□ 本刊記者 奚 震
在我們的舊教科書(shū)里,頁(yè)巖一直被當(dāng)作“蓋層”,蓋在油氣資源上面,封隔儲(chǔ)集層中的油氣免于向上散溢。因此,我們也認(rèn)為頁(yè)巖里面沒(méi)有油氣資源,在艱苦尋找油氣的同時(shí)卻沒(méi)有把觸角伸向思維的“禁區(qū)”。
美國(guó)頁(yè)巖氣的產(chǎn)量超過(guò)1000億立方米后,頁(yè)巖氣才在我國(guó)突破了思維禁區(qū)。頁(yè)巖氣在美國(guó)的成功告訴我們,如果總是等其他國(guó)家成功后才跟進(jìn)發(fā)展,就會(huì)一直落后。在新能源被廣泛關(guān)注并付諸實(shí)踐的今天,英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)院士、中國(guó)海油新能源公司首席科學(xué)家、中海油研究總院新能源研究中心主任肖鋼認(rèn)為,學(xué)會(huì)用創(chuàng)新的思維來(lái)看待“新”,才是我們首先要做的。
頁(yè)巖氣在美國(guó)成功實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和商業(yè)開(kāi)采后,吸引了眾多油氣生產(chǎn)商。目前,幾十家跨國(guó)石油公司在全球范圍尋找頁(yè)巖氣。
在2011年中國(guó)非常規(guī)油氣大會(huì)上,中國(guó)大型能源企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人紛紛表示,要將開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣工作提上議事日程。
美國(guó)對(duì)頁(yè)巖氣的成功開(kāi)采,對(duì)我們來(lái)說(shuō),一方面要解決技術(shù)難題,快速跟進(jìn);另一方面也許更為重要,就是我們對(duì)已有事物的認(rèn)識(shí)。如果總是等別人成功后,我們就算以再快的速度跟進(jìn),也是落后的。
專家表示,自然界的任何蓋層,對(duì)氣態(tài)或液態(tài)烴類的隔絕能力都是相對(duì)的,絕對(duì)不滲透的蓋層是不存在的。
除了頁(yè)巖,在我們的字典中,常見(jiàn)的蓋層還有泥巖、鹽巖、石膏等,這些蓋層中是否有可采的油氣資源?蓋層以外其他我們沒(méi)有認(rèn)識(shí)到的層系中,有沒(méi)有被我們忽略的?這些都可以研究。
中國(guó)石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院分析認(rèn)為,我國(guó)頁(yè)巖氣資源量為15萬(wàn)~30萬(wàn)億立方米,主要分布在四川、鄂爾多斯、吐哈、塔里木和準(zhǔn)噶爾等含油氣盆地。專家預(yù)計(jì),到2020年,國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣年產(chǎn)量達(dá)到200億立方米,2030年達(dá)到500億立方米。
日前,國(guó)土資源部也首次對(duì)頁(yè)巖油氣探礦權(quán)公開(kāi)招標(biāo)。但在技術(shù)上,我們還遭遇著“瓶頸”。
專家認(rèn)為,面臨的選擇主要有兩個(gè):要么依賴于國(guó)內(nèi)的技術(shù)研發(fā),要么買來(lái)美國(guó)的技術(shù)。目前來(lái)看,兩個(gè)方向都不太樂(lè)觀。
僅靠中國(guó)自己的力量可能要等待很長(zhǎng)的時(shí)間,而且最后出來(lái)的技術(shù)未必可以與美國(guó)媲美。走第二種路徑,美國(guó)公司暫時(shí)沒(méi)什么興趣與中國(guó)分享這項(xiàng)技術(shù)。因?yàn)樗麄儾粌H僅是技術(shù)和設(shè)備的提供商,本身也是頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)商,北美大陸還有大面積的頁(yè)巖氣未被開(kāi)采,中國(guó)市場(chǎng)對(duì)他們來(lái)說(shuō)還有些遙遠(yuǎn)。
也有專家表示,單單擁有鉆井設(shè)備不足以解決問(wèn)題。因?yàn)轫?yè)巖氣的開(kāi)采利用牽扯到其他一系列的特殊設(shè)備和開(kāi)采經(jīng)驗(yàn),這些也不是一天兩天可以琢磨出來(lái)的。美國(guó)大多數(shù)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)商采用的都是最先進(jìn)的水平鉆井技術(shù),該技術(shù)可以在地下橫豎任何角度進(jìn)行鉆采,保證最大程度的開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量,輸出更多的頁(yè)巖氣。
