黃飛（中國石油天然氣集團(tuán)有限公司質(zhì)量安全環(huán)保部）

1 面臨形勢

1.1 世界能源形勢與展望

1）BP世界能源統(tǒng)計年鑒2017。2016年，全球能源一次消費增長依舊緩慢，僅增長1%，幾乎只是過去十年平均增長1.8%的一半。這是連續(xù)第3年小于或等于1%。能源消費導(dǎo)致的CO2排放增速放緩，僅增加0.1%。2014—2016年是自1981—1983年以來平均碳排放增速最低的3年?？稍偕茉磸妱旁鲩L填補了煤炭使用急劇滑坡的空缺，能源消費結(jié)構(gòu)正在向著更清潔和更低碳的方向轉(zhuǎn)型。且能源增長主要來自于快速增長的發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體，約有一半來自中國和印度。中國能源需求僅增長1.3%，只是10年來平均增長率的四分之一。2015年、2016年是中國自1997年以來能源消費增速最緩慢的2年。盡管如此，中國已連續(xù)16年成為全球范圍內(nèi)增速最快的能源市場。

石油：仍是全球最重要的燃料，占全球能源消費的三分之一，經(jīng)歷了1999—2014十五年下滑之后，在2016年，石油所占市場份額連續(xù)第二年保持上升。但與消費情況相反，全球石油產(chǎn)量為2013年來最緩增速。天然氣：全球天然氣消費上升1.5%，低于2.3%的十年平均水平。全球天然氣產(chǎn)量增加0.3%，為34年來增長最低的一年。煤炭：全球消費減少5300×104t油當(dāng)量，較2015年下降1.7%，這是煤炭消費第二年連續(xù)下滑。煤炭占全球一次能源比降至28.1%，達(dá)2004年以來最低水平。全球煤炭產(chǎn)量下降6.2%，創(chuàng)有記錄以來最大跌幅?？稍偕茉窗l(fā)電增長了14.1%，低于十年平均水平，但為有記錄以來最大增幅（5300×104t油當(dāng)量），其中超過一半源于風(fēng)能增長，太陽能雖然占比僅為18%，卻貢獻(xiàn)了三分之一的增長。核能、水電：2016年全球核能源增長1.3%，中國增長24.5%，全球核能凈增長全部源于中國。比2004年以來任何國家年增量都高。2016年水電產(chǎn)量上升2.8%，中國和美國增長最為顯著，委內(nèi)瑞拉降幅最大。

2）BP世界能源展望。在基本情景中，全球GDP在展望期間幾乎增加一倍，這主要由于高速增長的新興經(jīng)濟(jì)體驅(qū)動，伴隨著20多億人口脫離低收入。這種繁榮推動了全球能源需求的增長，盡管該增長的幅度被快速提升的能效大量抵消：能源需求僅增加大約30%。能源結(jié)構(gòu)繼續(xù)調(diào)整，盡管石油、天然氣與煤依舊為主導(dǎo)能源。可再生能源、核能與水電提供了到2035年新增能源需求的一半，可再生能源是增長最快的能源。石油需求在展望期間持續(xù)增長，但需求速度放緩，非燃燒使用的需求取代交通需求成為石油需求增長的主要來源。盡管中國仍是最大能源增量的市場，由于中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)改革導(dǎo)致其煤炭需求增長急劇放緩，全球煤炭消費量可能即將達(dá)到峰值（圖1）。

3）國際能源署(IEA)：全球能源持續(xù)電氣化，2016年，全球消費者的電力開支與石油產(chǎn)品開支基本持平。到2040年期間全球能源需求會增加30%，相當(dāng)于中國加印度的能源消費量。到2040年，天然氣會占全球能源需求的四分之一，成為全球能源結(jié)構(gòu)中僅次于石油的第二大燃料。天然氣新秩序正在浮現(xiàn)，美國液化天然氣有助于加速轉(zhuǎn)型，形成一個靈活性更大、流動性更強、全球化程度更高的市場。天然氣有助于實現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型，但還需不斷努力。

圖1 1965—2035年一次能源消費和一次能源占比

世界滿足其日益增長的能源需求的方式發(fā)生了巨變，現(xiàn)在領(lǐng)軍的是天然氣、迅速崛起的可再生能源和節(jié)能增效。低碳能源在能源結(jié)構(gòu)中的份額將翻一番，2040年時達(dá)到40%。普及清潔能源、控制空氣污染和溫室氣體排放，世界尚未達(dá)到目標(biāo)。

