比增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)3.2%;核能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)消(xiao)費(fei)(fei)0.7X108t油(you)(you)當量,同(tong)(tong)比增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)18.7%;風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)消(xiao)費(fei)(fei)0.8X108t油(you)(you)當量,同(tong)(tong)比增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)24.0%;太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)消(xiao)費(fei)(fei)0.4X108t油(you)(you)當量,同(tong)(tong)比增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)50.6%;生物(wu)質能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)和其(qi)他消(xiao)費(fei)(fei)0.2X108t油(you)(you)當量。新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)投(tou)資增(zeng)(zeng)加,生產成本下降接近化石能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。
加快突破(po)除化(hua)(hua)石(shi)資源外(wai)的(de)(de)(de)綠(lv)色(se)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)工藝(yi)技術(shu),實(shi)現氫(qing)(qing)(qing)工業大規模發展。除化(hua)(hua)石(shi)燃料熱(re)化(hua)(hua)學(xue)重(zhong)整(zheng)、化(hua)(hua)工副產(chan)物(wu)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)外(wai),生物(wu)質制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)和太陽(yang)能制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)是(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)途徑(jing)關鍵技術(shu)。生物(wu)質重(zhong)整(zheng)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)分為直接(jie)利用熱(re)物(wu)理化(hua)(hua)學(xue)原理制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)和利用生物(wu)途徑(jing)間接(jie)轉換制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)兩類(lei)。太陽(yang)能制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)可能是(shi)未來大規模綠(lv)色(se)制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)主要方式,具有可再生、零碳排放的(de)(de)(de)優(you)點(dian)。
突破(po)新材(cai)料(liao)新技術(shu)(shu),需要在多領(ling)域(yu)(yu)(yu)技術(shu)(shu)取得(de)革(ge)命性進展。例如,氫(qing)能(neng)(neng)(neng)領(ling)域(yu)(yu)(yu)綠色高效光(guang)能(neng)(neng)(neng)制氫(qing)與(yu)低(di)成(cheng)本燃料(liao)電(dian)(dian)池;核能(neng)(neng)(neng)領(ling)域(yu)(yu)(yu)快堆(dui)技術(shu)(shu)、磁約束聚變與(yu)微(wei)型電(dian)(dian)站(zhan);光(guang)伏領(ling)域(yu)(yu)(yu)新型鈣鈦礦、疊層結構發(fa)電(dian)(dian);生(sheng)物(wu)質能(neng)(neng)(neng)領(ling)域(yu)(yu)(yu)藍(lan)藻(zao)乙醇等;儲能(neng)(neng)(neng)領(ling)域(yu)(yu)(yu)液態金(jin)屬電(dian)(dian)池、納米電(dian)(dian)池和超級電(dian)(dian)容器;新材(cai)料(liao)領(ling)域(yu)(yu)(yu)高性能(neng)(neng)(neng)二維材(cai)料(liao)石墨烯、黑鱗等。從科技發(fa)展角度(du)(du)來(lai)看,大數(shu)據(ju)、云計算、人工智(zhi)能(neng)(neng)(neng)、物(wu)聯網等深度(du)(du)融合,催生(sheng)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化能(neng)(neng)(neng)源管(guan)理革(ge)命。
4.3中國“能源獨立”的戰略意義
加快(kuai)中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)結構轉型革命、實現(xian)“能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)獨(du)立”的(de)最終目標(biao),必須構建新(xin)時(shi)代現(xian)代化能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)體(ti)系。“能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)獨(du)立”核心戰略意義:一(yi)是(shi)保障國(guo)家能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)供應(ying)安全,二是(shi)帶動(dong)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)革命相關(guan)產業大發展(zhan),三是(shi)實現(xian)“智能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”管(guan)理變革,四(si)是(shi)落實能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)零碳化環保目標(biao)。預測2030年中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消費量(liang)將達到高峰值44X108t油(you)當量(liang),從中(zhong)國(guo)地(di)下(xia)資源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)稟賦客觀實際出發,探尋一(yi)條(tiao)低能(neng)耗(hao)可持續發展(zhan)之路。
