文／王能全

●清潔轉(zhuǎn)型中的油氣基礎(chǔ)設(shè)施，可能會來個大變身。●供圖/視覺中國

2022年版的IEA《清潔轉(zhuǎn)型中的能源安全》報告提出，清潔轉(zhuǎn)型中建設(shè)新的能源基礎(chǔ)設(shè)施需要大量的投資，可以充分利用現(xiàn)有化石燃料的基礎(chǔ)設(shè)施推動并實現(xiàn)清潔的能源轉(zhuǎn)型。

與其他化石燃料一樣，石油工業(yè)將受到產(chǎn)品需求減少和脫碳活動需要的雙重影響。隨著石油工業(yè)總體投資的下降，市場競爭日益激烈，只有那些資源成本低、對成本和環(huán)境績效有嚴(yán)格控制的企業(yè)，才能生存下來。

石油基礎(chǔ)設(shè)施的變化

陸上石油生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施包括油井、集輸管道和加工基礎(chǔ)設(shè)施，幾乎沒有轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌猛镜目臻g；海上石油生產(chǎn)設(shè)施特別是平臺，則有可能被改造為海上風(fēng)能或水產(chǎn)養(yǎng)殖基地；原油和成品油管道，有可能轉(zhuǎn)化為二氧化碳或氫氣運輸基礎(chǔ)設(shè)施。此外，港口、碼頭、倉儲設(shè)施和船舶等海上運輸基礎(chǔ)設(shè)施也有一定的過渡空間，可以用來處理氫、生物燃料和氨。例如，液化石油氣罐很容易轉(zhuǎn)移到氨的存儲，電動船只的興起需要港口的充電基礎(chǔ)設(shè)施等。

煉油廠已經(jīng)開始轉(zhuǎn)型。全球約有48.3萬桶/天的煉油能力已轉(zhuǎn)變?yōu)樯锶剂险{(diào)和廠，不久的將來會再增加70.2萬桶/天。利用現(xiàn)有煉油廠來生產(chǎn)生物燃料的中間體，可以減少生物燃料相關(guān)的投資需求。生物燃料在交通燃料中所占比例的提高，需要更復(fù)雜的調(diào)和與儲存操作。除了完全的場地轉(zhuǎn)換外，煉油廠越來越多地參與到可再生原料與石油的協(xié)同加工中。煉油廠進入生物燃料生產(chǎn)，涉及中游、營銷和調(diào)和等活動以及所需基礎(chǔ)設(shè)施的改造或建設(shè)。然而，因為不可能為所有的煉油廠獲得足夠的原料，所以并不是所有的煉油廠都能轉(zhuǎn)化為進行生物燃料生產(chǎn)。煉油廠的另一條途徑是循環(huán)經(jīng)濟。作為一個擁有合適設(shè)備、高技能工人、研究人員和工程師的復(fù)雜工業(yè)部門，沿著塑料到塑料或塑料到燃料的路徑，煉油廠可以開發(fā)塑料廢物和廢油的化學(xué)回收技術(shù)。

為了生產(chǎn)低碳燃料，現(xiàn)有煉油廠需要進行大量投資。在電解燃料的生產(chǎn)中，電解生成的氫與一氧化碳（來自儲存的碳）相結(jié)合生成合成氣，然后合成氣通過費托工藝轉(zhuǎn)化為合成油，并成為可再生運輸燃料或石化原料。在使用地質(zhì)方式儲存碳可能性不大的地區(qū)，這條路徑可能很有價值。

煉油是世界上最大的氫消耗部門，氫氣需求幾乎完全來自石油（石腦油重整）或天然氣（蒸汽重整）。預(yù)計到2026年，歐洲與煉油廠相關(guān)的電解項目超過500兆瓦，每年生產(chǎn)3.7萬噸綠氫，僅占煉油行業(yè)氫氣總需求的0.1%。另外，有1200兆瓦的項目尚未進入最終投資決策階段。不過，如果提供優(yōu)惠政策，這些項目將可能在相同的時間與上述項目同時投產(chǎn)。

在能源轉(zhuǎn)型期間，石油零售行業(yè)（營銷和分銷）也將發(fā)生重大變化，其中許多已經(jīng)為電動汽車提供充電設(shè)施。依據(jù)運輸行業(yè)的電氣化路徑，未來它們可以進行電池交換操作和提供氫燃料服務(wù)。

