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中国海油气电集团的“天然气+”探索与实践

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2023-05-26  来源:新华财经  浏览次数:842
        在推动能源低碳转型发展的过程中,作为低碳、清洁的化石能源,天然气扮演着重要角色。“天然气+”是指在能源转型下由天然气产业发展而来的新业态,也是“双碳”目标催生的天然气产业借助产业新技术与其他能源融合发展的新形态。如今,以技术创新为引领,中国海油气电集团正努力打造以天然气为核心的集冷、热、电、气、氢、氦、碳为一体的“天然气+”清洁能源综合供应体系,积极推动天然气产业转型升级。

 

  “双碳”目标的提出加速了中国能源体系转型的步伐。世界范围内,自《巴黎协定》生效以来,“能源转型”也正在转化为切切实实的行动和方案。425日,作为能源转型先锋的欧盟正式通过碳关税,这意味着非欧盟生产商未来想在欧盟销售商品,必须为二氧化碳排放付费。

 

  传统化石能源的“命运”似乎已经可以预见——以更合理方式逐步让步于新能源,缓缓离开能源大舞台的中央。化石能源从“领舞”到“伴舞”的角色转换是全世界范围的共识,但天然气作为一种特殊的化石能源,依然能在这次“转场”中惊艳亮相。

 

  全球能源转型中的“伙伴能源”

 

  作为化石能源中的低碳、清洁能源,天然气具有高效、优质、资源丰富和使用便利的优势,能够与可再生能源形成良性互补,为风能、地热能等不稳定的新能源形式提供“托底保障”。

 

  凭借灵活性强、储量大、与多种能源配合度高的特性,天然气在我国能源结构从“高碳”到“无碳”的转型过程中发挥着重要的纽带和支撑作用。因此,业界还将天然气称为“伙伴能源”。

 

  中国科学院院士邹才能曾表示,当下全球煤炭进入减碳清洁化发展期,石油进入稳定发展期,天然气进入高位增长的黄金发展期,新能源进入全面提速发展期。他同时提出,天然气与新能源之间不是桥梁关系,而是最佳伙伴关系。天然气需要在全球能源转型过程中不断探索与其他能源形式的融合。

 

  在这一背景下,中国海油气电集团提出“天然气+”的概念。类似于“互联网+”,“天然气+”指“天然气+其他能源”,利用天然气独有的能源性质,创造能源行业发展的新业态。中国海油气电集团致力于在未来成为以天然气为核心的,集冷、热、电、气、氢、氦、碳为一体的“天然气+”清洁能源综合供应商。

 

  “天然气+”如何抢占先机?

 

  “天然气+”旨在现有天然气产业链的基础上实现增强、升级、协同和融合,为将来清洁能源领域开发和企业未来发展抢占先机。

 

  “增强”是指要不断提升天然气利用效率和资源获取能力,例如建设数智化接收站、超大容积和新型式储罐、集群式接收站等。

 

  “升级”以产业低碳化发展为目标,如推动掺氢燃气发电,天然气+CCUS(碳捕集、利用与封存)等,在天然气利用的各环节减少二氧化碳排放。

 

  “协同”与“融合”像是一对孪生兄弟,都是指天然气与其他能源产品的“合作”。不过,在“协同”的这艘“大船”中,“天然气”更像是一位“副手”,其加入能够提高这艘大船的稳定性,降低成本和碳排放。但没有“天然气”,其他能源也能够独自“驾驶”,例如天然气+地热、风、光、电等。而在“融合”这一发展路径中,天然气则不可或缺,如果没有天然气,与其他能源的“合作”就成了无源之水,例如天然气+//氨,LNG(液化天然气)与液氢、液氦、液氨国际贸易路径的拓展等。

 

  厘清概念,是给未来探路。中国海油气电集团相关负责人近日表示:这就像是一次战略投资,也许并不是这个概念的每条根系都能在未来落地,但总有一些方向能够经历时间的考验脱颖而出。

 

  在能源格局多变的今天,国际能源巨头们早已不满足于守好当下,全球领先的能源公司都在立足现有基础积极布局未来。今年年初,东京燃气公司宣布与日本成田国际机场合作,设立推进机场供电、供热、供气去碳化的新公司。新公司投资规模约1000亿日元(约合人民币51亿元),将引进太阳能发电设备等,力争2050年实现去碳化。东京燃气社长内田高史表示,公司未来将实现能源“本地生产本地消耗”,到2045年,东京燃气将在飞机跑道旁和建筑物屋顶等处设置输出功率共计18万千瓦的太阳能光伏板,这将是世界最大规模的机场太阳能发电设施。