中國“能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)獨立”戰略(lve)要求建(jian)立“智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)”高效管理(li)體系。“智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)”不是某一特(te)定能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)類型,而是指利用(yong)人(ren)工智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、大數據、信息技術等實(shi)現互(hu)聯和智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)調配(pei)的所有能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)類型總(zong)和。“智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)”將(jiang)電網(wang)、油網(wang)、氣(qi)網(wang)、管網(wang)、煤網(wang)等多網(wang)融合,實(shi)現多種能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)互(hu)補(bu)、上中下游互(hu)聯、生產消費互(hu)通,提高能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)利用(yong)率、壓縮能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)損耗、避免能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)浪費,形成多能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)協同、智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)互(hu)補(bu)、高效利用(yong)的智(zhi)(zhi)(zhi)慧(hui)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)管理(li)體系。
中國“能(neng)(neng)(neng)源(yuan)獨(du)立(li)”戰略不(bu)能(neng)(neng)(neng)依(yi)靠單一能(neng)(neng)(neng)源(yuan),要以“潔(jie)煤穩油增氣、大力發展新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)”為(wei)(wei)總方針(zhen),分“3步走(zou)”實現多種能(neng)(neng)(neng)源(yuan)互補。在摸清資(zi)源(yuan)家底的(de)基礎上,不(bu)大規模盲目減煤、不(bu)過(guo)分夸大油氣。要高度重視新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan),唯有依(yi)靠但不(bu)單靠新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)才能(neng)(neng)(neng)實現獨(du)立(li),力爭到2100年實現化(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)與新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)生產二者地位(wei)轉換,使新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)成為(wei)(wei)我國能(neng)(neng)(neng)源(yuan)結構(gou)的(de)主體(ti)。新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)成為(wei)(wei)主體(ti)能(neng)(neng)(neng)源(yuan),不(bu)是因為(wei)(wei)化(hua)石(shi)資(zi)源(yuan)的(de)枯竭,而是能(neng)(neng)(neng)源(yuan)去碳化(hua)、低成本(ben)、環境保(bao)護的(de)必然趨勢。
4.4實現“能源獨立”的保障措施
應借(jie)鑒美國(guo)(guo)經驗,從國(guo)(guo)家層(ceng)面在兩大(da)領(ling)域超(chao)前部署:①政(zheng)策領(ling)域,制定(ding)國(guo)(guo)家中長期“能源獨(du)立”行(xing)動(dong)計劃,部署政(zheng)策、法律、財稅全方位支持;②科(ke)(ke)(ke)技領(ling)域,制定(ding)國(guo)(guo)家“能源獨(du)立”科(ke)(ke)(ke)技支撐(cheng)計劃,聚(ju)焦若干顛覆(fu)性技術(shu),解決(jue)前瞻性重大(da)科(ke)(ke)(ke)技問題。
從供給、消(xiao)費(fei)(fei)、技(ji)術(shu)、體制方面開展(zhan)“4大(da)(da)革命(ming)、1個合作”:①加快常規-非常規油和氣(qi)、地下(xia)頁巖油改質與煤炭氣(qi)化(hua)工(gong)業(ye)(ye)生(sheng)產(chan),加快煤炭清潔化(hua)利用(yong),加快太陽能(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)等(deng)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)低(di)成本生(sheng)產(chan);②調(diao)(diao)整(zheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)結構,提高能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)利用(yong)率,降低(di)損耗,設(she)置能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)(fei)“天花板”和“警戒(jie)線”;③突破(po)一系列顛覆性技(ji)術(shu),綜合協調(diao)(diao)發展(zhan)煤炭、油氣(qi)、