第24届世界石油大会于2023年9月17—21日在加拿大阿尔伯塔省卡尔加里召开。本届大会由加拿大国家委员会承办，大会主题定为“”（Energy Transition: The Path to Net Zero），充分体现了为行业谋划发展的远见卓识和积极履行社会责任的使命担当。大会围绕该主题设置7场全体大会、13场部长级会议及部长级圆桌论坛、23场CEO战略会议、6场加拿大专场会议、4场技术专题主旨讲演、17场技术分会、杜赫斯特奖颁奖（Dewhurst Award）以及青年专家之夜等百余场研讨会和社交活动。来自全球111个国家的共计5 000多名代表参会，一同探讨利用多种解决方案在保证能源安全的同时实现碳减排目标。中国世界石油理事会国家委员会成员单位中国石油、中国石化、中国海油、中国石油大学（北京）共计55名代表赴加拿大参会，展示了中国油气企业的发展成果和能源转型智慧，在世界舞台发出响亮的中国声音。

  世界石油大会（World Petroleum Congress）是世界石油理事会（World Petroleum Council）发起的重要活动，世界石油理事会始创于1933年，总部设英国伦敦。本届大会上，世界石油理事会正式对外发布新LOGO，并更名为WPC Energy，反映了该组织致力于通过多元化的能源组合和技术和创新来引领全球向低碳能源系统过渡的决心。这一变革体现了石业对于环境保护的积极态度，彰显了全球能源行业在应对气候平均状态随时间的变化、推动可持续发展方面的进步。

  沙特阿拉伯国家石油公司（简称沙特阿美）总裁兼首席执行官阿敏·纳瑟尔（Amin Nasser）被本届大会授予世界石油理事会最高荣誉——杜赫斯特奖，以表彰其对石油和天然气行业的卓越贡献，他是世界石油理事会近90年历史上第12位杜赫斯特奖获奖者。第25届世界石油大会将于2026年在沙特阿拉伯首都利雅得举办。

  本文梳理了第24届世界石油大会主要观点以及能源转型背景下全球能源行业努力索通往净零之路的关键策略与技术。

  乌克兰危机对全球能源供应链造成复杂而广泛的影响。能源供应中断和不确定性增加，能源价格持续高位震荡。由于美西方对俄罗斯能源产业的“脱钩断链”和制裁打压，全球能源贸易格局出现重大变化。“能源安全”成为大会高频词汇，保障油气稳定供应依然是当下全球能源安全的核心问题。美国埃克森美孚公司（简称埃克森美孚）董事长兼首席执行官伍德伦（Darren W. Woods）认为世界应该继续投资油气产业，需保持一定水平的投资以应对石油和天然气田每年5%~7%的自然产量下降，否则全球将出现供应短缺，造成价格持续上涨。阿敏·纳瑟尔同样认为过快地逐步淘汰化石燃料将使全球能源安全面临风险。

  全球能源分布不均衡制约了部分地区和国家的发展，能源贫困仍是多数发展中国家的普遍问题，缺乏可靠的能源供应制约了其社会经济发展，阻碍了创新和技术进步。大部分发展中国家代表认为在未来较长时间内仍将使用石油和天然气等化石能源。非洲石油生产国组织（APPO）秘书长奥马尔·法鲁克·易卜拉欣（Omar Farouk Ibrahim）、非洲炼油商和分销商协会（ARDA）执行秘书阿尼博·克拉格（Anibor Kragha）认为仓促能源转型与非洲的自身条件不相符。非洲在开始能源转型之前，第一步是要实现能源稳定供应，非洲现在需要的是石油和天然气，而非绿氢这样的可再生能源。