 

  潜力“变现”的技术根基

 

  “天然气行业发展既要仰望星空,也要脚踏实地。”中国海油气电集团技术研发中心电力与碳中和技术研究所所长秦锋说,立足当下,天然气行业“升级”首先要提升天然气资源获取能力和实际运营效率,把脚下一方土地踩实,才能把步子迈得更稳、更远。

 

  中国海油气电集团聚焦强化自主技术和提升国产装备能力,目前已掌握大型天然气液化技术及浮式天然气液化技术,并研制出国际一流水平的自主再气化模块,将单线液化能力提升至500万吨/年。天然气资源获取能力大大提升,意味着下好天然气储量潜力“变现”的第一手棋。

 

  面对日益复杂的用气需求,天然气供应最后一公里需要“天然气+”来牵线搭桥。中国海油气电集团运用物联网、人工智能、大数据和云计算等技术,使接收站智能化水平提升,实现自动运营。同时,中国海油气电集团持续提升超大型储罐设计建造技术和低温能源储存技术攻关力度,不断提升天然气供应效率,保证天然气便捷使用。目前,珠海智能电厂已经实现智能感知执行与控制优化功能,发电效率提升0.14%,非计划停机小时数降低92.5%,是探索清洁能源高质量发展路径的成功实践。

 

  改造电厂和接收站是现阶段“天然气+”增强和升级的重点,也为未来进一步发展掺氢发电和海外氢资源引进等新业态发展打下基础。增强和升级,是为了更好地协同与融合。

 

  中国海油气电集团的“天然气+”绝不是对现有产业的“缝缝补补”,而是用强有力的自主核心技术支撑天然气产业进一步发展,将之前难啃的“硬骨头”转变为产业提升的突破点。在现有天然气产业链中,二氧化碳排放和能量损耗一直是关键问题,目前中国海油气电集团正开展天然气产业内烟气二氧化碳捕集和高压天然气调压中的压力能利用技术研究,将“外逃”二氧化碳和部分浪费的能量重新捕捉,进一步助力节能降碳。

 

  “增强CCUS应用就是将天然气产业链继续延长,燃气电厂将不再是最末端。电厂排放的二氧化碳可以投入到驱油提高采收率等用途中,拓展现有产业链,实现‘变废为宝’。”秦锋说。

 

  与“天然气+”携手的N种可能

 

  想要在碳中和的能源市场中获得一席之地,除了升级现有天然气产业,还需要将战略眼光放至天然气与新能源融合应用这片“未来星空”,继续逐步提高清洁能源的使用比例,探索天然气与其他能源融合发展的多种可能,达到1+1>2的协同之效。

 

  清洁高效的氢能主要来源于天然气,因此,目前在天然气与其他能源融合发展的新业态中,中国海油气电集团将氢能的利用作为重点研发方向,依托已掌握的液化天然气接收站自主核心技术体系,开发出一套液氢接收、存储、外输的关键技术和方法,有望在未来形成中国海油液氢接收站自主技术体系。

 

  “在着眼新能源未来发展的过程中,我们不断惊叹于天然气的高度灵活性、与其他能源的高度适配性,这更增强了我们走下去的信心。”技术研发中心产业发展研究所所长张丹说。未来,实现低碳化甚至无碳化制氢将是一条愈发清晰的道路。

 

  除氢能外,中国海油气电集团还多线并进,创新综合能源应用方案,探索“天然气+”未来发展的多种方向,如布局天然气+地热综合清洁供能产业,降低千家万户供暖制冷中的碳排放;在天然气+冷能利用方面,基于LNG冷能的液态空气储能、冷水养殖、新型蓄冷材料等新技术正在加快研发;在天然气+氦方向,积极开发氦气提取技术,提高天然气田经济价值。能源安全、绿色环保、节能高效的应用场景,将成为“天然气+”未来发展的主要方向。

 

  “天然气+”的实现需要技术创新、政策推动、模式建立和产业发展。中国海油气电集团将进一步加快建设“天然气+”新业态,通过不断加强核心技术攻关、完善相关基础设施、降低生产推广成本,迎接时间的考验,回答好中国海油天然气业务未来如何高质量发展这道必答题。

 
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