天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的轉(zhuǎn)化

低碳氣體，包括生物甲烷、低排放氫、合成甲烷和符合CCUS的甲烷將在脫碳途徑中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。

在IEA的凈零情景（2021年5月18日，IEA發(fā)布《2050年凈零排放：全球能源系統(tǒng)路線圖》）下，低碳氣體占2050年最終能源消費中氣體燃料總量的近75%，占電力部門所消費氣體燃料中的絕大部分。這就是說，低碳氣體使氣態(tài)燃料在最終能源消費總量中的份額接近今天的水平，并將在工業(yè)、長途運輸和季節(jié)性能源儲存等難以減少的行業(yè)中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。在電力部門，低碳氣體將在一個由可再生能源主導(dǎo)的供電系統(tǒng)中提供靈活的后備供應(yīng)。

現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施可以通過提供網(wǎng)絡(luò)接入、降低運輸成本并最終促進其融入更廣泛的能源系統(tǒng)，快速部署低碳氣體。

在上游層面，天然氣和凝析氣田、枯竭氣藏及其相關(guān)的地面基礎(chǔ)設(shè)施可用于二氧化碳存儲，從而能夠部署基于CCUS的解決方案，可以從甲烷中生產(chǎn)氫氣。龐大的天然氣輸送和分配管道系統(tǒng)可以被用來輸送低碳氣體。由于生物甲烷和合成甲烷的化學(xué)與物理性質(zhì)幾乎相同，它們可以與傳統(tǒng)甲烷完美地互換。不過，這需要制定標(biāo)準(zhǔn)以確?；ミB系統(tǒng)的天然氣質(zhì)量統(tǒng)一，并減少任何偏離這些標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)險。

混合，可以為低排放氫提供臨時的解決方案，直到專門的氫運輸系統(tǒng)被開發(fā)出來。根據(jù)氣體傳輸系統(tǒng)的特點，可以以2%～10%氫氣體積的速率混合，而無需對管道系統(tǒng)進行實質(zhì)性的改造。聚合物管道系統(tǒng)的耐氫性通常更強，可能允許最多20%的混合，且只需對管道基礎(chǔ)設(shè)施進行最小或可能不用進行任何的改造。

與新建的氫管網(wǎng)相比，天然氣管道如果重新使用、用作氫氣的輸送，管道改造的成本要低得多，生產(chǎn)周期也短得多。研究表明，管道轉(zhuǎn)換成本占新氫氣管道成本的21%～33%，從而帶來更低的運輸費用，提高氫氣的成本競爭力。

利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施

在當(dāng)前全球能源市場價格大幅度波動的背景下，各國政府正在通過供應(yīng)來源的多樣化以及在現(xiàn)有能源基礎(chǔ)設(shè)施中使用低碳燃料，減少對化石燃料的依賴。

IEA認為，創(chuàng)建新的基礎(chǔ)設(shè)施需要大量的投資，且由于需要獲得不同的許可和批準(zhǔn)而帶來延誤的風(fēng)險。重新利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施提供了加速清潔能源轉(zhuǎn)型的可能。例如，現(xiàn)有的熱能資產(chǎn)可以提供可再生能源所需要的靈活性，與傳輸、儲存和需求響應(yīng)等其他能源相補充。同時，如果使用低碳燃料進行運行，還可獲得減排的效益。

現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的退役，可能給當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)帶來經(jīng)濟混亂，因為這些社區(qū)的就業(yè)和收入都依賴于這些基礎(chǔ)設(shè)施。在過渡期間，利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施可以帶來許多好處。

值得注意的是，對現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施進行再利用或改造，可以保留基礎(chǔ)設(shè)施的大部分價值，同時保留基礎(chǔ)設(shè)施所在社區(qū)的就業(yè)機會和稅基。例如，目前一些石油和天然氣生產(chǎn)國正在發(fā)展或?qū)で蟀l(fā)展CCUS、氫氣和海上風(fēng)能產(chǎn)業(yè)，利用現(xiàn)有的油氣生產(chǎn)（海上）的技能和知識基礎(chǔ)。

IEA建議，政策制定者應(yīng)該評估利用現(xiàn)有能源基礎(chǔ)設(shè)施擴大低碳燃料部署的機會，然后才允許所有者在整個價值鏈上回收或拆除現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施。對現(xiàn)有能源基礎(chǔ)設(shè)施采取這種前瞻性和以人為中心的辦法可節(jié)省大量費用，提高能源系統(tǒng)的適應(yīng)能力。