  在全球净零碳排放目标的背景下，能源转型慢慢的变成了大势所趋。中国石油天然气集团有限公司总经理侯启军在主旨演讲中提出“先立后破”的观点，强调了能源转型需要的平衡和策略，得到了与会代表的高度认可。国际能源论坛（International Energy Forum，IEF）秘书长约瑟夫·麦克莫尼格尔（Joseph McMonigle）、阿敏·纳瑟尔、伍德伦等均在发言中多次引用并赞同了这一观点，“先立后破”成为了此次大会的共识。国际能源署（International Energy Agency，IEA）制订的《2050年净零排放：全球能源行业路线图》（Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector，以下简称《路线图》）指出，要将气候变暖控制在1.5 ℃以内，到2050年全球石油需求量将从目前的约1×108 bbl/d大幅降至2 400×104 bbl/d，认为世界将不需要2023年后批准任何新的长期常规油气项目或煤矿项目。多方参会代表对此类激进方案表达了不同意见，认为IEA从预测者和评估者转变为了政治倡导机构。阿敏·纳瑟尔指出能源转型目标不能脱离能源市场以及现有供需平衡。科威特国家石油公司认为IEA制订的《路线图》过于依赖假想技术，盲目执行这一计划或将造成负面影响。

  多国代表表示，面对不同的能源资源禀赋、发展阶段和技术水平，能源转型也应当采取适合本国的方式。在大会第一场部长圆桌会上，加纳代表表示该国正在面临能源贫困危机，很多家庭用木材做饭，对生态环境和身体健康造成破坏，正致力加快发展天然气替代木材，但未来能源转型面临技术和资金严重不足问题。罗马尼亚提出能源多样化目标，2032年将关闭煤炭和退出煤炭使用，加快可再次生产的能源发展，并增加黑海地区天然气和核能利用，确保能源安全。到2027年，罗马尼亚可再次生产的能源装机将达到10 GW。在罗马尼亚的能源结构中，清洁能源占比60%（核能20%，可再次生产的能源40%）。加拿大能源和自然资源部长乔纳森·威尔金森（Jonathan Wilkinson）表示，加拿大迫切地需要加快消除石油和天然气生产中的碳排放的工作，未来将在发展关键矿物、氢能、碳捕集与封存（CCS）、电动汽车、可再次生产的能源、生物燃料和小型模块化核反应堆技术的同时，持续将LNG产能建设作为重点发展方向。

  1.3 天然气与CCS/CCUS等负碳技术结合，是通往净零之路的重要桥梁

  相比煤炭、石油等传统能源，天然气的燃烧效率更加高，产生的污染物也较少，对于改善贫穷的地方的能源状况具备极其重大意义。加强天然气有效利用，将有利于解决非洲等地区能源发展不均衡的问题。以尼日利亚为例，受当地经济发展及能源分布不均衡的影响，该国近1×108 人没有办法获得电力供应。尼日利亚石油资源部常务秘书加布里埃尔·阿杜达（Gabriel Aduda）表示，尼日利亚的天然气资源总量约为18×1012 m3，是解决当地能源贫困的最佳方案，但该国国内天然气的利用率几乎为零。为了改变这一现状，尼日利亚计划建设2条天然气管道，以满足该国国内需求的同时还可向欧洲供气。

  天然气与负碳技术高度兼容互补，可成为加速推进能源转型进程的有力支柱。依托现有天然气基础设施扩大生产，辅以氢、氨和CCS技术，能更加进一步实现天然气生产的全部过程中的碳减排。当前，部分能源行业对CCS和碳捕集、利用与封存（CCUS）技术上的支持的认知不足，其应有的作用发挥不到位。CCS和CCUS不仅是脱碳工具和充当能源转型的标志，将升级为投资杠杆，释放技术和政策潜力。预计到2050年，CCS的能力将比目前的规模增长120倍，以实现能源行业净零碳排放的目标。阿敏·纳瑟尔认为，碳捕集和储存在作为政府和行业脱碳计划的一部分，应该占据更突出的地位，应扩大碳捕集技术应用规模，以减少碳排放量，特别强调了对CCS和人工碳汇技术的关注。沙特阿美已与斯伦贝谢公司和林德公司合作，在当地的朱拜勒工业区建立了一个CCS中心，预计2027年开始运行，二氧化碳捕集能力可达900×104 t/a。伍德伦认为，应积极发挥碳市场作用，以美国《通胀削减法案》（Inflation Reduction Act of 2022, IRA）为代表的政府政策十分重要，能够在一定程度上促进对能源转型供应链的投资，但仅仅依靠政府政策不足以减少排放，更重要的是要建立建设完备的碳减排市场，市场力量必须发挥作用。加拿大阿尔伯塔省省长丹妮尔·史密斯（Danielle Smith）分享了当地减碳的例子，称德国海德堡材料公司正尝试在埃德蒙顿建造水泥行业第一个CCUS设施，项目预计到2026年每年捕集超过100×104 t二氧化碳。同时，该省政府推出了石化激励计划，计划为利用碳中和技术投资该省石化行业的企业来提供12%的奖励。

