全球能源转型趋势及能源公司战略选择
时间：2023-02-18 10:00:08 来源：千叶帆 本文已影响人
金之钧，王晓峰
（1.北京大学能源研究院，北京 100871；
2.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京 100083）
自21世纪初以来，气候及生态环境变化成为全人类面临的共同挑战，清洁无碳的可再生能源开始受到国际社会的高度重视。为了尽可能走上绿色低碳的经济发展道路，很多国家和地区都制定了宏大的可再生能源发展目标，同时推出了扶持清洁能源发展的政策措施。中国作为负责任的大国，也在积极推进低碳化和清洁化转型工作。2020年9月22日，在第75届联合国大会一般性辩论上，国家主席习近平向全世界郑重宣布，中国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”，这是中国应对气候变化的重要一步，必将对全球气候治理产生重大影响。
基于上述背景，可再生能源及天然气等低碳能源的发展将成为未来能源发展的主流。BP于2019年发布的《BP世界能源展望》[1]指出，在2040年前，可再生能源和天然气的重要性会日益增强，向低碳能源系统的转型将持续进行。到2040年，全球天然气消费量将从2017年的3.67万亿m3增至5.37万亿m3，年均增速1.7%，天然气在一次能源消费结构中的占比将从2017年的23.4%提高到25.8%。可再生能源消费量在全球一次能源消费结构中的占比将达到15.38%。在核能和水能以外的可再生能源中，风能和太阳能发展最快，在可再生能源中的占比将分别达到44.83%和38.73%。
国际可再生能源机构（IRENA）在其2019年发布的《全球能源转型：2050年路线图》中，分两种情景对2050年前全球可再生能源的发展进行了预测[2]。第一种是基准情景，分析基础是各国政府目前现有的和将要推行的能源政策；
第二种是可再生能源大发展情景，分析基础是通过大力发展以可再生能源为核心的低碳能源技术，把全球气温相对于工业化前的增幅控制在2℃以内。在前一种情景下，2050年可再生能源（包括生物质能、地热能、水能、海洋能、太阳能、风能）在最终能源消费总量中的占比将从2016年的17%提高至25%；
而在可再生能源大发展的情景下，增幅将高达66%，年均增长1.5%。
在第二种情景下，可再生能源发电量大幅度增长，到2050年其在总发电量中的占比将从2018年的25%提高至86%。其中，太阳能发电和风力发电仍为发展的重点。太阳能光伏发电（包括共用事业规模和分布式）的年新增发电量将从2017年、2018年的109 GW提高到360 GW，风力发电（包括陆上和海上）的年新增发电量将从2017年、2018年的54 GW提高到240 GW。
2.1 低碳化
2015年12月《巴黎协定》的签订，对能源系统低碳化是具有里程碑意义的，明确了控制气候变化的核心目标：全球平均升温幅度控制在工业革命前水平的2℃以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5℃以内。
为了抑制温室气体排放的增长，需要大力发展清洁能源。其中天然气、风能、太阳能这三大能源可以满足未来能源增量的70%以上，且随着时间的推移，该比例会越来越高，最后达到90%。这里特别说明的是天然气被全球认为是清洁能源，在产生同等热量的情况下，天然气的二氧化碳排放量是最低的。目前中国碳排放中，煤炭占了73%，石油占约20%，天然气仅占6%，反映出天然气的清洁能源特性。
2.2 多元化
多元更重要的是表现在清洁能源的多元化。清洁能源除了太阳能、水能和核能之外，还包括近期发展较快的地热能、海浪能和空气能等各种各样的能源形式。在传统的能源当中，多元化也包括煤的清洁利用、页岩油气的开采利用等。同时要关注能源供给的多元化，在全球多个国家和地区购买原油，同时开辟多个运输通道运往国内，才能够保证我国的石油的能源安全。
由于不同地区能源资源禀赋不同，能源多元化体现在保障能源安全的好处，如在油田地区，清洁化地利用伴生气资源就是较好的选择。同时，多元化的资源供应有利于在一种资源遇到问题时进行切换。如欧洲就曾因为俄罗斯的天然气断供而重启一些煤电厂，以弥补天然气发电的不足。
2.3 全球化
“全球能源互联网”概念的提出与全球能源互联网发展合作组织的成立是全球化的标志[3]。这个概念最早是托夫勒在《第三次浪潮》中提出。2015年9月26日，习近平总书记在联合国发展峰会上发表了《谋共同永续发展 做合作共赢伙伴》的重要讲话，倡导建立全球能源互联网。
2016年3月29日，由中国国家电网有限公司发起成立的全球能源互联网发展合作组织在北京成立。为发展低碳经济、实现能源变革转型提供了现实可行的系统性解决方案。
