○ 文／鄒才能

●能源革命是每一位能源工作者的使命，是國(guó)家安全的基石和強(qiáng)盛的動(dòng)力。

一個(gè)國(guó)家能源戰(zhàn)略水平和能力是國(guó)與國(guó)戰(zhàn)略層面、大國(guó)國(guó)力的重要體現(xiàn)，甚至是不戰(zhàn)屈人之兵的無形利器。因此，我國(guó)正在通過能源革命，開啟能源自主之路。

美國(guó)通過“非常規(guī)油氣革命”，即將實(shí)現(xiàn)“能源獨(dú)立”。近年來，我國(guó)正處在高速發(fā)展期，油氣對(duì)外依存度不斷攀升，能源供給安全已成為中國(guó)能源革命中面臨的一大挑戰(zhàn)，能源供給安全戰(zhàn)略布局日顯重要。

我國(guó)在世界能源結(jié)構(gòu)中處在一個(gè)怎樣的地位和處境？如何推動(dòng)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型革命，保障我國(guó)能源安全？

非常規(guī)能源的發(fā)展?jié)摿εc趨勢(shì)

近年來，全球非常規(guī)油氣發(fā)展迅猛，尤其是在西半球的美國(guó)和東半球的中國(guó)，致密氣、煤層氣、頁巖氣、致密油等非常規(guī)油氣正在進(jìn)入快速發(fā)展階段。美國(guó)引領(lǐng)頁巖氣、致密油非常規(guī)革命，而中國(guó)或?qū)⒁I(lǐng)陸相頁巖油革命。

世界石油工業(yè)已發(fā)展了160年，油氣雖不可再生，但非常規(guī)油氣革命可延長(zhǎng)石油工業(yè)再發(fā)展150年以上。全球頁巖氣資源儲(chǔ)量豐富，美國(guó)、中國(guó)、加拿大、阿根廷四個(gè)國(guó)家已實(shí)現(xiàn)了頁巖氣商業(yè)開發(fā)。2018年，美國(guó)頁巖氣產(chǎn)量6072億立方米、中國(guó)108億立方米、加拿大53億立方米，阿根廷43億立方米。頁巖氣革命帶來了更大的勘探潛力和開發(fā)動(dòng)力，預(yù)計(jì)天然氣消費(fèi)量將在2030年超越煤炭、在2040年超越石油，迎來以天然氣為主的清潔能源黃金發(fā)展時(shí)期，屆時(shí)世界將進(jìn)入天然氣時(shí)代。天然氣將成為高碳化石能源向無碳新能源跨越過程中的橋梁。

相較于美國(guó)，中國(guó)才剛剛邁入非常規(guī)油氣時(shí)代，正處于常規(guī)油氣的持續(xù)發(fā)現(xiàn)期和非常規(guī)油氣的戰(zhàn)略突破期。2018年，中國(guó)頁巖氣年產(chǎn)量108億立方米，成為世界第二大頁巖氣生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)歷程可追溯到2009年中國(guó)石油在川南部署的威201井，發(fā)現(xiàn)了奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組、寒武系筇竹寺組兩套頁巖氣目的層，獲得了工業(yè)性頁巖氣流，成為我國(guó)第一口頁巖氣發(fā)現(xiàn)井，開啟了中國(guó)頁巖氣工業(yè)化進(jìn)程。

十年的工業(yè)化進(jìn)程中，實(shí)現(xiàn)了非常規(guī)油氣理論突破，發(fā)現(xiàn)了“磨刀石般的致密砂巖和鐵板一樣的黑色頁巖”中存在納米級(jí)孔隙，揭示了大面積“甜點(diǎn)區(qū)”不受圈閉控制的連續(xù)型油氣分布規(guī)律，突破了傳統(tǒng)教科書上經(jīng)典的圈閉油氣成藏理論。在勘探實(shí)踐中總結(jié)了三條成功經(jīng)驗(yàn)：一是選準(zhǔn)“甜點(diǎn)區(qū)”，二是打進(jìn)“甜點(diǎn)段”，三是壓好“甜點(diǎn)體”。第一個(gè)選準(zhǔn)“甜點(diǎn)區(qū)”現(xiàn)已成功，打進(jìn)“甜點(diǎn)段”已基本工業(yè)化，而壓好“甜點(diǎn)體”目前仍在繼續(xù)實(shí)踐。此外，在技術(shù)創(chuàng)新上，掌握了水平井體積壓裂技術(shù)，采用平臺(tái)式工廠化生產(chǎn)，突破了傳統(tǒng)直井開采模式。我國(guó)已基本形成頁巖氣勘探開發(fā)理論體系，掌握開發(fā)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，將持續(xù)推動(dòng)我國(guó)非常規(guī)油氣發(fā)展，重構(gòu)世界能源格局新版圖。