  目前，氢气生产主要来自于化石燃料，在制备过程中会排放二氧化碳和其他温室气体。通过利用CCUS技术，将生产蓝氢时产生的温室气体捕集，是实现低排放生产的有效途径。伍德麦肯兹咨询公司预测，到2033年蓝氢将成为CCS和天然气2种工业结合的产物。未来10年，二氧化碳捕集能力将从2022年的不到5 000×104 t/a增加到3.7×108 t/a，增长量超过7倍。最大的增长部分来自天然气生产氢气过程中产生的二氧化碳，这部分产能的增加将带动1 500×108美元的投资。CCS技术与蓝氢生产相结合，将成为碳捕集市场的主要增长点。

  本届大会多场战略分会对各国氢能发展规划进行了分享。哈萨克斯坦国家能源部长阿尔玛萨达姆·萨特卡利耶夫（Almassadam Satkaliyev）表示，哈萨克斯坦制定了氢能发展构想草案。着重关注3个主要领域的研究：氢气的生产、运输和储存、将氢气转化为电力。并考虑在哈萨克斯坦启动试点项目，以吸引对该行业的投资。沙特能源部清洁氢能项目负责的人介绍，该国已将利用低排放和可再生资源生产的氢气和电力作为能源转型的核心，努力以最有效和最存在竞争力的方式生产氢气，并开发其在工业、交通、发电、建筑和其他相关应用中的用途。日本石油勘探公司战略与研究部门负责人称核泄漏事故后，氢能成为日本能源转型的优先选择，在此之前，日本就在氢能研发技术方面投入了大量资源和精力，制定了一系列重要政策并提供了财政支持，推动建立了一整套完善的氢能产业链，涵盖了氢能生产、存储、运输、转化和利用等各个环节。

  在技术论坛中，参加会议的专家对氢能“产运储用”各产业环节开展了热烈讨论，探讨了氢与天然气混合输送、有机液态储氢、液化氢气、压缩氢气等多种运氢方案，分析了深水层储氢、废弃气藏储氢、盐穴储氢等多种形式优缺点。对于氢的利用，论坛探讨较多的是氢在重卡的运用。尽管人们对氢物性的认识已很清楚，潜在用氢场景很丰富，但哪种场景是未来最重要或主要的利用形式任旧存在不确定性。由于大规模应用还存在各种各样的问题，氢能的利用场景是目前研究的热点。

  油砂、稠油、油页岩开采热能消耗巨大，生产的全部过程中排放大量温室气体。生产单位常规原油得到的能量与开采过程中投入的能源投资收益率（Energy Return On Investment，EROI）的平均值为25∶1，通过露天开采的加拿大油砂的EROI仅为5∶1左右，通过蒸汽开采沥青砂的EROI仅为2.9∶1。与常规油气生产相比，生产同当量油砂油的过程中将产生更大量的温室气体。

  小型模块化核反应堆（Small Modular Reactor，SMR）在推动全球能源转型和应对气候平均状态随时间的变化中将起到及其重要的作用，是实现碳减排和高能耗工业低碳发展的新思路。加拿大Cenovus能源公司已投资2 670×104加元用于研究在阿尔伯塔省的油砂作业中部署SMR的可行性。当地政府已同意向Cenovus提供700×104加元的资金资助。2023年9月，阿尔伯塔省和加拿大联邦政府已同意制订针对SMR技术的监管框架，并制定相应的激励措施。