4）2050年世界與中國能源展望（2017版）。世界一次能源需求持續(xù)增長，2050年達(dá)到175×108t油當(dāng)量，較2015年增加27%；能源消費強度持續(xù)下降。

世界能源加快向多元化、清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型。展望期內(nèi)能源需求增量的91%為清潔能源（包括天然氣和非化石能源）；2050年全球清潔能源占比達(dá)到55%，其中非化石能源占比28%。世界石油需求增速逐步放緩，2050年達(dá)到48.2×108t，需求增量全部來自非OECD國家；OPEC國家是展望后半期供應(yīng)增量的主要提供者。2050年世界天然氣需求約為5.1萬億m3，增幅約48%，是增速最快的化石能源；非OECD國家占增量的85%。世界一次能源需求在2050年達(dá)到175×108t油當(dāng)量，增長約27%，期間年均增長0.65%； 2016—2030年為0.95%，2031—2050年為0.45%，增速逐漸放緩。展望期內(nèi)可再生能源年均增長6%，天然氣年均增長1.3%，石油年均增長0.3%，煤炭年均下降0.8%。

1.2 中國能源形勢與展望

1.2.1 2016年我國能源形勢

能源供需形勢總體寬松。2016年，全國能源消費總量43.6×108t（標(biāo)煤），增長1.4%，增速比2015年略有提高，非化石能源成為新增能源消費的主力。我國一次能源生產(chǎn)總量約34.6×108t（標(biāo)煤），同比下降4.2%。這是我國能源生產(chǎn)出現(xiàn)新世紀(jì)以來首次下降。2017年，預(yù)計全國能源生產(chǎn)總量36×108t（標(biāo)煤），其中非化石能源占比17.6%，比2016年提高4個百分點。

1.2.2 中國能源展望

一次能源需求將于2040年前后達(dá)到58×108t（標(biāo)煤）（40.6×108t標(biāo)油）的峰值水平，而化石能源需求則將于2030年達(dá)峰。相應(yīng)地，能源相關(guān)CO2排放也在2030年達(dá)峰。一次能源消費結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)清潔、低碳化特征。清潔能源(天然氣和非化石能源）是2030年前新增能源主體，2030年后逐步替代煤炭，2045年前后占比超過50%。2050年煤炭、油氣和非化石能源將呈三分天下的局面。

石油將在2030年達(dá)到峰值需求6.9×108t。交通用油也在2030年達(dá)到3.8×108t的峰值水平，其中，柴油需求逐步下滑，汽油需求在2025年前后達(dá)到峰值，航煤需求將保持增長。天然氣需求在展望期內(nèi)穩(wěn)步增長，且2040年前為高速增長期，需求增長主要在電力、工業(yè)和居民等部門。

中國原油產(chǎn)量在2030年前維持在2×108t水平，之后逐步下滑。2040年前天然氣產(chǎn)量將較快增長，2050年產(chǎn)量在3800×108m3左右。電力需求將穩(wěn)步上升，2050年達(dá)到11.8萬億kWh，其中煤炭發(fā)電占比將于2030年后低于50%。

1.3 我國能源發(fā)展目標(biāo)與政策

1）能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃和“十三五”節(jié)能減排綜合性工作方案。“十三五”期間我國能源消費總量年均將增長2.5%左右，總量控制在50×108t（標(biāo)煤）以內(nèi)，單位GDP能耗下降15%以上，實現(xiàn)總量和強度雙控制。同時，力爭實現(xiàn)非化石能源消費比重升至15%，天然氣達(dá)到10%，煤炭消費比重降低到58%以下。未來5年，清潔低碳能源將占消費增量的68%，到2020年，可再生能源年利用量要達(dá)到5.8×108t（標(biāo)煤），投資規(guī)模將達(dá)到2.5萬億元。

2）能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略（2016—2030）。到2020年，全面啟動能源革命體系布局，推動化石能源清潔化，根本扭轉(zhuǎn)能源消費粗放增長方式，實施政策導(dǎo)向與約束并重。能源開發(fā)利用效率大幅提高，主要工業(yè)產(chǎn)品能源效率達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2015年下降15%，主要能源生產(chǎn)領(lǐng)域的用水效率達(dá)到國際先進(jìn)水平；電力和油氣體制、能源價格形成機制、綠色財稅金融政策等基礎(chǔ)性制度體系基本形成；能源自給能力保持在80%以上，基本形成比較完善的能源安全保障體系，為如期全面建成小康社會提供能源保障。