此外，我國(guó)煤炭資源豐富，地下煤制氣潛力巨大。陸上埋深1000 ～ 3000米的煤炭資源3.77萬億噸，主要分布在鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、塔里木、松遼等盆地中。這些深層煤炭資源經(jīng)過地下氣化可生成巨量甲烷和氫氣，按氣化動(dòng)用率40%計(jì)算，折合成等熱值甲烷（天然氣）資源量為270萬億～ 330萬億立方米，是常規(guī)氣資源量的3倍。因此，我國(guó)未來還將推動(dòng)煤制氣革命。

積極部署能源戰(zhàn)略革命

我國(guó)需積極部署能源戰(zhàn)略革命，應(yīng)對(duì)能源供需格局新變化、國(guó)際能源發(fā)展新趨勢(shì)及國(guó)際技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)新挑戰(zhàn)等，保障國(guó)家能源安全。

從戰(zhàn)略性和長(zhǎng)久性角度來看，我國(guó)需謀劃加快實(shí)現(xiàn)常規(guī)—非常規(guī)油氣的“生產(chǎn)革命”、煤炭發(fā)展的“清潔革命”和新能源發(fā)展的“速度革命”，力爭(zhēng)到2050年前后實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)從“一大三小”向 “三足鼎立”的轉(zhuǎn)型革命，屆時(shí)煤炭約占一次能源消費(fèi)40%、油氣占30%、新能源占30%。

未來以新能源消費(fèi)為主是必然趨勢(shì)和必然選擇，各國(guó)都在提前部署能源戰(zhàn)略，新能源革命到來速度或?qū)⒊鲱A(yù)期。實(shí)施中國(guó)能源革命勢(shì)在必行，我國(guó)正在開展能源體系“四大革命”，加快能源結(jié)構(gòu)革命性轉(zhuǎn)型。

能源供給革命。2018年，我國(guó)能源總產(chǎn)量37.7億噸標(biāo)煤。其中，原煤產(chǎn)量25.8億噸標(biāo)煤，占比68.5%；原油2.7億噸標(biāo)煤，占比7.2%；天然氣2.13億噸標(biāo)煤，占比5.5%；新能源7.1億噸標(biāo)煤，占比18.8%。未來，我國(guó)能源產(chǎn)量將再創(chuàng)高峰。此外，在能源供給側(cè)開展五方面助力：加快石油采收率提高與頁巖油工業(yè)化，加快天然氣、煤制氣、水合物、氫氣規(guī)?；a(chǎn)，加快煤炭清潔化利用的速度與規(guī)模，加快太陽能、風(fēng)能、核電、儲(chǔ)能等低成本生產(chǎn)，加快全球化能源分享與技術(shù)服務(wù)。

能源消費(fèi)革命。2017年全球新能源消費(fèi)占能源消費(fèi)總量的16%，成本下降接近化石能源。2017年全球新能源投資總額3335億美元，接近油氣上游投資的4080億美元。其中，太陽能、風(fēng)能投資占比超過75%，智能技術(shù)投資增長(zhǎng)明顯。據(jù)IEA預(yù)測(cè)，2040年全球能源一次消費(fèi)中，新能源將占20% ～ 40%，新能源迎來重大機(jī)遇。

我國(guó)能源一次消費(fèi)中新能源比例逐年增加。2018年，我國(guó)能源消費(fèi)總量46.4億噸標(biāo)煤。其中，原煤消費(fèi)占比59%，比2009年下降12.6%；原油消費(fèi)占比18%，比2009年增長(zhǎng)2.5%；天然消費(fèi)氣占比8%，比2009年增長(zhǎng)4.5%；新能源消費(fèi)占比14.1%，比2009年增長(zhǎng)5.6%。

能源技術(shù)革命。能源技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)入高度活躍期，綠色低碳是能源技術(shù)發(fā)展的主要方向。中國(guó)正通過科技進(jìn)步推動(dòng)能源技術(shù)體系由常規(guī)油氣向非常規(guī)、國(guó)內(nèi)油氣向國(guó)外、油氣產(chǎn)業(yè)向新能源的“三個(gè)更大跨越”。

要加強(qiáng)新能源技術(shù)研究：氫能方面研究高效低成本氫燃料電池與汽車技術(shù)的革新，核能方面推進(jìn)快推技術(shù)與微型核電、磁約束聚變技術(shù)的突破，儲(chǔ)能方面研發(fā)金屬-空氣電池、納米電池、超級(jí)電容器技術(shù)的突破，新材料方面研究高性能二維材料（石墨烯、黑鱗等）技術(shù)等。