在能源政策制定和协调方面，全球也在逐步加强合作。如国际能源署在我国推进天然气市场化改革进程中，联合相关成员国，对我国提供了大量支持和协助[4]。
2.4 数字化
纵观信息技术的发展，现阶段处于数字化浪潮发展期，数字化核心技术将导致数字和物理世界的边界越来越模糊，数字商业应运而生，并带来新一轮商业模式变革。麦肯锡预测，未来十几年，互联网、物联网、云计算对中国GDP增长总量的贡献将达到7%～22%。
但同时也应看到，与航空及金融等信息化程度较高的领域相比，能源领域的数字化转型还处在初级阶段。油气行业近些年正在努力追赶数字化的步伐，在降本增效和能源转型方面取得了积极的进展。目前人工智能技术应用成为油气业提升竞争能力一系列数字技术中的新热点，主要是机器学习在油气上游地震、地质、钻井、岩石物理、油藏和生产等各个方面的应用尝试日益增多。但数字化对大部分油气公司主营业务的影响依然较小，未来还有较大提升空间。
2.5 分散化
分散化是一种用户端的用能模式，既可以单独运行，也可以并网运行，是以用户能源需求为导向，进行资源配置和整合优化的能源系统。
新能源正在成为分布式发展的主力，因为像太阳能、风能和地热能等可再生能源本身往往规模不大，适合分散发展。其中典型的分散化的标志就是太阳能家庭发电。目前安装1套家庭太阳能发电设备，最便宜的价格约2万元，且由银行贷款提供购置资金。发电除了自用外亦可进行网上卖电，进而逐渐偿还贷款，约10年即可还清。这种商业模式在未来的发展将非常迅速。另外，地热、水能等能源的分散化特征也比较明显。
在以低碳化、多元化、全球化、数字化和分散化等“五化”为特征的能源大转型中，大型石油公司面对当前形势应做出选择。调研发现，大型国际化石油公司的战略选择主要体现在5个方面：从石油向天然气转化、从常规油气向页岩油气转化、从石油公司向能源公司转化、从石油公司向可再生能源公司转化、从能源业务向非能源业务转化。不过，这5个转化不一定同时发生在一家公司。此外，国际上不同性质和不同规模的公司采取的战略选择也不同。
3.1 从石油到天然气
美国埃克森美孚公司认为，2025年前，天然气将取代煤炭，成为第二大能源。近年来，美国埃克森美孚公司加大在天然气领域的投资，2009年底斥资410亿美元收购了XTO这家专门从事页岩气开发的公司，可谓是前所未有的行为。通过收购，美国埃克森美孚公司大幅提高了天然气在其业务中的比重，也确保了其美国天然气产量第一的位置。
BP同样认为天然气是消费增长最快的化石燃料，未来年均增幅是能源消费增长速率的2倍左右，发展前景广阔。BP计划在2020-2025年将天然气的产量占比从目前的50%增至60%。
壳牌2012年天然气生产当量已超过石油，从石油公司摇身变为天然气公司。2015年，更是以470亿英镑现金加股票（约700亿美元）的方式收购了英国天然气集团，巩固了其国际天然气巨头的地位。
法国道达尔公司计划继续加大对天然气的投资，天然气产量5年内将增长20%，液化能力和LNG贸易量实现翻番，再气化能力增长50%，天然气销售量增长70%。预计在2035年前将公司天然气产量占比由2016年的43%提升至60%。2018年，法国道达尔公司收购了安吉公司全部的LNG上游资产，进一步加强了天然气供应能力。2019年，又收购了日本东芝公司上游LNG的资产。
此外，意大利ENI、挪威Equinor等其他石油公司也纷纷在天然气领域发力，希望借助新技术和资金实力，发挥与石油勘探开发的协同优势，取得在天然气领域的增长，这也成为石油公司最现实的转型之路。
3.2 从常规到非常规
近年来，由于油价下跌，全球常规油气发现连续多年下滑，2016年只有约100亿桶油当量（52亿桶为石油），是1956年以来的历史最低水平。
与此同时，以美国为代表的页岩油气发现处于上升态势。2012-2016年，全球页岩油气发现储量已占总储量的35%。2019年，美国页岩油产量达到了历史新高，高峰日产量超过700万桶，并继续呈现快速增长态势。加拿大是继美国之后第2个实现页岩油气商业开发的国家，阿根廷、中国、墨西哥等国家发展势头良好，将持续取得突破。
油气公司大力购进页岩油气非常规资产。2009-2014年，国际石油公司处置常规油气资产700亿美元，用于购买页岩油气的资产达598亿美元，占处置资产的85.4%。根据2015年、2016年美国地质调查局、美国能源信息署、美国能源部数据，全球常规油资源量与非常规资源量比例为1∶1，常规天然气资源量与非常规天然气的资源量比例为1∶2。
非常规和深水项目是大型国际石油公司购入的对象。2016年，挪威国家石油公司、美国埃克森美孚公司、法国道达尔公司分别购买了巴西盐下目的层油气资产、美国页岩气、美国二叠盆地页岩油等资产，这些均是非常规资源。
非常规资源得以开发是基于技术进步和成本降低。2014-2016年的低油价也促使非常规油气项目依靠技术和管理创新实现了降本。如，二叠盆地米德兰地区从2014年的85美元/桶降至2016年的38美元/桶，巴肯页岩油从58美元/桶降至32美元/桶，从而使这些非常规油气资源对石油公司的吸引力也不亚于常规油气资源。