3）2021—2030年，可再生能源、天然氣和核能利用持續(xù)增長，高碳化石能源利用大幅減少。能源消費總量控制在60×108t（標(biāo)煤）以內(nèi)，非化石能源占能源消費總量比重達(dá)到20%左右，天然氣占比達(dá)到15%左右，新增能源需求主要依靠清潔能源滿足；單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2排放比2005年下降60%～65%，CO2排放2030年左右達(dá)到峰值并爭取盡早達(dá)峰；單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗（現(xiàn)價）達(dá)到目前世界平均水平，主要工業(yè)產(chǎn)品能源效率達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

展望2050年，能源消費總量基本穩(wěn)定，非化石能源占比超過一半，建成能源文明消費型社會；能效水平、能源科技、能源裝備達(dá)到世界先進(jìn)水平；成為全球能源治理重要參與者；建成現(xiàn)代能源體系，保障實現(xiàn)現(xiàn)代化。

2 節(jié)能實踐

“十三五”以來，中國石油堅持開發(fā)節(jié)約并重、節(jié)約優(yōu)先的方針，把節(jié)能減排作為一項長期性的戰(zhàn)略任務(wù)，不斷加大工作力度，加快建設(shè)資源節(jié)約型企業(yè)，節(jié)能降耗取得明顯成效（圖2）。

2.1 持續(xù)調(diào)整優(yōu)化結(jié)構(gòu)

1）突出發(fā)展天然氣業(yè)務(wù)。公司把天然氣開發(fā)利用作為戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性業(yè)務(wù)，堅持優(yōu)先、重點發(fā)展。一方面不斷加大國內(nèi)天然氣的勘探開發(fā)力度，相繼形成了塔里木、長慶、西南等年產(chǎn)規(guī)模超過百億立方米的大氣區(qū)，以及青海、新疆、大慶等30×108～60×108m3的中型氣區(qū)。另一方面，大力進(jìn)口境外天然氣，努力滿足社會對清潔低碳能源的巨大需求。

2）推進(jìn)立體化節(jié)能減排。推進(jìn)老油田二次開發(fā)，推廣應(yīng)用油藏精細(xì)描述、水平井和三次采油等技術(shù)，強化老油田開發(fā)注采結(jié)構(gòu)調(diào)整，減少無效注水，控制液量產(chǎn)出。持續(xù)推進(jìn)地面系統(tǒng)的優(yōu)化簡化，加大以“關(guān)停并轉(zhuǎn)減”為主要內(nèi)容的調(diào)整改造，形成立體化節(jié)能減排模式。

圖2 “十三五”以來取得成效圖

3）持續(xù)推進(jìn)油品質(zhì)量升級。公司高度重視油品質(zhì)量升級工作。自2017年1月1日起，已全面向社會供應(yīng)符合國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)車用汽柴油，同時在北京地區(qū)銷售京Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)油品。針對“2+26”城市2017年9月底前完成國Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)升級要求，結(jié)合城市分布、油品需求情況及煉廠、油庫、管道、運輸?shù)葪l件，本著就近供應(yīng)、集中生產(chǎn)、流向合理、有序推進(jìn)的原則，制訂升級方案。圓滿完成了“2+26”城市國Ⅵ車用汽柴油和全國兩次普通柴油質(zhì)量升級任務(wù)。

2.2 實施節(jié)能十大工程

“十一五”以來，中國石油建立了節(jié)能專項投入機制，安排專項資金用于實施能量系統(tǒng)優(yōu)化、提高設(shè)備能效、伴生氣回收利用、電動機及電力系統(tǒng)節(jié)能、能源計量與監(jiān)控、降低油氣損耗、供熱系統(tǒng)優(yōu)化運行、自用油替代、水資源綜合利用、新能源和可再生能源利用十大節(jié)能工程?！笆濉逼陂g，公司繼續(xù)推進(jìn)節(jié)能重點工程的實施，并充分發(fā)揮節(jié)能專項工程在節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用中的示范導(dǎo)向作用。

2.2.1 油氣田集成配套節(jié)能技術(shù)

1）采油工程優(yōu)化舉升-五大集成配套技術(shù)。節(jié)能型抽油機配套技術(shù)；抽油機優(yōu)化設(shè)計選型配套技術(shù)；電潛泵節(jié)能配套技術(shù)；提撈采油配套技術(shù)；螺桿泵配套技術(shù)。

2）地面工程系統(tǒng)優(yōu)化-八大集成配套技術(shù)。電網(wǎng)優(yōu)化配套技術(shù)；機泵變頻配套技術(shù)；注水系統(tǒng)仿真配套優(yōu)化；系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能配套技術(shù)；天然氣發(fā)電配套技術(shù)；低溫集輸配套技術(shù)；高效加熱配套技術(shù)；“三次加密兩就近”集油配套技術(shù)。