就在去年,我國(guó)首個(gè)專門從事頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的科研機(jī)構(gòu)——國(guó)家能源頁(yè)巖氣研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心,在中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院廊坊分院成立??蒲腥藛T更大膽的想象,才能讓我們走在前列。
“發(fā)達(dá)國(guó)家12億人口的能耗占全球能耗總量的50%,世界上其他國(guó)家50多億人口使用另外50%的能源。這意味著,在已有的格局中,世界上5/6的人用不到同樣多的能源,而我們國(guó)家就在其中。”肖鋼說(shuō)。
巨大的人口數(shù)量在極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化必然帶來(lái)對(duì)能源的巨大需求?!爸挥幸诲侊?,不僅要養(yǎng)活全家人,還需要營(yíng)養(yǎng)均衡。在我國(guó)的資源儲(chǔ)量中,煤炭?jī)?chǔ)量占90%以上,也就是說(shuō),關(guān)鍵時(shí)刻我們自己能多生產(chǎn)的,只有煤?!毙や撜f(shuō)。
今年8月2日工信部公布的數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)原油對(duì)外依存度達(dá)55.2%,首次超越美國(guó)。一旦能源供應(yīng)沒(méi)有安全的環(huán)境,后果不堪設(shè)想。
第三屆中國(guó)國(guó)際生物質(zhì)能展覽會(huì)上展示的膜式儲(chǔ)氣柜。 胡慶明 攝
中國(guó)石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院院長(zhǎng)李希宏表示,受能源資源條件限制,我國(guó)一次能源消費(fèi)以煤炭為主,非化石能源消費(fèi)比例很低。在2010年的一次能源消費(fèi)中,煤炭占70%。
這樣看,儲(chǔ)量最豐富、價(jià)格相對(duì)低廉的煤炭,仍將對(duì)我們國(guó)家起到至關(guān)重要的作用。
“煤制油、煤制氣、煤化工、多聯(lián)產(chǎn)等都應(yīng)積極關(guān)注,在高效低碳方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。在煤炭利用方面中國(guó)只有擁有了技術(shù)儲(chǔ)備和一定生產(chǎn)能力,關(guān)鍵時(shí)刻中國(guó)的能源安全才會(huì)有保障?!毙や撜f(shuō)。
肖鋼認(rèn)為,傳統(tǒng)化石能源的清潔利用可以被歸入新能源的范疇。研究煤炭的利用必須解決兩個(gè)問(wèn)題,即煤炭轉(zhuǎn)化過(guò)程的清潔化和所排放的二氧化碳的資源化,而且最好能把兩個(gè)問(wèn)題結(jié)合并集成考慮。
此外,煤炭對(duì)全球經(jīng)濟(jì)所作的貢獻(xiàn)十分可觀。價(jià)格可承受性是煤炭的主要優(yōu)點(diǎn)之一。以每能源單位計(jì)算,通常情況下煤炭比其他燃料更便宜。煤炭?jī)r(jià)格一直比石油和天然氣價(jià)格穩(wěn)定,消費(fèi)者和生產(chǎn)者因此各得其所。
而煤炭發(fā)電的效率正在不斷提高,使每單元發(fā)電量所消耗的煤炭越來(lái)越少?!懊禾堪l(fā)電的熱效率在過(guò)去100年間提高了8倍”。
煤炭除了發(fā)電是否還有更加高效的轉(zhuǎn)化方式?肖鋼回答,答案是肯定的。煤制天然氣的轉(zhuǎn)化效率就可以比先進(jìn)的煤發(fā)電技術(shù)還高出10%。這種效率的提高意味著資源使用的減少和二氧化碳的大量減排。
業(yè)內(nèi)人士分析,中國(guó)的煤炭工業(yè)致力于滿足不斷增長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)需求,這種大規(guī)模的能源需求為煤炭的開(kāi)發(fā)和利用提供了良好的機(jī)遇。與此同時(shí),中國(guó)煤炭工業(yè)正在進(jìn)行改造和重組,以期提高安全性和效率。
肖鋼認(rèn)為,目前對(duì)煤炭的開(kāi)發(fā)利用還存在四個(gè)挑戰(zhàn):第一個(gè)挑戰(zhàn)也是最緊迫的挑戰(zhàn),就是要明智地開(kāi)采礦藏,保證以具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格源源不斷地供應(yīng)能源。第二個(gè)挑戰(zhàn)是必須對(duì)全球能源結(jié)構(gòu)做出根本性變革。我們把煤氣化視為此種變革進(jìn)程的基本組成部分。第三個(gè)挑戰(zhàn)是如何進(jìn)一步提高煤炭行業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率,以使現(xiàn)有能源特別是煤炭發(fā)揮其最大的效用。第四個(gè)挑戰(zhàn)與“競(jìng)爭(zhēng)、協(xié)同、合作”這個(gè)世界主題密切相關(guān)。