  日本日挥公司开发了可用于二氧化碳分离和去除的DDR膜，其膜腔直径为180 mm、长1 000 mm、表面积12 m2、耐压可达8 MPa，是目前世界最大的气体分离沸石膜，具有比表面积大、对CO2/CH4选择性高、对高二氧化碳浓度和高压的忍耐性强等优点。目前在美国得克萨斯州已有试验装置，可稳定运行200 h。

  加拿大Cool Ventures公司的MA3TM技术能直接将二氧化碳冷却和蒸馏成液体形式。与胺基碳捕集相比，利用MA3TM技术能将碳捕集所需的能量减少30%~60%，成为二氧化碳捕集技术节能发展的重要一步，为难减排行业提供了兼具低成本、高效益的脱碳方法。

  加拿大Carbon Engineering公司介绍了二氧化碳直接空气碳捕集技术（Direct Air Capture，DAC），可以从大气中直接捕集二氧化碳，不但可以减少大气中的二氧化碳浓度，还可以将捕集的二氧化碳转化为有用的产品，如合成燃料或塑料等。DAC技术采用一种名为“直接空气接触器9”的设备，通过风扇和过滤器从大气中去除二氧化碳，并通过喷洒溶液将空气中的二氧化碳捕集并转化为一种白色球状小颗粒。这些颗粒含有约50%的二氧化碳，然后可以加热到900 ℃进一步将二氧化碳浓缩成气体。此外，二氧化碳可以被注入地下进行封存，以帮助减少大气中的二氧化碳浓度。目前全球有15家DAC工厂在运营，每年可捕集约9 000 t二氧化碳。

  加拿大Delta Cleantech公司开发了一种低成本全浓度碳捕集技术，能够高效地从大气中直接捕集二氧化碳。该技术采用一种新型吸附剂，有效吸附空气中的二氧化碳，将其转化为合成燃料或塑料等产品。该公司正与别的企业及机构合作，使此技术成为一种可持续的解决方案。

  日本Chiyoda公司开发了一种有机液体储氢技术——LOHC-MCH，该技术使用含有不饱和碳键的液态有机物作为储氢载体，通过与氢气发生加氢-脱氢反应，实现氢气可逆存储及载体循环利用的过程。在加氢过程中，氢气通过催化反应被加到液态储氢载体中，形成可在常温常压条件下稳定储存的储氢有机液体化合物。加氢后的储氢有机液体（氢油）能够最终靠槽罐车运输到用户端，采取类似汽柴油加注的泵送形式，安全、简单、快速地加注到储氢有机液体储罐中。在脱氢过程中，储氢有机液体（氢油）通过计量泵输送至脱氢反应装置，在一定温度条件下发生催化脱氢反应，反应产物经气液分离后，氢气输送至燃料电池等用氢端，脱氢后的液态载体进行热量交换后进行回收，循环利用。

  该技术具有易处理、储运安全方便、可逆反应和循环利用等优点。由于储氢载体是液态的，因此能像运输石油一样使用槽罐车便捷运输。由于加氢和脱氢反应可逆，可实现载体的循环利用。该技术还能大大的提升氢气的纯度，使其更适合于燃料电池等用氢端的使用。目前，该技术在荷兰、苏格兰等国家和地区已有应用案例。

  青色氢（Turquoise Hydrogen）技术是一种将甲烷在高温度高压力下直接裂解成氢气与碳的过程。该技术使用化石燃料甲烷，在生产的全部过程中，甲烷在高温度高压力下通过催化剂转化为氢气和固态碳。与传统的天然气制氢过程相比，青色氢技术的独特之处在于其没有产生气态二氧化碳。这使得青色氢技术在理论上具有更高的单位体积内的包含的能量和更少的碳排放。

  加拿大Hatch公司分析了青色氢的发展及其可能的商业应用前景，认为该技术具有产生固态碳、生产能耗小等优势。此外，该技术还有别的潜在优势。例如，通过将固态碳进行进一步处理，可以将其转化为具有高的附加价值的石墨烯、碳纳米管等材料。固态碳还能够适用于制造碳基复合材料和金属合金等产品。