2.2.2 油氣田加熱爐提效工程

全面實施油氣田加熱爐提效工程，按照“優(yōu)化核減、設(shè)備更新、技術(shù)改造和加強運行管理”工作思路，共對1.96萬臺次加熱爐實施了提效措施，實現(xiàn)年節(jié)能27×104t（標(biāo)煤）、增效3億元以上。

2.2.3 煉化過程能量系統(tǒng)優(yōu)化

設(shè)立煉化過程能量系統(tǒng)優(yōu)化重大科技專項，開展能量系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)的引進(jìn)吸收、開發(fā)集成、典型示范和推廣應(yīng)用等。包括：煉化能量系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)集成與開發(fā)研究；煉油廠能量系統(tǒng)優(yōu)化示范工程；乙烯裝置能量系統(tǒng)優(yōu)化示范工程；煉化一體化企業(yè)公用工程能量系統(tǒng)優(yōu)化示范工程；重點煉化企業(yè)能量系統(tǒng)優(yōu)化方案研究。

能量優(yōu)化一期集成開發(fā)38項國際先進(jìn)的模擬優(yōu)化技術(shù)，建設(shè)形成6項節(jié)能示范工程。二期在所屬煉化企業(yè)推廣和示范應(yīng)用煉油、乙烯能量優(yōu)化技術(shù)，開展企業(yè)級能源管控系統(tǒng)示范建設(shè)。通過攻關(guān)和示范應(yīng)用，全面建立了煉化能量系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)體系，填補了公司在該領(lǐng)域技術(shù)、人才和軟件工具等方面的空白，推動了煉化企業(yè)物料流、能量流、信息流的融合（圖3）。

1）生產(chǎn)應(yīng)用實效成果：建設(shè)形成6項節(jié)能增效突出的標(biāo)桿工程，共節(jié)能20×104t/a（標(biāo)煤）。四項示范及兩項推廣工程共建立模擬模型160套，提出節(jié)能增效機會651項，制定優(yōu)化方案223項；完成99項離線和乙烯、公用工程在線優(yōu)化方案實施，其中不投資方案86項。

2）創(chuàng)新能力提升成果：建成3個專業(yè)、3個層次、包括100名核心技術(shù)骨干的專業(yè)技術(shù)隊伍，能夠獨立承擔(dān)煉化能量系統(tǒng)優(yōu)化工作。

3）建成中國石油能量系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)培訓(xùn)中心，可開展過程模擬和系統(tǒng)優(yōu)化現(xiàn)場及遠(yuǎn)程培訓(xùn)。

2.3 推進(jìn)能源管控建設(shè)

在企業(yè)能源利用全過程中，通過能源計量和在線監(jiān)測，結(jié)合生產(chǎn)運行，運用對標(biāo)分析和系統(tǒng)優(yōu)化的方法，強化能源利用的有效管理與控制并持續(xù)改進(jìn)，實現(xiàn)能源利用最優(yōu)化，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

圖3 理論創(chuàng)新成果圖

1）遵循原則：效益為本，注重實效；分類指導(dǎo)，突出重點；完善機制，創(chuàng)新驅(qū)動。

2）工作目標(biāo)：2020年，集團(tuán)公司能源管控能力建設(shè)邁上新臺階，基本達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，重點業(yè)務(wù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

煉化企業(yè)和管道運輸企業(yè)基本實現(xiàn)主要能耗指標(biāo)在線分析，油氣田企業(yè)和工程技術(shù)服務(wù)企業(yè)基本實現(xiàn)試點能源管控單元的主要能耗指標(biāo)在線監(jiān)測及分析。

集團(tuán)公司示范煉化企業(yè)實現(xiàn)公用工程系統(tǒng)及重點工藝裝置在線模擬優(yōu)化，集團(tuán)公司示范采油廠（作業(yè)區(qū)）、鉆井隊實現(xiàn)基于在線監(jiān)測的主要能耗指標(biāo)對標(biāo)分析。

銷售、工程建設(shè)、裝備制造等企業(yè)能源管控能力建設(shè)取得新進(jìn)展，能效水平持續(xù)提升。

3）保障措施：印發(fā)指導(dǎo)意見；制定分級標(biāo)準(zhǔn)；開展試點示范；實施診斷評估；加強隊伍建設(shè)；強化技術(shù)創(chuàng)新；完善管理機制。