可以肯定的是,無(wú)論是當(dāng)前還是將來(lái),煤炭在迎接挑戰(zhàn)方面處于其他能源無(wú)法比擬的重要地位。這種黑色能源是人類發(fā)展不可或缺的財(cái)富,只有更加清潔、高效地利用它,才能使這筆寶貴的財(cái)富發(fā)揮更大的作用。
新能源之“新”,意味著大部分企業(yè)不掌握核心技術(shù),成本過(guò)高,產(chǎn)品難以進(jìn)入市場(chǎng)。而企業(yè)新能源產(chǎn)品要融入市場(chǎng),必須發(fā)展核心技術(shù),通過(guò)技術(shù)改進(jìn)降低成本。
經(jīng)濟(jì)學(xué)家成思危在第四屆21世紀(jì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)年會(huì)上說(shuō):“世界前三次產(chǎn)業(yè)革命分別由蒸汽機(jī)、電力和電腦引導(dǎo),第四次產(chǎn)業(yè)革命將是由新能源引導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)革命、能源革命。”
肖鋼認(rèn)為,能源創(chuàng)新要抓住科技和低碳兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
首先是能源科技創(chuàng)新。世界范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式正從資源依賴型、投資驅(qū)動(dòng)型向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型為主轉(zhuǎn)變。在中國(guó),煤炭的綠色生產(chǎn)和清潔利用是能源創(chuàng)新的重要手段。中國(guó)的能源稟賦為“多煤,少油,缺氣”,然而煤炭的開(kāi)采和直接燃燒已引起嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染、溫室氣體排放甚至社會(huì)問(wèn)題。因此創(chuàng)新煤炭開(kāi)采、生產(chǎn)和利用方法成為煤炭清潔化發(fā)展的必然選擇。一方面,采用回采率高的采煤技術(shù),有控制、有計(jì)劃地開(kāi)采;在生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)以及農(nóng)田、人口稠密地區(qū)推行無(wú)生態(tài)破壞、無(wú)地表塌陷式開(kāi)采;另一方面,積極發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)與二氧化碳捕獲、利用和儲(chǔ)存技術(shù)(CCUS)。還有加大潔凈煤技術(shù)研發(fā)應(yīng)用,這是改善生態(tài)環(huán)境,提高煤炭利用效率,減少溫室氣體排放的現(xiàn)實(shí)選擇。
其次是能源發(fā)展低碳化。通過(guò)發(fā)展低碳能源以及對(duì)傳統(tǒng)化石能源進(jìn)行去碳化改造使其更加清潔。一方面推進(jìn)核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等低碳型能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,提高低碳型能源在我國(guó)能源供應(yīng)中的比重,進(jìn)一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu);另一方面積極促進(jìn)低碳型能源之間、低碳型能源和傳統(tǒng)能源之間的集成利用和產(chǎn)業(yè)融合。
肖鋼說(shuō),大型能源企業(yè)就好比是一個(gè)家庭中30歲的男人,而立之年,要贍養(yǎng)老人,也要悉心培養(yǎng)兒女。對(duì)新能源的投資就像是培養(yǎng)下一代,兒女總會(huì)長(zhǎng)大發(fā)揮更大的作用。
目前,國(guó)外包括BP、殼牌、康菲等在內(nèi)的大型國(guó)際能源巨頭,均已進(jìn)入生物質(zhì)能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源領(lǐng)域,他們的經(jīng)驗(yàn)值得我國(guó)能源企業(yè)借鑒。肖鋼疾呼,有實(shí)力又有資金的大型能源企業(yè),理應(yīng)成為發(fā)展核心技術(shù)、實(shí)現(xiàn)國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)型的急先鋒。
傳統(tǒng)能源企業(yè)還需要在新能源發(fā)展中注意什么?專家建議,一是提高認(rèn)識(shí),積極順應(yīng),確定能源企業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位;二是抓住機(jī)遇,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加大對(duì)清潔能源及可再生能源的開(kāi)發(fā)力度,生產(chǎn)高清潔的能源產(chǎn)品;三是重視并加大對(duì)可再生能源、清潔能源的開(kāi)發(fā)力度。