  阿曼正在积极推动氢能产业的发展，计划在未来扩大氢能的产量和储存能力，以促进能源转型和经济发展。阿曼制定的3种氢储存方式包括深层含水层、废弃的烃存储库和盐穴。

  （1）深层含水层（13%）：这种储存方式利用地下深层含水层的储水能力，将氢气储存于地下水中，优点是储量大、可长时间储存和对环境影响小。但是，这种储存方式要解决如何将氢气注入地下深层含水层以及如何从地下水中提取出来等问题。

  （2）废弃的烃存储库（75%）：阿曼拥有大量的废弃油气田和油气存储设施，这些设施能够适用于储存氢气。废弃的烃存储库具有较高的安全性和稳定能力，同时不有必要进行额外的地质勘测和基础设施建设。此方式尚要解决如何将氢气运输到废弃的烃存储库以及怎么样做储存和提取等问题。

  （3）盐穴（12%）：阿曼拥有大量的盐穴，可用于储存氢气。盐穴具有储量大、安全性高和对环境影响小等优点。此方式要进一步探究如何从盐穴注入、提取氢气。同时，盐穴的储存能力比较小，因此，需要更加多的盐穴才能满足储存需求。

  加拿大Kathairos公司开发了将液氮作为气动装置动力来源的新技术，从而消除井场气动装置产生的甲烷排放。液氮可以被用来冷却和液化天然气，防止甲烷排放。在天然气管道中循环时，液氮会吸收天然气的热量，从而使天然气冷却并液化，管道中只剩下液态的天然气，不会有甲烷排放。液氮还可以被用来替代传统能源。在传统能源开采过程中，通常使用燃气发电机来为井下的泵机提供电力，不仅会排放甲烷，而且在工作时需要消耗大量的能源。相比之下，液氮的密度比空气大，在常压下会变成气体，可以为井下的泵机提供稳定的动力来源，更加环保和高效。

  Kathairos公司的低温储罐容量从265 L到5 500 L不等，可供应持续30~60 d，已帮助其客户减少了超过79×104 m3的甲烷排放和23 000 t的二氧化碳当量排放。

  油气行业占全球甲烷排放的42%，而管道运输占油气行业甲烷排放的25%。美国CruxOCM公司认为提升油气管道的自动化水平可以明显降低甲烷的排放水平。例如监督控制和数据采集系统（SCADA）、泄漏检测系统、智能阀门和传感器等，可以实时监测和控制管道的运作时的状态，及时有效地发现并修复泄漏点，减少甲烷排放。此外，智能阀门和传感器能根据实时数据自动调整管道的运行参数，优化流量和压力，降低泄漏和排放的风险。加拿大Convrg公司提出一种远程电源和仪表气动控制解决方案，用以降低温室气体排放，可节省本金25%，减少部署时间50%。

  （1）国际能源格局已发生深度调整，能源发展面临严峻挑战，全球油气供应和价格波动频繁，对世界能源安全保障和油气公司制作运营带来深远影响。在全球净零碳排放目标的背景下，各国政府与企业为顺应能源转型技术进步趋势、解决资源环境约束明显问题、推动能源结构转型升级付出了不懈努力。

  （2）全球能源行业在应对气候平均状态随时间的变化、推动可持续发展方面的态度积极，对能源需求持续增长、降低资源开发成本，前沿技术产业高质量发展和未来能源前景等问题是需要加强沟通、创新合作，积极探索净零碳排放路径和策略。中国能源行业应当继续在国际能源治理机制建设中发挥非消极作用，在全球合作推动能源转型和应对气候平均状态随时间的变化的对话中贡献中国智慧。

  时文（1987—），男，硕士，主要是做能源领域国际交流合作、国际传播能力建设等领域研究和实践工作。

  本文选编自《世界石油工业》2023年第6期《能源转型：探索通往净零之路的关键策略与技术：第24届世界石油大会观点集锦》

  时文, 陈煜, 卢颖, 等. 能源转型: 探索通往净零之路的关键策略与技术: 第24届世界石油大会观点集锦[J]. 世界石油工业, 2023, 30(6): 6-11.