長慶油田采油三廠盤古梁作業(yè)區(qū)、第一采氣廠第一凈化廠開展能源管理系統(tǒng)試點建設(shè)工作，設(shè)計的功能架構(gòu)包括：計劃統(tǒng)計管理、系統(tǒng)用能評價、指標(biāo)預(yù)警管理、能耗設(shè)備管理、綜合查詢分析等（圖4）。

錦州石化開展能源管控系統(tǒng)示范建設(shè)，計劃開發(fā)重點裝置在線優(yōu)化器并與公用工程在線優(yōu)化模型集成，同時定制開發(fā)多級能耗KPI的報警、追溯與優(yōu)化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)重點裝置和公用工程的協(xié)同優(yōu)化與持續(xù)改進(jìn)（圖5）。

2.4 強化節(jié)能基礎(chǔ)工作

1）完善制度標(biāo)準(zhǔn)體系。公司先后制定了《節(jié)能節(jié)水管理辦法》、《節(jié)能節(jié)水統(tǒng)計管理規(guī)定》、《節(jié)能節(jié)水監(jiān)測管理規(guī)定》等多項管理制度，編制了《“十三五”節(jié)能節(jié)水發(fā)展規(guī)劃》，制定了30多項有關(guān)節(jié)能節(jié)水統(tǒng)計指標(biāo)、計算方法、考核審計、工程設(shè)計和測試評價等方面的集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2）完善統(tǒng)計監(jiān)測體系。公司實施節(jié)能節(jié)水統(tǒng)計監(jiān)測制度，建立了統(tǒng)一的耗能用水統(tǒng)計報表體系。自1989年成立首家集團(tuán)公司級節(jié)能監(jiān)測中心以來，公司已建立了由7家總部直屬節(jié)能監(jiān)測機構(gòu)和9家地區(qū)公司節(jié)能監(jiān)測機構(gòu)組成的監(jiān)測技術(shù)隊伍和監(jiān)測機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，對重點耗能用水設(shè)備（系統(tǒng)）、裝置進(jìn)行節(jié)能監(jiān)測，監(jiān)督重點單位合理用能。

3）完善考核獎懲體系。公司實施節(jié)能減排目標(biāo)責(zé)任制和考核評價制度，先后制修訂了有關(guān)考核制度和考核評價細(xì)則標(biāo)準(zhǔn)，將節(jié)能減排指標(biāo)的完成情況作為對所屬企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)人員經(jīng)營業(yè)績考核的重要內(nèi)容。于每年年初對各所屬企業(yè)下達(dá)年度節(jié)能減排任務(wù)指標(biāo)，對于企業(yè)完成情況進(jìn)行嚴(yán)格考核。

圖4 長慶油田能源管控系統(tǒng)圖

圖5 錦州石化能源管控系統(tǒng)圖

3 面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展思路

國家轉(zhuǎn)型調(diào)整期政府“雙控”考核的不可控性；國際油價低迷促使企業(yè)控制成本的雙向作用；環(huán)境保護(hù)和大氣減排要求所形成的倒逼機制；科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展對節(jié)能工作提出新的要求。

1）油氣田業(yè)務(wù)：主力油田含水率上升；稠油吞吐輪次、轉(zhuǎn)驅(qū)和SAGD逐年增加；低產(chǎn)、低滲透、三次采油規(guī)模擴(kuò)大等，控耗難度加大。

2） 煉化業(yè)務(wù)：隨著加工原油劣質(zhì)化和油品質(zhì)量的不斷升級，帶來能耗的上升。

3）總量控制與生產(chǎn)發(fā)展的矛盾日益突出。

中石油下一步堅持把節(jié)能減排作為集團(tuán)公司長期戰(zhàn)略任務(wù)。通過實施結(jié)構(gòu)調(diào)整、系統(tǒng)優(yōu)化、加大節(jié)能技術(shù)改造、加強能源管控建設(shè)，促進(jìn)能效持續(xù)改進(jìn)，為集團(tuán)公司發(fā)展提供支撐。

節(jié)能管理堅持能源節(jié)約向能源管控深化；節(jié)能途徑堅持局部改進(jìn)向系統(tǒng)優(yōu)化提升；節(jié)能重點堅持存量改造與源頭控制并重。

1）油氣田：系統(tǒng)優(yōu)化；提高運行效率；余熱回收；新能源和可再生能源利用；放空天然氣回收。

2）煉油與化工：加強結(jié)構(gòu)調(diào)整；強化信息化應(yīng)用；區(qū)域優(yōu)化；能量系統(tǒng)優(yōu)化；水系統(tǒng)優(yōu)化。