新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)“3大(da)(da)戰略領域(yu)”;④做好產(chan)業(ye)(ye)結構頂層設(she)計,引(yin)導前(qian)瞻(zhan)性基礎(chu)研究,支持新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)人才(cai)儲(chu)備(bei),建造超前(qian)尖端新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)實驗室(shi);⑤加強油氣(qi)、新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)等(deng)國際(ji)合作,要(yao)以全(quan)球視野布(bu)局能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)戰略,加大(da)(da)技(ji)術(shu)創新(xin)促進國外權益能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)生(sheng)產(chan)。
5中國“能源獨立”戰略3步走技術路線圖
“3步(bu)走”戰(zhan)略(lve)技術路線圖(tu)是從中國能源(yuan)基(ji)本國情出發,在科學預判未來能源(yuan)發展總體形勢的(de)基(ji)礎上,緊密(mi)結合社會主(zhu)義現代化強國建設(she)目標,力爭實現中國“能源(yuan)獨立”。
5.1第1步(2020—2035年),化石能源為主并提速新能源
該階段(duan)實(shi)施“潔煤(mei)穩油增氣、大(da)力提高新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)”路徑,設置(zhi)適合(he)中(zhong)國國情(qing)的能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費“天花板”。目標是全(quan)力保(bao)障國內能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)供(gong)給安全(quan)的同時(shi)兼顧環境保(bao)護(hu)。該階段(duan)工作重點是“定方向(xiang)、破瓶頸、制(zhi)戰略、保(bao)安全(quan)”。主體(ti)依(yi)靠(kao)(kao)化(hua)石資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)保(bao)障能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)供(gong)應(ying),把握新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技術革命(ming)方向(xiang),突(tu)破新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)快速發展瓶頸。明確未來能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)主體(ti)依(yi)靠(kao)(kao)新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)才能(neng)(neng)(neng)(neng)實(shi)現“能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)獨立”的戰略,保(bao)障該階段(duan)中(zhong)國“供(gong)給安全(quan)”。
該階段應關(guan)注的現實(shi)領域包括傳統化(hua)(hua)石(shi)(shi)能源清(qing)潔利用(yong)、產(chan)(chan)量持續增長,氫工業(ye)(ye)關(guan)鍵技(ji)術(shu)(shu)(shu)突(tu)(tu)破,儲(chu)能和新材料技(ji)術(shu)(shu)(shu)低廉化(hua)(hua)大眾化(hua)(hua),“智能源”高效管理體系基(ji)本建(jian)立。布(bu)局煤清(qing)潔化(hua)(hua)利用(yong)與現有石(shi)(shi)油(you)(you)工業(ye)(ye)深度融合形成產(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈。加(jia)(jia)快石(shi)(shi)油(you)(you)提高采收(shou)率(lv)與天然氣“控水(shui)開(kai)發”技(ji)術(shu)(shu)(shu)突(tu)(tu)破,加(jia)(jia)強頁巖(yan)油(you)(you)氣、水(shui)合物等非(fei)常規油(you)(you)氣工業(ye)(ye)性試驗與工業(ye)(ye)化(hua)(hua)開(kai)采。
基本(ben)(ben)實(shi)現制氫(qing)、運氫(qing)、儲氫(qing)、加氫(qing)與用(yong)氫(qing)產業鏈突破,同(tong)時(shi)在太陽能、風(feng)能、水能、核能等(deng)開發及儲能和新材料方面(mian)實(shi)現規(gui)模化低(di)(di)成本(ben)(ben)利用(yong)。打通多種能源(yuan)應用(yong)融(rong)合,實(shi)現生(sheng)產、消費智能調(diao)配(pei),大幅提高能源(yuan)利用(yong)率、降低(di)(di)能耗(hao),基本(ben)(ben)建(jian)成“智能源(yuan)”管理體系。
按照目(mu)(mu)前中國能源(yuan)(yuan)發展形勢,預計(ji)一(yi)次能源(yuan)(yuan)消費或將(jiang)在2035年(nian)前后達到峰(feng)值40X108t油當(dang)(dang)量(liang),能源(yuan)(yuan)供給形勢日趨嚴峻(見(jian)圖4)。這一(yi)階(jie)段煤(mei)炭(tan)消費總(zong)量(liang)保持在約(yue)20X108t油當(dang)(dang)量(liang),在一(yi)次能源(yuan)(yuan)中的占比由(you)目(mu)(mu)前60%降低至2035年(nian)50%,仍將(jiang)是我(wo)國能源(yuan)(yuan)消費的主體(ti)。原油消費量(liang)保持總(zong)體(ti)穩(wen)定,控制在(6.0~6.5)X108t,在一(yi)次能源(yuan)(yuan)中的占比由(you)目(mu)(mu)前18%降低至2035年(nian)15%。