能源體制革命。我國(guó)能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中，煤炭生產(chǎn)占69%、石油占7%、天然氣占6%、新能源占18%，構(gòu)成“一大三小”的中國(guó)特色能源結(jié)構(gòu)，煤炭在一段時(shí)期內(nèi)仍將是主體能源。需加快我國(guó)能源結(jié)構(gòu)革命性轉(zhuǎn)型，加快煤炭的清潔化、新能源的低廉化。同時(shí)，加快油氣、地下煤制氣、水合物，氫氣的生產(chǎn)革命，從“一大三小”向“三足鼎立”邁進(jìn)。應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)頂層設(shè)計(jì)，開展前瞻性導(dǎo)向研究，加大實(shí)施新能源人才技術(shù)儲(chǔ)備，推動(dòng)能源低碳化轉(zhuǎn)型。

氫能是重要戰(zhàn)略方向

氫能源的發(fā)展可能會(huì)成為新能源領(lǐng)域的“灰犀?！笔录?。

氫具有重量最輕、導(dǎo)熱最好、發(fā)熱值高、燃燒性好、資源廣泛、多種形態(tài)、無毒環(huán)保等多種優(yōu)勢(shì)。全球各大企業(yè)每年投入數(shù)十億美元競(jìng)相研究和開發(fā)氫燃料電池，歐盟、德國(guó)、日本、美國(guó)等國(guó)家先后通過立法推動(dòng)氫能發(fā)展。截至2017年底，全球共有328座加氫站投入運(yùn)營(yíng)，到2025年有望超過1000座。

據(jù)氫能委員會(huì)（Hydrogen Council）預(yù)測(cè)，如果大規(guī)模部署，到2050年氫能可能占全球能源消耗的20%?！吨袊?guó)制造2025》明確支持燃料電池汽車發(fā)展，《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出要開發(fā)氫能、燃料電池等新一代能源技術(shù)，《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016 - 2030年）》將氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新作為重點(diǎn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模和低成本氫氣的制取、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、應(yīng)用一體化，加氫站現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)氫、制氫模式的標(biāo)準(zhǔn)化和推廣應(yīng)用。同時(shí)，《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》也提出推動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)以及氫制備、儲(chǔ)運(yùn)和加注技術(shù)發(fā)展，推進(jìn)加氫站建設(shè)，到2020年，實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車批量生產(chǎn)和規(guī)?；痉稇?yīng)用。

中國(guó)的氫能已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展快車道，尤其是2017年以來，在關(guān)鍵技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)上取得了一定的成績(jī)，許多地方出臺(tái)了支持政策，實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模全產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用示范。2018年，我國(guó)已經(jīng)建成25座加氫站，預(yù)計(jì)2030年達(dá)到1000座。人民日?qǐng)?bào)稱，到2050年，氫在我國(guó)終端能源體系中占比至少達(dá)10%，成為我國(guó)能源的戰(zhàn)略組成部分。

隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模與應(yīng)用場(chǎng)景增加所面臨的實(shí)際問題，我國(guó)氫能汽車發(fā)展仍須破解三大難題。一是成本高。某氫能客車定價(jià)高達(dá)130萬元，政府補(bǔ)貼100萬元后價(jià)格仍然較高，每個(gè)35兆帕的車載儲(chǔ)氫罐成本需5萬～ 6萬元。二是加氫難。一個(gè)高壓氫站需要投資1000萬～1500萬元，且只能滿足200臺(tái)車使用需求。三是續(xù)航有限。1kg氫氣完全能量約為39度電，最大轉(zhuǎn)換率為60%，三個(gè)儲(chǔ)氫罐可達(dá)300km續(xù)航，最遠(yuǎn)里程500km。

我們應(yīng)該重視氫能源的研究，完善上游制氫、中游儲(chǔ)運(yùn)、下游利用等全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系，制定氫能中國(guó)戰(zhàn)略，避免氫能在世界范圍內(nèi)突破技術(shù)瓶頸后的爆發(fā)式發(fā)展，及時(shí)規(guī)避“灰犀?！币u來令我們措手不及。

能源革命是每一位能源工作者的使命，是國(guó)家安全的基石和強(qiáng)盛的動(dòng)力。當(dāng)下，能源需求不斷加大，環(huán)境要求日益嚴(yán)苛，新能源作為清潔能源，開發(fā)和利用日顯重要。新能源革命或?qū)㈤_啟中國(guó)能源自主之路，應(yīng)提前布局、超前研究，引領(lǐng)發(fā)展。

只有枯竭的思想，沒有枯竭的能源。未來不管是傳統(tǒng)能源還是新能源，都將和諧發(fā)展、和平共處，為人類社會(huì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。