目前中国剩余非常规油气资源占比已超过常规油气资源，中国石化、中国石油、中国海油都将非常规油气资源作为公司战略方向加快开发。
3.3 从石油公司到能源公司
从历史演进看，能源供给中主力能源的角色不断变化。石油公司在经营油气业务的同时，也在积极探索经营煤炭和电力领域相关业务。
石油公司具有石油化工方面的优势，因此，涉足煤化工及相关能源领域比较容易。近年来，以中国石化为代表的石油公司参与了集煤矿、发电、煤化工项目为一体的多个项目，体现了石油企业向综合能源企业的转变。
此外，目前我国正在开展电力市场化改革，石油企业也纷纷参与电力项目。2017年11月中国石油正式成立中国石油集团电能有限公司，已开展电力业务。2017年10月，中国石化河南油田独资设立的河南明珠电力销售有限公司，获得了首张电力牌照。中国海油涉足电力项目较早，旗下中海石油气电集团有限责任公司已经拥有中山嘉明、海南洋浦、广东惠州、福建莆田等6个燃气电厂。国际上，油气公司也加紧在电力领域的布局。
3.4 从石油公司到可再生能源公司
从长远来看，可再生能源等新能源代替化石能源是能源发展的趋势。因此，主要的油气公司都非常重视对可再生能源领域的关注和投资，通过并购可再生能源和新能源企业迅速壮大规模，力图走出具有各自特色的可再生能源转型之路。
BP已经是北美最大的风电运营商之一，通过投资和收购，已经拥有数百万千瓦的风机装机量。BP提出的愿景是到2050年实现零碳，这意味着BP要将二氧化碳排放从目前生产过程和产品产生的4.15亿吨降至0。2019年，BP增持太阳能企业LightSource的股份至50%，建成了巴西的生物燃料工厂，正不断加速在可再生能源领域的布局[5]。
壳牌大刀阔斧地迈入新能源领域。2016年，成立了新能源公司，统领其遍布全球的新能源业务，不仅包括可再生能源，也包括电动汽车充电、储能及氢能的项目。
中国石化于1998年起开始发展地热资源，如今已发展成为全国常规地热资源开发利用的第一大公司，在地热供暖、地热水产业化利用等方面拥有成熟的配套技术，形成了新的竞争力。中国石化牵头制定的地热供暖成为雄安新区选中的解决方案。
3.5 从能源业务向非能源业务
非能源业务也是油气公司的转型方向之一。一般而言，油气公司都拥有庞大的油品零售网络系统，在互联网时代也都纷纷开展了各种线上服务，这种网络价值使得油气公司拓展包括零售业在内的非能源业务难度较低。
中国石化是国内较早试行“互联网＋”改革的中央石油企业，2011年成立易捷网电子商务平台，陆续与顺丰、一号店、腾讯、阿里巴巴在网上充值油卡、大数据提升产油量、统一支付体系、车联网等方面进行广泛合作。2014年3月，非油业务启动混合所有制改革，2014年9月，腾讯、中国人保、麦盛入股中国石化销售公司。中国石化的便利店进行专业化运营，卓玛泉、尾气处理液、燃油宝销售快速增长，并推出“喜乐爽”玻璃水，拓展保险、汽服、快餐、广告等站内新业务，探索“互联网＋销售＋服务”新商业模式。销售收入从2012年的110亿元增至2016年的356亿元。
中国石油也较早地开展了非油业务。2007年，中国石油启动非油业务，便利店从最初的2 974家增加到目前的1.6万余家，年均收入从2007年的6.6亿元增至2014年的98.8亿元，平均单店收入达到62.7万元，利润年均增长42%，非油业务已经成为新的效益增长点。
从总体来看，比起前面4个转变，油气企业向非油业务的拓展，目前更像是有益的补充，很难说是油气企业转型的方向。天然气、非常规、可再生能源等不仅是油气企业转型的方向，更是其内在发展的必然要求和趋势。
全球能源转型虽然给国内外油气公司带来巨大挑战，但在未来很长的一段时间内，油气的主体地位是不可动摇的，中国石化作为能源行业的代表企业之一，在保障能源供给和能源安全方面责任重大，要坚定信心，把能源的饭碗牢牢端在自己手里。在全球能源加快转型的大背景下，各大石油公司应积极应对，主动谋划，一是要深入分析能源转型的“五化”特征，制定适应企业自身转型发展战略，特别是要加快碳排放达峰和碳中和战略路径研究进度，并制定切实可行的碳达峰行动方案。二是要持续加大科技攻关力度，加快绿色低碳技术，特别是加快碳捕集、利用与封存（CCUS）等核心技术的研发速度，不断提升自身核心竞争力。三是要不断推进数字技术与能源业务的深度融合，借助大数据、人工智能等先进技术，提质增效，推进公司的数字化转型和高质量发展。
致谢：在本文的编写过程中，中国石油化工股份有限公司石油勘探研究院周庆凡、白振瑞、熊利平3位专家，以及北京大学能源研究院杨雷副院长提供了部分资料和数据，在此表示感谢。
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