天然氣作為(wei)(wei)化石能(neng)源(yuan)(yuan)向(xiang)新能(neng)源(yuan)(yuan)的過渡能(neng)源(yuan)(yuan),消費總量(liang)將(jiang)由2018年的2.5X108t油當(dang)(dang)量(liang)上升至5.0X108t油當(dang)(dang)量(liang),在一次能(neng)源(yuan)(yuan)中的占比由8%上升至2035年13%。新能(neng)源(yuan)(yuan)進(jin)入快(kuai)速發(fa)展階段,消費量(liang)將(jiang)由4.8X108t油當(dang)(dang)量(liang)上升至9.0X108t油當(dang)(dang)量(liang),在一次能(neng)源(yuan)(yuan)中的占比由15%上升至2035年22%,成為(wei)(wei)滿足能(neng)源(yuan)(yuan)消費增長(chang)的主力(li)。
5.2第2步(2035—2050年),化石能源與新能源并重發展
該階段(duan)實施“降(jiang)煤(mei)(mei)炭、穩油(you)氣(qi)(qi)、增新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)”路徑(jing),能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)利用效率提(ti)高(gao)、消(xiao)費總量下降(jiang),降(jiang)低煤(mei)(mei)炭、穩定油(you)氣(qi)(qi)和提(ti)升新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)供給能(neng)(neng)力。目標是加快新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)對煤(mei)(mei)炭的(de)替代,形(xing)成煤(mei)(mei)炭、油(you)氣(qi)(qi)、新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)各(ge)占三分之(zhi)一(yi)的(de)“三足(zu)鼎立”能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)格局(ju),爭(zheng)取實現“能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)自主”。該階段(duan)工作重點是“調(diao)結構、建氫能(neng)(neng)、爭(zheng)自主”,加快調(diao)整(zheng)使一(yi)次能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費結構趨于合理,建成綠色“氫能(neng)(neng)中國”社(she)會,依靠“國內生產+海外權益”模式實現“生產自主”。
該階段應關注的(de)現實(shi)領域包(bao)括化(hua)(hua)石能源(yuan)(yuan)革命性突(tu)破,氫(qing)能源(yuan)(yuan)全(quan)面(mian)工(gong)(gong)業化(hua)(hua),顛覆性技術爆(bao)發,“智能源(yuan)(yuan)”體系全(quan)面(mian)建成(cheng)(cheng)。煤炭(tan)大(da)規(gui)模清(qing)潔(jie)化(hua)(hua)利用(yong)(yong),地下(xia)頁(ye)巖油(you)原位(wei)開采與(yu)(yu)地下(xia)煤炭(tan)氣化(hua)(hua)實(shi)現革命與(yu)(yu)規(gui)模化(hua)(hua)生(sheng)產。全(quan)面(mian)完成(cheng)(cheng)加油(you)、加氣、加氫(qing)與(yu)(yu)充電“四站”一體化(hua)(hua)布局,參照石油(you)工(gong)(gong)業模式(shi)建成(cheng)(cheng)我國“氫(qing)工(gong)(gong)業”體系,形成(cheng)(cheng)綠色“氫(qing)能中國”社會。在新材(cai)料儲能、可控(kong)核聚變等方面(mian)取(qu)得顛覆性突(tu)破或(huo)規(gui)模化(hua)(hua)利用(yong)(yong)。利用(yong)(yong)“新能源(yuan)(yuan)+智能源(yuan)(yuan)”模式(shi),分別(bie)側重(zhong)能源(yuan)(yuan)類(lei)型多(duo)樣化(hua)(hua)和能源(yuan)(yuan)互聯智能化(hua)(hua),補足(zu)化(hua)(hua)石能源(yuan)(yuan)與(yu)(yu)消(xiao)費總量之間(jian)的(de)缺口,實(shi)現生(sheng)產與(yu)(yu)消(xiao)費平(ping)衡。
2035年(nian)中國一次能源(yuan)(yuan)消費(fei)達到峰值后,總體或將呈現下降趨勢,預計(ji)在2050年(nian)一次能源(yuan)(yuan)消費(fei)量將降至(zhi)36X108t油(you)當(dang)量,為新能源(yuan)(yuan)加(jia)快(kuai)對煤(mei)炭的(de)替代提供發展機遇(yu)(見圖4)。這一階段(duan)煤(mei)炭消費(fei)總量由2035年(nian)的(de)20X108t油(you)當(dang)量降至(zhi)2050年(nian)的(de)13X108t油(you)當(dang)量,在一次能源(yuan)(yuan)中的(de)占比由50%降低至(zhi)2050年(nian)的(de)36%,煤(mei)炭能源(yuan)(yuan)的(de)主體地位將徹底改變。
原油(you)消(xiao)費量(liang)繼續保持穩(wen)定,2050年(nian)(nian)消(xiao)費量(liang)約6.5X108t,在(zai)一(yi)次(ci)(ci)能(neng)源(yuan)中的(de)占比由(you)15%提高至(zhi)2035年(nian)(nian)的(de)18%;天(tian)然氣消(xiao)費量(liang)總體穩(wen)定,2050年(nian)(nian)消(xiao)費量(liang)5.5X108t油(you)當量(liang),在(zai)一(yi)次(ci)(ci)能(neng)源(yuan)中的(de)占比由(you)13%上升至(zhi)2050年(nian)(nian)的(de)15%。
新能(neng)(neng)源加快發展,消費(fei)量(liang)將由(you)9X108t油(you)當(dang)量(liang)上升至11X108t油(you)當(dang)量(liang),在(zai)一次(ci)能(neng)(neng)源中的(de)占(zhan)比由(you)22%上升至2050年(nian)的(de)31%,加快對煤(mei)(mei)炭(tan)消費(fei)的(de)替代,成(cheng)為除煤(mei)(mei)炭(tan)之外的(de)另一主體(ti)消費(fei)類型。
圖4中國“能源獨立”戰(zhan)略路線(xian)圖及一次能源消費結構(gou)預測
5.3第3步(2050—2100年),新能源生產消費占主體地位
該階段實(shi)施“氫能(neng)(neng)社會、新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)主導、顛覆性技術實(shi)現(xian)(xian)”路徑,國內能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)需(xu)求持續降(jiang)低并逐步趨于穩定(ding)。煤炭和油氣(qi)等化石(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消費(fei)實(shi)現(xian)(xian)全(quan)面(mian)降(jiang)低,產量規模(mo)和低廉成本(ben)支撐新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)成為能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消費(fei)主體。目標是實(shi)現(xian)(xian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)全(quan)部(bu)國內生(sheng)產,形成新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)占(zhan)70%、化石(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)占(zhan)30%的“一大一小”能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)格局(ju),力(li)爭(zheng)完成“能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)獨(du)立”。
該階段工作重點(dian)是“穩結構、新(xin)能(neng)源(yuan)、爭獨(du)立(li)”,穩固“一(yi)大一(yi)小”能(neng)源(yuan)消(xiao)費結構,力爭全面(mian)實現(xian)新(xin)能(neng)源(yuan)生產(chan)和消(xiao)費占(zhan)主(zhu)導地(di)位,依靠“新(xin)能(neng)源(yuan)+智能(neng)源(yuan)”在“能(neng)源(yuan)自(zi)主(zhu)”基礎之上爭取實現(xian)“能(neng)源(yuan)獨(du)立(li)”。
該階段應關注的(de)(de)現實(shi)(shi)領域(yu)包括多(duo)種類(lei)型新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)全面實(shi)(shi)現低廉規模(mo)化(hua)(hua)應用。太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、水能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、核能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、地(di)(di)熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、生物(wu)質(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)等新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)實(shi)(shi)現低成(cheng)本生產(chan),尤其(qi)是氫能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、可控核聚變(bian)、新(xin)材料儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)等新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)大(da)規模(mo)利用。到(dao)2100年前(qian)后(hou),實(shi)(shi)現化(hua)(hua)石能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)與新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生產(chan)二者地(di)(di)位歷史性轉換(huan),使新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)成(cheng)為(wei)我國能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結(jie)構的(de)(de)主體(ti),基(ji)本形成(cheng)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)70%、化(hua)(hua)石能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)30%的(de)(de)格局,實(shi)(shi)現從“一(yi)(yi)大(da)三小(xiao)”到(dao)“一(yi)(yi)大(da)一(yi)(yi)小(xiao)”能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結(jie)構的(de)(de)革(ge)命性轉型。
在2050年(nian)(nian)一(yi)次(ci)(ci)能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)(fei)36X108t油(you)當(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)水平上,或將(jiang)逐(zhu)步下降(jiang)至本世紀末(mo)期的(de)(de)(de)(de)30X108t油(you)當(dang)量(liang)(liang)(liang)左右,新能(neng)(neng)源(yuan)成為我國(guo)一(yi)次(ci)(ci)能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)(fei)的(de)(de)(de)(de)主體(見圖4)。該階段煤炭消費(fei)(fei)總(zong)量(liang)(liang)(liang)由2050年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)13X108t油(you)當(dang)量(liang)(liang)(liang)最終(zhong)降(jiang)至2100年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)2X108t油(you)當(dang)量(liang)(liang)(liang)左右,在一(yi)次(ci)(ci)能(neng)(neng)源(yuan)中的(de)(de)(de)(de)占(zhan)比由2050年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)37%降(jiang)低至2100年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)7%。原油(you)消費(fei)(fei)量(liang)(liang)(liang)大幅降(jiang)低,2100年(nian)(nian)消費(fei)(fei)量(liang)(liang)(liang)約3X108t,在一(yi)次(ci)(ci)能(neng)(neng)源(yuan)中的(de)(de)(de)(de)占(zhan)比由18%降(jiang)至10%。
天(tian)然氣消(xiao)費(fei)逐步下降,2100年消(xiao)費(fei)量(liang)4X108t油當量(liang),在一(yi)次能(neng)源(yuan)(yuan)中(zhong)的(de)占比由15%降至13%。新能(neng)源(yuan)(yuan)加(jia)快發展,消(xiao)費(fei)量(liang)將(jiang)由11X108t油當量(liang)上(shang)升至21X108t油當量(liang),在一(yi)次能(neng)源(yuan)(yuan)中(zhong)的(de)占比由31%上(shang)升至70%,構成我國能(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)的(de)主(zhu)體。
6結論
中國(guo)(guo)能源(yuan)發展(zhan)具有(you)能源(yuan)消費(fei)體量(liang)大(da)、資源(yuan)基礎“富煤但(dan)油氣不足”、油氣對外(wai)依存度(du)持續(xu)攀升的特點,決定(ding)了我(wo)國(guo)(guo)能源(yuan)消費(fei)總量(liang)大(da)、結構不清潔、供應不安全,不能簡(jian)單復制(zhi)美國(guo)(guo)“能源(yuan)獨立(li)”模式,需(xu)因(yin)地制(zhi)宜(yi)、因(yin)情施策制(zhi)定(ding)符合我(wo)國(guo)(guo)基本國(guo)(guo)情的“能源(yuan)獨立(li)”戰略。
中(zhong)國能(neng)源(yuan)(yuan)發展(zhan)應實施(shi)“潔煤穩油(you)增氣(qi)、大(da)力發展(zhan)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)”戰(zhan)略,利用能(neng)源(yuan)(yuan)需求達峰機遇(yu)期調(diao)整能(neng)源(yuan)(yuan)結(jie)構,依靠科技(ji)、人才、創新(xin)(xin)推動(dong)新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)生產向規(gui)模化、低廉(lian)化、大(da)眾化發展(zhan),以“新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)革(ge)命”為主導(dao),開啟中(zhong)國“能(neng)源(yuan)(yuan)獨立”長征路,是(shi)我國未(wei)來能(neng)源(yuan)(yuan)發展(zhan)的戰(zhan)略選擇。
制定“3步走”戰略:①2020—2035年(nian),以化石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為主(zhu)(zhu)并提(ti)速(su)新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發展,依(yi)靠“潔煤穩油增氣、大力提(ti)高新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”實現(xian)“供給(gei)安全”;②2035—2050年(nian),實現(xian)化石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)與新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)并重發展,依(yi)靠“國(guo)內生產+海外權益”模式(shi)實現(xian)“生產自主(zhu)(zhu)”;③2050—2100年(nian),爭取以新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生產消費占(zhan)主(zhu)(zhu)體地位,依(yi)靠“新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)+智能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”力爭實現(xian)“能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)獨立”。
大力發展新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)有(you)望永久性(xing)解決能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安全(quan)問(wen)題,擺脫(tuo)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)進(jin)口依賴,真正(zheng)實現(xian)國(guo)家能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)安全(quan)和(he)綠色發展,預計到新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)占主體地(di)位時(shi),有(you)望基本(ben)實現(xian)中國(guo)“能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)獨立(li)”。從傳統化石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)向非化石(shi)新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型是能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發展的必(bi)然趨勢(shi)和(he)必(bi)然選擇,或許(xu)還等不到化石(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)枯竭,新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)接替就將提前到來。
必須強調(diao)指出,本文提(ti)出的(de)(de)中國“能源(yuan)獨(du)立”是個戰(zhan)略性命(ming)題。應通過在國家層面加(jia)強政策規劃和科技(ji)布局,用(yong)能源(yuan)科技(ji)創(chuang)新(xin)引領和支撐(cheng)“能源(yuan)獨(du)立”戰(zhan)略。隨著國家實(shi)力(li)提(ti)升,或許不需要完全(quan)自主(zhu)生產完成形式上的(de)(de)“能源(yuan)獨(du)立”,也可保障(zhang)實(shi)質上的(de)(de)能源(yuan)供給安全(quan),達到“自主(zhu)可控”與“長治(zhi)久安”的(de)(de)目標。